一种智能电流电压表的制作方法_3

文档序号:8921345阅读:来源:国知局
片机Ul的AD-1nput端相连,电阻R3的另一端分别与电容C4的一端、可调电阻RPl的一端、可调电阻RPl的可调端和电阻Rl的一端相连,电阻Rl的另一端与3V3电源端相连,电容C4的另一端和可调电阻RPl的另一端串联电阻R6后接地,用于测量输入的过流值;所述电阻R4的一端与单片机Ul的Voltage端相连,电阻R4的另一端分别与电阻R2的一端和电阻R5的一端相连,电阻R2的另一端分别与电源输入端子J2和电源输入端子J3的VIN端相连,电阻R5的另一端接地,用于测量输入电压。首先通过分压电阻对被测负载设备的电压进行处理,然后通过AD-1nput和Voltage端发送给单片机Ul进行计算得出最终值测量值,图7中A点为采集到的电压值。
[0047]如图8所示,所述负载电流采集电路包括电流检测放大器U5、电阻R16、电阻R17和电容C7,所述电流检测放大器U5的RS+端分别与电源输入端子J2和电源输入端子J3的VIN端相连,电流检测放大器U5的SHD端和GND端接地,电流检测放大器U5的OUT端分别与电阻R17的一端、电容C7的一端和单片机Ul的current端相连,电流检测放大器U5的RS-端与RS端相连,电流检测放大器U5的SIG端串联电阻R16后接地,电阻R17的另一端和电容C7的另一端分别接地。负载电流首先通过电流检测放大器U5内部的采集电阻把电流信号转化成电压信号,然后再通过电阻R17和电容C7进行整合后输出到单片机Ul的AD管脚,从而完成电流的测量。
[0048]如图9所示,所述指示灯电路包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、发光二极管D1、发光二极管D2和发光二极管D3,所述发光二极管Dl的正极串联电阻R7后与3V3电源端相连,所述发光二极管D2的正极串联电阻R8后与单片机Ul的RUN端相连,所述发光二极管D3的正极串联电阻R9后与单片机Ul的WORK端相连,发光二极管Dl的负极、发光二极管D2的负极和发光二极管D3的负极分别接地;3.3V电源端经由R7和Dl接到地,实现了 3.3V的电源通断指示;单片机Ul的Run端经由R8和D2接到地,实现了单片机Ul的是否运行指示;单片机Ul的Work端经由R9和D3接到地,实现了单片机Ul的是否工作指示。
[0049]如图10所示,所述报警电路包括电阻R12、第一三极管Ql和蜂鸣器LSI,所述第一三极管Ql的基极串联电阻R12后与单片机Ul的BEEP端相连,第一三极管Ql的集电极串联蜂鸣器LSl后与3V3电源端相连,第一三极管Ql的发射极接地。如果发现异常情况,通过单片机Ul的BEER端控制第一三极管Ql驱动控制蜂鸣器进行报警。
[0050]如图11所示,所述按键电路包括电阻R10、电阻R11、开关SI和开关S2,所述电阻RlO的一端与3V3电源端相连,另一端分别与单片机Ul的KEY-Cha端和开关SI的一端相连,开关SI的另一端接地,所述电阻Rll的一端与3V3电源端相连,另一端分别与单片机Ul的KEY-Res端和开关S2的一端相连,开关S2的另一端接地。通过开关SI和开关S2来进行单片机Ul的控制操作。
[0051]如图12所示,所述数码管显示电路包括数码管驱动芯片U2、第一共阳数码管U3、第二共阳数码管U4,电阻R13、电阻R14、电阻R15、电容C5和电容C6,所述数码管驱动芯片U2的STB端、CLK端和D1端分别与单片机Ul的STB端、CLK端和D1端相连,数码管驱动芯片 U2 的 SEG1、SEG2、SEG3、SEG4、SEG5、SEG6、SEG7、SEG8 端分别与第一共阳数码管 U3 和第二共阳数码管U4的SEGA、SEGB, SEGC, SE⑶、SEGE, SEGF, SEGG, SEGH端相连,数码管驱动芯片U2的VDD端分别与电容C5的一端、电容C6的一端和3V3电源端相连,电容C5的另一端和电容C6的另一端分别接地,数码管驱动芯片U2的STB端、CLK端和D1端分别串联电阻R15、电阻R14和电阻R13后与3V3电源端相连;所述第一共阳数码管U3的L1、L2、L3和L4端分别与数码管驱动芯片U2的GER1、GER2、GER3和GER4端相连,所述第二共阳数码管U4的L1、L2、L3和L4端分别与数码管驱动芯片U2的GER5、GER6、GER7和GER8端相连。数码管驱动芯片U2采用TM1638芯片,TM1638芯片的1、2、3、13、14和15引脚均为空管脚,第一共阳数码管U3和第二共阳数码管U4均采用4位共阳数码管,电容C5和电容C6的并联电路设置在靠近数码管驱动芯片U2的位置。单片机Ul通过STB、CLK、D10端驱动数码管驱动芯片U2来控制第一共阳数码管U3和第二共阳数码管U4进行同时显示电流值和电压值。
[0052]如图13所示,所述电源输出控制模块包括电阻R18、电阻R19、二极管D5、第二三极管Q2、继电器K1、电源输出端子J4和电源输出端子J5,电源输出端子J4和电源输出端子J5的输入端并联后通过串接继电器Kl的常开触点后分别与电源输入端子J2和电源输入端子J3的VIN端相连,继电器Kl线圈的一端分别与3V3电源端、电阻R18的一端和二极管D5的负极相连,继电器Kl线圈的另一端分别与二极管D5的正极和第二三极管Q2的集电极相连,电阻R18的另一端分别与电阻R19的一端和第二三极管Q2的基极相连,电阻R19的另一端与单片机Ul的JDQ端相连,第二三极管Q2的发射极接地。单片机Ul的控制信号通过限流电阻R19来驱动第二三极管Q2使继电器Kl线圈通电从而来控制电源输出控制模块的通断,电阻R18为上拉电阻提升单片机Ul的驱动能力,二极管D5可以抑制继电器的瞬间尚压。
[0053]如图14所示,所述保护电路包括电阻R20、电阻R21、电阻R22和放大器U7,所述放大器U7的正极输入端串联电阻R20后与RS端相连,放大器U7的负极输入端串联电阻R22后与3V3电源端相连,放大器U7的输出端串联电阻R21后与单片机Ul的CHK端相连,放大器U7的正极电源端与3V3电源端相连,放大器U7的负极电源端接地。通过电阻R20、电阻R21、电阻R22和放大器U7组成了防反接电路,通过比较电源输出控制模块的输出端电压与3.3V电压的高低来判断输出的正确与否,最后的结果通过放大器U7的I脚输出给单片机Ul O
[0054] 以上所述只是本发明的优选实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种智能电流电压表,其特征是,包括电源输入模块、整流模块、单片机控制电路、AD采集电路、负载电流采集电路、按键电路、数码管显示电路和电源输出控制模块,所述电源输入模块的输入端与外接电源相连,电源输入模块的输出端经过整流模块与单片机控制电路的电源端相连,所述AD采集电路和负载电流采集电路的输入端分别与电源输入模块相连,AD采集电路和负载电流采集电路的输出端分别与单片机控制电路的信号输入端相连,所述的按键电路和数码管显示电路分别与单片机控制电路相连;所述电源输出控制模块的输入端与电源输入模块的输出端相连,电源输出控制模块的输出端与被测量负载设备的电源端相连,电源输出控制模块的控制端与单片机控制电路相连。2.根据权利要求1所述的一种智能电流电压表,其特征是,还包括保护电路,所述保护电路分别
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