單片機(jī)測(cè)電壓電流doc資料(編輯修改稿)
2025-07-23 12:45 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 取樣電阻轉(zhuǎn)換成小電壓信號(hào)。這里轉(zhuǎn)換后的電壓由于過(guò)小，所以需要采取一些抗干擾措施，比如在電源的引入端加電源退耦電容，或在輸入端加低通濾波器。對(duì)于這個(gè)小電壓信號(hào)，可采用隔離放大器7840隔離后再將信號(hào)放大，這種放大器能隔離放大器是一種輸入電路和輸出電路之間電氣絕緣的放大器，對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行隔離,并按照一定的比例放大。在這個(gè)隔離、放大的過(guò)程中要保證輸出的信號(hào)失真要小，線(xiàn)性度、精度、帶寬、隔離耐壓等參數(shù)都要達(dá)到使用要求。對(duì)被測(cè)對(duì)象和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)予以隔離,從而提高共模抑制比,同時(shí)保護(hù)電子儀器設(shè)備和人身安全。不過(guò)這種放大器成本比較高，這里不采用。儀表放大器是一種精密差分電壓放大器，它具有高共模抑制比、高輸入阻抗、低噪聲、低線(xiàn)性誤差、低失調(diào)漂移增益設(shè)置靈活和使用方便等特點(diǎn),使其在數(shù)據(jù)采集、傳感器信號(hào)放大中使用比較多。運(yùn)放A1，A2為同相差分輸入方式，同相輸入可以大幅度提高電路的輸入阻抗，減小電路對(duì)微弱輸入信號(hào)的衰減；差分輸入可以使電路只對(duì)差模信號(hào)放大，而對(duì)共模輸入信號(hào)只起跟隨作用，使得送到后級(jí)的差模信號(hào)與共模信號(hào)的幅值之比(即共模抑制比CMRR)得到提高。這個(gè)儀表放大器可以通過(guò)三個(gè)運(yùn)放外接一些電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)。成本低又能滿(mǎn)足要求，故采用這種方式。儀表放大器的放大倍數(shù)是。由以上兩式可算得Uo=–3v滿(mǎn)足ADC的要求。若要電路的抗干擾性能更高，還可以在兩個(gè)差分的運(yùn)放的反饋回路加高頻消燥電容。 也可以采用電阻來(lái)分流，然后通過(guò)小電阻轉(zhuǎn)換成電壓，對(duì)于小電壓信號(hào)可以采用運(yùn)放放大，大電壓信號(hào)經(jīng)濾波后輸入到ADC中去。由于這樣不能實(shí)時(shí)采集信號(hào)，需要更換通道，故在這里采用儀表放大器來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于3A的直流電流比較大，可能會(huì)發(fā)生過(guò)流對(duì)人和電路有損害，需要考慮加過(guò)流保護(hù)裝置。一般的過(guò)流保護(hù)采用成本比較低的保險(xiǎn)絲，采用普通熔絲的保護(hù)電路，其過(guò)電流反應(yīng)是較遲鈍的，因而不能作為靈敏的保護(hù)裝置。電子保護(hù)電路具有高速斷流、恢復(fù)容易的特點(diǎn)，可應(yīng)用于任何直流電路中作過(guò)流保護(hù)裝置。這里考慮當(dāng)過(guò)流時(shí)需要切斷電路而又能快速恢復(fù)電路使測(cè)試能繼續(xù)進(jìn)行。采用電子保護(hù)電路。其電路圖如下：電子保護(hù)電路如所示。當(dāng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)Ｋ接通時(shí)，單向晶閘管ＳＣＲ導(dǎo)通，直流電路也導(dǎo)通。當(dāng)用電量增大到超過(guò)規(guī)定的允許值時(shí)，檢測(cè)電阻Ｒ１上的電壓大于０．７Ｖ時(shí)，晶體管ＢＧ導(dǎo)通，此時(shí)晶體管集電極Ｃ和基極ｂ間的電壓下降到低于維持電壓，BG，SCR關(guān)斷，切斷供電電路?！ ≡x擇：當(dāng)電路兩端電壓≤100Ｖ時(shí)，ＢＧ用3DD15C，單向晶閘管SCR可用6Ａ／400Ｖ。Ｒ１的阻值是根據(jù)電源所允許的電流確定的，即Ｒ１＝／3（3為電源允許電流）。若電路的耗電是５Ｗ，允許通過(guò)的電流為3Ａ。兩個(gè)轉(zhuǎn)換電路的輸出接到ADC的模擬通道。通過(guò)按鍵選擇不同的通道來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓或者電流的采集。3．A/D轉(zhuǎn)換芯片與單片機(jī)的連接此設(shè)計(jì)中選擇的是A/D轉(zhuǎn)換芯片的通道0和1，A/，。模塊連接如下圖所示。4．1602液晶與單片機(jī)連接此模塊液晶的RS，；液晶的數(shù)據(jù)各端口連接單片機(jī)的P0口。具體如下圖所示。該鍵盤(pán)的功能：當(dāng)鍵盤(pán)1被按下時(shí)，選擇電壓測(cè)量；當(dāng)鍵盤(pán)2被按下時(shí)，選擇電流測(cè)量。八．系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)主程序設(shè)計(jì)包括以下方面：按照硬件電路對(duì)單片機(jī)位定義。編寫(xiě)延時(shí)模塊程序。 編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)1602液晶顯示模塊程序。編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換模塊程序。編寫(xiě)鍵盤(pán)掃描切換模塊程序。主程序的總體流程如下圖：開(kāi)始對(duì)液晶，定時(shí)器初始化A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換顯示瞬時(shí)電壓或電流值鍵盤(pán)判斷選擇電壓測(cè)量還是電流測(cè)量九．程序清單：1． 用按鍵選擇調(diào)用子函數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)電壓電流測(cè)量的切換。按鍵一選擇電壓測(cè)量，按鍵二選擇電流測(cè)量。includeincludedefine uchar unsigned chardefine uint unsigned intuchar code tab0[]=WELCOME TO USE。//預(yù)定義宏uchar code tab1[]=PRESS KEY CHOOSE。uchar code tab2[]=VOLTAGE IS。uchar code tab3[]=V。uchar code tab4[]=CURRENT IS。uchar code tab5[]=A。long float dat。 sbit rs=P2^5。//1602液晶寫(xiě)命令/數(shù)據(jù)標(biāo)志,0時(shí)寫(xiě)命令sbit rw=P2^6。//1602液晶寫(xiě)入/讀出標(biāo)志,0時(shí)寫(xiě)入數(shù)據(jù)sbit ep=P2^7。sbit input=P1^3。sbit output=P1^4。sbit cs=P1^5。sbit clk=P1^2。sbit key1=P3^2。sbit key2=P3^3。 void delay(int z)//延時(shí)函數(shù){ int x,y。 for(x=z。x0。x) for(y=10。y0。y)。}void write_(uchar )//往1602液晶寫(xiě)命令函數(shù){ rs=0。 P0=。 delay(5)。 ep=1。 delay(5)。 ep=0。}void write_dat(long float dat)//往1602液晶寫(xiě)數(shù)據(jù)函數(shù){ rs=1。 P0=dat。 delay(5)。 ep=1。 delay(5)。 ep=0。}void init_1602()//對(duì)1602液晶的初始化函數(shù){ rs=0。 rw=0。 write_(0x38)。//顯示模式設(shè)置 write_(0x0c)。 delay(1)。 write_(0x06)。 delay(1)。 write_(0x01)。 delay(1)。 write_(0x80+0x10)。 delay(1)。}void display(uchar x,uchar y,uint dat)//顯示電壓值的函數(shù),x行y列開(kāi)始顯示{ uint add。 uchar i,a[5]。 switch(x) { case 0:add=0x80。break。 case 1:add=0x80+0x40。break。 } add=add+y。 write_(add)。 for(i=0。i5。i++) { a[i]=dat%10。 dat=dat/10。 } write_dat(a[4]+0x30)。 wr
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