PIC12F675 内置电压表。方案、说明

PIC12F675 内置电压表。无线电电子电气工程百科全书

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在该器件中，作者使用了一种原始方法，仅使用来自四个微控制器引脚的信号来控制四位七元件 LED 指示器。微控制器程序提供电压表的自动校准。

LED数字指示器通过串并转换器74HC595与微控制器的传统连接需要使用微控制器的三个输出来控制代码转换器，并且指示器的每一位还需要一个输出。因此，四位指示器需要七个引脚。这使得此类指示器无法与低输出微控制器一起使用，例如只有 12 个引脚（不包括电源引脚）的 PIC675FXNUMX。

我建议仅使用四个微控制器输出来组合代码转换器和指示器位的控制。同时，程序中嵌入的算法将确保指示器不会影响转换器的工作以及指示器元件的寄生照明。

与往常一样，根据来自微控制器计时器的中断请求，信息会在指示器上逐位显示，随后持续 2 毫秒。处理每个请求的过程由五个阶段组成。在第一阶段，它将10HC74芯片的引脚595设置为低电平，从而重置其移位寄存器。这一阶段是唯一一个寄生电流流过指示元件的阶段，但由于其脉冲持续时间仅为 1 μs，重复周期为 2000 μs，因此即使在黑暗中，寄生辉光也难以察觉。

第二阶段，12HC74芯片595脚的上升电平差将移位寄存器的零内容重写到保持寄存器中。这将完全熄灭指示器。

在第三阶段，信息通过微电路引脚 74 处的微控制器生成的串行代码加载到 595HC14 微电路的移位寄存器中。其引脚 11 接收时钟脉冲。

第四阶段，随着12HC74微电路595脚电平差的增大，来自其移位寄存器的信息进入存储寄存器，并且由于阴极处的高电平，指示器放电保持熄灭。

在第五阶段，在放电的共阴极上，并行代码输出到74HC595微电路的输出端，程序设置低电平，根据该代码打开其元件。这样就完成了中断处理，设置的指示器状态保持不变，直到下一次中断。

为了控制八位指示器，需要八个微控制器输出。在这种情况下，来自附加四个输出的信号仅控制放电阴极上的电平。应当注意，在这种情况下，可以使用具有公共阴极和公共阳极的指示器，分别将元件连接到代码转换器的输出或放电。由于下述原因，优选在第一种情况下逐个元素地组织动态指示，而在第二种情况下优选地逐位地组织动态指示。

现在让我们谈谈使用所描述原理的电压表。

主要技术特点

测量电压，V .... 0...80
测量分辨率，V .... 0,1
准确度.......0,5% + 单位毫升。水库
电源电压，V......7...15
消耗电流，mA，仅此而已....... 30

电压表电路如图所示。 1、采用逐元素动态指示。在每个时刻，HG1 指示器所有位的一组同名元件的阳极上都会设置一个高电平。在这些元件应发光的放电的共阴极端子上，设置低电平，否则设置高电平。请注意，同名元素可以同时包含在所有类别中，但当前每个类别中仅包含一个元素。这就是为什么选择将元件的阳极连接到 DD2 微电路的输出，其负载能力高于微控制器的输出。

米。 1.电压表电路（点击放大）

中断周期为 2 ms，指示器上图像的刷新率为 64 Hz，并且其闪烁对人眼来说是感觉不到的。所选择的动态指示方法还可以将限制通过指示器 LED 的电流的电阻器 (R4-R7) 的数量减半。

单片机PIC12F675-I/P(DD1)在I/O线GP0和GP3的动态指示中保持空闲状态。第一个用作 ADC 输入；测量的电压通过分压器 R1R2 馈送到它。在线路 GP3 上，在没有跳线 S1 的情况下，由于电阻器 R3，设置了高逻辑电平，作为将电压表置于校准模式的信号。如果安装了跳线，则该引脚上的电平为低电平，电压表工作正常。

当您首次打开缺少跳线 S1 的电压表时，HG1 指示灯将显示最右边有一个闪烁的标志。在这种状态下，应将尽可能接近 80 V 的电压施加到器件的输入，并使用示例性电压表对其进行控制。通过短期连接用于跳线 S1 的接触垫，设备将计算并记住校准系数并在将来使用它。

然而，80V是一个相当大的电压，不排除获得它的困难。在这种情况下，在指示参考电压值期间，必须关闭并再次打开装置。指示器将显示，并在下一次断断续续时 - , ，再次并进一步绕一圈。应在这些值中可用的最高电压下进行校准。参考电压越高，校准越准确。如果校准时输入电压与参考电压相差过大，则不计算系数，仪表显示

校准完成后，关闭电压表，最后安装跳线S1，否则下次开机时将不得不重复所有操作。如果首次开机时已安装跳线S1，则电压表无需校准也可工作。在本例中，它使用程序中编写的系数，但误差可能超过 10%。这将通过指示器最右边数字中包含的点来警告。

模数转换在微控制器的“睡眠”模式下执行，以减少来自其操作节点的干扰。在转换结束时，它会自动退出此状态。

该器件由 5V 电压供电，该电压是通过集成稳压器 DA1 获得的。您可以使用 78L05 稳定器代替图中所示的稳定器，仅作为最后的手段，因为其输出电压的稳定性要差一个数量级。在不降低参数的情况下，您可以使用LP2951稳定器。电压为 1 V 的齐纳二极管 VD5,6 与微控制器的内部保护二极管一起，在测量电压超过允许值时保护微控制器免受损坏。如果没有限制器，在这种情况下微控制器的电源电压可能会急剧增加。

该器件组装在由 40 毫米厚的单面箔玻璃纤维制成的 36x1,5 毫米印刷电路板上，如图 2 所示。 0805. 大多数电阻器和电容器的尺寸为 1，适合表面安装。使用电阻器 R0,5 在高压下可靠工作，输出功率为 1 W。电容器 C1 既可以安装陶瓷电容器，也可以安装输出氧化物电容器，板上有一个标记为 C3641' 的座。 FYQ-11AHR-3641 指示器可以用 3631A 系列或三位数 3A 系列的另一个指示器替换，而无需重新加工电路板。该装置组装板的照片如图 XNUMX 所示。 XNUMX.

PIC12F675 内置电压表
米。 2.印刷电路板

PIC12F675 内置电压表
米。 3.组装设备板的照片

微控制器程序是在 MikroC 开发环境中用 C 语言编写的。

Sprint Layout 5.0格式的PCB文件和微控制器程序可以从ftp://ftp.radio.ru/pub/2016/04/voltmeter.zip下载。

作者：B. Balaev

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