基于单片机交直流数字电压表的设计

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1、基于单片机交直流数字电压表的设计甘本鑫苏红艳淮安信息职业技术学院江苏淮安摘要本文介绍一种展于单片机的高粘度直流电爪和交流电爪有效值的测虽方法给出由单片机转换器頁有效值转换器组成的简易数7•电压衣测呈交玄流电压范刖在伏使用数码管显示可以与机进行串行通信关键词电压测戢真仃效值转换器单片机呈程为01不4M1M1M1MIMS冇L"TaoiirU6AD736引言数字电压表简称它是采用数字化测母技术把连续的模拟虽直流输入电爪转换成不连续离散的数字形式并加以显示的仪农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將求采用中片机的数字电压表由精度高抗T扰能力强可

2、扩展性强集成方便还可与进彳」••实时通信木文介紹的测量电路具仃结构简单价格低廉精度高抗T•扰能力强等特点既町以测呈直流电压量又nJ以交流电压呈系统设计及原理如图所示筷拟屯压倍号经过档位切换到不同的分压电路哀减后经隔离干扰通过转换开关控制若测5：玄流屯压玄接送到转换电路进行若鞘撫交流电压有效值经真有效值转换器后送转换电路进行然转憑到单片机中进行数据处现处理后的数据送到屮显示同时通过串行通汎与上位机通信输入电路部分003輪入轶诚鳞输入电路部分的作用是把不同試程的被测的电压规范创测戢所要求的电压值图是量程选择开关与图中是联动开关控制衰减电压和测虽选择星程和电阻

3、构成的衰减器输入哀减电路可宙廿关来选择不同的衰减率从而切换档位为了能让单片机口动识别档位还要有图的硬件连接在输入电路屮当信号衰减后还应该通过頁流交流档位控制开关控制被测信号接入相应测虽通道交流信号经过有效值转换追路送入转换追路直流信号直接送入转换电路真有效值转换电路真有效值转换器是经过激光修正的单片•精奈真有效值转换器要特点足准确度自灵敏件好满测量速率快频率特件好工作频率范围可达输入阳•抗高输出阳•抗低电源范围宽且功耗低最大的电源I•作电流为用它来测虽正弦波电爪的综合误芹不超过♦VS-Vs图BB4AD73^Wt路真仃效值转换器应用电路图为双电源供电吋的呱

4、型应用电路该电路中的与接地与接地Z间均应并联一只的电容以便滤掉该电路中的高频T扰起隔鸟作用若将脚与脚短接而使失效则所选择的就是方戍去掉短路线即为方式奋设计过甩中通过一个开关可以选择测母的交流信号为力式值还是方式值为限流电肌为取向限幅二极管起超过压保护作用町选髙速开关二极管转换电路电压测显对测昴精度耍求高对测毅速度没•自'太高耍求抿据其特点在本次设计中选用双积转换器它的性能稳定转换桔度高具有很髙的抗T扰能力电路结构简单但工作速度较低木文采川单片机并行•方式采集的数据以实现甲片机电压表和小型智能仪农的设计力案双积转换器是采用工艺制作的单片双积分型高稍度转换益

5、I•进制H主要性能特点为输入阻抗达以上对被测电路几乎没有场响鬥动校冬仔精确的左分输入电路自动判別信弓极性仔超欠压输出佶号采用位扫描与码输出苴丰要引脚功能见农每个測m周期可以分为一•个阶段如图所示第一阶段从启动转换开始为口动校零阶段时间长度面定为个吋钟吋钟为外加吋钟周期倍号第-阶段为对被测电爪信号积分阶段捋续时间为个时钟第厂阶段为对基旌电压反向枳分阶段持续的吋间与被测屯压信•号大小有关最大为一个完整的转换周期需要个时蚀■出i个■・制BUSY

6、[宙5ICL7135配与单昇机系统的连接-XttL.IMIBIMIII1I7-XIHISYK/fl威1ICL7135

7、拄箜引脚功能J55EE9ELZZ^3^==Z=ZZZZZZ2i>X

8、bi・dr•片Admh■血■金”■Z铃lit3imW.IULWn/LUamirttWTTJ-k・nh・・解硕“妝邊”・mi龙金■n.tnu.r岭x>tH・pg_・i・det..湖〃WIHB.*颂衬良・蚀・JUPAS«*•*«-<>*%<电OW・*&AM»n<-arm•nn^£S>to«)■■・Mt.土t云“片吋卅为FA.C：BCL[£Z5DnQE]如图为与中片机系统进彳」••连接电路使用并行采

9、集方式将码数据输出线与中•片机相连接连若用饮件将输岀一个匸脉冲则开始启动进彳J•转换转换完成后其不断输出数据同时把的与单片机的屮断11相连在转换期间为高电平在转换结束后输川五个负脉冲可以利用的卜•降沿消求中断宙于每个负脉冲岀现的时刻正是位张动信号的屮间同时是相应位的这糊就不必与单片机相连在软件编程时连续响应五次屮断即为一次转换结果五次屮断均通过与相连的结果的万千TTI•和个位口渎岀码依次为转换ICL713SBl/I_NF20n>4B8”_I■1P235TBWT5UNDERP1.0OVB»R1.IPOLP12R/flRUAT89S51图4QL7135'药畀

10、府机的连接为极性输出脚当输入电压为正吋端输出高电平反之则相反通过输入单片机判断电