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基于51单片机的简易数字电压表的设计
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基于单片机的简易数字电压表设计
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[原创教程]STC单片机DIY 0-99.9V数字电压表实例
本帖最后由 hxrong 于
08:50 编辑
一直想做一个数字电压表，现在终于如愿了，做过的人一定会觉得很简单，没什么好做的；所以高手可喷！喷完请指教我在做之前先查了相关资料
图1.jpg (65.16 KB, 下载次数: 138)
16:49 上传
图2.jpg (71.25 KB, 下载次数: 70)
16:49 上传
资料截图3.jpg (31.65 KB, 下载次数: 58)
16:50 上传
（图3）上面三个截图是网上开源的AVR 单片机ATMEGA8做的电压表（原理图、PCB文件、元件清单、说明书，，，，都齐全，漂亮的外壳在X宝也有现成）看到这里，问自己还有必要DIY吗？？？再本坛搜索“电压表”，如图4
图一NDIY 收索“电压表”.jpg (133.63 KB, 下载次数: 76)
16:51 上传
你会发现论坛的资料、资源非常丰富，可以说网上资料海量！有N多单片机做的，也有用ICL7107等专用IC做的；感觉自己再来DIY 一个，汗！感到压力山大呀，没有什么市场哦？先看看资料再说本坛的这位仁兄用STC12C5A60S2做的有点问题：数码管一直在乱跳，不知咋回事 ？&&帖子链接：不知他解决了没有？哗噻，自己能不能做好？有没信心?他的电路图&&如图5
图5AA.jpg (92.23 KB, 下载次数: 54)
16:59 上传
（图5）本坛帖子链接/thread-.html，用是ATTINY24A做的，如图6
图5.jpg (44.25 KB, 下载次数: 39)
17:04 上传
图6B.jpg (94.96 KB, 下载次数: 55)
17:07 上传
本坛帖子链接/thread-.html
图7A.jpg (67.14 KB, 下载次数: 69)
17:08 上传
（图7）资料是够多的，一抓一大把！想了一下，开源资料有了，但并不得见得技术就是自己的，没玩过AVR哦，也有没烧写工具等再看看手上的东西，自己有STC的并且是带了ADC功能的单片机；对自己说，那就做一个吧！自我安慰一下， DIY精神在于什么？不在于拥有多么牛X的资料，在于做了什么，做出实实在在的东西!准备动手了，看我准备了些许东西如 图8A\B,不够再边做边找吧，由于有那么多参考电路，所以我也没画个电路图，觉得自己心中有数。
图8A.JPG (73.42 KB, 下载次数: 36)
17:18 上传
图8b.JPG (54.95 KB, 下载次数: 52)
17:19 上传
洞洞板、数码管、排针、STC15F408AD、78L05、转接板、，，，单片机是贴片的，转接板是有一次买零件时一起送的，现在用洞洞板，用它来做转接刚好；接下来先把单片机焊到转接板上（我是先在一两个引脚上锡固定，再拖焊完成的）
焊芯片，先加一两个引上锡固定.JPG (61.61 KB, 下载次数: 44)
17:23 上传
接着拖焊完成.JPG (64.33 KB, 下载次数: 43)
17:24 上传
焊好转接板的IC后把引脚画出来，以防等下焊错引脚，引脚是分两排的，内排是单数、外面是双数，如图9C
图13A焊好IC后把引脚画出来.JPG (59.24 KB, 下载次数: 41)
17:26 上传
再往下焊排针、数码管（三位和四位的只差一个位的引脚），我就焊了个针座，三位和四位的数码管换上即可
QQ图片数码管手册截图1.jpg (83.59 KB, 下载次数: 56)
17:37 上传
（图10）数码管有手册如图10，但手册上并没有写明各个脚的写出段码和位码定义，例如哪个是第一脚，对应的那哪段或位，也没理解“兼容IC”什么意思，还是一笔一画地去测量来判别一遍吧，如图11，
图9a测数码管.JPG (51.56 KB, 下载次数: 33)
17:41 上传
（图11）最后焊好之后才搞明白，它是俯视图逆时针数（也像IC那样的，不知是不是每家的数码管都这按这样的标准做，我觉得吧要确认还是自己测量过放心点）
图9D截图2.jpg (57 KB, 下载次数: 55)
17:49 上传
这里先提前上一张焊好的图(图13)吧
图9C把引脚也对应画.JPG (74.56 KB, 下载次数: 46)
17:47 上传
（图13）为了保留好资料，把它记下来、画好脚位图，以后久了可能会忘记哦，在AD10绘图软件的原理库 中也做下相应元件封装,如图11
图10-建立数码管原理图元件封装.jpg (67.47 KB, 下载次数: 48)
17:57 上传
（图14）搞清楚之后焊吧，焊好排针插到洞洞板上试试如图15
焊好排针试插到洞洞板上.JPG (65.41 KB, 下载次数: 39)
19:36 上传
（图15）取下转接板，再对数码管和转接板的位置做一下调整，如图16
取下转接板，再对数码管和转接板的布局做一下调整.JPG (67.1 KB, 下载次数: 47)
19:37 上传
背面的焊接技术实在是不能恭维，大家见笑了，焊到数码管与MCU连接时，想到手册上说，不能直接接LED，
焊到数码管引脚这里想到限流问题.JPG (91.04 KB, 下载次数: 53)
18:01 上传
（图17）又看一下手册和己收集到的电路，刚开始看，电路没有什么问题呀，再看，再比较、再看，，，，还是看出点东西，（注这里声明一下：这些看法仅是个人观点，不针对任何人和作品）看图1D及BOM表 里的S1\S2排阻，看电流方向:单片机=》数码管=》排阻=》单片机=》地
图1B.jpg (70.6 KB, 下载次数: 78)
18:29 上传
图5 D没有限流电阻，看电流方向：单片机=》数码管=》单片机=》地
图5B - 副本.jpg (95.18 KB, 下载次数: 50)
18:30 上传
图6D 没有限流电阻，看电流方向:三管极流向=》数码管=》单片机=》地
图6G.jpg (44.84 KB, 下载次数: 50)
18:30 上传
图7D 有限流电阻，看电流方向:单片机=》数码管=》排阻=》单片机=》地
图7B - 副本.jpg (70.38 KB, 下载次数: 73)
18:31 上传
通过对比分析，都可以吧，据说动态扫描可以不接限流的，现在是小系统应用，不会有问题，如果是在大系统应用就必须应考滤单片机功耗、发热、各引脚资源分配，应用的利弊、成本等、，，等等问题，但想了一下，还是加上吧（加上510RR 如后面附的原理图 ）、相对合理稳定些，毕竞应用手册上也是要求加限流的，还有就是我是用单片机的VCC做为ADC参考电压源的，如单片机本身的电源不稳定，那么采样回来显示的数据可能就不准确了，焊接是麻烦了点，汗！
焊好数码管，最后才焊ADC采样电路，图17A是在QQ群里问别人给的ADC分压比参电路，
分压比是10：1；所以量程是0--50V:lol
我觉得输入用1K的电阻好小哦，相对于50V电压，这样的阻抗是不是太小了？
看图1或(图1D)，从输入到地&&加起来有100多K的阻值呢
DSC00017分压比参考电路.JPG (48.67 KB, 下载次数: 74)
21:00 上传
（图17A）受上图分压比的启发，我选20：1的分压比，如图17B、C
QQ图片计算100V时的分压阻值.jpg (34.13 KB, 下载次数: 54)
21:12 上传
DSC00017分压比参考电路2.jpg (96.74 KB, 下载次数: 81)
21:21 上传
全部焊好之后，先插三位的数码管，开始调程序，数码管亮度有问题如图18&&
焊好之后开始调程序.JPG (77.78 KB, 下载次数: 47)
19:44 上传
改为强推模式，如图19A ;& && &&&ADC采集可以用查询法或中断法
我是用求平均值的滤波方法，0.5秒刷新一次数据，
滤波方法可以参考/thread-.html；
QQ图片把IO设为强推换.jpg (42.31 KB, 下载次数: 47)
08:35 上传
改为强推模式.JPG (74.13 KB, 下载次数: 53)
19:45 上传
试测试12V电压，出现乱码鬼影，如图20原因是 消隐的动作反了
出现鬼影.JPG (60.4 KB, 下载次数: 64)
19:52 上传
把消隐的动作，改正过来就好了，图21，图22:lol
QQ图片消隐.jpg (59.52 KB, 下载次数: 46)
20:05 上传
在这里说一下，我程序的写法和风格，是受益于某位坛友分享的电子书
《51单片机C语言创新教程》，让我学到之前学不到的东西，在这里表示感谢所有！
DSC00023.JPG (84.56 KB, 下载次数: 45)
20:11 上传
调完程序，看这着这板子，功能是实现了，得给它找个窝，安个家呀，
找不到合适、像样的，后来看见大小跟那烟盒差不多:lol
图23调好程序之后找壳子.JPG (69.95 KB, 下载次数: 49)
22:15 上传
手上没有好的工具，挖孔老费劲，效果也粗糙；
图24挖孔A.JPG (56.98 KB, 下载次数: 50)
22:20 上传
最后装好的成品图
装好的成品图.JPG (80.43 KB, 下载次数: 49)
22:22 上传
DSC00045.JPG (60.97 KB, 下载次数: 45)
22:28 上传
来几张装好之后的测试图:lol
DSC00040测试图1.JPG (86.3 KB, 下载次数: 52)
22:33 上传
一台稳压可调电源只有30V左右
DSC00041测试图2.JPG (92.83 KB, 下载次数: 42)
22:34 上传
DSC00042测试图3.JPG (104.47 KB, 下载次数: 48)
22:35 上传
图29是将两台电源串联起来:L
再上个测试时的视频
把程序、原理图等打包成附件
(775.44 KB, 下载次数: 568)
00:09 上传
点击文件名下载附件
下载积分: 下载币 -5
附件资料截图
电路图.jpg (66.72 KB, 下载次数: 101)
00:33 上传
附件截图.jpg (28.26 KB, 下载次数: 74)
00:00 上传
包里的文件
这是网上搜索的关于数字电压表的技术指标，如下截图：
QQ图片关于数字电压表的技术指标.jpg (30.8 KB, 下载次数: 60)
09:38 上传
最后请看看下面这个，大家有何感想？想不想做一个，挑战一下，做一个出来把它比下去？
JX1126 LED 数字显示电压表IC-A图.jpg (37.5 KB, 下载次数: 57)
23:40 上传
JX1126 LED数字显示电压表IC
一、& &概述
JX1126是一款单片集成LED数字显示电压表控制芯片，3位数码管显示，电压显示范围0V—39.9V。IC有一个输出脚可外接一个蜂鸣器，电压小于 10V时，蜂鸣器滴滴长响，电压在11V-15V范围蜂鸣器不响，电压在16V-22V范围蜂鸣器滴滴长响，在23V-30V范围蜂鸣器不响，电压在31V-39.9V范围蜂鸣器滴滴长响。可应用于12V和24V电瓶充电器的电压显示，过充、过放报警。
二、& &特点
█ 一片IC完成电压采集、显示、报警
█ 电压测量精度0.01V
█ IC工作电压1.8V—5.5V
█没有可调元件，检测方便迅速
三、芯片封装&&芯片提供DIP16、SOP16两种封装
四、可根据用户要求免费设计各种特殊功能
JX1126 LED 数字显示电压表IC-B图.jpg (67.12 KB, 下载次数: 61)
23:40 上传
我当时看了有些惊呀，因为像STC、AT\AVR,PIC ，，等品牌单片机带ADC功能都不会比个便宜，对于大神来说随便做一个都能把它比下去，而对于刚涉水的人来说是个挑战！我准备下一步做一个
据我了解只有用台系品牌单片机或用OTP（一次性烧写编型）才有比它这个便宜的。
本例数字电压表的指标1.量程（测量范围）0-99.9V
2.精度:误差0.2V
3.转换时间：0.5秒
5.档位的选择：无基本达到预期功能和效果:lol
本帖子虽打着【教学帖】，其实只是为了抛砖引玉，
1.希望得到大神、小神、我的神，广大坛友指点指教！
& &有几个小问题，也是本制作的不足之处：
（1）为什么两个电源串起来，误差这么大？怎么提高这表的输入阻抗？
& && && && && & 最好象数字万用表那样高阻抗；
（2）在没采样到电压时，最后位不是0，怎么解决？
（3）看了“过采样”表示不知怎么应用？
2.希望对象我一样刚涉水或初学者都有所帮助！
3.希望和大家在实际应用中多交流、学习！
要是觉得本帖子没什么可取之处，请笑笑:lol:lol，多笑有益身心！:lol:lol:lol
也别忘了贡献哦，别灌水就行！:lol
最佳教程帖
神马都是浮云
图文并茂，鼓励一下
特色和解说给力
哈哈烟盒上有亮点啊& & “吸烟可以导致阳痿”
东西做的各有特点嘛，版主这个就很有特点的。飞镖似的的板子，这样子特殊规格的打一块不便宜吧，哈哈，还有香烟盒做的外壳，吸烟有害健康
还有，楼主的语言也是亮点嘛，解说得诙谐幽默，还很详细，赞一个
快没刀了，等攒够了再来评分鼓励一下，很不错的作品，我也想用7107做一个电压表，以前从来没有做过带数码管的东东，又不会玩画图软件，只能用洞洞板慢慢摸索试试看了
哈哈烟盒上有亮点啊& & “吸烟可以导致阳痿”东西做的各有特点嘛，版主这个就很有特点的。飞镖似的的板子，这样子特殊规格的打一块不便宜吧，哈哈，还有香烟盒做的外壳，吸烟有害健康 就地取材！&&“飞镖似的的板子”是有一次买元件，商家送的
内容确实很丰满啊，值得好好研究研究！~~
看到你的转接板我笑了，因为我这也有好几大包，哈哈。
其实做一个电压表不难得，关键是你的准确度有多少，抗不抗干扰
关键是你的准确度有多少，抗不抗干扰请问怎么提高准确度和抗干扰？现在用的10位AD
好教程啊，很详细，内容如此丰富，语言如此有趣，正是我这种新手所需。好！！！
好教程啊，很详细，内容如此丰富，语言如此有趣，正是我这种新手所需一起努力加油！
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