单片机入门学习,第14章 精密电压表_电流表_显示器_计数器

2018-01-18 10:41:40 0评

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精密电压表_电流表_显示器_计数器

通过本模块的学习制作,可以进一步熟悉高精度ADC的运用,单片机内部DataFlash的读写、动态显示程序的编写(包括小数的显示)以及自定义的SPI主从机数据通信原理,测试中,本模块可以直接插接到第一章介绍的单片机实验板“通用计数器/显示器接口”上使用。

  1 功能说明与电路原理分析同一个模块,通过硬件上的简单设置可实现4种不同的功能 ① 电压表说明:使用18位MCP3421A0T-E/CH芯片作ADC,通过软件校准的方式可使整个模块电压测量误差最大值不大于量程的±0.05%,在电路上,2V档由外部信号直接输入ADC,其它档位使用 1MΩ电阻降压,然后使用MCP6V01T-E/SN 轨到轨自动调零运放作ADC输入电压跟随器,由于精度要求高,普通运放无法满足要求。 ② 电流表说明:使用0.1Ω/0.5W的电流取样电阻,可测量0~2A范围内的电流,取样出来的电压信号不经过电压跟随器,直接送入ADC芯片。

  ③ 通用显示器说明:外部单片机通过CLK与DAT两条信号线向模块送入数据,模块能显示0~99999范围内整数或小数值,外部单片机需要一次向模块发送5个字节的数据,第1字节表示模块地址,默认值为0 ,在多个模块CLK与DAT并接在一起的情况下,只有与发送地址相符的模块才接收与处理总线上的数据,第2、3、4字节是需要显示的数据,第2字节是数据高字节,第3字节是数据中间字节,4字节是数据低字节,第5字节确定需要显示的小数位数,所有字节都是按高位在前,低位在后的顺序发送,每一位的发送是外部单片机先把数据位放到DAT线上,然后拉低CLK线,模块内部是在CLK下降沿后读取DAT线上的状态,经测试,模块在22.1184MHz工作频率下外部单片机数据发送时钟脉冲高电平1uS、低电平5uS条件下工作正常,也就是说发送一组数据的最短时间需要大约(1 + 5)×8×5 = 240uS,为了提高稳定性,可以适当降低通信时钟频率(主要是延长脉冲低电平时间),但也不能过低,要求一组数据必须在0.2秒内传送完成,超过0.2秒,模块自动清除前面已收到的不完整的数据,这样保证了数据传送的可靠性。 ④ 计数器说明:外部脉冲信号通过DAT线送入模块,每产生一个脉冲下降沿,计数器数值加1,超过最大值 99999后从0开始循环,要求外部脉冲信号低电平不能大于0.6V,高电平不能小于2V,高电平最大值也不能超过40V,模块具有断电自动存储数据的功能,可通过开关将CLK线接GND,上电瞬间即可将显示的计数值清零。

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