自制免调试4位半数字电压表

barracuda

一般4位半数字电压表的解决方案无非就是ICL7129和ICL7135一系列，虽然这些芯片价格低廉应用广泛，但是用起来比较复杂，一是不好找合适的积分电容，二是1.000V的基准源不好搞，最近发现MAXIM还有一种单片数字电压表芯片，MAX1498，这个芯片非常强大，不需要积分电容，校正电容，时钟电路，而且内部还集成了基准源和LED驱动器，总之，ICL7135需要外接的它全部给内置了，换句话说，配上5个数码管，1个电阻，4个电容，就可以组成一块4位半数字电压表头了，更重要的是，免调试，免校正！不过这芯片不是一般的贵，75块大洋买了一片。
就是这么个芯片，TFQP-32封装

电路图，就按照MAXIM的官方电路，当然，如果用最简电路做出来肯定不会得到较高的性能，
所以，该省的地方还是不能省。LED的驱动是采用扫描式，由于5位一体的共阴数码管只有红色的
而我喜欢绿色，眼睛看着舒服，所以采用4位绿色共阴+单位数码管组成，没想到事后证明居然是一个歪打正着的正确！

单面板布线比较繁琐，索性改成两块板，一块控制，一块显示，叠罗汉的方式安装，反正是自己用，无所谓。
采用热转印制作PCB



显示板上，先焊接跳线

焊上数码管

这是连接两块板的单排圆针和单排圆孔

控制板，先焊接MAX1498和SMT


也有几根跳线

这些跳线帽是设置功能的

最后焊连接排

把两块板合二为一，就制作好了


这是表头背面

barracuda

下面是这个表头的具体参数：
量程：正负200mV，正负2V，正负20V三档
电源：直流2.7V-5.25V，可以用单锂电池供电
附加功能：电压峰值显示，数据保存
基准源：内部基准或外部基准；内部2.048V 40ppm/度，外部2.048V 5ppm/度，可通过跳线帽切换
这是外部基准电压芯片REF191，提供2.048V基准电压

下面对做好的表头进行测试：
测试提供的基准源分别为：
ISL21007 1.250V
REF195    5.000V
MAX876   10.000V
表头采用3.6V锂电池供电
基准电压芯片用4.8V电池组和12V蓄电池供电
这是基准电压芯片

这是表头空载
显示0.000V，负号会跳，一会有，一会没有，但数字始终是0.000不变

首先是内部基准，2V量程是直接输入芯片，不经过分压电阻，接入1.250V基准芯片
显示1.2503V
内部基准不仅温漂比较大，而且MAX1498是恒流驱动LED，工作时会发热，数据手册中特别提到要注意
芯片的功耗，不要超载。

既然如此，切换到外部基准，
外部基准是2.048V的REF191芯片提供的，5ppm/度的温漂，正负2mV误差
效果立竿见影，恰好1.2500V

由于20V挡是用100K和900K分压电阻做的分压
精密电阻本来想用0.05%的，不料不但没有，连0.1%的都得等到春节以后
没办法，只好用0.5%的，这就造成了测试结果不理想，电阻误差还是比较大
刚才的1.250V基准接入20V挡，显示1.245V，反接是-1.245V，这倒是很精准


接入5.000V的基准
显示是4.982V


下面是10V基准，显示9.959V



至此，电压表头制作告以段落，直接输入信号的精度还是令人满意的，唯一不好就是这个芯片的
成本实在是太高了，不过电路简单免调试也算作为了补偿，这个表头其20V挡其测量误差基本是由分压电阻引起，只能有待节后去购买更高精度分压电阻再做测试了。

完

shunyuyang

厉害啊

ASM

成本高确实是的大问题，要能降低成本还是容易普及的。

求是

这个算是新年大礼了！
强！

xinyukeji

手工太强了，电压表也很强

打火机

啊啊。。。支持DIY,DIY后自己有一种不一样的满足感。。。。。。。。。。

pc128

手工太强了，电压表也很强

xugongni

学习了！支持！

washu

￥75 的淘包售价？那实在是太贵了

以下 IC 掏包零售价
ADS1232                ￥13                24bit ADC
LT1236-5                ￥10                5V REF 5ppm、0.05%
ATMega8                ￥5                8bit MCU

加起来不到 30 块钱，其与周边元件楼主需要用到的这个方案也同样要用所以不算（比如数码管），那么还是这个方案省钱不说分辨率更高速度更快呢


下面是我用 ADS1232 做的电压+电流+电阻，6 位半分辨率   把这个点阵 LCD 换成楼主的 LED 数码管，成本不会比楼主高

维超

washu 发表于 2013-2-8 17:47
￥75 的淘包售价？那实在是太贵了

以下 IC 掏包零售价

嗯，对这个感兴趣。

马到功成

呵呵 ，确实价格比较高，DIY也是讲究成本的，要么就要有极高的性能，或者特别的功能。

求知无足

免调试是一大亮点！