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單片機(jī)A/D自動(dòng)切換量程電壓表200mV量程切換做不出，求大神指導(dǎo)

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樓主 ID:733535 只看他
2020-7-7 22:09

懸賞 120 黑幣已解決

本帖最后由捫心王老師于 2020-7-8 23:11 編輯

電路原理很簡(jiǎn)單，添加起來應(yīng)該也很簡(jiǎn)單，目前實(shí)現(xiàn)了2V量程和20V量程的切換也就是19.99V和1.999V的功能，想要實(shí)現(xiàn)200mV檔位也就是199.9mV的自動(dòng)切換，但是因?yàn)槲抑粫?huì)用LED數(shù)碼管，而師傅要求要用LCD顯示屏，所以顯示電路以及代碼是借鑒別的貼主的，導(dǎo)致我顯示電路部分看不太懂。

輸入電壓是首先接入子圖里的運(yùn)算放大器電路中進(jìn)行分壓，輸出三個(gè)不同檔位的電壓再分別送入ADC0809的其中三個(gè)輸入端口，三個(gè)檔位的分壓比分別為1/5、2、20，輸入電壓不同時(shí)候，相對(duì)應(yīng)得檔位會(huì)處于選通狀態(tài)，再使用單片機(jī)將A/D轉(zhuǎn)換后的得到的數(shù)字量進(jìn)行換算后送入顯示。

2V檔位：

20V檔位：

希望得到的200mV檔位的顯示效果：電壓小于200mV時(shí)，四位半199.9mV顯示，不是要0.1mV精度，只是要小數(shù)點(diǎn)后一位顯示出來就好了。

附件里附上keil源程序和proteus仿真程序的附件，供各大神位查看，小弟在此期待論壇里大神們的指導(dǎo)，感激不盡！

全部資料51hei下載地址：

自動(dòng)換擋電壓表.7z (4.07 MB)
(下載次數(shù): 34, 2020-7-7 23:14 上傳)

最佳答案

shinezhangxiao 查看完整內(nèi)容

沙發(fā) ID:62509 只看他
2020-7-7 22:09

我對(duì)程序進(jìn)行了Keil單步調(diào)試，程序是進(jìn)行了通道選擇的。而且他的顯示方式不是mv，而是0.xxV。內(nèi)部有個(gè)參數(shù)L就是有1,2,3三個(gè)通道值的，而且，mcu通過s1，s2，s3對(duì)通道進(jìn)行了讀取控制。但是對(duì)于通道in1來說，由于內(nèi)部電路采用了縮小放大倍數(shù)的電路，所以其值的偏差和穩(wěn)定性都很差。
系統(tǒng)有提示GMIN放大倍數(shù)必須在1~120之間，不能小于1，而實(shí)際值是0.001。也就是無法放大。這樣第一通道in1的數(shù)據(jù)就不可取了。因此系統(tǒng)通常都在in2，in3上取值。
我們假設(shè)是通常取GMIN=2，那么第二通道就是GMIN=20，而第三通道就是GMIN=200，這樣就超出了放大器所能允許的范圍了。因此上下要找到一個(gè)合適的放大倍數(shù)非常困難。這就是系統(tǒng)經(jīng)常報(bào)錯(cuò)的根本原因。
你的要求顯示到毫伏這種方式，實(shí)際是沒有意義的，因?yàn)樵砟Ｐ途陀幸粋€(gè)通道是錯(cuò)誤的，其他就只是花樣問題。沒有實(shí)際意義。你甚至都可以讓所有數(shù)據(jù)顯示成毫伏。數(shù)據(jù)都不對(duì)，顯示成毫伏有用嗎？

板凳 ID:733535 只看他
2020-7-8 10:39

這是一個(gè)技術(shù)分享的論壇,拿著自己簽到了好幾天攢下的所有黑幣就來提問了,求大神指導(dǎo)一下啊

地板 ID:426143 只看他
2020-7-8 16:38

都是電壓AD轉(zhuǎn)換，原理是一樣的，只要公式計(jì)算時(shí)量程改變就好了

5^# ID:733535 只看他
2020-7-8 17:57

引用:
土豆西紅柿發(fā)表于 2020-7-8 16:38
都是電壓AD轉(zhuǎn)換，原理是一樣的，只要公式計(jì)算時(shí)量程改變就好了

嗯，按理說是這樣，我確實(shí)也在“_02v”函數(shù)里換算了幾次，但都達(dá)不到效果。不知道您是否看了我附件里的程序，如果修改起來很簡(jiǎn)單，您可以給我說一下具體修改過程嗎？

6^# ID:62509 只看他
2020-7-9 06:43

我下載了你的資料，并且觀看了你的模型和程序，主要的出在AMP的復(fù)合模塊中，其內(nèi)部使用了lm324四芯片放大器兩個(gè)。但電路不完整，負(fù)反饋放大電路電阻匹配不合適。我做了基本電路修復(fù)，和基本電阻匹配。現(xiàn)在能運(yùn)行起來了，但還是提示放大倍數(shù)超限。你自己測(cè)算調(diào)整吧。我給你發(fā)了一個(gè)負(fù)反饋直流放大電路計(jì)算教程，望受用。另外修改后的程序我也發(fā)給你。還給你發(fā)了一個(gè)其他類型的電壓測(cè)量電路，望參考。謝謝！

附件列表

并聯(lián)負(fù)反饋電壓放大電路.PNG (2020-7-9 06:40 上傳)

原圖尺寸 91.04 KB, 下載次數(shù): 74

電路計(jì)算

自動(dòng)換擋電壓表.7z (2020-7-9 15:36 上傳)

194.34 KB, 下載次數(shù): 13

修改后的模型

電壓表.zip (2020-7-9 06:42 上傳)

66.43 KB, 下載次數(shù): 10

參比模型

7^# ID:62509 只看他
2020-7-9 09:39

你好！你的問題用新模型解決了。精度在0.0001以下。有圖。

附件列表

整體圖.PNG (2020-7-9 09:38 上傳)

原圖尺寸 40.19 KB, 下載次數(shù): 67

模型整體顯示

精度.PNG (2020-7-9 09:38 上傳)

原圖尺寸 15.26 KB, 下載次數(shù): 69

三路信號(hào)高度一致

自動(dòng)換擋電壓表.7z (2020-7-9 15:34 上傳)

197.71 KB, 下載次數(shù): 14

新模型程序

8^# ID:733535 只看他
2020-7-9 23:37

引用:
shinezhangxiao 發(fā)表于 2020-7-9 09:39
你好！你的問題用新模型解決了。精度在0.0001以下。有圖。

首先謝謝您的熱心的回貼和幫忙修改，但我遇到的主要是編程問題，我目前在做的電路是一個(gè)四位半顯示且可以自動(dòng)切換200mV、2V、20V三種檔位的電壓表，您看了我的仿真后應(yīng)該可以發(fā)現(xiàn)，電壓大于2V時(shí)，會(huì)自動(dòng)從1.999V的顯示切換到19.99V顯示，也就是20V檔位顯示，但電壓低于200mV時(shí)和低于2V時(shí)共用一個(gè)檔位，就是1.999V的顯示檔位，因?yàn)槲也恢垒斎腚妷旱陀?00mV時(shí)怎么轉(zhuǎn)換數(shù)值并顯示(電壓低于200mV時(shí)處理的是IN2通道的數(shù)值)，所以目前只實(shí)現(xiàn)了2V檔位和20V檔位的自動(dòng)切換，想要實(shí)現(xiàn)200mV(顯示方式為199.9mV)和2V檔位的自動(dòng)切換。

9^# ID:62509 只看他
2020-7-10 04:44

我又重新對(duì)放大器AMP內(nèi)的放大電路進(jìn)行了重新計(jì)算，現(xiàn)在的測(cè)量和顯示精度，對(duì)于目前的模型來說，應(yīng)該是最好的情況了。全量程的精度基本小于1%。詳見壓縮文件。
由于電路的電子平衡是動(dòng)態(tài)的，所以初值很重要！建議滑動(dòng)電阻的初值選擇在高位，也就是在75%這頭，逐漸調(diào)整下來，這樣才能保證電路平衡。
謝謝！

附件列表

自動(dòng)換擋電壓表.7z (2020-7-10 17:06 上傳)

1.17 MB, 下載次數(shù): 18

調(diào)整了AMP模塊

10^# ID:213173 只看他
2020-7-10 06:54

本帖最后由 wulin 于 2020-7-10 07:11 編輯

感覺樓主的硬件構(gòu)架沒有問題，程序構(gòu)架不理想。建議用輪詢法，得到不斷更新的三組數(shù)據(jù)，判斷三組數(shù)據(jù)之中最合適的數(shù)據(jù)送LCD顯示。如此再擴(kuò)大到4擋也不難。

11^# ID:733535 只看他
2020-7-10 09:42

引用:
shinezhangxiao 發(fā)表于 2020-7-10 05:13
我對(duì)程序進(jìn)行了Keil單步調(diào)試，程序是進(jìn)行了通道選擇的。而且他的顯示方式不是mv，而是0.xxV。內(nèi)部有個(gè)參數(shù)L ...

是我有些急于求成了，我也知道自己本身的電路精度達(dá)不到，就算顯示出來也不理想，但如果我要做出200mV檔位，那么顯示單位就只能是199.9mV這種，而不是全程使用一個(gè)單位，目前看來這種結(jié)構(gòu)可能實(shí)現(xiàn)不了。感謝您的指正，補(bǔ)充了我的一些硬件知識(shí)，我準(zhǔn)備重新再設(shè)計(jì)一下電路圖啦。

12^# ID:733535 只看他
2020-7-10 09:47

引用:
wulin 發(fā)表于 2020-7-10 06:54
感覺樓主的硬件構(gòu)架沒有問題，程序構(gòu)架不理想。建議用輪詢法，得到不斷更新的三組數(shù)據(jù)，判斷三組數(shù)據(jù)之中最 ...

感謝回復(fù)，我程序設(shè)計(jì)確實(shí)不太合理，但硬件構(gòu)架也不是沒有問題。比如精度和穩(wěn)定性都不理想，您的意見對(duì)我還是很有幫助的，我再編程會(huì)使用輪詢法。