交流數(shù)字電壓表設(shè)計
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3．5 顯示電路
顯示電路如圖6所示，電路采用了簡單的軟件譯碼移位輸出的方法，串行數(shù)據(jù)經(jīng)單片機(jī)的P3．6輸出至74LS164，四個74LS164將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)送數(shù)碼管字型口顯示，74LS164的時鐘信號由單片機(jī)的P3．7提供。數(shù)碼管選用共陰極型。
3．6 整流電路
數(shù)字電壓表的設(shè)計電路中用到了兩個直流電壓5 V和12 V，而設(shè)計要求采用現(xiàn)場提供的交流220 V電源，因此需要經(jīng)過整流電路把220 V交流電源轉(zhuǎn)化為5 V和12 V直流電源。本系統(tǒng)中采用了單相橋式整流電路，如圖7所示，為了減小紋波以及消除高頻諧波電路中加入了電容濾波。
式中：△Tm為相鄰兩次采樣的時間間隔；um為第m-1個時間間隔的電壓采樣瞬時值；N為一個周期的采樣點數(shù)。若相鄰兩采樣的時間間隔相等，即△Tm為常數(shù)△T，考慮到N=(T／△T)+1，則有：
根據(jù)式(2)可以由一個周期內(nèi)各采樣瞬時值及每周期采樣點數(shù)計算電壓信號的有效值。為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力，除了在硬件上采取相應(yīng)的措施外，軟件上采用冗余計算法即重復(fù)重要的指令，以防止程序跳飛而死機(jī)。系統(tǒng)的程序流程圖如圖8所示。
5 結(jié) 語
本文采用程控放大器實現(xiàn)量程的自動轉(zhuǎn)換。用AT89C51進(jìn)行數(shù)據(jù)控制、處理，送到顯示器顯示，硬件結(jié)構(gòu)簡單，軟件采用C語言實現(xiàn)，程序簡單可讀寫性強，效率高。與傳統(tǒng)的電路相比，具有方便操作、處理速度快、穩(wěn)定性高、性價比高的優(yōu)點，具有一定的使用價值。本設(shè)計在超量程時會顯示特定的值，即超量程顯示，如想更直觀的顯示，可加入聲光報警電路，在超量程操作時可進(jìn)行聲光報警。
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