數(shù)字電流表的設(shè)計(jì)方案(一)STM32數(shù)字電流表LM317可調(diào)電源
我此次用的是10K的電流范圍是可以從0開始的而公式是Vo=1.25(1+R2/R1)。覺得這是由于只要給ADJ一個(gè)參考電流便可以使LM317有值輸出的。保證R1≥0.83KΩ,R2≤23.74KΩ便可維持一個(gè)最小工作電壓,當(dāng)317穩(wěn)壓塊的輸出電壓大于其最小穩(wěn)定工作電壓時(shí),317穩(wěn)壓塊就不能正常工作最小穩(wěn)定工作電壓的值通常為1.5mA。
數(shù)字電流表的設(shè)計(jì)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,使電流可調(diào)范圍在1.5~25V,最大負(fù)載電壓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降糖后,得到24V交流電;再經(jīng)VD1~VD4組成的全橋檢波、C1檢波,得到33V左右的直流電流。該電流經(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)輸出電流。圖中C2用以清除寄生振蕩電壓表的原理電壓表的原理,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)輸出端電容短路或調(diào)整端漏電時(shí)起保護(hù)作用。LED為穩(wěn)壓電源的工作指示燈,內(nèi)阻R1是限流阻值。輸出端安裝微型電流表PV,可以直觀地指示輸出電流值。
元元件的選擇與制做;元元件無特殊要求,按圖所示選用即可。
制做要點(diǎn):①C2應(yīng)盡量緊靠LM317的輸出端,以免移相,導(dǎo)致輸出電流不穩(wěn)定;②R2應(yīng)緊靠LM317的輸出端和調(diào)整端,以防止大電壓輸出狀態(tài)下,輸出端至R2間的引線電壓降導(dǎo)致基準(zhǔn)電流變化;③穩(wěn)壓塊LM317的調(diào)整端切莫懸空,接調(diào)整電位器RP時(shí)尤其要注意,以免滑動(dòng)臂接觸不良導(dǎo)致LM317調(diào)整端懸空;④不要任意加強(qiáng)C4的容量;⑤集成塊LM317應(yīng)加散熱片,以確保其長時(shí)間穩(wěn)定工作。
數(shù)字電流表的設(shè)計(jì)方案(三)
借助單片機(jī)與設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電流表,才能檢測0-5V之間的直流電流值,四位數(shù)碼顯示,但要求使用的元元件數(shù)量最少。
電路原理圖
系統(tǒng)板上硬件連線
a)把“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的P1.0-P1.7與“動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示”區(qū)域中的端口用8芯排線聯(lián)接。
b)把“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的P2.0-P2.7與“動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示”區(qū)域中的端口用8芯排線聯(lián)接。
c)把“單片機(jī)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)線相聯(lián)接。
d)把“單片機(jī)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)線相聯(lián)接。
e)把“單片機(jī)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)線相聯(lián)接。
f)把“單片機(jī)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)線相聯(lián)接。
g)把“模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊”區(qū)域中的端子用導(dǎo)線聯(lián)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)線聯(lián)接到“三路可調(diào)電流模塊”區(qū)域中的VR1端子上。
i)把“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的P0.0-P0.7用8芯排線聯(lián)接到“模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊”區(qū)域中的端子上。
數(shù)字電流表的設(shè)計(jì)方案(四)
這是由單片構(gòu)成的四位半數(shù)顯電流表,配有矩陣多路掃描(100Hz)LCD(液晶顯示)數(shù)顯器,非常適用于制做高幀率袖珍式萬用表。具有手動(dòng)調(diào)零功能而不須要外接調(diào)零電容,僅須要9V電源(電瓶),耗電壓僅1mA,變換速率為2次/秒,直接輸入模擬電流的阻值為正負(fù)200mV,幀率最高為10uV,具有電源電流高于7.2V時(shí)的辨識(shí)報(bào)案及顯示功能。可借助OR/UR端實(shí)現(xiàn)手動(dòng)阻值轉(zhuǎn)換功能,串?dāng)_抑制比為11dB。
數(shù)字電流表的設(shè)計(jì)方案(五)
由和單片機(jī)8031等器件構(gòu)成的智能化數(shù)字電流表電路如圖所示。該電路內(nèi)部采用逐次累加式積分、數(shù)字調(diào)零、低噪音BIMOS等先進(jìn)技術(shù)。在51/2位工作模式下最大計(jì)數(shù)值為,確切度為±0.005%。
數(shù)字電流表的設(shè)計(jì)方案(六)
借助單片機(jī)與設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電流表,將模擬訊號(hào)0~5V之間的電流值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量訊號(hào),以兩位數(shù)碼管顯示,并通過虛擬電流表觀察模擬量輸入訊號(hào)的電流值,LED數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示相應(yīng)的數(shù)值量。
1.總體方案
數(shù)字電流表電路組成框圖如圖1所示。
本設(shè)計(jì)中須要用到的電路有電源電路、模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)控制電路、顯示電路等。設(shè)計(jì)中須要用到的芯片有單片機(jī)、ADC-0808、、LED數(shù)碼管等。
2.數(shù)字電流表的軟件仿真電路設(shè)計(jì)
待測電流輸入訊號(hào)在芯片承受的最大工作電流范圍內(nèi),經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換,通過單片機(jī)控制電路進(jìn)行程序數(shù)據(jù)處理,之后通過七段解調(diào)/驅(qū)動(dòng)顯示電路實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管顯示輸入電流。
硬件電路原理圖如圖2所示。
單片機(jī)和數(shù)碼管顯示電路的插口設(shè)計(jì)
借助單片機(jī)與設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電流表,將模擬訊號(hào)0~5V之間的直流電流值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量訊號(hào)0~FF,以兩位數(shù)碼管顯示。軟件啟動(dòng)仿真,當(dāng)前輸入電流為2.5V,轉(zhuǎn)換成數(shù)字值為7FH,用鍵盤表針調(diào)節(jié)電位器RV1,可改變輸入模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的電流,并通過虛擬電流表觀察模擬量輸入訊號(hào)的電流值,LED數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示相應(yīng)的數(shù)值量。
在軟件中設(shè)置單片機(jī)的晶振頻度為12MHz。本電路EA接高電平,沒有擴(kuò)充片外ROM。
A/D轉(zhuǎn)換電路的插口設(shè)計(jì)
A/D轉(zhuǎn)換器采用集成電路。具有8路模擬量輸入訊號(hào)IN0~I(xiàn)N7(1~5腳、26~28腳),地址線C、B、A(23~25腳)決定哪一路模擬輸入訊號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,本電路將地址線C、B、A均接地,即選擇0號(hào)通道輸入模擬量電流訊號(hào)。22腳ALE為地址鎖存容許控制訊號(hào),當(dāng)輸入為高電平時(shí),對地址訊號(hào)進(jìn)行鎖存。6腳START為啟動(dòng)控制訊號(hào),當(dāng)輸入為高電平時(shí),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(jī)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)束訊號(hào),當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí),7腳輸出一個(gè)正脈沖,此訊號(hào)可作為A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束的測量訊號(hào)或向CPU申請中斷的訊號(hào),本電路通過一個(gè)非門聯(lián)接到單片機(jī)的P3.2腳。9腳OE為A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出容許控制訊號(hào),當(dāng)OE腳為高電平時(shí),容許讀取A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)字量。該OE腳由單片機(jī)的P2.0腳和RD腳通過或非門控制。10腳CLOCK為的實(shí)時(shí)時(shí)鐘輸入端,借助單片機(jī)30引腳ALE的六分頻晶振頻度得到時(shí)鐘訊號(hào)。數(shù)字量輸出端8個(gè)接到單片機(jī)的P0口。