單片機A/D自動切換量程電壓表200mV量程切換做不出，求大神指導

ID:733535 · 發表于 2020-7-7 22:09

本帖最后由捫心王老師于 2020-7-8 23:11 編輯

電路原理很簡單，添加起來應該也很簡單，目前實現了2V量程和20V量程的切換也就是19.99V和1.999V的功能，想要實現200mV檔位也就是199.9mV的自動切換，但是因為我只會用LED數碼管，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算放大器電路中進行分壓，輸出三個不同檔位的電壓再分別送入ADC0809的其中三個輸入端口，三個檔位的分壓比分別為1/5、2、20，輸入電壓不同時候，相對應得檔位會處于選通狀態，再使用單片機將A/D轉換后的得到的數字量進行換算后送入顯示。

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，四位半199.9mV顯示，不是要0.1mV精度，只是要小數點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，感激不盡！

全部資料51hei下載地址：

自動換擋電壓表.7z (4.07 MB, 下載次數: 34)

ID:62509 · 發表于 2020-7-7 22:09

我對程序進行了Keil單步調試，程序是進行了通道選擇的。而且他的顯示方式不是mv，而是0.xxV。內部有個參數L就是有1,2,3三個通道值的，而且，mcu通過s1，s2，s3對通道進行了讀取控制。但是對于通道in1來說，由于內部電路采用了縮小放大倍數的電路，所以其值的偏差和穩定性都很差。
系統有提示GMIN放大倍數必須在1~120之間，不能小于1，而實際值是0.001。也就是無法放大。這樣第一通道in1的數據就不可取了。因此系統通常都在in2，in3上取值。
我們假設是通常取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合適的放大倍數非常困難。這就是系統經常報錯的根本原因。
你的要求顯示到毫伏這種方式，實際是沒有意義的，因為原理模型就有一個通道是錯誤的，其他就只是花樣問題。沒有實際意義。你甚至都可以讓所有數據顯示成毫伏。數據都不對，顯示成毫伏有用嗎？

ID:733535 · 發表于 2020-7-8 10:39

這是一個技術分享的論壇,拿著自己簽到了好幾天攢下的所有黑幣就來提問了,求大神指導一下啊

ID:426143 · 發表于 2020-7-8 16:38

都是電壓AD轉換，原理是一樣的，只要公式計算時量程改變就好了

ID:733535 · 發表于 2020-7-8 17:57

土豆西紅柿發表于 2020-7-8 16:38
都是電壓AD轉換，原理是一樣的，只要公式計算時量程改變就好了

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

ID:62509 · 發表于 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的復合模塊中，其內部使用了lm324四芯片放大器兩個。但電路不完整，負反饋放大電路電阻匹配不合適。我做了基本電路修復，和基本電阻匹配�，F在能運行起來了，但還是提示放大倍數超限。你自己測算調整吧。我給你發了一個負反饋直流放大電路計算教程，望受用。另外修改后的程序我也發給你。還給你發了一個其他類型的電壓測量電路，望參考。謝謝！

ID:62509 · 發表于 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。

ID:733535 · 發表于 2020-7-9 23:37

shinezhangxiao 發表于 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四位半顯示且可以自動切換200mV、2V、20V三種檔位的電壓表，您看了我的仿真后應該可以發現，電壓大于2V時，會自動從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時和低于2V時共用一個檔位，就是1.999V的顯示檔位，因為我不知道輸入電壓低于200mV時怎么轉換數值并顯示(電壓低于200mV時處理的是IN2通道的數值)，所以目前只實現了2V檔位和20V檔位的自動切換，想要實現200mV(顯示方式為199.9mV)和2V檔位的自動切換。

ID:62509 · 發表于 2020-7-10 04:44

我又重新對放大器AMP內的放大電路進行了重新計算，現在的測量和顯示精度，對于目前的模型來說，應該是最好的情況了。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態的，所以初值很重要！建議滑動電阻的初值選擇在高位，也就是在75%這頭，逐漸調整下來，這樣才能保證電路平衡。
謝謝！

ID:213173 · 發表于 2020-7-10 06:54

本帖最后由 wulin 于 2020-7-10 07:11 編輯

感覺樓主的硬件構架沒有問題，程序構架不理想。建議用輪詢法，得到不斷更新的三組數據，判斷三組數據之中最合適的數據送LCD顯示。如此再擴大到4擋也不難。

ID:733535 · 發表于 2020-7-10 09:42

shinezhangxiao 發表于 2020-7-10 05:13
我對程序進行了Keil單步調試，程序是進行了通道選擇的。而且他的顯示方式不是mv，而是0.xxV。內部有個參數L ...

是我有些急于求成了，我也知道自己本身的電路精度達不到，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單位，目前看來這種結構可能實現不了。感謝您的指正，補充了我的一些硬件知識，我準備重新再設計一下電路圖啦。

ID:733535 · 發表于 2020-7-10 09:47

wulin 發表于 2020-7-10 06:54
感覺樓主的硬件構架沒有問題，程序構架不理想。建議用輪詢法，得到不斷更新的三組數據，判斷三組數據之中最 ...

感謝回復，我程序設計確實不太合理，但硬件構架也不是沒有問題。比如精度和穩定性都不理想，您的意見對我還是很有幫助的，我再編程會使用輪詢法。

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