四位數(shù)顯表頭設(shè)計(jì)
[導(dǎo)讀]?去年幫別人定制了一個(gè)四位數(shù)顯小表頭，可以用于測(cè)量4-20mA或者0-5V、0-10V輸出的的各種傳感器，可設(shè)置顯示范圍、上下限報(bào)警燈。由于后面更改方案，此方案暫時(shí)擱置不用。今天來(lái)分享一下軟硬件的設(shè)計(jì)過(guò)程。
去年幫別人定制了一個(gè)四位數(shù)顯小表頭，可以用于測(cè)量4-20mA或者0-5V、0-10V輸出的的各種傳感器，可設(shè)置顯示范圍、上下限報(bào)警燈。由于后面更改方案，此方案暫時(shí)擱置不用。今天來(lái)分享一下軟硬件的設(shè)計(jì)過(guò)程。
1.硬件設(shè)計(jì)1.1電源電源采用一個(gè)TL431+一個(gè)三極管構(gòu)成線性穩(wěn)壓電路。采用這種方式，一方面是因?yàn)槌杀据^低，另一方面，可以做大較大的電源輸入范圍（普通的1117-3.3等芯片輸入范圍也就到16V）。另外，TL431還可以為ADC提供參考電壓。
1.2顯示設(shè)計(jì)可以使用單片機(jī)直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，但是會(huì)占用較多的IO口，且軟件設(shè)計(jì)上稍復(fù)雜，這里采用一個(gè)TM1650驅(qū)動(dòng)一個(gè)4位共陰極數(shù)碼管。
1.3單片機(jī)及AD采樣單片機(jī)使用STM32G030F6，內(nèi)置ADC支持硬件過(guò)采樣，可以達(dá)到16位分辨率。采集電流或電壓，通過(guò)選擇合適的電阻即可。采集4-20mA電流時(shí)，R12為0R，R4為150R。采樣電壓時(shí)，R12和R4選擇合適的電阻分壓，使輸入范圍在3.3V以內(nèi)。如果是直接采集電源電壓，短接R13即可。另外一路ADC通道采集TL431的VREF引腳，作為參考電壓。
1.4報(bào)警設(shè)計(jì)兩個(gè)光耦隔離報(bào)警（超高報(bào)警、超低報(bào)警）輸出，外部增加了三極管，用于驅(qū)動(dòng)繼電器等較大電流的設(shè)備。另外板載一個(gè)蜂鳴器（無(wú)源），同時(shí)引出蜂鳴器接口，也可外接蜂鳴器。
1.5按鍵兩個(gè)按鍵用于設(shè)置顯示參數(shù)、報(bào)警參數(shù)、校準(zhǔn)等。兩個(gè)按鍵同時(shí)引出到端子上，也可外接按鍵。同時(shí)2個(gè)按鍵使用的是串口功能的引腳，可修改程序?qū)崿F(xiàn)串口輸出及設(shè)置。最終的PCB板如下，背面為數(shù)碼管。
軟件實(shí)現(xiàn)功能如下：
東西只做了一版，軟硬件設(shè)計(jì)上可能還不太完善，僅供參考。
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