请问怎样去设计一种基于51单片机的数字电流电压表

怎样去设计一种基于51单片机的数字电流电压表的硬件部分？
怎样去设计一种基于51单片机的数字电流电压表的软件部分？

回帖（1）

王雷

2021-9-15 16:38:04

　　1.简述
　　本文介绍了基于STC89C52单片机为核心，分别以ACS712-05芯片和串联分压威廉希尔官方网站为为电流检测和电压检测威廉希尔官方网站，并通过AD0809数模转换芯片对电压信号进行采集和转换，传输给单片机进行处理，最后将处理后的电压值和电流值通过LCD1602显示屏显示出来。
　　2.硬件设计
　　本设计的硬件主要分为5部分，分别为：单片机最小系统、电流信号采样威廉希尔官方网站、电压信号采集威廉希尔官方网站、ADC转换威廉希尔官方网站、LCD1602显示屏威廉希尔官方网站。硬件框图如图：
　　

　　（1）电流信号采集威廉希尔官方网站
　　电流信号采集威廉希尔官方网站采用了ACS712-05芯片，该芯完全基于霍尔感应的原理设计，由一个精确的低偏移线性霍尔传感器威廉希尔官方网站与位于接近IC表面的铜箔组成、，电流流过铜箔时，产生一个磁场，霍尔元件根据磁场感应出一个线性的电压信号，经过内部的放大、滤波、斩波与修正威廉希尔官方网站，输出一个电压信号，该信号从芯片的第七脚输出，直接反应出流经铜箔电流的大小。具体威廉希尔官方网站如图：
　　

　　ACS712根据尾缀的不一样，量程分为三个规格：±5A、±20A、±30A，此次使用的量程为 ±5A，由于ADC转换芯片只能识别正压信号，所以电流的量程为0~5A。ACS712-05电流电压对应关系如下图，Ip=0A即没有输入电流的时候，对应输出电压为2.5V.精确度为185mV/A即为图中斜线的斜率。取VCC=5V，计算公式为：
　　Vout = 2.5 + 0.185*Ip
　　

　　（2）电压信号采集威廉希尔官方网站
　　电压信号采集威廉希尔官方网站相对简单，主要使用了两个电阻作为串联分压威廉希尔官方网站，分压比为3。比如当检测表笔检测15V的电压时，由于分压比为3，R3端的电压为5V。如果需要提高测试电压的量测，可以更改分压比。（注意：在选用分压电阻时，尽量选择阻值大一点的电阻，不然电阻过小会导致输入电流过大；此威廉希尔官方网站也只适用于测试输入阻抗较大的威廉希尔官方网站上的电压，不然测试出来的误差较大）；威廉希尔官方网站如图：
　　

　　（3）ADC转换威廉希尔官方网站
　　本次ADC转换威廉希尔官方网站采用了PCF8591芯片，该芯片是一个单电源低功耗的8位CMOS数据采集器件，即分辨率为256，具有4路模拟输入，1路模拟输出和一个串行I2C总线接口用来与单片机通信。此威廉希尔官方网站将电流信号和电压信号进行转换后传送给单片机。威廉希尔官方网站如图：
　　

　　（4）总体威廉希尔官方网站
　　

　　3.软件设计
　　软件流程相对简单，当单片机上电后，程序对各个模块进行初始化后，进入循环，定时检测电流及电压值，并将最新的数据显示在显示屏上。程序流程如图：
　　（1）主函数
　　void main （void）
　　{
　　unsigned char midvolt，midcur; //电压电流中间变量值
　　Init_Timer0（）; //定时器0初始化
　　UART_Init（）; //串口初始化
　　LCD_Init（）; //初始化液晶
　　DelayMs（20）; //延时有助于稳定
　　LCD_Clear（）;
　　sprintf（dis0，“My Designer！！ ”）;//打印
　　LCD_Write_String（0，0，dis0）;//显示第一行
　　sprintf（dis0，“V：%3.2fv A：%3.2fA”，Volt，Acurrent）;//打印电压电流值
　　LCD_Write_String（0，1，dis0）;//显示第二行
　　uartSendStr（“reday ok！！”，10）;
　　while （1） //主循环
　　{
　　midvolt=ReadADC（1）; //读取AD检测到的电压值
　　DelayMs（50）; //延时有助于稳定
　　midcur=ReadADC（0）; //读取电流转化后的电压值
　　Volt=（float）midvolt*5.13/255*3; //计算出电压 *3表示分压值
　　Acurrent=（float）midcur*5.13/255; //计算出电流
　　if（Acurrent》2.62） //如果电流转换后的电压值超过2.62
　　{
　　Acurrent=（Acurrent-2.62）/0.185; //电流模块电压转换计算
　　}
　　else
　　{
　　Acurrent=0;
　　}
　　sprintf（dis0，“V：%3.2fv A：%3.2fA”，Volt，Acurrent）;//打印电压电流值
　　LCD_Write_String（0，1，dis0）;//显示第二行//
　　uartSendStr（dis0，16）; //串口上报//
　　uartSendStr（“n”，1）; //换行
　　DelayMs（500）; //延时有助于稳定
　　}
　　}
　　详细完整的程序，可下载源码。

更多回帖

李继明

请问怎样去设计一种基于51单片机的数字电流电压表

回帖（1）

王雷

相关问答

怎样去设计一种基于51单片机直流电压电流表的LCD1602液晶屛呢

怎样去设计一种基于PC通信的数字电压表呢

怎样去设计一种基于单片机的智能电表-交流电压电流互感器？

求一个基于51单片机的数字电压表采用dac0832

数字电压表

请问怎样去设计一种基于51单片机的数字音乐盒

基于单片机的数字电压表

基于51单片机的数字电压表

交流电压表与电流表为什么会读数不准确

怎样去设计一种基于OPA134PA的双积分式直流数字电压表

20万+工程师都在用，免费PCB检查工具