基于單片機(jī)設(shè)計(jì)的高精度電壓表電流表(原理圖、PCB圖、源代碼)
1、單片機(jī):使用STC89C52RC單片機(jī)。
2、ADC采樣:這個(gè)單片機(jī)沒有內(nèi)置ADC,采用XPT2046做ADC采集,XPT2046不僅精度高(12位ADC),而且有四個(gè)通道,還很便宜,非常適合ADC采樣。
3、基準(zhǔn)電壓:由于隨著輸入電壓與負(fù)載的波動(dòng),會(huì)使得XPT2046的電壓不是標(biāo)準(zhǔn)的5V,雖然XPT2046內(nèi)置了基準(zhǔn)電壓,但是太小了,會(huì)導(dǎo)致這個(gè)表的量程不夠,所以我采用了TL431產(chǎn)生一個(gè)基準(zhǔn)電壓。
4、采樣電阻:電流采樣使用一個(gè)0.1歐姆1%精度,2512封裝的貼片電阻,如果有1A電流,則產(chǎn)生0.1W的功耗,取樣電阻不會(huì)發(fā)燙,但是此時(shí)電阻只有0.1V的電壓理論ADC采集是沒問題,但是如果流過0.1A,那只有0.01V的電壓,ADC采樣就不合適,所以需要放大。電壓采樣采用兩個(gè)0603的電阻并聯(lián),由于接了跟隨器,所以這兩個(gè)電阻可以取大一些降低功耗(雖然問題不大)。
5、放大電路:采用LM358,一路做電流采樣的放大,本項(xiàng)目是放大10倍,另一路做電壓采樣跟隨器。LM358存在零點(diǎn)漂移,所以在設(shè)置放大倍數(shù)的適合可能需要進(jìn)行微調(diào)。
6、顯示:使用了OLED,測(cè)試0.96寸的,實(shí)際可以使用0.91寸即可。
7、校正方法:接入負(fù)載,輸出一個(gè)足夠大的電流,1A最好,然后測(cè)試取樣電阻的電壓,應(yīng)該是0.1V,然后可以微調(diào)LM358的電阻使得OLED的顯示正確,也可以在代碼微調(diào),代碼里面有微調(diào)系數(shù)。
8、附加功能:加了三個(gè)按鍵,可以額外開發(fā)更多功能。代碼留有很多開發(fā)的余地,并且可以自己編程序顯示電阻和功率。
9、電流測(cè)量范圍:100ma-2a正常讀數(shù)。
10、電壓測(cè)量范圍:0-5V;
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