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带32位MCU和高精度ADC的SoC产品(三)

阿红呀 来源:阿红呀 作者:阿红呀 2022-09-22 15:26 次阅读

一、前言

在开发指南(二)中,我们简单介绍了按键中断的使用方法,由于示例程序的各个测试内容都有使用到LCD显示,所以本章先给大家讲解一下LCD显示的基本使用方法,参考应用手册第25章节。

二、LCD结构:

在讲解LCD显示功能之前先了解一下LCD整体结构图,如下图1:

poYBAGMsDZyABT7BAADcrnmoaYc088.png

图1. LCD整体结构图

从图中我们看到LCD整体结构分为Charge pump电路和LCD Driver电路,前者负责提供VLCD电压给LCD驱动电路,后者负责根据设置驱动LCD进行显示,其中控制VLCD电压即可控制LCD显示的灰度,写入LCDDATA即可控制显示内容,注意VLCD需外接1uF电容到VDD/GND,否则会影响显示效果。

三、LCD显示:

接下来我们按照main函数的执行顺序简单介绍一下如何控制LCD驱动液晶屏进行正常显示。上电后先对LCD模块进行初始化(见图2),第一步还是要先开启外设时钟源,然后根据使用的液晶屏规格选择COM数量和SEG数量,示例程序使用的液晶屏为4COM,显示内容‘123456’只需要12个SEG即可满足,因此可以选择任意的12个SEG引脚作为液晶脚,示例程序以SEG0-SEG11作为液晶脚,其他SEG引脚仍做数字功能使用,选择VLCD电压为3.3V,其余设置保持默认值,最后打开Charge pump模块和LCD驱动电路。

poYBAGMsDaSAYrtnAAmB2oiz-Xo597.png

图2. LCD初始化函数

LCD初始化完成后,接下来要在液晶屏上显示‘123456’。首先液晶屏的每个引脚都有对应控制的段码(参考图3),其中PIN1-PIN12引脚可以对应连接到芯片的任意12个SEG引脚,为了便于代码编写,我们选择将PIN1-PIN12连接至芯片的SEG0-SEG11引脚,PIN13-PIN16连接至芯片的COM0-COM3引脚。

poYBAGMsDaqAKoYMAADFOPZVlWc949.png

图3. 液晶屏段码

poYBAGMsDbCACfGPAAJDbndWMN0999.png

图4. 液晶屏段码对应

参考图4的示例和图3的段码可以发现每个‘8’形状的全部段码都被分配在两个相邻的PIN脚,也就是说控制SEG0-1、SEG2-3、SEG4-5、SEG6-7、SEG8-9、SEG10-11就可以完全独立的控制6个‘8’的显示。

我们再看一下LCD_DR2寄存器(见图5,与其他LCD_DRx寄存器仅控制的SEG不同),可以分为4个部分S11C7-0,S10C7-0,S09C7-0,S08C7-0,其中S是SEG的缩写,C是COM的缩写,即S11C3代表可以控制SEG11&COM3对应的液晶段,也就意味着一个LCD_DRx寄存器就能控制4个SEG口进行显示,在8COM设置下可驱动最多32段液晶段显示4个‘8’,由于我们使用的液晶仅需要4COM,因此仅能驱动16段液晶段显示2个‘8’。

poYBAGMsDbaAZTOiAAGMbzr0ZwI816.png

图5. LCD_DR2寄存器

由此可以根据需求控制液晶段组合显示成阿拉伯数字、大小写英文字母或其他人为定义的显示内容,例如从图3中可以看到SEG11控制6F、6G、6E、P6,SEG10控制6A、6B、6C、6D,SEG9控制5F、5G、5E、P5,SEG8控制5A、5B、5C、5D,共16段,按顺序在LCD_DR2寄存器写入0x0E0B0C0B,就可以控制LCD显示数字‘5’和‘6’(如图6),最后我们将常用的显示内容进行组合定义,便于随时取用(如图7,不同液晶屏的组合顺序不同,使用时需要注意)。

pYYBAGMsDbyAR3SgAAItyiMEY6c111.png

图6. LCD显示‘56’

poYBAGMsDcOASpoAAAvE9-EopmU225.png

图7. LCD显示字符组合

当这些准备工作完成之后,驱动LCD显示我们想要的内容就变得非常简单了,首先确定我们要显示在哪一位上,要显示的是什么字符,再调用函数LCD_DisplayData,其中Num表示显示在哪一位,Data表示显示的是什么字符,例如在第1位显示数字‘0’,则Num=1,Data=0x00,通过比较即可将宏定义结果‘Disp_Num0’取出(如图8的过程),再进入显示程序LCD_MyDisplay即可将数字‘0’显示在第1位上。

pYYBAGMsDcmAU8RTAAkJcbaRFbk715.png

图8. 自编LCD函数

最后我们按顺序显示‘123456’,实际运行后的结果如图9。

poYBAGMsDc6ACBl_AAkhPr3mfz0396.png

图9.LCD显示验证结果

四、开发问题简析:

开发阶段使用LCD模块遇到最多的问题是显示乱码、亮度不够、屏幕闪烁,要重点关注SEG口选择是否正确、写入LCD_DR寄存器的顺序是否正确、宏定义是否正确以及VLCD电容是否外接,根据需要选择合适的负载驱动能力。

五、总结:

LCD模块的使用最重要的还是要理解如何准确点亮液晶屏对应的液晶段,其他的如显示字符、闪烁等等内容都只是在基础上进行应用。

示例程序:SD93F115-JBS_TEST.zip

审核编辑:汤梓红

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    发表于 04-18 20:07 290次 阅读

    TLC0838 8 位,20kSPS ADC 串行输出,微处理器外设/独立运算,远程 运算具有 数据链路,Mux 选项

    信息描述These devices are 8-bit successive- approximation analog-to-digital converters, each with an input-configurable multichannel multiplexer and serial input/output. The serial input/ output is configured to interface with standard shift registers or microprocessors. Detailed information on interfacing with most popular microprocessors is readily available from the factory. The TLC0834 (4-channel) and TLC0838 (8-channel) multiplexer is software-configured for single-ended or differential inputs as well as pseudodifferential input assignments. The differential analog voltage input allows for common-mode rejection or offset of the analog zero input voltage value. In addition, the voltage reference input can be adjusted to allow encoding of any smaller analog voltage span to the full 8 bits of resolution. The TLC0834C and TLC0838C are characterized for operation from 0°C to 70°C. The TLC0834I and TLC0838I are characterized for operation from -40°...
    发表于 04-18 20:07 373次 阅读

    TLC0832 8 位,22kSPS ADC 串行输出,微处理器外设/独立运算,Mux 选项,具有 SE 或差动,2 通道

    信息描述 These devices are 8-bit successive-approximation analog-to-digital converters. The TLC0831 has single input channels; the TLC0832 has multiplexed twin input channels. The serial output is configured to interface with standard shift registers or microprocessors. The TLC0832 multiplexer is software configured for single-ended or differential inputs. The differential analog voltage input allows for common-mode rejection or offset of the analog zero input voltage value. In addition, the voltage reference input can be adjusted to allow encoding any smaller analog voltage span to the full 8 bits of resolution. The operation of the TLC0831 and TLC0832 devices is very similar to the more complex TLC0834 and TLC0838 devices. Ratiometric conversion can be attained by setting the REF input equal to the maximum analog input signal value, which gives the highest possible conversion resolution. Typically, REF is set equal to VCC (done internally on...
    发表于 04-18 20:07 632次 阅读

    TLC0831 8 位,31kSPS ADC 串行输出,微处理器外设/独立运算,单通道

    信息描述 These devices are 8-bit successive-approximation analog-to-digital converters. The TLC0831 has single input channels; the TLC0832 has multiplexed twin input channels. The serial output is configured to interface with standard shift registers or microprocessors. The TLC0832 multiplexer is software configured for single-ended or differential inputs. The differential analog voltage input allows for common-mode rejection or offset of the analog zero input voltage value. In addition, the voltage reference input can be adjusted to allow encoding any smaller analog voltage span to the full 8 bits of resolution. The operation of the TLC0831 and TLC0832 devices is very similar to the more complex TLC0834 and TLC0838 devices. Ratiometric conversion can be attained by setting the REF input equal to the maximum analog input signal value, which gives the highest possible conversion resolution. Typically, REF is set equal to VCC (done internally on...
    发表于 04-18 20:06 635次 阅读

    TLC0820A 8 位,392kSPS ADC 并行输出,微处理器外设,片上跟踪与保持,单通道

    信息描述 The TLC0820AC and the TLC0820AI are Advanced LinCMOSTM 8-bit analog-to-digital converters each consisting of two 4-bit flash converters, a 4-bit digital-to-analog converter, a summing (error) amplifier, control logic, and a result latch circuit. The modified flash technique allows low-power integrated circuitry to complete an 8-bit conversion in 1.18 us over temperature. The on-chip track-and-hold circuit has a 100-ns sample window and allows these devices to convert continuous analog signals having slew rates of up to 100 mV/us without external sampling components. TTL-compatible 3-state output drivers and two modes of operation allow interfacing to a variety of microprocessors. Detailed information on interfacing to most popular microprocessors is readily available from the factory.特性 Advanced LinCMOSTM Silicon-Gate Technology 8-Bit Resolution Differential Reference Inputs Parallel Microprocessor Interface Conversion and A...
    发表于 04-18 20:06 480次 阅读

    THS12082 12 位、8MSPS ADC,具有双通道、DSP/uP 接口、16X FIFO、通道自动扫描、低功耗

    信息描述The THS12082 is a CMOS, low-power, 12-bit, 8 MSPS analog-to-digital converter (ADC). The speed, resolution, bandwidth, and single-supply operation are suited for applications in radar, imaging, high-speed acquisition, and communications. A multistage pipelined architecture with output error correction logic provides for no missing codes over the full operating temperature range. Internal control registers allow for programming the ADC into the desired mode. The THS12082 consists of two analog inputs, which are sampled simultaneously. These inputs can be selected individually and configured to single-ended or differential inputs. An integrated 16 word deep FIFO allows the storage of data in order to take the load off of the processor connected to the ADC. Internal reference voltages for the ADC (1.5 V and 3.5 V) are provided.An external reference can also be chosen to suit the dc accuracy and temperature drift requirements of the appl...
    发表于 04-18 20:06 399次 阅读

    THS1209 12 位、8 MSPS ADC 双通道、DSP/uP 接口、通道自动扫描、低功耗

    信息描述The THS1209 is a CMOS, low-power, 12-bit, 8 MSPS analog-to-digital converter (ADC). The speed, resolution, bandwidth, and single-supply operation are suited for applications in radar, imaging, high-speed acquisition, and communications. A multistage pipelined architecture with output error correction logic provides for no missing codes over the full operating temperature range. Internal control registers allow for programming the ADC into the desired mode. The THS1209 consists of two analog inputs, which are sampled simultaneously. These inputs can be selected individually and configured to single-ended or differential inputs. Internal reference voltages for the ADC (1.5 V and 3.5 V) are provided. An external reference can also be chosen to suit the dc accuracy and temperature drift requirements of the application. The THS1209C is characterized for operation from 0°C to 70°C, and the THS1209I is characterized for operation from ...
    发表于 04-18 20:06 489次 阅读

    THS1207 12 位,6MSPS 同步采样四通道 ADC;包括并行 DSP/uP I/F 通道自动扫描

    信息描述The THS1207 is a CMOS, low-power, 12-bit, 6 MSPS analog-to-digital converter (ADC). The speed, resolution, bandwidth, and single-supply operation are suited for applications in radar, imaging, high-speed acquisition, and communications. A multistage pipelined architecture with output error correction logic provides for no missing codes over the full operating temperature range. Internal control registers are used to program the ADC into the desired mode. The THS1207 consists of four analog inputs, which are sampled simultaneously. These inputs can be selected individually and configured to single-ended or differential-inputs. Internal reference voltages for the ADC (1.5 V and 3.5 V) are provided. An external reference can also be chosen to suit the dc accuracy and temperature drift requirements of the application. The THS1207C is characterized for operation from 0°C to 70°C, the THS1207Iis characterized for operation from –40°...
    发表于 04-18 20:05 472次 阅读

    AD4020 20位、1.8 MSPS、精密SAR、差分ADC

    信息优势和特点 吞吐速率:2 MSPS(最大值) 积分非线性(INL):±3 ppm(最大值) 保证20位无失码 低功耗 9.5 mW(2 MSPS,仅VDD) 80 μW (10 kSPS),16 mW(2 MSPS)(总计) 信噪比(SNR):100.5 dB(典型值,1 kHz),99 dB(典型值,100 kHz) 总谐波失真(THD):-123 dB(典型值,1 kHz),-100 dB(典型值,100 kHz) 易用特性可降低系统功耗和复杂性 输入过压箝位电路 减少了非线性输入电荷反冲 高阻态模式 长采集阶段 输入范围压缩 快速转换时间支持很低的SPI时钟速率 SPI可编程模式、读/写能力、状态字 差分模拟输入范围:±VREF 0 V至VREF(VREF在2.4 V至5.1 V之间) 单电源工作:1.8 V,逻辑接口电压:1.71 V至5.5 V SAR架构:无延迟/流水线延迟 保证工作:-40°C至125°C 串行接口SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP兼容 以菊花链形式连接多个ADC,并能提供繁忙指示 10引脚封装:3 mm × 3 mm LFCSP、3 mm × 4.90 mm MSOP封装产品详情AD4020是一款低噪声、低功耗、高速、20位、1.8 MSPS精密逐次逼近型寄存器(SAR)模数转换器(ADC)。它集成了易用特性,可...
    发表于 04-18 19:30 915次 阅读

    AD4007 18 位、1 MSPS 精密、差分 SAR ADC

    信息优势和特点 吞吐速率:1 MSPS 积分非线性:最大 ±1.0 LSB (±3.8 ppm) 保证 18 位无失码 低功耗 1 MSPS 时为 4.9 mW(仅限 VDD) 10 kSPS 时为 80 µW,1 MSPS 时为 8 mW(合计) 信噪比:1 kHz 时为 100.5 dB(典型值),VREF = 5 V;100 kHz 时为 99 dB(典型值)  总谐波失真:1 kHz 时为 −123 dB(典型值),VREF = 5 V;100 kHz 时为 −100 dB(典型值)  易用特性降低了系统功率和复杂性 输入过压箝位电路 减少了非线性输入电荷反冲 高阻模式 长时间采集相位 输入范围压缩 快速转换时间允许较低的 SPI 时钟频率 SPI 可编程模式、读写能力、状态字 差分模拟输入范围:±VREF 0 V 至 VREF,VREF 的范围为 2.4 V 至 5.1 V 1.8 V 单电源供电,具有 1.71 V 至 5.5 V 逻辑接口  SAR 架构:无延时/流水线延迟,首次转换有效  首次准确转换 保证工作温度:−40°C 至 +125°C 兼容 SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP 的串行接口 可以通过菊花链连接多个 ADC 且具有繁忙指示器 10 引脚封装:3 mm × 3 mm LFCSP、3 mm × 4.90 mm LFCSP 产品详情AD4007 是一款...
    发表于 04-18 19:30 658次 阅读

    AD4004 16 位、1 MSPS、精密、伪差分 SAR ADC

    信息优势和特点 吞吐速率:1 MSPS 积分非线性:最大 ±1.0 LSB 保证 16 位无失码 低功耗 1 MSPS 时为 4.9 mW(仅限 VDD) 10 kSPS 时为 70 µW,1 MSPS 时为 7 mW(合计) 信噪比:1 kHz 时为 93 dB(典型值),100 kHz 时为 90 dB(典型值) 总谐波失真:1 kHz 时为 −115 dB(典型值),100 kHz 时为 −95 dB(典型值) 易用特性降低了系统功率和复杂性 输入过压箝位电路 减少了非线性输入电荷反冲 高阻模式 长时间采集相位 输入范围压缩 快速转换时间允许较低的 SPI 时钟频率 SPI 可编程模式、读写能力、状态字 伪差分(单端)模拟输入范围 0 V 至 VREF,VREF 介于 2.4 V 至 5.1 V 之间  1.8 V 单电源供电,具有 1.71 V 至 5.5 V 逻辑接口  SAR 架构:无延时/流水线延迟,首次转换有效 保证工作温度:−40°C 至 125°C 兼容串行接口 SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP 可以通过菊花链连接多个 ADC 且具有繁忙指示器 10 引脚封装:3 mm × 3 mm LFCSP、3 mm × 4.90 mm LFCSP产品详情AD4004 是一款低噪声、低功耗、高速、16 位、1 MSPS 精密逐次逼近寄存器 (SAR) 模数转换...
    发表于 04-18 19:30 757次 阅读

    AD4011 18 位、500 kSPS 精密、差分 SAR ADC

    信息优势和特点 吞吐速率:500 kSPS 积分非线性:最大±1.0 LSB (±3.8 ppm) 保证 18 位无失码 低功耗 500 kSPS 时为 2.4 mW(仅限 VDD) 10 kSPS 时为 80 µW,500 kSPS 时为 4 mW(合计) 信噪比:1 kHz 时为 100.5 dB(典型值),VREF = 5 V;100 kHz 时为 99 dB(典型值)  总谐波失真:1 kHz 时为 −123 dB(典型值),VREF = 5 V;100 kHz 时为 −100 dB(典型值)  易用特性降低了系统功率和复杂性 输入过压箝位电路 减少了非线性输入电荷反冲 高阻模式 长时间采集相位 输入范围压缩 快速转换时间允许较低的 SPI 时钟频率 SPI 可编程模式、读写能力、状态字 差分模拟输入范围:±VREF 0 V 至 VREF,VREF 的范围为 2.4 V 至 5.1 V 1.8 V 单电源供电,具有 1.71 V 至 5.5 V 逻辑接口  SAR 架构:无延时/流水线延迟,首次转换有效  首次准确转换 保证工作温度:−40°C 至 +125°C 兼容 SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP 的串行接口 可以通过菊花链连接多个 ADC 且具有繁忙指示器 10 引脚封装:3 mm × 3 mm LFCSP产品详情AD4011 是一款低噪声、低功耗、高速 16 位 50...
    发表于 04-18 19:29 409次 阅读

    AD4000 16位、2 MSPS精密伪差分SAR ADC

    信息优势和特点 吞吐速率:2 MSPS(最大值) INL:±1.0 LSB(最大值) 保证16位无失码 低功耗 9.75 mW(2 MSPS,仅VDD) 70 μW (10 kSPS),14 mW(2 MSPS)(总计) SNR:93 dB(典型值,1 kHz),90 dB(典型值,100 kHz) THD:-115 dB(典型值,1 kHz),-95 dB(典型值,100 kHz) 易用特性可降低系统功耗和复杂性 输入过压箝位电路 减少了非线性输入电荷反冲 高阻态模式 长采集阶段 输入范围压缩 快速转换时间支持很低的SPI时钟速率 SPI可编程模式、读/写能力、状态字 伪差分(单端)模拟输入范围:0 V至VREF(VREF在2.4 V至5.1 V之间) 单电源工作:1.8 V,逻辑接口电压:1.71 V至5.5 V SAR架构:无延迟/流水线延迟 保证工作:−40°C至125°C 串行接口SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP兼容 以菊花链形式连接多个ADC,并能提供繁忙指示 10引脚封装:3 mm × 3 mm LFCSP和3 mm × 4.90 mm MSOP封装产品详情AD4000是一款低噪声、低功耗、高速、16位、2 MSPS精密逐次逼近型寄存器(SAR)模数转换器(ADC)。它集成了易用特性,可降低信号链的功耗和复杂性,支持较...
    发表于 04-18 19:29 1151次 阅读

    AD4003 18位、2 MSPS精密SAR差分ADC

    信息优势和特点 吞吐速率:2 MSPS(最大值) INL:±1.0 LSB(±3.8 ppm,最大值) 保证18位无失码 低功耗 9.5 mW(2 MSPS,仅VDD) 80 μW (10 kSPS),16 mW(2 MSPS)(总计) SNR:100.5 dB(典型值,1 kHz),99 dB(典型值,100 kHz) THD:-123 dB(典型值,1 kHz),-100 dB(典型值,100 kHz) 易用特性可降低系统功耗和复杂性 输入过压箝位电路 减少了非线性输入电荷反冲 高阻态模式 长采集阶段 输入范围压缩 快速转换时间支持很低的SPI时钟速率 SPI可编程模式、读/写能力、状态字 差分模拟输入范围:±VREF 0 V至VREF(VREF在2.4 V至5.1 V之间) 单电源工作:1.8 V,逻辑接口电压:1.71 V至5.5 V SAR架构:无延迟/流水线延迟 保证工作:−40°C至125°C 串行接口SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP兼容 以菊花链形式连接多个ADC,并能提供繁忙指示 10引脚封装:3 mm × 3 mm LFCSP和3 mm × 4.90 mm MSOP封装产品详情AD4003是一款低噪声、低功耗、高速、18位、2 MSPS精密逐次逼近型寄存器(SAR)模数转换器(ADC)。它集成了易用特性,可降低信号链的功耗...
    发表于 04-18 19:29 1074次 阅读

    AD1674 完整的12位、100 kSPS ADC

    信息优势和特点 完整的单芯片12位、10 µs采样ADC 片上采样保持放大器 工业标准引脚排列 8位和16位微处理器接口 交流和直流规格经过全面测试 单极性和双极性输入 输入范围:±5 V、±10 V、0 V–10 V、0 V–20 V 商用、工业和军用温度范围级 提供符合MIL-STD-883和SMD标准的版本 产品详情AD1674是一款完整的多用途12位模数转换器,包括对用户透明的片上采样保持放大器(SHA)、10 V基准电压源、时钟和三态输出缓冲器,可与微处理器接口。AD1674与业界标准产品AD574A和AD674A引脚兼容,但包括采样功能,而且转换速率更快。片上SHA具有宽输入带宽,在转换器的完整奈奎斯特带宽范围内支持12位精度。AD1674的交流参数(如S/(N+D)、THD和IMD等)和直流参数(失调、满量程误差等)均完全合乎额定要求,因而成为信号处理和传统直流测量应用的理想之选。AD1674的设计采用ADI公司BiMOS II工艺实现,高性能双极性模拟电路与数字CMOS逻辑集成在同一芯片上。 该器件分为五种温度等级:AD1674J和K级的额定温度范围为0°C至+70°C,A和B级为-40°C至+85°C,AD1674T级为-55°C至+125°C。J和K级提...
    发表于 04-18 19:18 3802次 阅读

    AD1556 适用于24位Σ-Δ型ADC的数字滤波器/抽取器

    信息优势和特点 FIR 数字滤波器/抽取器 串行或并行配置选择 输出字速率:250 SPS至16 kSPS 低功耗:6.2 mW(典型值) 待机模式:70 µW 提供参考设计和带软件的评估板产品详情AD1555是一款完整的Σ-Δ调制器,并集成有可编程增益放大器,主要用于低频、高动态范围的测量应用。该器件输出与模拟输入成比例的1密度位流。当配合数字滤波器/抽取器AD1556使用时,可实现带宽为1+ kHz的业界最高性能ADC。它采用连续时间模拟调制器输入架构,无需外部抗混叠滤波器。可编程增益前端可简化系统设计,扩展动态范围,并缩小系统板面积。低工作功率和待机模式使AD1555成为电池供电远程数据采集系统的理想之选。...
    发表于 04-18 19:18 364次 阅读

    AD1555 24位、121 dB典型SNR、Σ-Δ型ADC,集成PGA

    信息优势和特点 四阶Σ-Δ调制器 宽动态范围- 116 dB (最小值)、120 dB(典型值,1 ms时)- 117 dB (典型值,0.5 ms时) 低输入噪声:80 nV rms(4 ms、增益为34,128) 低失真:–111 dB(最大值),–120 dB(典型值) 低交调失真:122 dB 采样速率:256 kSPS 极高抖动容差 无需外部抗混叠滤波器 可编程增益前端 输入范围:±2.25 V 稳定的输入 增益设置: 1, 2.5, 8.5, 34, 128 产品详情AD1555是一款完整的Σ-Δ调制器,并集成有可编程增益放大器,主要用于低频、高动态范围的测量应用。该器件输出与模拟输入成比例的1密度位流。当配合数字滤波器/抽取器AD1556使用时,可实现带宽为1+ kHz的业界最高性能ADC。它采用连续时间模拟调制器输入架构,无需外部抗混叠滤波器。可编程增益前端可简化系统设计,扩展动态范围,并缩小系统板面积。低工作功率和待机模式使AD1555成为电池供电远程数据采集系统的理想之选。...
    发表于 04-18 19:18 373次 阅读