简易数字电压表
AD536真有效值数字电压表

ZY250V真有效值数字电压表深圳市凌雁电子有限公司一.概述:普通数字直流电压表自然只能测量直流电压,欲需测量交流电压必须增加AC/DC 转换电路,一般的交流电压表为降低成本和简化电路,均使用简易的平均值响应交流/直流转换器。
常用的平均值响应AC/DC转换器是运算放大器和二极管组成的半波(或全波)线性整流电路,这种电路具有线性度好、准确度高、电路简单、成本低廉等优点。
但是这种电路是按照正弦波平均值与有效值的关系(V RMS=1.111V p)来定义的,因此这类电表只能测量正弦波电压。
平均值AC/DC转换的电压表智能测量无失真的正弦波电压,对于正弦波失真的交流电压,这类电表测量就会引起误差,更不能测量方波、矩形波、三角波、锯齿波、梯形波、阶梯波等非正弦波,利用真有效值数字仪表可准确测量各种波形的有效值,满足现代电子测量之需要。
二.真有效值数字仪表的基本原理:所谓真有效值即为“真正有效值”之意,英文缩写为“TRMS”,有的文献也称为真均方根值,我们先回忆一下交流电压的有效值的表达式,它的定义如下:我们对式(1)进行变换,两边平方,并令,就得到真有效值电压的另一种表达式从(3)式即得,对输入电压依次进行“取绝对值→平方/除法→取平均值”运算,也能得到交流电压的有效值,而且这公式更有使用价值。
举例说明:假如要测量一电压变化范围是0.1V-10V,平方后u2=10mV—100V,这就要求平方器具有相当大的动态范围(10000:1),这样的平方电路误差就可能超过1mV,要平方器能输出100V的电压,技术上是难以实现的。
如果使用式(3)的既便于设计电路,也能保证了准确度。
因此,目前大多数的集成单片真有效值/直流转换器均采用式(3)的原理而设计。
真有效值仪表的的核心器件是TRMS/DC转换器。
现在市场上这类单片的集成芯片很多,真有效值仪表普遍使用了这类集成电路。
单片集成电路具有集成度高、功能完善,外围元件少,电路连接简单、电性能指标容易保证等诸多优点,这类芯片能准确、实时测量各种电压波形的有效值,无须考虑波形参数和失真,这些性能是平均值仪表无法比拟的。
自制电压表制作方法

自制电压表制作方法
电压表是用来测量电路中电压大小的一种仪器,通常我们可以从商店购买到不同型号和规格的电压表。
但是,如果您想要自己动手制作一个电压表,那么本文将介绍一些简单的制作方法。
所需材料:
1. 一块小型面包板
2. 一块4.7KΩ电阻
3. 三个连接线
4. 一块LED灯
5. 一枚9V电池
6. 一根2.5mm插头
7. 一块直流电源(可以使用变压器和整流电路)
步骤:
1. 将电阻焊接到面包板上,将三个连接线插在电阻两端和中间的孔中。
2. 将LED灯插入面包板上的两个孔中,并用连接线将其连接到电阻上。
3. 将2.5mm插头插入面包板上的两个孔中,并用连接线将其连接到电阻上。
4. 将9V电池连接到面包板上的两个孔中。
5. 将直流电源连接到面包板上的两个孔中。
当您连接好所有部件后,您的电压表就可以使用了。
当您将电压
表接到电路中时,LED灯将会亮起来,显示电路中的电压大小。
需要注意的是,这样的自制电压表只能够显示直流电路中的电压大小,并且只能够显示一个大概的范围。
如果您需要更精确的电压测量结果,建议购买专业的电压表。
数字电压表说明书

湄洲湾职业技术学院数字电压表说明书系别:自动化工程系年级:10级专业:电气自动化姓名:林敬学号:1001010117导师姓名:明雄职称:讲师2013年5月25日目录1.前言12.系统设计技术参数要求 (2)3.系统设计 (3)3.1系统设计总体框图 (3)3.2 各模块原理说明 (3)3.2.1 AT89S51模块.......................... 错误!未定义书签。
3.2.2 ADC0804模数转换模块 (4)3.2.3 四位数码管显示模块 (5)3.3 系统总原理图说明 (6)3.4 系统印刷电路板的制作图 (6)3.5 系统的操作说明 (6)3.6 系统操作注意事项 (6)参考文献 (7)致谢词 (8)附录 (9)附录一:电路总原理图 (9)附录二:印刷电路板原理图 (10)附录三:元件清单 (11)1.前言单片机是在一块半导体材料上集成了CPU、存储器、I/O接口等各种功能部件,具有体积小、功耗低、价格便宜、功能强、可靠性好和使用方便灵活的特点。
随着以半导体集成电路为中心的微电子技术的进步,单片机在工业控制、数据采集、智能化仪表、办公自动化以及家用电器等各个储藏中得到了越来越广泛的应用。
数字电压表(DigitalVoltmeter简称DVM) 是采用数字化测量技术,把连续的模拟电压量转换成不连续、离散的数字化形式并加以显示的仪表。
传统指针式电压表功能单一、精度低,难于满足数字化时代的需求,采用A/D 转换器和单片机构成的数字电压表,由于具有测量精度高, 抗干扰和可扩展能力强, 以及集成性能好等优点,目前已被广泛应用于电子及电工测量 ,工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域。
2.系统设计技术参数要求该简易电压表对输入0~5V的模拟电压进行测量和数据显示(要求使用ADC0804)。
具体设计要求是:(1)实现电压表的电源自检显示。
(2)实现电压表的电压测量功能(电压范围为:0~5V)。
数字电压表ICL7106

数字电压表ICL7106/7107的应用2011年09月29日 14:06 本站整理作者:叶子用户评论(0)关键字:数字电压表(15)ICL7106(1)ICL7107(1)数字电压表(数字面板表)是当前电子、电工、仪器、仪表和测量领域大量使用的一种基本测量工具有关数字电压表的书籍和应用已经非常普及了。
这里展示的一份由 ICL7106 A/D 转换电路组成的数字电压表(数字面板表)电路,就是一款最通用和最基本的电路。
与 ICL7106 相似的是 ICL7107 ,前者使用 LCD 液晶显示,后者则是驱动 LED 数码管作为显示,除此之外,两者的应用基本是相通的。
电路图中,仅仅使用一只 DC9V 电池,数字电压表就可以正常使用了。
按照图示的元器件数值,该表头量程范围是±200.0mV。
当需要测量±200mV 的电压时,信号从 V-IN 端输入,当需要测量±200mA 的电流时,信号从 A-IN 端输入,不需要加接任何转换开关,就可以得到两种测量内容。
也有许多场合,希望数字电压表(数字面板表)的量程大一些,那么,只需要更改 2 只元器件的数值,就可以实现量程为±2.000V 了。
更改的元器件具体位置和数值见下图的 28 和 29 两只引脚:在有了一只数字电压表(数字面板表)之后,按照下面的图示,给它配置一组分流电阻,就可以实现多量程数字电流表,分档从±200uA 到±20A 。
但是要注意:在使用 20A 大电流档的时候,不能再有开关来切换量程,应该专门配置一只测量插孔,以防烧毁切换开关。
与多量程电流表对应的是经常需要使用多量程电压表,按照下图配置一组分压电阻,就可以得到量程从±200.0mV 至±1000V 的多量程电压表。
测量电阻与测量电流或者电压一样重要,俗称“三用表”,利用数字电压表做成的多量程电阻表,采用的是“比例法”测量,因此,它比起指针万用表的电阻测量来具有非常准确的精度,而且耗电很小,下图示中所配置的一组电阻就叫“基准电阻”,就是通过切换各个接点得到不同的基准电阻值,再由 Vref 电压与被测电阻上得到的 Vin 电压进行“比例读数”,当 Vref = Vin 时,显示就是 Vin/Vref*1000=1000 ,按照需要点亮屏幕上的小数点,就可以直接读出被测电阻的阻值来了。
简易数字显示交流毫伏表(最终定稿)

简易数字显示交流毫伏表摘要:本系统由高级模拟器件、CPLD,可实现具有自动量程转换功能的真有效值测量、交流频率测量和标准幅度可控的正弦波输出等功能。
测量部分具有高输入阻抗(R ≥2M,C<2.5pF),宽频带范围(10 HZ-5M HZ),宽电压范围(1mV-250V),高精度(有效值≤1%,频率<10-6)的优越性能。
可满足多方位的需要。
关键词:静电计频率计高频放大真有效值1.系统方案选择与论证1.1设计要求设计并制作一个简易数字显示的交流毫伏表,示意图如图-1所示。
图-1 简易数字显示交流毫伏表示意图1.1.1基本要求(1)电压测量a、测量电压的频率范围100Hz~500KHz。
b、测量电压范围100mV~100V(可分多档量程)。
c、要求被测电压数字显示。
d、电压测量误差±5%±2个字。
e、输入阻抗≥1MΩ,输入电容≤50pF(本项可不做测试,在电路设计中给予保证)f、具有超量程自动闪烁功能。
(2)设计并制作该仪表所需要的直流稳压电源。
1.1.2发挥部分(1)将测量电压的频率范围扩展为10Hz~1MHz。
(2)将测量电压的范围扩展到10mV~200V。
(3)交流毫伏表具有自动量程转换功能。
(5)其他。
1.2系统基本方案及框图根据题目要求及适当的发挥,我们的硬件电路主要包括输入信号的有效值测量、输入信号的频率测量。
其中前两者构成一个测量系统。
测量系统包括:信号调理模块、A/D,D/A模块、信号真有效值转换模块、CPLD频率测试模块、算法控制器模块、键盘显示模块、语音播报及打印模块、电源模块等。
图-3所示。
为实现各模块的功能,分别作了几种不同的设计方案并进行了论证,我们选取了较好的方案实现。
图-3 测量系统框图1.2.1各模块方案选择和论证(1)有效值测量部分:方案一:用分立元件搭焊高频放大电路,用精密整流电路测量输入信号的真有效值。
这种方案成本较低。
但是这种电路结构复杂,调试困难,精度低,温漂大,稳定度低。
7107数字电压表电路

ICL7107数字电压表电路ICL7107是一块应用非常广泛的集成电路是一块应用非常广泛的集成电路。
它包含31/2位数字A/D 转换器转换器,,可直接驱动LED 数码管数码管,,内部设有参考电压内部设有参考电压、、独立模拟开关独立模拟开关、、逻辑控制逻辑控制、、显示驱动驱动、、自动调零功能等自动调零功能等。
这里我们介绍一种她的典型应用电路这里我们介绍一种她的典型应用电路――――――数字电压表数字电压表的制作的制作。
其电路如附图其电路如附图。
制作时制作时,,数字显示用的数码管为共阳型数字显示用的数码管为共阳型,,2K 可调电阻最好选用多圈电阻可调电阻最好选用多圈电阻,,分压电阻选用误差较小的金属膜电阻分压电阻选用误差较小的金属膜电阻,,其它器件选用正品即可其它器件选用正品即可。
该电路稍加改造,还可演变出很多电路还可演变出很多电路,,如数显电流表如数显电流表、、数显温度计等数显温度计等。
ICL7107安装电压表头时的一些要点表头时的一些要点::按照测量按照测量==±199.9mV 来说明来说明。
1.1.辨认引脚辨认引脚辨认引脚::芯片的第一脚芯片的第一脚,,是正放芯片是正放芯片,,面对型号字符面对型号字符,,然后然后,,在芯片的左下方为第一脚的左下方为第一脚。
也可以把芯片的缺口朝左放置也可以把芯片的缺口朝左放置,,左下角也就是第一脚了左下角也就是第一脚了。
许多厂家会在第一脚旁边打上一个小圆点作为标记许多厂家会在第一脚旁边打上一个小圆点作为标记。
知道了第一脚之后知道了第一脚之后,,按照反时针方向去走反时针方向去走,,依次是第2至第40引脚引脚。
(1脚与40脚遥遥相对脚遥遥相对))。
2.2.牢记关键点的电压牢记关键点的电压牢记关键点的电压::芯片第一脚是供电芯片第一脚是供电,,正确电压是DC5V 。
第36脚是基准电压基准电压,,正确数值是100mV 100mV,,第26引脚是负电源引脚引脚是负电源引脚,,正确电压数值是负的,在-3V 至-5V 都认为正常都认为正常,,但是不能是正电压但是不能是正电压,,也不能是零电压也不能是零电压。
MSP430数字电压表0-20V资料
H_CLK;
_NOP();
L_CLK;
_NOP();
H_CLK;
_NOP();
L_CLK;
_NOP();
H_Conv;
_NOP();
ADCdata &= 0x0fff;
return (ADCdata);
}
While(1)函数部分
while(1)
{
//LCD_write_hanzi(1,1,0);
IrDA 编码器和解码器
同步 SPI
I2C™
Nokia5110
5110液晶显示屏(PCD8544芯片),是通过发送指令和写入数据RAM来控制和显示数据的。
指令格式分为两种模式:
1、如果D/C(模式选择)置为低(为0),即位变量 dc = 0,为发送指令模式,那么接下来发送的8位字节解释为命令字节。
2、如果D/C置为高,即dc = 1; 为写入数据RAM模式,接下来的字节将存储到显示数据RAM。
L_CLK;
_NOP();
H_CLK;
_NOP();
for(i=0; i<12; i++)
{
L_CLK;
_NOP();
H_CLK;
_NOP();
ADCdata <<= 1;
if(P2IN & 0x02)
{
ADCdata |= 0x0001;
}
else
{
ADCdata &= 0xfffe;
}
}
L_CLK;
01risc架构625ns指令周期时间高达16mhz的内部频率具有4种校准频率内部超低功耗低频lf振荡器32khz晶体个捕获比较寄存器的两个16多达24个支持触摸感测的增强型uart可支持自动波特率检测linirda编码器和解码器同步spii2cnokia51105110液晶显示屏pcd8544芯片是通过发送指令和写入数据ram来控制和显示数据的
自已动手制作数字电压表(ICL7107)
数字电压表(ICL7107)做了一款数字电压表,发现网上发表好多原理图都是有错误,会误导电子爱好者。
今天逛了下电子市场买了套数字表头外壳,想做成个市场上有卖很实用的表头。
把制作全过程共享给大家。
并提供套件给初学者.ICL7107引脚图如下:这是2种封装的引脚图,40PIN直插封装的使用普遍一些,买起来方便。
ICL7107是高性能、低功耗的三位半A/D转换器电路,它包含有七段译码器、显示驱动器、系统时钟等,并且ICL7107可以直接驱动共阳数码管。
实体图如下:芯片正面小圆点对应的是芯片的1脚,按照反时针方向去走,依次是第 2 至第 40 引脚。
安装的时候一定要注意。
整理一下原理图,如下:电子市场买的表头框:做好的PCB:配齐元件,准备焊接测试:开始焊接了,这时候要注意焊接的顺序,否则个别元件不好焊的。
首先:将40PIN的IC座处理一下,如下图:然后将IC座插入PCB,并焊好。
接着焊C2和C4的位置,并将这2个电容卧倒安装!再下来焊4个共阳的0.56英寸的数码管,注意不要焊反。
剩下元件的顺序没什么讲究,想焊哪个就焊哪个。
焊完后就变成这样了,如下:将ICL7107插入IC座,注意方向。
将自制的可调电源调到5V,接入表头。
用万用表测量ICL7107的26脚电压应该为-2.5 ~ -4V,因为D5,D6,C6,C7,R8,R9,Q1,L1组成负电压产生电路,如果没有这个负电压,显示就会出错。
接着就要调ICL7107的36脚电压,这是给IC的基准电压,调整VR1可调电位器,使36脚电压为100mV。
在标准电压源未接入的情况下,数码管应该显示000,有可能最后一位会跳到1,那就要看看你的手是不是直接拿的PCB了,是的话就把表头装进壳里再看显示。
将标准电压源调整到一个固定值,此时显示的电压值和标准电压源的电压值不一样,调整VR2使显示正确。
再将标准电压源调整到其他值,看表头显示是否正确。
反复调整,至其线性显示在接受范围。
直流数字电压表设计方案及原理
直流数字电压表设计方案及原理直流数字电压表是一种用于测量直流电压的电子设备。
其设计方案及原理如下:设计方案:1. 选择合适的电压测量范围:根据实际需求选取合适的电压测量范围,可以是几个固定的范围或可调节的范围。
2. 选择适当的电压分压电阻:为了避免将高电压直接施加在测量电路上,通常会使用电压分压电阻将输入电压降低到安全范围内。
3. 选择合适的运算放大器:运算放大器用于放大电压信号,并将其转换为数字信号。
选择合适的运算放大器可以保证测量的准确性和稳定性。
4. 添加A/D转换器:A/D转换器将模拟电压信号转换为数字信号,以便于微处理器或显示器进行处理和显示。
5. 添加微处理器或显示器:微处理器可以对转换后的数字信号进行处理、计算和显示。
显示器可以直接显示测量结果。
原理:1. 电压分压:通过选择合适的电阻进行电压分压,将输入电压降低到运算放大器可接受的范围内。
2. 运算放大器放大:运算放大器将输入电压放大到合适的范围内,通常使用差分放大器进行放大,并通过负反馈控制放大倍数。
3. A/D转换:通过A/D转换器将模拟电压信号转换为数字信号。
A/D转换器将连续的模拟信号离散化为一系列数字值,通常使用逐次逼近型或积分型A/D转换器。
4. 数字处理和显示:微处理器对转换后的数字信号进行处理和计算,可以进行单位转换、数据平滑等操作,并将结果显示在显示器上。
总结:直流数字电压表通过电压分压、运算放大、A/D转换和数字处理等步骤,将输入的直流电压转换为数字信号,并通过显示器显示测量结果。
设计方案需要选择合适的电压测量范围、电压分压电阻、运算放大器、A/D转换器和显示器,以保证测量的准确性和稳定性。
数字电压表-量程20V
本科学生设计性实验报告项目组长____学号___成员_专业电子信息工程_班级___实验项目名称__基于单片机的数字电压表_指导教师及职称_____开课学期2011 至_2012 学年一_学期上课时间2011 年12 月20 日摘要本实验是利用单片机设计一个简易的数字电压表,能够测量交流直流电压值,通过LED数码管显示,使用的元器件数目较少。
外界电压模拟量输入到A/D转换部分的输入端,通过ADC0808转换变为数字信号,输送给单片机处理。
并根据处理结果由单片机控制数码管发光,从而显示数电压值。
此外,本文还讨论了设计过程中的所用的软件硬件环境,调试所出现的问题等。
关键词:数字电压表;单片机; AT89C51; ADC0808;四位LED数码管。
目录摘要 (1)第一部分引言 (3)1.1 简介 (3)第二部分硬件电路设计 (4)2.1 硬件电路设计总体方案 (4)2.2 数据处理和显示模块 (4)2.2.1 AT89C51单片机 (4)2.2.2 四位数码管 (5)2.3 A/D转换模块 (5)2.3.1 ADC0808主要技术指标 (5)2.3.2 工作时序与使用说明 (8)2.3.3 电压采集硬件电路 (8)2.3.4 数据接收和数据处理硬件电路 (9)第三部分软件设计及实验结果调试 (10)3.1 主程序设计 (10)3.2 A/D转换程序 (10)3.3 实验结果调试 (11)设计小结 (11)附录一程序清单 (12)附录二电路原理图 (14)附录三硬件实物图 (15)第一部分引言1.1 简介数字电压表(简写为 DVM)就是在精密电测量技术、计算技术、自动化技术和电子技术的基础上产生和发展起来的。
数字式仪表是能把连续的被测量自动地变成断续的、用数字编码方式的、并以十进制数字自动显示测量结果的一种测量仪表。
这是一种新型仪表,它把电子技术、计算技术、自动化技术的成果与精密电测量技术密切的结合在一起。
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1.绪论数字电压表(Digital Voltmeter)简称DVM,作为智能仪表的一种,它是采用数字化测量技术,把连续的模拟量(直流输入电压)转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。
传统的指针式电压表功能单一、精度低,不能满足数字化时代的需求,采用单片机的数字电压表,由精度高、抗干扰能力强,可扩展性强、集成方便,还可与PC进行实时通信。
目前,由各种单片A/D 转换器构成的数字电压表,已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域,示出强大的生命力。
举例:图1 CAKJ系列数字电流-电压-功率-因数-频率表如图1是一个CAKJ系列数字电流-电压-功率-因数-频率表1)适用范围该系列产品是一种高精度的安装式仪表,它可广泛用于电力系统和自动化控制系统中对单相三相电量参数(交直流电流-电压-功率-因数-频率)的测量和显示。
采用大规模集成电路,具有转换精度高、响应速度快、性能稳定等特点,可直接替代指针式仪表。
2)通用技术参数* 精度等级:数显0.2、0.5级光柱1.5级* 数显范围:四位半显示0-1 9 9 9 9* 光柱指示:0-120%* 标称输入:电流1A、5A;电压100V、220V、380V 、450V* 过量程:持续:1.2倍,瞬时:电流10倍/5秒,电压2倍/1秒本次设计是以单片机AT89S51芯片为核心,设计了一个简易的电压检测电路,它由5V直流电源供电。
在硬件方面,通过一个可变电阻调节输入电压的变化来反映所检测到的电压变化。
此变化的电压通过ADC0809的一个通道(IN0)送入并进行A/D转换,将转换后的数字量在单片机AT89S51中进行处理,再转换成相应的实际电压值,最后通过四位LED数码管显示,精确到十分位,LED 采用的是动态扫描显示,使用74HC02P芯片进行驱动。
软件方面采用汇编语言编程。
使得整个系统完成一个简易的数字电压表的功能。
2.电压表设计目的及要求2.1 设计目的通过简易数字电压表的设计过程,结合在校所学课程,掌握目前电子仪表的一般设计过程,锻炼动手能力和分析、解决问题的能力,积累经验,培养自己以后能在工作中按部就班、一丝不苟以及对所学知识的综合应用能力。
2.2 设计要求1)根据课题的设计内容,正确设计电路原理图。
2)合理排布电路元器件,正确焊接硬件电路板。
3)正确设计程序流程图,正确编写软件程序,设计的软件程序能够在调试好的硬件电路上正常运行。
4)软件编程及与微机通信下载可通过单片机最小系统进行程序写入。
5)电压表量程0-5V,精确到十分位。
3.系统硬件设计3.1 单片机硬件系统设计3.1.1 AT89S51引脚图及功能和应用介绍掌握MCS-51单片机,应首先了解MCS-51的引脚,熟悉并牢记各引脚的功能。
AT89S52有40条引脚,与其他51系列单片机引脚是兼容的。
这40条引脚可分为I/O端口线(32条)、控制线(4条)、电源线(2条)、外接晶体线(2条)四部分,引脚排列参见图2。
图2 AT89S51芯片引脚图1).I/O端口线输入输出引脚P0.0—P0.7(39—32):P0口是一个漏极开路型准双向I/O口。
在访问外部存储器时,它是分时多路转换的地址(低8位)和数据总线,在访问期间激活了内部的上拉电阻。
在E—PROM编程时,它接收指令字节,而在验证程序时,则输出指令字节。
本设计中将P0口作为电压数据的输入端口。
P1.0—PI.7(1—8):P1口是带内部上拉电阻的8位双向I/O口。
设计中用P1口来输出数码管的八位段码。
P2.0—P2.7(21—28):P2口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。
在访问外部存储器时,它送出高8位地址。
设计中用P2.0—P2.3来输出数码管的四位位码。
图3 P3口的第二功能P 3.0—P3.7(10—17):P3口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。
在MCS—5l中,这8个引脚还兼有专用功能,P3的8条口线都定义有第二功能,详见图3。
2).控制线控制引脚(ALE/PROG 、PSEN 、RST/VPD、EA/Vpp) ALE(30脚):地址锁存控制信号。
在系统扩展时,ALE用于控制P0口输出的低8位地址锁存起来,以实现低位地址和数据的隔离。
此外,由于ALE是以晶振1/6的固定频率输出的正脉冲,因此,可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。
PSEN(29脚):外部程序存储器读选通信号。
在读外部ROM时,有效(低电平),以实现外部ROM单元的读操作。
EA(31脚):访问程序存储控制信号。
当信号为低电平时,对ROM的读操作限定在外部程序存储器;当信号为高电平时,对ROM的读操作是从内部程序存储器开始,并可延至外部程序存储器。
RST/Vpp(9脚):复位信号。
当输入的复位信号延续两个机器周期以上的高电平时即为有效,用以完成单片机的复位初始化操作。
3).外接晶体线XTAL1(19脚)和XTAL2(18脚)外接晶体引线端。
当使用芯片内部时钟时,此二引线端用于外接石英晶体和微调电容;当使用外部时钟时,用于接外部时钟脉冲信号。
设计使用了6MHz的晶振。
4).主电源引脚高VCC和低VSSVCC(40脚):+5 V电源。
VSS(20脚):地线(GND)。
3.1.2 显示电路设计方案及选择方案一:通过1个LED显示模块组成4个LED指示灯进行显示,由于它具有显示清晰、亮度高、使用电压低、寿命长的特点,因此使用非常广泛。
所以本设计即采用LED显示。
P1口输出段码信号,P2输出位码信号。
这些信号由89SC51软件生成,如图4所示。
图4 LED数码管显示电路LED显示器又称数码管,八段LED显示器由8个发光二极管组成。
其中7个发光二极管构成字型“8”的各个笔画段,另一个小数点为dp发光二极管。
LED 显示器有两种不同的形式:一种是发光二极管的阳极都连在一起的,称之为共阳极LED显示器;另一种是发光二极管的阴极都连在一起的,称之为共阴极LED显示器。
如图5所示。
共阴和共阳结构的LED显示器各笔划段名和安排位置是相同的。
当二极管导通时,相应的笔划段发亮,由发亮的笔划段组合而显示各种字符。
8个笔划段hgfedcba对应于一个字节(8位)的D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,于是用8位二进制码就可以表示欲显示字符的字型代码。
例如,对于共阴LED显示器,当公共阴极接地(为零电平),而阳极hgfedcba各段为0111011时,显示器显示"P"字符,即对于共阴极LED显示器,“P”字符的字形码是73H。
如果是共阳LED显示器,公共阳极接高电平,显示“P”字符的字形代码应为10001100(8CH)。
此设计所采用的是共阳极的四位八段数码管进行电压显示,并且显示精确到十分位。
图5 LED数码管共阳极和共阴极示图LED显示方式有动态显示和静态显示两种方式。
本设计采用动态扫描显示接口电路,动态显示接口电路是把所有显示器的8个笔划段a-h同名端连在一起,而每一个显示器的公共极COM各自独立地受I/O线控制。
CPU向字段输出口送出字型码时,所有显示器接收到相同的字型码,但究竟是哪个显示器亮,则取决于COM端。
也就是说我们可以采用分时的方法,轮流控制各个显示器的COM端,使各个显示器轮流点亮。
在轮流点亮扫描过程中,每位显示器的点亮时间是极为短暂的(约1ms),但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应,尽管实际上各位显示器并非同时点亮,但只要扫描的速度足够快,给人的印象就是一组稳定的显示数据,不会有闪烁感。
方案二:采用液晶1602做为显示电路。
其中7-14脚为数据口脚,3脚为背景灯亮度调节脚,EN、RW、RS命令状态字脚。
我们可以通过程序使1602显示各类字符。
图6 1602显示电路1602管脚说明1)Vss 电源地;2)Vdd 电源正极 4.5~5.5V 通常使用5V;3)Vl 对比度调节电源调节范围0~5V。
接正电源时对比度最弱,接地对比度最高,但是对比度过高时产生“鬼影”,因此通常使用一个10K电位器来调整对比度,或者直接接一个电阻到地;4)Rs 数据/命令选择高电平选择数据寄存器,低电平选择指令寄存器;5)R/W 读/写选择高电平读取数据,低电平写入数据;6)E 模块使能端写数据需要下降沿触发模块;7~14)D0~D7 三态双向数据口 MCU I/O口资源紧张可以使用4位数据线D4~D7接口传送数据;15)Blk 背光源地16)Bla 背光源正极需要背光串接一个限流电阻接Vdd,blk接地,实测该模块背光电流50mA左右用液晶作为显示电路,功能强大,能做各类扩展。
本设计暂不采用。
3.1.3 电源电路设计方案及选择方案一:由变压器输入7805的1脚,2脚接地,3脚+5V输出,中间加2个104电容和1000u的电解电容分别为了退耦和稳压。
使+5V更稳定地输出。
下图是电源设计接线图。
由于再做个电源又增加了设计的复杂程度,所以此方案可行,但没有采用。
图7 电源接线图方案二:通过在电路板上固定一个电源插口,直接采用5V的直流稳压源。
3.2 电压采集及A/D转换电路设计方案3.2.1 A/D转换电路原理图本设计采用8位AD转换器ADC0809,编程简单方便,价格便宜。
如图8所示。
图8 A/D转换电路3.2.2 ADC0809的结构和引脚ADC0809是8位逐次逼近型A/D转换器。
带8个模拟量输入通道,芯片内带通道地址译码锁存器,输出带三态数据锁存器,启动信号为脉冲启动方式,每一通道的转换大约100 fts。
ADC0809由两大部分组成,一部分为输入通道,包括8位模拟开关,三条地址线的锁存器和译码器,可以实现8路模拟输人通道的选择。
另一部分为一个逐次逼近型A/D转换器。
图9 ADC0809的引脚与通道地址码其中:. IN0—IN7:8个模拟通道输入瑞。
.START:启动转换信号。
. EOC:转换结束信号。
. OE:输出允许信号。
信号由CPU读信号和片选信号组合产生。
. CLOCK:外部时钟脉冲输入端,典型值640KHZ。
.ALE:地址锁存允许信号。
.A、B、C:通道地址线,CBA的8种组合状态000—111对应了8个通道选择。
. VREF(十),VREF(—):参考电压输入端。
.VCC:十5V电源。
. GND:地。
C、B、A输入的通道地址在ALE有效时被锁存。
启动信号START启动后开始转换,但是EOC信号是在START的下降沿10us后才变无效的低电乎,这要求查询程序待EOC无效后再开始查询,转换结束后由OE产生信号输出数据。
设计只进行一路电压测量,从其通道IN0输入,所以CBA的值为000。
3.2.3 驱动电路74HC02芯片74HC02是一款高速CMOS器件,74HC02遵循JEDEC标准no.7A。