數(shù)碼管做成電壓表的方法

想制作一個(gè)數(shù)碼管顯示的電壓表，一般有兩種方法：一是選用內(nèi)部帶有ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）的單片機(jī)，利用其內(nèi)置的ADC將被測(cè)電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后經(jīng)單片機(jī)處理后驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示出電壓；二是采用ICL7107、ICL7135這類數(shù)字電壓表專用的ADC來構(gòu)成電壓表，這種方法制作的數(shù)碼管電壓表為純硬件電路，即使不會(huì)單片機(jī)編程的初學(xué)者亦可以制作成功。下面我們分別介紹一下采用單片機(jī)和電壓表專用IC制作數(shù)碼管電壓表的方法。

一、采用單片機(jī)制作的數(shù)碼管電壓表

想用單片機(jī)來制作數(shù)碼管電壓表，若單片機(jī)編程水平不高，最好選用AT89S51這類51單片機(jī)來制作，因?yàn)檫@類單片機(jī)電壓表的電路圖及例程網(wǎng)上有很多，我們很容易找到這類資料。有了資料，我們只要按圖選用元件及焊接電路，然后給單片機(jī)輸入相關(guān)的程序，這樣電壓表就制作成了。

像上圖所示的數(shù)碼管電壓表就是采用51單片機(jī)及外接的ADC0832（8位AD轉(zhuǎn)換器）構(gòu)成的。采用51單片機(jī)制作數(shù)碼管電壓表雖然資料很容易找到，但這類單片機(jī)內(nèi)部一般都不帶ADC，需要外接ADC，這樣導(dǎo)致其電路不夠簡(jiǎn)潔，并且成本也較高。若自己懂單片機(jī)編程，可以選用ATmega168這類內(nèi)置ADC的單片機(jī)來制作電壓表。

采用單片機(jī)制作數(shù)碼管電壓表的優(yōu)點(diǎn)是：電路較簡(jiǎn)單，電壓表的精度可以根據(jù)實(shí)際需要來選用合適型號(hào)的單片機(jī)。譬如，需要四位精度的電壓表，我們可以選用內(nèi)置12位ADC的STM8L051或C8051F410單片機(jī)，需要五位或更高精度的電壓表，可以選用內(nèi)置24位ADC的C8051F350單片機(jī)來制作。

二、采用數(shù)字電壓表專用IC來制作數(shù)碼管電壓表

對(duì)于不會(huì)單片機(jī)編程的電子初學(xué)者來說，采用ICL7107（外形如上圖所示）這類數(shù)字電壓表專用IC來制作數(shù)碼管電壓表是比較合適的。這類電壓表專用IC電路簡(jiǎn)單，毋須編程，只要按圖選用元件，并且焊接無誤，很容易制作成功。

上圖所示電路就是采用數(shù)字電壓表專用IC——ICL7107構(gòu)成的三位半數(shù)字電壓表，其最小分辨率為0.1mV，轉(zhuǎn)換精度為0.05±1個(gè)字，最大顯示值為±1999。該電路若外接合適的分壓電阻，可以用來測(cè)量1000V以內(nèi)的直流電壓，若接上由AD737組成的真有效值轉(zhuǎn)換器，便可以構(gòu)成一個(gè)可以測(cè)量任意波形交流電壓的真有效值數(shù)字電壓表。

用ICL7107制作數(shù)碼管電壓表時(shí)，要求選用4個(gè)共陽極的數(shù)碼管，它們與IC的連接如上圖所示。ICL7107的內(nèi)部自帶有一個(gè)2.8V左右的精密基準(zhǔn)電壓源，制作時(shí)可以通過調(diào)節(jié)電阻R6，使其36腳與32腳之間有一個(gè)100.0mV的基準(zhǔn)電壓（該電壓決定著電壓表的測(cè)量精度，務(wù)必調(diào)到上述值，一般采用四位半數(shù)字萬用表的2V直流電壓檔調(diào)整即可）。被測(cè)電壓直接加在31腳與32腳之間，這樣數(shù)碼管即可顯示出被測(cè)電壓的大小。由于ICL7107可以自動(dòng)識(shí)別被測(cè)直流電壓的極性，故用這種電壓表測(cè)量直流電壓時(shí)，不需考慮被測(cè)電壓的極性。這里需要說一下，上述電壓表測(cè)量輸入端未接分壓電阻，其最高輸入電壓為199.9mV。若想測(cè)量大于199.9mV的電壓，需要在輸入端接上分壓電阻。

采用ICL7107構(gòu)成的數(shù)碼管電壓表一般都是±5V電源供電，其±5V電源可以選用7805和7905三端穩(wěn)壓IC來產(chǎn)生。實(shí)際中若覺得采用上述兩個(gè)三端穩(wěn)壓IC供電不太方便，亦可以采用＋5V電源供電，所需的－5V電壓可以采用CD4069接一個(gè)負(fù)電壓發(fā)生器來產(chǎn)生，這樣即可采用單5V電源供電。