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1 # 俠骨柔情kandy
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2 # 創意電子DIY分享
想製作一個數碼管顯示的電壓表,一般有兩種方法:一是選用內部帶有ADC(模數轉換器)的微控制器,利用其內建的ADC將被測電壓轉換成數字訊號,然後經微控制器處理後驅動數碼管顯示出電壓;二是採用ICL7107、ICL7135這類數字電壓表專用的ADC來構成電壓表,這種方法制作的數碼管電壓表為純硬體電路,即使不會微控制器程式設計的初學者亦可以製作成功。下面我們分別介紹一下采用微控制器和電壓表專用IC製作數碼管電壓表的方法。
一、採用單片機制作的數碼管電壓表想用微控制器來製作數碼管電壓表,若微控制器程式設計水平不高,最好選用AT89S51這類51微控制器來製作,因為這類微控制器電壓表的電路圖及例程網上有很多,我們很容易找到這類資料。有了資料,我們只要按圖選用元件及焊接電路,然後給微控制器輸入相關的程式,這樣電壓表就製作成了。
像上圖所示的數碼管電壓表就是採用51微控制器及外接的ADC0832(8位AD轉換器)構成的。採用51單片機制作數碼管電壓表雖然資料很容易找到,但這類微控制器內部一般都不帶ADC,需要外接ADC,這樣導致其電路不夠簡潔,並且成本也較高。若自己懂微控制器程式設計,可以選用ATmega168這類內建ADC的微控制器來製作電壓表。採用單片機制作數碼管電壓表的優點是:電路較簡單,電壓表的精度可以根據實際需要來選用合適型號的微控制器。譬如,需要四位精度的電壓表,我們可以選用內建12位ADC的STM8L051或C8051F410微控制器,需要五位或更高精度的電壓表,可以選用內建24位ADC的C8051F350微控制器來製作。
二、採用數字電壓表專用IC來製作數碼管電壓表對於不會微控制器程式設計的電子初學者來說,採用ICL7107(外形如上圖所示)這類數字電壓表專用IC來製作數碼管電壓表是比較合適的。這類電壓表專用IC電路簡單,毋須程式設計,只要按圖選用元件,並且焊接無誤,很容易製作成功。上圖所示電路就是採用數字電壓表專用IC——ICL7107構成的三位半數字電壓表,其最小解析度為0.1mV,轉換精度為0.05±1個字,最大顯示值為±1999。該電路若外接合適的分壓電阻,可以用來測量1000V以內的直流電壓,若接上由AD737組成的真有效值轉換器,便可以構成一個可以測量任意波形交流電壓的真有效值數字電壓表。
用ICL7107製作數碼管電壓表時,要求選用4個共陽極的數碼管,它們與IC的連線如上圖所示。ICL7107的內部自帶有一個2.8V左右的精密基準電壓源,製作時可以透過調節電阻R6,使其36腳與32腳之間有一個100.0mV的基準電壓(該電壓決定著電壓表的測量精度,務必調到上述值,一般採用四位半數字萬用表的2V直流電壓檔調整即可)。被測電壓直接加在31腳與32腳之間,這樣數碼管即可顯示出被測電壓的大小。由於ICL7107可以自動識別被測直流電壓的極性,故用這種電壓表測量直流電壓時,不需考慮被測電壓的極性。這裡需要說一下,上述電壓表測量輸入端未接分壓電阻,其最高輸入電壓為199.9mV。若想測量大於199.9mV的電壓,需要在輸入端接上分壓電阻。採用ICL7107構成的數碼管電壓表一般都是±5V電源供電,其±5V電源可以選用7805和7905三端穩壓IC來產生。實際中若覺得采用上述兩個三端穩壓IC供電不太方便,亦可以採用+5V電源供電,所需的-5V電壓可以採用CD4069接一個負電壓發生器來產生,這樣即可採用單5V電源供電。
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3 # jinesc
微控制器 AD轉換器 或者帶AD的微控制器 驅動晶片 電阻 精度高一點的電阻 基準電壓等等。關鍵是你折騰了半天花了幾十塊錢弄好了 淘寶一看 5塊包郵。
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4 # 電子及工控技術
使用純硬體製作電壓表
如果用純硬體去製作電壓表除了有數碼管外還需要由A/D轉換電路、數碼管的驅動電路才可以。對於這種電路我們可以用一款晶片ICL7107加上一些外圍的分離電阻、電容就可以構成一個具有3位半數字的電壓表了。
晶片ICL7107是一款把A/D轉換功能、數碼管的段驅動器和位驅動器這些功能都整合在一起的3位半的A/D轉換器。從下面的電路原理圖可以看出,這種電路結構簡單,透過外部的轉換開關與不同的電阻連線,可以測量的範圍從200毫伏的範圍到2000V的電壓值都可以測量。
使用單片機制作電壓表另一種方法就是用微控制器和A/D轉換晶片來實現電壓表的製作。運用微控制器實現電壓表需要的外設有ADC0809模數轉換晶片、數碼管的位碼驅動三極體或者驅動晶片、電位器等。
對於微控制器實現的電壓表需要程式的支援才能實現電壓的測量顯示,這種電壓表所測量的電壓範圍比較小,一般只有0到5V的測量範圍。對於單片機制作的電壓表對製作者要有一定的技術要求,不但要對微控制器外設比較熟悉,比如ADC0809模數轉換晶片與微控制器的連線方式等在連線焊接時要注意,另外還要熟悉微控制器的程式語言等。
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5 # 長風凌空
看見數碼管和電壓表我就進來了,看到ADC0832已經有回答了。那更好,剛好以前用過這個。下面結合個人經驗和datasheet說一下自己的理解。
1、功能框圖其實,我也是一個電子行業的新手,打板和元器件選型也沒幹幾年,到今年的六月份也就2年,只是大學專業是測控,可能基於這點還有些話語優勢。所以,接下來說的、寫的都是個人意見,大神輕噴。
從數碼管到電壓表,這其中的關係咱們先理理。說的是這個問題,但不僅僅只說這個問題,更希望給題主一個思路,以後能夠獨立解決這類問題。
上面是ADC0832的一個應用框圖,簡單的表示:測量的模擬量---》A/D---》數字連線--》CPU。如果使用其他的外接ADC也是這樣一個流程,區別可能是數字連線的通訊協議不一樣。
至於數碼管,那就是微控制器的事情了,想靜態顯示還是動態顯示,隨便選擇,當然為了節省IO一般都是利用數碼管的餘暉效應進行動態顯示。所以,到了數碼管這裡,整個流程就變為了:測量的模擬量---》A/D---》數字連線--》CPU--》數碼管。
2、電路設計中的幾個小問題首先需要注意,對於ADC的電壓測量不能超過參考電壓。就像圖中的Vin只能小於或者等於VREF,因為就像汽車不能超載一樣。
在圖中我們可以看到VREF的獲得是使用運放的跟隨器來獲得,其實在實際中會採用特定的穩壓IC獲得,比如三端穩壓器 AMS1117-3.3V。
其次,僅僅只有這個保護意識不夠,輸入端需要處理,無論咱們怎樣小心,總會超量程的時候,所以最好加幾個元器件以防萬一。
到這裡基本ADC瞭解地差不多了,該說說說說數碼管了。
3、數碼管說到數碼管,首先要明白所謂數碼管就是LED的集合,多個LED組成了數碼管,而數碼管也分為共陽極和共陰極。這裡舉例使用的是共陰極數碼管。
從圖上可以看出,所謂的共陰極也就是負極成為公共點了,這裡直接把3-8連線到GND就行。然後需要顯示什麼數字,對應的IO口的電平至高就OK。下圖給出相對應的LED位置示意圖:
至此,ADC和數碼管的簡單實用方法都說了,接下來給出幾個論壇能夠獲取相關微控制器程式的地方:電子發燒友、麵包板社群、CSDN。
結尾:希望對題主能夠將自己的小創意實現。
------細水長流,江湖再見。
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6 # 電器醫生342
要從實際出發,你要有相應經驗和技術儲備還要配件和動手能力否則免談!就像手裡有幾個輪子就想怎麼能造一輛汽車一樣空想?
回覆列表
數碼管需要加驅動晶片或微控制器才能點亮,要做成電壓表也容易,用微控制器ADC採集輸入電壓並把電壓數值透過數碼管顯示出來即可。這涉及到硬體電路設計和軟體設計。數碼管加個帶adc功能的微控制器很容易實現電壓表功能。