单片机电流检测电路图大全(四款模拟电路设计原理图详解)

来源:网络整理 作者:2018年02月06日 11:15

单片机电流检测电路图(一)

高精度直流电压比的单片机测量电路设计

本文介绍的测量电路,具有结构简单、价格低廉、精度高、抗干扰能力强等特点。该测量电路和程序已实际应用于压敏电阻的非线性指数α的测试仪表中。这里的α=1/log(V1/V2)。

MAXIMICL7135简介

MAXIMICL7135是CMOS单片4(1/2)位(十进制)双积分型高精度A/D转换器,除基准电压、显示驱动器和时钟之外,还包括双积分式转换器所需的全部有源器件,具有自动校零和自动极性转换功能。MAXIMICL7135的封装形式为DIP28,引脚功能如表1所列。

MAXIMICL7135每个测量周期包括三个阶段:从启动A/D转换开始为“自动校零(A/Z)”阶段,时间长度固定为10001TCL。TCL为外加时钟周期。其后,为对被测电压信号积分(INT)阶段,持续时间10000TCL。最后,为对基准电压反向积分(DE)阶段,持续的时间与被测电压信号大小有关,最大为20001TCL。一个完整的转换周期需要40002个时钟脉冲,如图1所示。

单片机电流检测电路图大全(四款模拟电路设计原理图详解)

直流电压比的测量方法及硬件电路

通常,直流电压比的测量方法是将两模拟量V1、V2分别经A/D转换后,再进行浮点除运算。这样做,不仅实现的电路复杂,速度慢,而且两次测量后再进行数据处理将会产生积累误差,影响精度。我们采用1片MAXIMICL7135芯片,经1个测量周期后,就可直接得到V1/V2的值。

根据双积分ADC的原理,调零阶段后,首先对被测模拟信号V1积分(采样阶段),即对积分电容CINT充电,经过时间t1后,有

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单片机电流检测电路图大全(四款模拟电路设计原理图详解)

据式(3),若把被测模拟电压V2作为基准电压输入,则可得V1/V2即为采样阶段和测量阶段所需的振荡脉冲个数之比。由图1可知,当被测电压V1积分阶段一开始,BUSY端即输出高电平,并一直维持到积分器过零后的第一个振荡脉冲(在过量程时,其高电平保持到转换周期结束)。所以,只要测出BUSY信号维持为高电平期间振荡脉冲的个数,而N=10000,则可得NX。直流电压比的实用测量电路如图2所示,由单片机AT89C2051、A/D转换器MAXIMICL7135和显示电路(图中未画出)组成。将R/H与P1.0连接,实现程序启动A/D转换。STB与P3.2(INT0)引脚连接,用第一个STB负脉冲作为转换结束信号,并向CPU请求中断。BUSY与P3.3(INT1)引脚连接,使AT89C2051内部定时器T1对时钟信号CLK的计数受BUSY的控制。若单片机的fOSC=12MHz,则ALE引脚输出的2MHz信号经74LS161构成的8分频电路,得到频率为250kHz的信号作为MAXIMICL7135的时钟。本电路测量范围:V1/V2《2(0.0000~1.9999)。

单片机电流检测电路图大全(四款模拟电路设计原理图详解)

软件设计

主程序完成初始化、启动A/D转换、数据显示,AT89C2051的定时器T1工作在方式1,对外部事件计数,外中断0工作在边沿触发方式。外中断0的中断服务程序完成转换数据读出、处理工作。图3、图4分别为主程序和中断服务程序流程图,另外,给出初始化程序段。

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