第十三课：扩展课！电压变成数字

3300178839 · 发表于 2016-12-3 12:22:39

学习，学习。。。好教程要顶起来！！！！！！！！！！！！！！

长寿烙铁 · 发表于 2016-12-3 20:57:30

你好，我想自制一个简易微型万用表，具有常用的简单功能，可以挂在钥匙上，偶尔用一下。
我的单片机是20脚的12c5608ad，为了减少接口和缩小体积，想用一个数码管依次显示几位数字。

使用小型锂电池供电，电压3.5到4.2v。
基本功能为：直流电压-2到10v -20到100v，二极管压降0到3v，电阻0到3k。
电压接口并联蓝色发光管作为限压保护，压降2.7v，反向用4148，压降0.6v。
基本测量范围-1到2.5v，用431产生1v作为基准，以便能够测量电压极性。
单片机输出pwm产生1ma恒流，为测量二极管和电阻提供电流，使电阻测量比较准确。

枫飞秋语 · 发表于 2016-12-3 22:43:26

我爱萝丽爱萝丽发表于 2016-12-3 03:34
46 在十二章

收到,马上补上~!

我爱萝丽爱萝丽 · 发表于 2016-12-3 23:05:50

长寿烙铁发表于 2016-12-3 20:57
你好，我想自制一个简易微型万用表，具有常用的简单功能，可以挂在钥匙上，偶尔用一下。
我的单片机是20脚 ...

这么复杂，哪里还叫简易……测个电压电流还算简单，电阻二极管就不推荐搞了

panlongdian · 发表于 2016-12-3 23:41:14

我爱萝丽爱萝丽发表于 2016-12-3 23:05
这么复杂，哪里还叫简易……测个电压电流还算简单，电阻二极管就不推荐搞了 ...

支持老师，等知识慢慢积累到一定程度自然就懂了。先做电流电压的。

panlongdian · 发表于 2016-12-3 23:49:34

长寿烙铁发表于 2016-12-3 20:57
你好，我想自制一个简易微型万用表，具有常用的简单功能，可以挂在钥匙上，偶尔用一下。
我的单片机是20脚 ...

说实在话，我们维修人都希望有个自己diy而又实用的东西，但涉及的知识面太广，难以实现。

my21602 · 发表于 2016-12-4 00:40:15

萝丽老师，我紧跟这你的教程学习和实验，数码管的后两位数字变化不稳定，有时看不清，这该怎么解决呢？下一步是不是就该讲到了？

海浪淘沙 · 发表于 2016-12-4 07:51:01

别具一格的教程初学者喜欢

我爱萝丽爱萝丽 · 发表于 2016-12-4 16:23:07

my21602 发表于 2016-12-4 00:40
萝丽老师，我紧跟这你的教程学习和实验，数码管的后两位数字变化不稳定，有时看不清，这该怎么解决呢？下一 ...

你的电路和程序是否跟例程一样？数码管后两位没问题

长寿烙铁 · 发表于 2016-12-4 20:26:19

我爱萝丽爱萝丽发表于 2016-12-3 23:05
这么复杂，哪里还叫简易……测个电压电流还算简单，电阻二极管就不推荐搞了 ...

电路不复杂，我画了测量电路的草图，恒流电路需要试验和调整一下，应该可行。
我对pwm输出还不太懂，还要学习和试验，电阻二极管的测量是比较常用的。第十三课：扩展课！电压变成数字作者:长寿烙铁 8383

长寿烙铁 · 发表于 2016-12-4 20:30:04

panlongdian 发表于 2016-12-3 23:49
说实在话，我们维修人都希望有个自己diy而又实用的东西，但涉及的知识面太广，难以实现。 ...

电路不复杂，我画了测量电路的草图，恒流电路需要试验和调整一下，应该可行。

我爱萝丽爱萝丽 · 发表于 2016-12-4 23:25:36

长寿烙铁发表于 2016-12-4 20:26
电路不复杂，我画了测量电路的草图，恒流电路需要试验和调整一下，应该可行。
我对pwm输出还不太懂，还要 ...

你还是用最简单的电阻串联分压测量电阻吧，比你这个简单10倍

我爱萝丽爱萝丽 · 发表于 2016-12-5 00:51:46

my21602 发表于 2016-12-4 00:40
萝丽老师，我紧跟这你的教程学习和实验，数码管的后两位数字变化不稳定，有时看不清，这该怎么解决呢？下一 ...

你应该是没接电位器，显示的电压当然会乱跳

我爱萝丽爱萝丽 · 发表于 2016-12-5 03:37:29

本帖最后由我爱萝丽爱萝丽于 2016-12-27 23:58 编辑

1.3 项目规划

上次说到如何把ADC转换结果转换为电压，这个算法应该中学生都会：（前提是单片机5V要准）
电压x adc
————= ———
5V 255
所以电压x=adc/255*5=adc/51。假设adc=128，x=2.5。
不过要注意，由于单片机没有小数点，你要是想精确到小数点后，需要把adc扩大10倍，x=25，显示时再补上小数点。

思考题：a=29*10/10; 与 b=29/10*10; 有什么区别？
表面上好像一样，实际上大不相同!
a=29*10/10 =290/10 =29;
b=29/10*10 =2*10 =20;
由于单片机的除法会损失精度，所以必须先乘后除。

学了新知识，就要学以致用。本期的项目就是要做一个实用的小电压表。

根据已学到的知识，你起码可以完成的最低要求：
单片机使用稳压5V或3.3V供电，测量一路0~5V或0~3.3V电压。

中等要求：
单片机稳压供电，用10k、10k电阻分压，量程增加2倍。
增加数码管显示小数点功能。

扩展要求：
多路不同量程电压测量，自动切换显示或按键切换……
使用10位ADC或多次测量求平均值等方法提高精度……

一个实现中等要求的小程序：

#include<reg51.h>
sfr P2M0=0x96; //声明 P2引脚模式寄存器
sfr P3M0=0xb2; //声明 P3引脚模式寄存器
sfr P1ASF=0x9D; //声明 P1口模拟功能寄存器
sfr ADC_RES=0xBD; //声明 ADC转换结果寄存器
sfr ADC_CONTR=0xBC;//声明 ADC控制寄存器
sbit DA=P2^4; //数码管每个引脚
sbit DB=P3^2;
sbit DC=P3^6;
sbit DD=P2^0;
sbit DE=P2^1;
sbit DF=P2^3;
sbit DG=P3^5;
sbit DP=P3^7;
sbit B1=P2^5; //四个数码管的引脚定义
sbit B2=P2^2;
sbit B3=P3^3;
sbit B4=P3^4;
unsigned char display_time; //定义变量用于显示次数
unsigned char Data1; //第一个数码管要显示的数据
unsigned char Data2; //第二个数码管要显示的数据
unsigned char Data3; //第三个数码管要显示的数据
unsigned char Data4; //第四个数码管要显示的数据
unsigned char count; //计时
unsigned int adc; //AD转换计算
void Delay1ms() //@12.000MHz
{
unsigned char i, j;
i = 12;
j = 169;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}
void delay_n_ms(unsigned int n) //延时n毫秒函数
{
while(n)
{
Delay1ms();
n=n-1;//每循环一次n减小1
}
}
void Delay50us() //@12.000MHz
{
unsigned char i, j;
i = 1;
j = 146;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}
void display(unsigned char x)//控制数码管显示内容的函数
{
//判断x的值来决定显示什么
if(x==0){DA=1;DB=1;DC=1;DD=1;DE=1;DF=1;DG=0;DP=0;} //显示“0”
if(x==1){DA=0;DB=1;DC=1;DD=0;DE=0;DF=0;DG=0;DP=0;} //显示“1”
if(x==2){DA=1;DB=1;DC=0;DD=1;DE=1;DF=0;DG=1;DP=0;} //显示“2”
if(x==3){DA=1;DB=1;DC=1;DD=1;DE=0;DF=0;DG=1;DP=0;} //显示“3”
if(x==4){DA=0;DB=1;DC=1;DD=0;DE=0;DF=1;DG=1;DP=0;} //显示“4”
if(x==5){DA=1;DB=0;DC=1;DD=1;DE=0;DF=1;DG=1;DP=0;} //显示“5”
if(x==6){DA=1;DB=0;DC=1;DD=1;DE=1;DF=1;DG=1;DP=0;} //显示“6”
if(x==7){DA=1;DB=1;DC=1;DD=0;DE=0;DF=0;DG=0;DP=0;} //显示“7”
if(x==8){DA=1;DB=1;DC=1;DD=1;DE=1;DF=1;DG=1;DP=0;} //显示“8”
if(x==9){DA=1;DB=1;DC=1;DD=1;DE=0;DF=1;DG=1;DP=0;} //显示“9”
if(x==10){DA=1;DB=1;DC=1;DD=1;DE=1;DF=1;DG=0;DP=1;} //显示“0”带小数点
if(x==11){DA=0;DB=1;DC=1;DD=0;DE=0;DF=0;DG=0;DP=1;} //显示“1”带小数点
if(x==12){DA=1;DB=1;DC=0;DD=1;DE=1;DF=0;DG=1;DP=1;} //显示“2”带小数点
if(x==13){DA=1;DB=1;DC=1;DD=1;DE=0;DF=0;DG=1;DP=1;} //显示“3”带小数点
if(x==14){DA=0;DB=1;DC=1;DD=0;DE=0;DF=1;DG=1;DP=1;} //显示“4”带小数点
if(x==15){DA=1;DB=0;DC=1;DD=1;DE=0;DF=1;DG=1;DP=1;} //显示“5”带小数点
if(x==16){DA=1;DB=0;DC=1;DD=1;DE=1;DF=1;DG=1;DP=1;} //显示“6”带小数点
if(x==17){DA=1;DB=1;DC=1;DD=0;DE=0;DF=0;DG=0;DP=1;} //显示“7”带小数点
if(x==18){DA=1;DB=1;DC=1;DD=1;DE=1;DF=1;DG=1;DP=1;} //显示“8”带小数点
if(x==19){DA=1;DB=1;DC=1;DD=1;DE=0;DF=1;DG=1;DP=1;} //显示“9”带小数点
}
main()
{
P2M0=0x1B; //需要高电平大电流的引脚 2.4、2.3、2.1、2.0，填入数值0001 1011
P3M0=0xE4; //需要高电平大电流的引脚 3.7、3.6、3.5、3.2，填入数值1110 0100
P1ASF=0x80; //设置P1.7引脚为模拟功能
while(1)
{
delay_n_ms(4);//系统周期4ms
count=count+1;
if(count>125) //0.5秒测量一次电压
{
count=0;
ADC_CONTR=0x88+7; //开始P1.7引脚转换
Delay50us(); //等待AD转换完成
adc=ADC_RES; //读取转换结果
adc=adc*2; //量程增大倍数
adc=adc*10/51; //计算电压*10倍，消除小数点
Data1=0;
Data2=adc/100; //百位数据
Data3=adc%100/10; //十位数据
Data3=Data3+10; //加10，display函数显示的数字会带小数点
Data4=adc%10; //个位数据
}
///////////////////////////////////////////////////////
//显示程序模块化，只需要改变Data1/2/3/4的值就可以控制显示内容
display_time=display_time+1;
if(display_time>3)
{
display_time=0; //0、1、2、3 四个循环
}
if(display_time==0)//第0次显示第一个数码管
{
B1=0;B2=1;B3=1;B4=1;
display(Data1); //显示第1位数据
}
if(display_time==1)//第1次显示第二个数码管
{
B1=1;B2=0;B3=1;B4=1;
display(Data2); //显示第2位数据
}
if(display_time==2)//第2次显示第三个数码管
{
B1=1;B2=1;B3=0;B4=1;
display(Data3); //显示第3位数据
}
if(display_time==3)//第3次显示第四个数码管
{
B1=1;B2=1;B3=1;B4=0;
display(Data4); //显示第4位数据
}
}
}

复制代码

我是天才 · 发表于 2016-12-5 05:57:14

本帖最后由我是天才于 2016-12-5 06:08 编辑

大神，看看我的转化方法行不？
http://www.moz8.com/thread-82795-1-1.html我有认真完成作业哟～嘿嘿

hangmw · 发表于 2016-12-5 08:28:29

好东西啊!顶！！！！！！！！

我爱萝丽爱萝丽 · 发表于 2016-12-5 14:11:15

我是天才发表于 2016-12-5 05:57
大神，看看我的转化方法行不？
http://www.moz8.com/thread-82795-1-1.html我有认真完成作业哟～嘿嘿 ...

注意要先乘后除，不然损失精度

长寿烙铁 · 发表于 2016-12-5 21:06:02

我爱萝丽爱萝丽发表于 2016-12-4 23:25
你还是用最简单的电阻串联分压测量电阻吧，比你这个简单10倍

恒流电路主要用于二极管测量，并且可以测量电阻。

下面是我用旧仪表改的简易数字万用表
旧仪表电路由测量芯片7106和7660升压电路组成，可用锂电池供电。
改成简易万用表，实现常用功能0.2V 20V 200V。

增加用431组成的1ma恒流电路，测量元件的压降或电阻。
还可以增加一个电阻丝，测量2A电流。

跟你学习了一些单片机知识，我感觉单片机功能强大，应该能够实现这些功能，并且实现小型化。
第十三课：扩展课！电压变成数字作者:长寿烙铁 9960

我是天才 · 发表于 2016-12-5 21:28:19

我爱萝丽爱萝丽发表于 2016-12-5 14:11
注意要先乘后除，不然损失精度

嗯，已经改了，

我是天才 · 发表于 2016-12-5 23:51:57

楼主讲解下怎样才能两路adc转换呗？比如说p1.7和P1.6一起转换，得到的数据分别保存为adc1和adc2

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[单片机课堂] 第十三课：扩展课！电压变成数字