单片机 数字电压表设计 - 图文(2)

2019-05-17 12:57

图6 可变增益放大电路

2.3 有效测量电路的设计

有效测量电路由有效测量芯片AD637和A/D转换芯片ADC0804组成。有效值测量芯片采用后置二阶滤波连接方式,其中的CAV(C1)取值为1UF时满足信号在20H~1MHZ频带范围内的测量精度要求,此时测量时间为365MS,此时间参数可作为采样周期的参考值。在该电路中,由于AD637输出的最小电压幅度为200MV,A/D转换精度应大于8BITS方能在A/D转换的参考电压为5V时满足系统测量误差小于3%的要求。因本系统对A/D转化的采样频率要求高,A/D转换芯片可采用并行输出方式,本电路采用具有8BITS换精度的ADC0804芯片。由于AD637输出的最大电压幅度为2V,A/D转换器的参考电压至少应为5V,选用+5V电源作为参考电压,完全满足系统精度及AD7920供电要求。

电平测量的完整电路图如图7所示。

图7 有效值测量电路

2.4 A/D 转换电路的设计

6

2.4.1 MAX197转换的基本原理

MAX197无需外接元器件就可独立完成A/D转换功能。它可分为内部采样模式和外部采样模式,采样模式由控制寄存器的D5位决定。在内部采样控制模式(控制位置0)中,由写脉冲启动采样间隔,经过瞬间的采样间隔(芯片时钟为2MHz时,为3ms),即开始A/D转换。在外部采样模式(D5=1)中,由两个写脉冲分别控制采样和A/D转换。在第一个写脉冲出现时,写入ACQMOD为1,开始采样间隔。在第二个写脉冲出现时,写入控制字ACQMOD为0,MAX197停止采样,开始A/D转换。这两个写脉冲之间的时间间隔为一次采样时间。当一次转换结束后,MAX197相应的INT引脚置低电平,通知处理器可以读取转换结果。

A/D 转换器的转换精度对测量电路极其重要,它的参数关系到测量电路性能。本设计采用逐步逼近式A/D 转换器,它的性能比较稳定,转换精度高,具有很高的抗干扰能力,电路结构简单,其缺点是工作速度较低。在对转换精度要求较高,而对转换速度要求不高的场合如电压测量有广泛的应用。

2.4.2 逐步逼近式A/D转换器的工作原理

逐步逼近式A/D转换器的工作原理图,如图8所示: V N V V D/A转换器 IN REF D7

D6 锁 D5 START存 D4

缓 D3/D11 控制 存 D2/D10 逻辑 器 D1/D9 D0/D8

EOC N位寄存器 OE 图8 A/D工作原理图

2.4.3 max197的应用 ADC0804的规格及引脚图

8 位COMS 依次逼近型的A/D 转换器. 三态锁定输出 存取时间:135US 分辨率:8位

转换时间:100US 总误差:正负1LSB

工作温度:ADC0804LCN---0~70度

7

信 号 输 出 端 电 压 输 入

2.5 液晶显示部分

2.5.1液晶介绍

12864M是一种图形液晶显示器,它主要由行驱动/列驱动和128*64全点阵液晶显示器组成。可完成图形显示,也可显示8*4个(16*16点阵)汉字。

1、电源:VDD+5V,模块内自带-10V负压,用于LCD的驱动。 2、显示内容:128(列)*64(行)点。 3、七种指令。

4、与CPU接口采用8位数据总线并行输入输出和8条控制线。 5、工作温度:0-60。

2.6 无线传输部分

2.6.1 NRF905的基本原理

nRF905可以自动完成处理字头和CRC(循环冗余码校验)的工作,可由片内硬件自动完成曼彻斯特编码/解码,使用SPI接口与微控制器通信,配置非常方便,其功耗非常低,以-10dBm的输出

8

功率发射时电流只有11mA,在接收模式时电流为12.5mA。 nRF905单片无线收发器工作由一个完全集成的频率调制器,一个带解调器的接收器,一个功率放大器,一个晶体震荡器和一个调节器组成。ShockBurst工作模式的特点是自动产生前导码和CRC,可以很容易通过SPI接口进行编程配置。

2.6.2 NRF905的工作模式 nRF905采用Nordic公司的VLSI ShockBurst技术。ShockBurst技术使nRF905能够提供高速的数据传输,而不需要昂贵的高速MCU来进行数据处理/时钟覆盖。通过将与RF协议有关的高速信号处理放到芯片内,nRF905提供给应用的微控制器一个SPI接口,速率由微控制器自己设定的接口速度决定。nRF905通过ShockBurst工作模式在RF以最大速率进行连接时降低数字应用部分的速度来降低在应用中的平均电流消耗。在ShockBurst RX模式中,地址匹配AM和数据准备就绪DR信号通知MCU一个有效的地址和数据包已经各自接收完成。在ShockBurst TX模式中,nRF905自动产生前导码和CRC校验码,数据准备就绪DR信号通知MCU数据传输已经完成。总之,这意味着降低MCU的存储器需求也就是说降低MCU成本,又同时缩短软件开发时间。

1)、典型ShockBurst TX模式: ①、当应用MCU有遥控数据节点时,接收节点的地址TX-address和有效数据TX-payload通过SPI接口传送给nRF905应用协议或MCU设置接口速度;

②、MCU设置TRX_CE、TX_EN为高来激活nRF905 ShockBurst传输; ③、nRF905 ShockBurst: 无线系统自动上电?

数据包完成(加前导码和CRC校验码)?

数据包发送(100kbps,GFSK,曼? 切斯特编码) CRC

④、如果AUTO_RETRAN被设置为高nRF905将连续地发送数据包直到TRX_CE被设置为低; ⑤、当TRX_CE被设置为低时,nRF905结束数据传输并自动进入standby模式。 2)、典型ShockBurst RX模式

①、通过设置TRX_CE高,TX_EN低来选择ShockBurst模式; ②、650us以后,nRF905监测空中的信息;

③、当nRF905发现和接收频率相同的载波时,载波检测CD被置高; ④、当nRF905接收到有效的地址时,地址匹配AM被置高;

⑤、当nRF905接收到有效的数据包(CRC校验正确)时,nRF905去掉前导码、地址和位,数据准备就绪(DR)被置高;

⑥、MCU设置TRX_CE低,进入standby模式低电流模式;

⑦、MCU可以以合适的速率通过SPI接口读出有效数据; ⑧、当所有的有效数据被读出后,nRF905将AM和DR置低;

⑨、nRF905将准备进入ShockBurst RX、ShockBurst TX或Powerdown模式。 3)、掉电模式

在掉电模式中,nRF905被禁止,电流消耗最小,典型值低于2.5uA。当进入这种模式时,nRF905是不活动的状态。这时候平均电流消耗最小,电池使用寿命最长。在掉电模式中,配置字的内容保持不变。

9

显示,图像如下

2.6.3 NRF905的电路连接

三.模块主要硬件构成说明

12864液晶显示结构框图,如图11所示:

图11 12864结构框图

四.显示界面设置

(1)开机显示界面采用12864图像显示处理,通过图像处理得到128*64大小的图像,获取代码

10


单片机 数字电压表设计 - 图文(2).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:中高档养生膳食馆餐饮管理创业计划书

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: