數(shù)字電壓表的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字電壓表。
【背景技術(shù)】
[0002]在電學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，常常需要測量電壓值。目前，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，對測量電壓值的精度要求越來越高。傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一，精度低，讀數(shù)不方便。不能滿足數(shù)字化時代的需求。數(shù)字電壓表(Digital Voltmeter)簡稱DVM，它是采用數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)字電壓表，多采用點(diǎn)陣式數(shù)碼管進(jìn)行電壓顯示。點(diǎn)陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對于顯示文字比較合適，但是考慮數(shù)字電壓表主要是顯示數(shù)字，就顯得太浪費(fèi)了，且價格也相對較高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型是為避免上述已有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種數(shù)字電壓表，以提高電壓表的可擴(kuò)展性能、降低電壓表的制造成本。
[0005]本實(shí)用新型為解決技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案。
[0006]數(shù)字電壓表，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，包括電壓采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換芯片U3、微控制器U1、電源電路和顯示屏U2 ;所述電壓采集模塊通過所述A/D轉(zhuǎn)換芯片U3與所述微控制器Ul相連接；所述電源電路和顯示屏U2均與所述微控制器Ul相連接；所述電壓采集模塊用于接入被測電壓；所述A/D轉(zhuǎn)換芯片U3用于接受電壓采集模塊傳送的模擬電壓信號，并將模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號發(fā)給微控制器Ul ;所述微控制器Ul用于接收A/D轉(zhuǎn)換芯片傳送的數(shù)字電壓信號，并將所述數(shù)字電壓信號處理后發(fā)給顯示屏U2進(jìn)行顯示；所述顯示屏U2用于顯示被測電壓值。
[0007]本實(shí)用新型的數(shù)字電壓表還具有以下技術(shù)特點(diǎn)。
[0008]所述微控制器Ul為AT89C52 ;所述顯示屏U2為LCD1602 ；A/D轉(zhuǎn)換芯片U3為TLC549A/D。
[0009]所述顯示屏U2和A/D轉(zhuǎn)換芯片U3均與所述微控制器Ul相連接；電阻Rl的一端連接A/D轉(zhuǎn)換芯片U3，電阻Rl的另一端連接所述微控制器Ul ;所述電阻Rl的連接微控制器Ul的一端還通過電容C3接地；晶振Xl的兩端分別于微控制器Ul的引腳18和引腳19 ;電容Cl的一端連接微控制器Ul的引腳19，電容Cl的另一端接地；電容C2的一端連接微控制器Ul的引腳18，電容C2的另一端接地。
[0010]與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在:
[0011]本實(shí)用新型的數(shù)字電壓表，包括電壓采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換芯片U3、微控制器U1、電源電路和顯示屏U2 ;所述電壓采集模塊通過所述A/D轉(zhuǎn)換芯片U3與所述微控制器Ul相連接；所述電源電路和顯示屏U2均與所述微控制器Ul相連接。
[0012]本實(shí)用新型的數(shù)字電壓表，所述微控制器Ul為AT89C52;所述顯示屏U2為LCD1602 ；A/D轉(zhuǎn)換芯片U3為TLC549A/D，具有以下幾個方面的優(yōu)點(diǎn):
[0013]I)采用AT89C52微控制器芯片作為控制部分，微控制器有豐富的中斷源，它的準(zhǔn)確度相當(dāng)高，并且C語言的靈活運(yùn)用，給編程帶了方便。微控制器的I/O功能也比較強(qiáng)大，容易對其進(jìn)行擴(kuò)展，使設(shè)計(jì)更加完善。此外微控制器的成本比較低；綜上所述，AT89C52資源豐富，程序編寫也靈活簡單，性價比也高，所以選擇AT89C52作為主控芯片；
[0014]2)IXD1602能夠同時顯示16x02即32個字符，是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點(diǎn)陣型液晶模塊，顯示信息非常的清楚。使用時也直接編寫軟件程序按一定的時序驅(qū)動即可。
[0015]3)采用TLC549作為A/D轉(zhuǎn)換芯片，它是一種低價位、高性能的8位A/D轉(zhuǎn)換芯片，它以8位開關(guān)電容逐次逼近的方法實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換速度低于17us，最大轉(zhuǎn)換速率為40000HZ，具有轉(zhuǎn)換精度高、速度快的優(yōu)點(diǎn)。
[0016]本實(shí)用新型的數(shù)字電壓表，具有可擴(kuò)展性能好、性價比高、成本低、顯示直觀等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的數(shù)字電壓表的結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型的數(shù)字電壓表的微控制器Ul的電路。
[0019]以下通過【具體實(shí)施方式】，并結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0020]參見圖1?圖2，本實(shí)用新型的數(shù)字電壓表，包括電壓采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換芯片U3、微控制器Ul、電源電路和顯示屏U2 ;所述電壓采集模塊通過所述A/D轉(zhuǎn)換芯片U3與所述微控制器Ul相連接；所述電源電路和顯示屏U2均與所述微控制器Ul相連接；所述電壓采集模塊用于接入被測電壓；所述A/D轉(zhuǎn)換芯片U3用于接受電壓采集模塊傳送的模擬電壓信號，并將模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號發(fā)給微控制器Ul ;所述微控制器Ul用于接收A/D轉(zhuǎn)換芯片傳送的數(shù)字電壓信號，并將所述數(shù)字電壓信號處理后發(fā)給顯示屏U2進(jìn)行顯示；所述顯示屏U2用于顯示被測電壓值。微控制器Ul上還連接有兩個控制按鍵BI和B2。[0021 ] 被測的模擬電壓信號通過電壓采集模塊引入，電壓采集模塊直接將被測的模擬電壓信號傳送給A/D轉(zhuǎn)換芯片。A/D轉(zhuǎn)換芯片接收電壓采集模塊傳送的模擬電壓信號，進(jìn)行電壓信號的數(shù)模轉(zhuǎn)換，將該模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字電壓信號，并將該數(shù)字電壓信號傳送給微控制器。微控制器將數(shù)字電壓信號經(jīng)過處理，然后傳送給顯示屏，由顯示屏對電壓值進(jìn)行顯示。
[0022]本實(shí)用新型的數(shù)字電壓表，采用AT89C52作為微控制器U1，IXD1602液晶屏作為顯示屏U2，TLC549作為A/D轉(zhuǎn)換芯片U3。
[0023]所述微控制器Ul為AT89C52 ;所述顯示屏U2為LCD1602 ；A/D轉(zhuǎn)換芯片U3為TLC549A/D。
[0024]AT89C52是一個低電壓、高性能CMOS的8位通用微處理器，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的C51內(nèi)核，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和256bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM)，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，AT89C52單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。
[0025]IXD1602是工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示16x02即32個字符，是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點(diǎn)陣型液晶模塊。它由若干個5X7或者5X11等點(diǎn)陣字符位組成，每個點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用。
[0026]TLC549是8位串行A/D轉(zhuǎn)換芯片芯片，可與通用微處理器、控制器通過CLK、CS、DATAOUT三條口線進(jìn)行串行接口。具有4MHZ片內(nèi)系統(tǒng)時鐘和軟、硬件控制電路，轉(zhuǎn)換時間最長17us，TLC549為4000次/s。總失調(diào)誤差最大為±0.5LSB，典型功耗值為6mW。采用差分參考電壓高阻輸入，抗干擾，可按比例量程校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換范圍。
[0027]所述顯示屏U2和A/D轉(zhuǎn)換芯片U3均與所述微控制器Ul相連接；電阻Rl的一端連接A/D轉(zhuǎn)換芯片U3，電阻Rl的另一端連接所述微控制器Ul ;所述電阻Rl的連接微控制器Ul的一端還通過電容C3接地；晶振Xl的兩端分別于微控制器Ul的引腳18和引腳19 ;電容Cl的一端連接微控制器Ul的引腳19，電容Cl的另一端接地；電容C2的一端連接微控制器Ul的引腳18，電容C2的另一端接地。
[0028]微控制器Ul的電路系統(tǒng)如圖2所示，包括電容Cl?C3、電阻R1、晶振XI。其中:微控制器Ul采用AT89S52 ；A/D轉(zhuǎn)換芯片U3為模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片TLC549。顯示電路使用液晶顯示器IXD1602，顯示設(shè)置值可實(shí)際值。
[0029]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0030]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個實(shí)施方式僅包含一個獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.數(shù)字電壓表，其特征是，包括電壓采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換芯片U3、微控制器Ul、電源電路和顯示屏U2 ;所述電壓采集模塊通過所述A/D轉(zhuǎn)換芯片U3與所述微控制器Ul相連接；所述電源電路和顯示屏U2均與所述微控制器Ul相連接；所述電壓采集模塊用于接入被測電壓；所述A/D轉(zhuǎn)換芯片U3用于接受電壓采集模塊傳送的模擬電壓信號，并將模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號發(fā)給微控制器Ul ;所述微控制器Ul用于接收A/D轉(zhuǎn)換芯片傳送的數(shù)字電壓信號，并將所述數(shù)字電壓信號處理后發(fā)給顯示屏U2進(jìn)行顯示；所述顯示屏U2用于顯示被測電壓值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字電壓表，其特征是，所述微控制器Ul為AT89C52;所述顯示屏 U2 為 LCD1602 ；A/D 轉(zhuǎn)換芯片 U3 為 TLC549A/D。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字電壓表，其特征是，所述顯示屏U2和A/D轉(zhuǎn)換芯片U3均與所述微控制器Ul相連接；電阻Rl的一端連接A/D轉(zhuǎn)換芯片U3，電阻Rl的另一端連接所述微控制器Ul ;所述電阻Rl的連接微控制器Ul的一端還通過電容C3接地；晶振Xl的兩端分別于微控制器Ul的引腳18和引腳19 ;電容Cl的一端連接微控制器Ul的引腳19，電容Cl的另一端接地；電容C2的一端連接微控制器Ul的引腳18，電容C2的另一端接地。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種數(shù)字電壓表，包括電壓采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換芯片、微控制器、電源電路和顯示屏；所述電壓采集模塊通過所述A/D轉(zhuǎn)換芯片與所述微控制器相連接；所述電源電路和顯示屏均與所述微控制器相連接；所述電壓采集模塊用于接入被測電壓；所述A/D轉(zhuǎn)換芯片用于接受電壓采集模塊傳送的模擬電壓信號并將模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號發(fā)給微控制器；所述微控制器用于接收A/D轉(zhuǎn)換芯片傳送的數(shù)字電壓信號并將所述數(shù)字電壓信號處理后發(fā)給顯示屏進(jìn)行顯示；所述顯示屏用于顯示被測電壓值。本實(shí)用新型的數(shù)字電壓表，具有可擴(kuò)展性能好、性價比高、成本低、顯示直觀等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01R19-25
【公開號】CN204556722
【申請?zhí)枴緾N201520300003
【發(fā)明人】昂磊, 徐世平, 趙俊梅
【申請人】滁州學(xué)院, 徐世平
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月9日