基于avr單片機(jī)的電壓電流測(cè)量(編輯修改稿)
2024-12-18 15:35 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 導(dǎo)致片內(nèi)基準(zhǔn)源與外部參考源的短路。如果 AREF 引腳沒(méi)有聯(lián)接任何外部參考源，用戶可以選擇 AVCC 或 作為基準(zhǔn)源。參考源改變后的 第一次 ADC 轉(zhuǎn)換結(jié)果可能不準(zhǔn)確，建議用戶不要使用這一次的轉(zhuǎn)換結(jié)果。 轉(zhuǎn)化結(jié)果 轉(zhuǎn)換結(jié)束后 (ADIF 為高 )，轉(zhuǎn)換結(jié)果被存入 ADC 結(jié)果寄存器 (ADCL,ADCH)。單次轉(zhuǎn)換的結(jié)果如下： ADC=VIN * 1024/VREF 式中， VIN 為被選中引腳的輸入電壓， VREF 為參考電壓。 0x000 代表模擬地電平， 0x3FF 代表所選參考電壓的數(shù)值減去 1LSB。 如果使用差分通道，結(jié)果是： ADC=(VPOS – VNEG) * GAIN* 512 / VREF 式中， VPOS 為輸入引腳正電壓， VNEG 為輸入引腳負(fù)電壓， GAIN 為選定的增益因子，且 VREF 為參考電壓。結(jié)果用 2 的補(bǔ)碼形式表示，從 0x200 (512d) 到 0x1FF (+511d)。如果用戶希望對(duì)結(jié)果執(zhí)行快速極性檢測(cè)，它充分讀結(jié)果MSB( ADCH 中 ADC9 )。如果該位為 1，結(jié)果為負(fù)；該位為 0，結(jié)果為正 。 4． ATMEGA16單片機(jī) 輸入通道與增益選擇 MUX4..0 單端輸入正差分輸入負(fù)差分輸入增益 00000 ADC0 00001 ADC1 00010 ADC2 00011 ADC3 N/A 00100 ADC4 00101 ADC5 00110 ADC6 00111 ADC7 01000 ADC0 ADC0 10x 01001 ADC1 ADC0 10x 01010(1) ADC0 ADC0 200x 01011(1) ADC1 ADC0 200x 01100 ADC2 ADC2 10x 01101 ADC3 ADC2 10x 01110(1) ADC2 ADC2 200x 01111(1) ADC3 ADC2 200x 10000 ADC0 ADC1 1x 10001 ADC1 ADC1 1x 10010 N/A ADC2 ADC1 1x 10011 ADC3 ADC1 1x 10100 ADC4 ADC1 1x 10101 ADC5 ADC1 1x 10110 ADC6 ADC1 1x 10111 ADC7 ADC1 1x 11000 ADC0 ADC2 1x 11001 ADC1 ADC2 1x 11010 ADC2 ADC2 1x 11011 ADC3 ADC2 1x 11100 ADC4 ADC2 1x 11101 ADC5 ADC2 1x 11110 V (VBG) N/A 11111 0 V (GND) 4．總體電路圖 在范例中 選用內(nèi)部 電壓基準(zhǔn)作 Vref ，差分通道 10 倍放大 則 單端電壓測(cè)量范圍 , 分辨率 差分電壓測(cè)量范圍 +/ 256mV 分辨率 電流分辨率 = 50uA@10歐姆 電流采樣電阻 電流分辨率 =500uA@ 1 歐姆 電流采樣電阻 程序中需要把實(shí)測(cè)的基準(zhǔn)電壓代入 常量 Vref 中，以獲得更準(zhǔn)確地結(jié)果 我手中的樣片實(shí)測(cè)為 @Vcc= @Vcc= 本電路僅供參考，沒(méi)有考慮抗干擾方面的要求 四 、 系統(tǒng)軟件 設(shè)計(jì) ： 主程序 （左圖） 中斷處理程序（見(jiàn) 右 ） 五 、系統(tǒng)測(cè)試 1．測(cè)試儀器 ICCAVR（ FOR IMAGE CRAFTING） ， AVR STUDIO ， JTAG 等 2．測(cè)試方法 首先是對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行單個(gè)的測(cè)試。我們測(cè)試的順序依次為 LED顯示模塊、電壓測(cè)量模塊、電流測(cè)量模塊、按鍵模塊。 LED 依次對(duì)數(shù)字 、小數(shù)點(diǎn)的顯示作 了測(cè)試。 電壓測(cè)量時(shí)使用變阻器測(cè)量了電壓。 電流測(cè)量時(shí)使用了個(gè)簡(jiǎn)單的電路。 按鍵主要是切換電壓電流，沒(méi)有錯(cuò)誤。 在測(cè)試完各個(gè)模塊沒(méi)有錯(cuò)誤時(shí)，我們把他們進(jìn) 行組合，組成整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。此時(shí) 雖然有 遇到了一些困難， 中間過(guò)程中誤差達(dá)到不可以忽略的地步，經(jīng)過(guò)調(diào)整后得到了改善。 3．測(cè)試結(jié)果總結(jié) 主程序初始化 開(kāi)外部中斷 循環(huán)顯示 關(guān)中斷 按鍵狀態(tài)=1？ 數(shù)字值轉(zhuǎn)化為電壓 數(shù)字值轉(zhuǎn)化為電流 開(kāi)中斷，中斷返回 Y N 由于采用內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源，電壓測(cè)量的范圍為 ，電流的測(cè)量范圍為MA 級(jí)的，大約為 010MA。 七、 總結(jié) 本學(xué)期 實(shí)時(shí)測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)以電子設(shè)計(jì)大賽的形式，老師命題，學(xué)生可以選擇老師的題目也可以自己命題，并且組隊(duì)操作其他的事情（包括設(shè)計(jì)總體方案、硬件電路、軟件設(shè)計(jì)、焊接、 調(diào)試等工作）。趣味性強(qiáng)，同時(shí)也可以學(xué)到很多東西。 我 們認(rèn)為 ，在這學(xué)期的實(shí)驗(yàn)中，在收獲知識(shí) 的同時(shí)，還收獲了閱歷，收獲了成熟，在此過(guò)程中，我們通過(guò)查找大量資料，請(qǐng)教老師，以及不懈的
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