數(shù)字電壓表的設(shè)計方案(一)
STM32數(shù)字電壓表LM317可調(diào)電源
我這次用的是10K的電壓范圍是可以從0開始的而公式是Vo=1.25(1+R2/R1)。感覺這是因為只要給ADJ一個參考電壓便可以使LM317有值輸出的。保證R1≥0.83KΩ,R2≤23.74KΩ便可維持一個最小工作電流,當(dāng)317穩(wěn)壓塊的輸出電流小于其最小穩(wěn)定工作電流時,317穩(wěn)壓塊就不能正常工作最小穩(wěn)定工作電流的值一般為1.5mA。
數(shù)字電壓表的設(shè)計方案(二)
簡易可調(diào)穩(wěn)壓電源采用三端可調(diào)穩(wěn)壓集成電路LM317,使電壓可調(diào)范圍在1.5~25V,最大負載電流1.5A。其電路如圖所示。
簡易可調(diào)穩(wěn)壓電源電路
電路工作原理:220V交流電經(jīng)變壓器T降壓后,得到24V交流電;再經(jīng)VD1~VD4組成的全橋整流、C1濾波,得到33V左右的直流電壓。該電壓經(jīng)集成電路LM317后獲得穩(wěn)壓輸出。調(diào)節(jié)電位器RP,即可連續(xù)調(diào)節(jié)輸出電壓。圖中C2用以消除寄生振蕩,C3的作用是抑制波紋,C4用以改善穩(wěn)壓電源的暫態(tài)響應(yīng)。VD5、VD6在當(dāng)輸出端電容漏電或調(diào)整端短路時起保護作用。LED為穩(wěn)壓電源的工作指示燈,電阻R1是限流電阻。輸出端安裝微型電壓表PV,可以直觀地指示輸出電壓值。
元器件的選擇與制作;元器件無特殊要求,按圖所示選用即可。
制作要點:①C2應(yīng)盡量靠近LM317的輸出端,以免自激,造成輸出電壓不穩(wěn)定;②R2應(yīng)靠近LM317的輸出端和調(diào)整端,以避免大電流輸出狀態(tài)下,輸出端至R2間的引線電壓降造成基準(zhǔn)電壓變化;③穩(wěn)壓塊LM317的調(diào)整端切勿懸空,接調(diào)整電位器RP時尤其要注意,以免滑動臂接觸不良造成LM317調(diào)整端懸空;④不要任意加大C4的容量;⑤集成塊LM317應(yīng)加散熱片,以確保其長時間穩(wěn)定工作。
數(shù)字電壓表的設(shè)計方案(三)
利用單片機AT89S51與ADC0809設(shè)計一個數(shù)字電壓表,能夠測量0-5V之間的直流電壓值,四位數(shù)碼顯示,但要求使用的元器件數(shù)目最少。
電路原理圖
系統(tǒng)板上硬件連線
a)把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P1.0-P1.7與“動態(tài)數(shù)碼顯示”區(qū)域中的ABCDEFGH端口用8芯排線連接。
b)把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P2.0-P2.7與“動態(tài)數(shù)碼顯示”區(qū)域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端口用8芯排線連接。
c)把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P3.0與“模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊”區(qū)域中的ST端子用導(dǎo)線相連接。
d)把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P3.1與“模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊”區(qū)域中的OE端子用導(dǎo)線相連接。
e)把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P3.2與“模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊”區(qū)域中的EOC端子用導(dǎo)線相連接。
f)把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P3.3與“模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊”區(qū)域中的CLK端子用導(dǎo)線相連接。
g)把“模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊”區(qū)域中的A2A1A0端子用導(dǎo)線連接到“電源模塊”區(qū)域中的GND端子上。
h)把“模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊”區(qū)域中的IN0端子用導(dǎo)線連接到“三路可調(diào)電壓模塊”區(qū)域中的VR1端子上。
i)把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P0.0-P0.7用8芯排線連接到“模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊”區(qū)域中的D0D1D2D3D4D5D6D7端子上。
數(shù)字電壓表的設(shè)計方案(四)
這是由ICL7129單片CMOSIC構(gòu)成的四位半數(shù)顯電壓表,配有矩陣多路掃描(100Hz)LCD(液晶顯示)數(shù)顯器,特別適用于制作高分辨率袖珍式萬用表。具有自動調(diào)零功能而不需要外接調(diào)零電容,僅需要9V電源(電池),耗電流僅1mA,變換速度為2次/秒,直接輸入模擬電壓的量程為正負200mV,分辨率最高為10uV,具有電源電壓低于7.2V時的識別報警及顯示功能。可利用OR/UR端實現(xiàn)自動量程轉(zhuǎn)換功能,共模抑制比為11dB。
數(shù)字電壓表的設(shè)計方案(五)
由HI7159A和單片機8031等元件構(gòu)成的智能化數(shù)字電壓表電路如圖所示。該電路內(nèi)部采用逐次累加式積分、數(shù)字調(diào)零、低噪聲BIMOS等先進技術(shù)。在51/2位工作模式下最大計數(shù)值為199999,準(zhǔn)確度為±0.005%。
數(shù)字電壓表的設(shè)計方案(六)
利用單片機AT89C51與ADC0808設(shè)計一個數(shù)字電壓表,將模擬信號0~5V之間的電壓值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號,以兩位數(shù)碼管顯示,并通過虛擬電壓表觀察ADC0808模擬量輸入信號的電壓值,LED數(shù)碼管實時顯示相應(yīng)的數(shù)值量。
1.總體方案
數(shù)字電壓表電路組成框圖如圖1所示。
本設(shè)計中需要用到的電路有電源電路、模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機控制電路、顯示電路等。設(shè)計中需要用到的芯片有AT89C51單片機、ADC-0808、74LS74、LED數(shù)碼管等。
2.數(shù)字電壓表的Proteus軟件仿真電路設(shè)計
待測電壓輸入信號在ADC0808芯片承受的最大工作電壓范圍內(nèi),經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換,通過單片機控制電路進行程序數(shù)據(jù)處理,然后通過七段譯碼/驅(qū)動顯示電路實現(xiàn)數(shù)碼管顯示輸入電壓。
硬件電路原理圖如圖2所示。
AT89C51單片機和數(shù)碼管顯示電路的接口設(shè)計
利用單片機AT89C51與ADC0808設(shè)計一個數(shù)字電壓表,將模擬信號0~5V之間的直流電壓值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號0~FF,以兩位數(shù)碼管顯示。Proteus軟件啟動仿真,當(dāng)前輸入電壓為2.5V,轉(zhuǎn)換成數(shù)字值為7FH,用鼠標(biāo)指針調(diào)節(jié)電位器RV1,可改變輸入模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0808的電壓,并通過虛擬電壓表觀察ADC0808模擬量輸入信號的電壓值,LED數(shù)碼管實時顯示相應(yīng)的數(shù)值量。
在Proteus軟件中設(shè)置AT89C51單片機的晶振頻率為12MHz。本電路EA接高電平,沒有擴展片外ROM。
A/D轉(zhuǎn)換電路的接口設(shè)計
A/D轉(zhuǎn)換器采用集成電路ADC0808。ADC0808具有8路模擬量輸入信號IN0~IN7(1~5腳、26~28腳),地址線C、B、A(23~25腳)決定哪一路模擬輸入信號進行A/D轉(zhuǎn)換,本電路將地址線C、B、A均接地,即選擇0號通道輸入模擬量電壓信號。22腳ALE為地址鎖存允許控制信號,當(dāng)輸入為高電平時,對地址信號進行鎖存。6腳START為啟動控制信號,當(dāng)輸入為高電平時,A/D轉(zhuǎn)換開始。本電路將ALE腳與START腳接到一起,共同由單片機的P2.0腳和WR腳通過或非門控制。7腳EOC為A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號,當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時,7腳輸出一個正脈沖,此信號可作為A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束的檢測信號或向CPU申請中斷的信號,本電路通過一個非門連接到單片機的P3.2腳。9腳OE為A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出允許控制信號,當(dāng)OE腳為高電平時,允許讀取A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)字量。該OE腳由單片機的P2.0腳和RD腳通過或非門控制。10腳CLOCK為ADC0808的實時時鐘輸入端,利用單片機30引腳ALE的六分頻晶振頻率得到時鐘信號。數(shù)字量輸出端8個接到單片機的P0口。
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