數字直流電壓表電路分哪幾塊,數字電壓表電路怎麼設計啊

2021-03-03 21:27:13 字數 6675 閱讀 1949

1樓:匿名使用者

數字直流電壓表電路分哪幾塊lcd或led顯示部件,單電源(含極性變換)或雙電源電路,icl7107(a/d變換、解碼、輸出電路),輸入電路(取樣、分壓)。

2樓:酈倩經凌春

一般分成2部分:

1、表頭電路,也稱模擬/數字轉換電路,將模擬量轉化為數字量並輸出;

2、分壓電路,將輸入的電壓10倍階分壓。

數字電壓表電路怎麼設計啊

3樓:匿名使用者

摘 要:

本文介紹了用adc0808整合電壓轉換晶元和at89c51微控制器設計製作的數字直流電壓表

4樓:

整合電壓轉換晶元和at89c51微控制器設計製作的數字直流電壓表。在測量儀器中,電壓表是必須的,而且電壓表的好壞直接影響到測量精度。具有乙個精度高、轉換速度快、效能穩定的電壓表才能符合測量的要求。

為此,我們設計了數字電壓表,此作品主要由a/d0808轉換器和微控制器at89c51構成,a/d轉換器在微控制器的控制下完成對模擬訊號的採集和轉換功能,最後由數碼管顯示採集的電壓值。此設計通過除錯完全滿足設計的指標要求。電路設計簡單,設計製作方便有較強的實用性。

5樓:匿名使用者

只能在精神上鼓勵你了

求一簡易數字電壓表的電路原理圖

6樓:匿名使用者

28. 數字電壓表

1. 實驗任務

利用微控制器at89s51與adc0809設計乙個數字電壓表,能夠測量0-5v之間的直流電壓值,四位數碼顯示,但要求使用的元器件數目最少。

2. 電路原理圖

圖1.28.1

3. 系統板上硬體連線

a) 把「微控制器系統」區域中的p1.0-p1.7與「動態數碼顯示」區域中的abcdefgh埠用8芯排線連線。

b) 把「微控制器系統」區域中的p2.0-p2.7與「動態數碼顯示」區域中的s1s2s3s4s5s6s7s8埠用8芯排線連線。

c) 把「微控制器系統」區域中的p3.0與「模數轉換模組」區域中的st端子用導線相連線。

d) 把「微控制器系統」區域中的p3.1與「模數轉換模組」區域中的oe端子用導線相連線。

e) 把「微控制器系統」區域中的p3.2與「模數轉換模組」區域中的eoc端子用導線相連線。

f) 把「微控制器系統」區域中的p3.3與「模數轉換模組」區域中的clk端子用導線相連線。

g) 把「模數轉換模組」區域中的a2a1a0端子用導線連線到「電源模組」區域中的gnd端子上。

h) 把「模數轉換模組」區域中的in0端子用導線連線到「三路可調電壓模組」區域中的vr1端子上。

i) 把「微控制器系統」區域中的p0.0-p0.7用8芯排線連線到「模數轉換模組」區域中的d0d1d2d3d4d5d6d7端子上。

4. 程式設計內容

i. 由於adc0809在進行a/d轉換時需要有clk訊號,而此時的adc0809的clk是接在at89s51微控制器的p3.3埠上,也就是要求從p3.

3輸出clk訊號供adc0809使用。因此產生clk訊號的方法就得用軟體來產生了。

ii. 由於adc0809的參考電壓vref=vcc,所以轉換之後的資料要經過資料處理,在數碼管上顯示出電壓值。實際顯示的電壓值 (d/256*vref)

5. 彙編源程式

adc0809中文資料

adc0809是帶有8位a/d轉換器、8路多路開關以及微處理機相容的控制邏輯的cmos元件。它是逐次逼近式a/d轉換器,可以和微控制器直接介面。

(1)adc0809的內部邏輯結構

由下圖可知,adc0809由乙個8路模擬開關、乙個位址鎖存與解碼器、乙個a/d轉換器和乙個三態輸出鎖存器組成。多路開關可選通8個模擬通道,允許8 路模擬量分時輸入,共用a/d轉換器進行轉換。三態輸出鎖器用於鎖存a/d轉換完的數字量,當oe端為高電平時,才可以從三態輸出鎖存器取走轉換完的數 據。

(2). adc0809引腳結構

adc0809各腳功能如下:

d7-d0:8位數字量輸出引腳。

in0-in7:8位模擬量輸入引腳。

vcc:+5v工作電壓。

gnd:地。

ref(+):參考電壓正端。

ref(-):參考電壓負端。

start:a/d轉換啟動訊號輸入端。

ale:位址鎖存允許訊號輸入端。

(以上兩種訊號用於啟動a/d轉換).

eoc:轉換結束訊號輸出引腳,開始轉換時為低電平,當轉換結束時為高電平。

oe:輸出允許控制端,用以開啟三態資料輸出鎖存器。

clk:時鐘訊號輸入端(一般為500khz)。

a、b、c:位址輸入線。

adc0809對輸入模擬量要求:訊號單極性,電壓範圍是0-5v,若訊號太小,必須進行放大;輸入的模擬量在轉換過程中應該保持不變,如若模擬量變化太快,則需在輸入前增加取樣保持電路。

位址輸入和控制線:4條

ale為位址鎖存允許輸入線,高電平有效。當ale線為高電平時,位址鎖存與解碼器將a,b,c三條位址線的位址訊號進行鎖存,經解碼後被選中的通道的模 擬量進轉換器進行轉換。a,b和c為位址輸入線,用於選通in0-in7上的一路模擬量輸入。

通道選擇表如下表所示。

c b a 選擇的通道

0 0 0 in0

0 0 1 in1

0 1 0 in2

0 1 1 in3

1 0 0 in4

1 0 1 in5

1 1 0 in6

1 1 1 in7

數字量輸出及控制線:11條

st為轉換啟動訊號。當st上跳沿時,所有內部暫存器清零;下跳沿時,開始進行a/d轉換;在轉換期間,st應保持低電平。eoc為轉換結束訊號。

當 eoc為高電平時,表明轉換結束;否則,表明正在進行a/d轉換。oe為輸出允許訊號,用於控制三條輸出鎖存器向微控制器輸出轉換得到的資料。oe=1,輸 出轉換得到的資料;oe=0,輸出資料線呈高阻狀態。

d7-d0為數字量輸出線。

clk為時鐘輸入訊號線。因adc0809的內部沒有時鐘電路,所需時鐘訊號必須由外界提供,通常使用頻率為500khz,

vref(+),vref(-)為參考電壓輸入。

2. adc0809應用說明

(1). adc0809內部帶有輸出鎖存器,可以與at89s51微控制器直接相連。

(2). 初始化時,使st和oe訊號全為低電平。

(3). 送要轉換的哪一通道的位址到a,b,c埠上。

(4). 在st端給出乙個至少有100ns寬的正脈衝訊號。

(5). 是否轉換完畢,我們根據eoc訊號來判斷。

(6). 當eoc變為高電平時,這時給oe為高電平,轉換的資料就輸出給微控制器了。

3. 實驗任務

如下圖所示,從adc0809的通道in3輸入0-5v之間的模擬量,通過adc0809轉換成數字量在數碼管上以十進位制形成顯示出來。adc0809的vref接+5v電壓。

4. adc0809應用電路原理圖

6. 程式設計內容

(1). 進行a/d轉換時,採用查詢eoc的標誌訊號來檢測a/d轉換是否完畢,若完畢則把資料通過p0埠讀入,經過資料處理之後在數碼管上顯示。

(2). 進行a/d轉換之前,要啟動轉換的方法:

abc=110選擇第三通道

st=0,st=1,st=0產生啟動轉換的正脈衝訊號 .

c語言源程式

#include

unsigned char code dispbitcode=;

unsigned char code dispcode=;

unsigned char dispbuf[8]=;

unsigned char dispcount;

sbit st="p3"^0;

sbit oe="p3"^1;

sbit eoc="p3"^2;

unsigned char channel="0xbc";//in3

unsigned char getdata;

void main(void)

}void t0(void) interrupt 1 using 0

dispbuf[i]=temp;

st=1;

st=0;

} }} void t0(void) interrupt 1 using 0

void t1(void) interrupt 3 using 0

dispcount++;

if(dispcount==8) }

簡易數字直流電壓表的設計

7樓:匿名使用者

1.轉換方式

v-t型間接轉換adc。

2. 電路結構

圖11.11.1是這種轉換器的原理電路,它由積分器(由整合運放a組成)、過零比較器(c)、時鐘脈衝控制門(g)和計數器(ff0~ffn)等幾部分組成。

圖11.11.1 雙積分a/d轉換器

(1)積分器

積分器是轉換器的核心部分,它的輸入端所接開關s1由定時訊號qn控制。當qn為不同電平時,極性相反的輸入電壓vi和參考電壓 vref將分別加到積分器的輸入端,進行兩次方向相反的積分,積分時間常數τ=rc。

(2)過零比較器

過零比較器用來確定積分器的輸出電壓v0過零的時刻。當v0≥0時,比較器輸出vc為低電平;當v0<0時,vc為高電平。比較器的輸出訊號接至時鐘控制門(g)作為關門和開門訊號。

(3)計數器和定時器

它由n+1個接成計數器的觸發器ff0~ffn-1串聯組成。觸發器ff0~ffn-1組成n級計數器,對輸入時鐘脈衝cp計數,以便把與輸入電壓平均值成正比的時間間隔轉變成數碼訊號輸出。當計數到2n個時鐘脈衝時,ff0~ffn-1均回到0態,而ffn翻轉到1態,qn=1後開關 s1從位置a轉接到b。

(4)時鐘脈衝控制門

時鐘脈衝源標準週期tc,作為測量時間間隔的標準時間。當vc=1時,門開啟,時鐘脈衝通過門加到觸發器ff0的輸入端。

3.工作原理

雙積分adc的基本原理是對輸入模擬電壓和參考電壓分別進行兩次積分,將輸入電壓平均值變成與之成正比的時間間隔,然後利用時鐘脈衝和計數器測出此時間間隔,進而得到相應的數字量輸出。由於該轉換電路是對輸入電壓的平均值進行變換,所以它具有很強的抗工頻干擾能力,在數字測量中得到廣泛應用。

下面以輸入正極性的直流電壓vi為例,說明電路將模擬電壓轉換為數字量的基本原理。電路工作過程分為以下幾個階段進行,圖中 各處的工作波形如圖11.11.

2所示。 (1) 準備階段

首先控制電路提供cr訊號使計數器清零,同時使開關s2閉合,待積分電容放電完畢後,再使s2斷開。

(2) 第一次積分階段

在轉換過程開始時(t=0),開關s1與a端接通,正的輸入電壓vi加到積分器的輸入端。積分器從0v開始對vi積分,其波形如圖11.11.

2斜線o-vp段所示。 根據積分器的原理可得

(其中τ=rc)

由於vo<0,過零比較器輸出為高電平,時鐘控制門g被開啟。於是,計數器在cp作用下從0開始計數。經2n個時鐘脈衝後,觸發器ff0~ffn-1 都翻轉到0態,而qn=1,開關s1由a點轉接到b點,第一次積分結束,第一次積分時間為t=t1=2ntc 令vi為輸入電壓在t1時間間隔內的平均值, 則由式 可得第一次積分結束時積分器的輸出電壓為vp

圖11.11.2雙積分a/d轉換器各處工作波形

(3) 第二積分階段

當t=t1時,s1轉接到b點,具有與vi相反極性的基準電壓-vref加到積分器的輸入端;積分器開始向相反方向進行第二次積分;當t=t2時,積分器輸出電壓v0≥0,比較器輸出vc=0,時鐘脈衝控制門g被關閉,計數停止。在此階段結束時v0的表示式可寫為

設t2=t2-t1,於是有 設在此期間計數器所累計的時鐘脈衝個數為λ,則 t2=λtc

可見,t2與v1成正比,t2就是雙計分a/d轉換過程中的中間變數。

上式表明,在計數器中所得的數λ(λ=qn-1···q1q0),與在取樣時間t1內輸入電壓的平均值vi成正比的。只要vi

由於雙積分a/d轉換器在時間內採的是輸入電壓的平均值,因此具有很強的抗工頻干擾的能力。尤其對週期等於t1或幾分之一的對稱干擾(所謂對稱干擾是指整個週期內平均值為零的干擾),從理論上來說,有無窮大的抑制能力。即使當工頻干擾幅度大於被測直流訊號,使得輸入訊號正負變化時,仍有良好的抑制能力。

由於在工業系統中經常碰到的是工頻(50hz)或工頻的倍頻干擾,故通常選定取樣時間t1總是等於工頻電源週期的倍數,如20ms或40ms等。另一方面,由於在轉換過程中,前後兩次積分所採用的同一積分器。因此,在兩次積分期間(一般在幾十到數百毫秒之間),r、c和脈衝源等元器件引數的變化對轉換精度的影響均可忽略。

最後必須指出,在第二積分階段結束後,控制電路又使開關s2閉合,電容c放電,積分器回零。電路再次進入準備階段,等待下一次轉換開始。

4.特點

(1)計數脈衝個數λ與rc無關,可以減小由rc積分非線性帶來的誤差。

(2)對脈衝源cp要求不變,只要在t1+t2時間內穩定即可。

(3)轉換精度高。

(4)轉換速度慢,不適於高速應用場合。

單片整合雙積分式a/d轉換器有adc-ek8b(8位,二進位製碼)、adc-ek10b(10位,二進位製碼)、mc14433(7/2位,bcd碼)等。

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