一种支持串行通信的电压测量数显模块制造技术

一种支持串行通信的电压测量数显模块，属于仪表测量技术领域。包括信号处理电路、微控制器最小系统、串行与仿真接口以及数码管显示电路，所述的微控制器最小系统分别与信号处理电路、串行与仿真接口以及数码管显示电路连接，所述的信号处理电路将待测的模拟电压信号变换后，送入微控制器最小系统进行采样、数值处理，所述的微控制器最小系统驱动控制数码管显示电路工作，所述的串行与仿真接口电路用于微控制器最小系统下载程序或通过串行通信从微控制器最小系统获得测量数据或设定的工作参数。优点：既可以独立工作，数码管直接显示测量结果，也支持串口通信，扩展应用于测控系统；可替代通用型的仪器仪表用于模拟电压测量，降低了使用成本。低了使用成本。低了使用成本。

【技术实现步骤摘要】
一种支持串行通信的电压测量数显模块


[0001]本技术属于仪表测量
，具体涉及一种支持串行通信的电压测量数显模块。

技术介绍

[0002]目前，电压测量一般都是借助于专用仪表或板卡，譬如万用表、数据采集卡等。专用仪表可测量多种参数，通用性强，如果仅用于功能单一的电压测量，则会极大增加测控系统的建设和使用成本。市售的万用表大多不具备通信接口，因此只能用作一般的电路实验、电路检测的仪表，而不能反馈测量结果，融入测控系统，这样适用范围就受到了一定的限制。此外，通常的仪表或板卡，体积较大，或者需要计算机支持，这些特点使得它们不具备嵌入到测控电路的方便性和实用性。
[0003]鉴于上述已有技术，本申请人作了积极而有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种支持串行通信的电压测量数显模块，体积小，接口简单，能快速测量模拟电压参数，并能在数码管上显示结果，可通过串行接口上传测量数据或设定的工作参数。
[0005]本技术的目的是这样来达到的，一种支持串行通信的电压测量数显模块，其特征在于：包括信号处理电路、微控制器最小系统、串行与仿真接口以及数码管显示电路，所述的微控制器最小系统分别与信号处理电路、串行与仿真接口以及数码管显示电路连接，所述的信号处理电路将待测的模拟电压信号变换后，送入微控制器最小系统进行采样、数值处理，所述的微控制器最小系统驱动控制数码管显示电路工作，所述的串行与仿真接口电路用于微控制器最小系统下载程序或通过串行通信从微控制器最小系统获得测量数据或设定的工作参数。
[0006]在本技术的一个具体的实施例中，所述的信号处理电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、运算放大器U1以及第一插座JP1，所述的运算放大器U1采用SGM321，所述的第一电阻R1的一端连接第一插座JP1的2脚，用于连接待测的模拟电压输入信号VIN，第一电阻R1的另一端与运算放大器U1的1脚以及第二电阻R2的一端连接，运算放大器U1的3脚和4脚共同连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端与第二电容C2的一端连接并共同连接至所述的微控制器最小系统，运算放大器U1的5脚、第一电容C1的一端以及第一插座JP1的3脚共同连接直流电源VCC，运算放大器U1的2脚、第二电阻R2的另一端、第二电容C2的另一端以及第一插座JP1的1脚共同接地。
[0007]在本技术的另一个具体的实施例中，所述的微控制器最小系统包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第三电容C3、第四电容C4以及微控制器U2，所述的微控制器U2采用STM32F030F4，所述的串行与仿真接口采用第二插座JP2，微控制器U2的1脚与第四电阻
R4的一端以及第五电阻R5的一端连接，微控制器U2的4脚与第六电阻R6的一端以及第三电容C3的一端连接，微控制器U2的6脚连接所述的信号处理电路，微控制器U2的17、18、19、20脚分别连接第二插座JP2的4、5、2、3脚，微控制器U2的7～14脚以及2、3、20连接所述的数码管显示电路，微控制器U2的5脚、16脚、第四电容C4的一端、第五电阻R5的另一端以及第六电阻R6的另一端共同接直流电源VCC，微控制器U2的15脚、第四电容C4的另一端、第四电阻R4的另一端以及第三电容C3的另一端共同接地，第二插座JP2的1脚接直流电源VCC，第二插座JP2的6脚接地。
[0008]在本技术的又一个具体的实施例中，所述的数码管显示电路包括第一排阻R7、第二排阻R8以及数码管DS1，所述的第一排阻R7和第二排阻R8采用8P4R
‑
0603，所述的数码管DS1采用三位共阴极数码管2831AS，所述的第一排阻R7的1、2、3、4脚分别连接所述的微控制器最小系统中的微控制器U2的7、8、9、10脚，第一排阻R7的5、6、7、8脚分别连接数码管DS1的2、4、7、11脚，所述的第二排阻R8的1、2、3、4脚分别连接微控制器U2的11、12、13、14脚，第二排阻R8的5、6、7、8脚分别连接数码管DS1的3、5、10、1脚，数码管DS1的8、9、12脚分别连接微控制器U2的2、3、20脚。
[0009]本技术由于采用了上述结构，与现有技术相比，具有的有益效果是：既可以独立工作，数码管直接显示测量结果，也支持串口通信，扩展应用于测控系统；可替代通用型的仪器仪表用于模拟电压测量，降低了使用成本，提高了性价比；整体结构体积小，接口简单，具有一定的可扩展性，能嵌入到测控电路中进行应用。
附图说明
[0010]图1为本技术的系统结构图。
[0011]图2为本技术所述的信号处理电路的电连接示意图。
[0012]图3为本技术所述的微控制器最小系统的电连接示意图。
[0013]图4为本技术所述的串行与仿真接口电路的电连接示意图。
[0014]图5为本技术所述的数码管显示电路的电连接示意图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图对本技术的具体实施方式详细描述，但对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本技术构思作形式而非实质的变化都应当视为本技术的保护范围。
[0016]请参阅图1，本技术涉及一种支持串行通信的电压测量数显模块，包括信号处理电路、微控制器最小系统、串行与仿真接口以及数码管显示电路。所述的微控制器最小系统分别与信号处理电路、串行与仿真接口以及数码管显示电路连接。所述的信号处理电路将待测的模拟电压信号分压变换后，送入微控制器最小系统的AD通道进行采样、数值处理，所述的微控制器最小系统直接驱动控制数码管显示电路工作，显示测量结果。所述的串行与仿真接口电路用于微控制器最小系统下载程序或通过串行通信从微控制器最小系统获得测量数据或设定的工作参数。
[0017]请参阅图2，所述的信号处理电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、运算放大器U1以及第一插座JP1，所述的运算放大器U1采用SGM321，所
述的第一电阻R1的一端连接第一插座JP1的2脚，用于连接待测的模拟电压输入信号VIN。待测的模拟电压输入信号VIN经第一电阻R1、第二电阻R2分压后，送入运算放大器U1的第1脚，运算放大器U1的3、4脚相连组成电压跟随器，4脚输出的信号经第三电阻R3和第二电容C2组成的一阶低通滤波器滤除高频干扰信号后送入微控制器最小系统的A/D通道，低通滤波器的低通截止频率为1/(2πR3
·
C)，式中R3为第三电阻R3的阻值，C为第二电容C2的容值。信号处理电路的输入阻抗为R1+R2，电压的分压比为R2/(R1+R2)，此处R1为第一电阻R1的阻值，R2为第二电阻R2的阻值，通过调节分压比即可达到调整模拟电压信号可测量范围的效果。
[0018]请参阅图3至图5，所述的微控制器最小系统包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支持串行通信的电压测量数显模块，其特征在于：包括信号处理电路、微控制器最小系统、串行与仿真接口以及数码管显示电路，所述的微控制器最小系统分别与信号处理电路、串行与仿真接口以及数码管显示电路连接，所述的信号处理电路将待测的模拟电压信号变换后，送入微控制器最小系统进行采样、数值处理，所述的微控制器最小系统驱动控制数码管显示电路工作，所述的串行与仿真接口电路用于微控制器最小系统下载程序或通过串行通信从微控制器最小系统获得测量数据或设定的工作参数。2.根据权利要求1所述的一种支持串行通信的电压测量数显模块，其特征在于所述的信号处理电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、运算放大器U1以及第一插座JP1，所述的运算放大器U1采用SGM321，所述的第一电阻R1的一端连接第一插座JP1的2脚，用于连接待测的模拟电压输入信号VIN，第一电阻R1的另一端与运算放大器U1的1脚以及第二电阻R2的一端连接，运算放大器U1的3脚和4脚共同连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端与第二电容C2的一端连接并共同连接至所述的微控制器最小系统，运算放大器U1的5脚、第一电容C1的一端以及第一插座JP1的3脚共同连接直流电源VCC，运算放大器U1的2脚、第二电阻R2的另一端、第二电容C2的另一端以及第一插座JP1的1脚共同接地。3.根据权利要求1所述的一种支持串行通信的电压测量数显模块，其特征在于所述的微控制器最小系统包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第三电容C3、第四电容C4以及微控制器U2，所述的微控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴正阳，徐惠钢，谢启，徐伟，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：新型
国别省市：