去年新年伊始,同学让我帮他做毕业设计——简易交流毫伏表,当时的题目要求大致是用51单片机测量电压范围0~5V,测频范围0~20KHz,电压测量误差5%,频率误差1%,通过液晶显示测量频率和电压,串口与PC机通讯,显示测量的波形等。
因为当时还有其他的事情需要做,因此就抽出了一点时间来想设计方案,考虑到是简易交流毫伏表,所以就在测频方面直接用单片机的定时、计数器和中断,因为时间的原因,只考虑测量整数倍的频率,不测量和显示小数频率。
因此整个重心就放在测量电压上面,测量交流信号的电压值,就要用到RMS(真有效值转换),可供选择的芯片很多,有常用的AD637等,当时一直觉得AD的芯片好,但是价格有点高,对于我们学生,囊中羞涩啊,所以就找其他的,最后找到了Linear的RMS-DC系列的LTC1967精准扩展带宽、RMS 至 DC 转换器,而且它可以很容易的申请到,于是马上就用了LTC1967作为RMS转换的芯片,然后就是12位的AD转换芯片转换电压,选用了LTC1286.然后开始设计电路,调试程序。
在使用LTC1967的时候,输入电压幅度为1V,所以在前端加了分压网络。焊接好了调试的时候,一次性通过,很有成就感啊,输出纹波很小,对整体的电压测量误差起到了很大的帮助,这样就可以减小其他部分的压力。调试AD芯片的时候,一边调试一边修改,最后因为没有用专用的电压基准芯片,导致电压测量有较大误差。
经过测试,电压和频率测量误差基本达到要求,可以通过液晶1602同时显示电压和频率值,也能通过上位机显示波形,保存数据等。最后这次毕业设计达到了预期的效果。
测量电压和测量频率电路图如下:
上位机显示界面:
通过这次的设计,我觉得Linear的芯片性能很好,很稳定,能够给设计带来很好的稳定性,灵活性,减少了设计的风险,因为有的芯片不稳定,会给系统带来很大的风险。在今后的日子里,我将一如既往的使用Linear的产品,也希望Linear能够给我们带来更多的惊喜!
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