CN104793049A

CN104793049A - 一种数字功率表

Info

Publication number: CN104793049A
Application number: CN201510175532.3A
Authority: CN
Inventors: 汪祥; 胡美玉; 王小飞
Original assignee: Wuhan University WHU
Current assignee: Wuhan University WHU
Priority date: 2015-04-13
Filing date: 2015-04-13
Publication date: 2015-07-22

Abstract

本发明公开了一种数字功率表，包括采样电路、A/D转换电路、主控电路、显示电路、报警电路和电源电路；采样电路和A/D转换电路串联连接，主控电路分别与A/D转换电路、显示电路、报警电路和电源电路连接；采样电路对待测信号电压和电流进行采样，并将采样结果传送给A/D转换电路进行模数转换，转换后的数据传送给主控电路处理，得出结果；显示电路将测量结果在显示器上显示；当检测的功率值超过报警值时，主控电路控制报警电路发出报警信号。本发明界面美观友好，操作简单方便。因此，本发明的性价比较高，具有较高的实用价值。

Description

一种数字功率表

技术领域

本发明属于智能电子仪器领域，具体涉及一种数字功率表。

背景技术

市场上数字功率表种类繁多，但大多数数字功率表的测量精度、测量范围和价格之间的矛盾未得到很好地解决，测量精度高、范围广的价格也较高，因此需要寻求一种测量范围广、精度较高且成本较低的数字功率表。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种测量范围广、精度较高且成本较低的数字功率表。

本发明所采用的技术方案是：一种数字功率表，其特征在于：包括采样电路、A/D转换电路、主控电路、显示电路、报警电路和电源电路；所述的采样电路和A/D转换电路串联连接，所述的主控电路分别与所述的A/D转换电路、显示电路、报警电路和电源电路连接；所述的采样电路对待测信号电压和电流进行采样，并将采样结果传送给所述的A/D转换电路进行模数转换，转换后的数据传送给所述的主控电路处理，得出结果；所述的显示电路将测量结果在显示器上显示；当检测的功率值超过报警值时，所述的主控电路控制所述的报警电路发出报警信号。

作为优选，所述的数字功率表还包括按键电路，与所述的主控电路连接，用于手动设置电压电流功率报警值。

作为优选，所述的数字功率表还包括下载程序接口电路，与所述的主控电路连接，用于下载程序至所述的主控电路，方便程序的烧录。

作为优选，所述的采样电路其核心器件是连接器J1和J2；连接器J1的引脚1与连接器J2的引脚2相连；连接器J1的引脚2接地；连接器J1的引脚2与连接器J2的引脚1通过电阻R16相连；连接器J1的引脚1接在电阻R17的一端；连接器J1的引脚2接在电阻R18的一端；电阻R17、R18的另一端并联且打上网络标号CH1；连接器J2的引脚1打上网络标号CH0；连接器J1和J2接外部电压电流信号。

作为优选，所述的主控电路是协调各个电路正常工作的核心电路，其核心器件是单片机Atmega128；单片机Atmega128的引脚1通过电阻R9接地；引脚2、3、5、6、7、8分别打上网络标号data1、data2、key1、key2、key3、key4；引脚11、12、13、14、15、16分别打上网络标号3F、CS1、CS2、RS、RW、E；引脚20打上网络标号RST；引脚20通过电阻R15接VCC；引脚21接VCC；引脚21、22通过电容C2相连；引脚22接地；引脚25、26、27、28、29、30、31、32分别打上网络标号D00、D01、D02、D03、D04、D05、D06、D07；引脚35、36、37、38、39、40、41、42分别打上网络标号D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7；引脚52通过电容C3接地；引脚53接地；引脚55、56、57、58、59、60、61分别打上网络标号LED、SPK、A、OE、ST、CLK、EOC；引脚63接地；引脚64接VCC；引脚64通过电容C1接地。

作为优选，所述的A/D转换电路其核心器件是转换器ADC0809；转换器ADC0809的引脚10、6、9、7分别打上网络标号CLK、ST、OE、EOC；引脚22打上网络标号ST；引脚22和引脚6相连；引脚23、24、25接地；引脚17、14、15、8、18、19、20、21分别打上网络标号D00、D01、D02、D03、D04、D05、D06、D07；引脚12接VCC；引脚16、5、4、3、2、1、28并联后接地；引脚26、27 分别打上网络标号CH1、CH0。

作为优选，所述的显示电路的核心器件是LCD12864液晶显示屏；LCD12864液晶显示屏的引脚1、2分别打上网络标号CS1、CS2；引脚3接地；引脚4接VCC；引脚4、5、18分别接在滑动变阻器RV1的端子2、3、1上；引脚6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16分别打上网络标号RS、RW、E、D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7；引脚19接VCC；引脚20接地。

作为优选，所述的报警电路的主要器件是扬声器LS1；扬声器LS1的一端接地，另一端接在三极管Q5的集电极上；三极管Q5的基极接电阻R10，电阻R10另一端打上网络标号SPK；三极管Q5的发射极接VCC；发光二极管HL1的正极通过电阻R23接VCC，发光二极管HL1的负极打上网络标号LED。

作为优选，所述的按键电路，其按键K1一端接地，另一端通过电阻R19接VCC，且在按键K1的非接地端打上网络标号key1；按键K2一端接地，另一端通过电阻R20接VCC，且在按键K2的非接地端打上网络标号key2；按键K3一端接地，另一端通过电阻R21接VCC，且在按键K3的非接地端打上网络标号key3；按键K4一端接地，另一端通过电阻R22接VCC，且在按键K4的非接地端打上网络标号key4。

作为优选，所述的下载程序接口电路的主要器件是连接器XT1，连接器XT1的引脚1接VCC，引脚2、3、4、5分布打上网络标号data2、data1、3F、RST；引脚6接地。

作为优选，所述的电源电路主要器件是电容和发光二极管；其连接器J3为日常220V交流电源的输入端口；开关S1一端接在连接器J3的引脚1上，另一端通过电容C4和连接器J3的引脚2相连；极性电容C5正极输出电压VCC，负极接地；电容C4并联在极性电容C5两端；发光二极管HL2的正极通过电阻R24接VCC，发光二极管HL2的负极接地。

本发明测量范围较广，测量精度高，测量结果误差较小，均在允许的范围之内；该数字功率表可以设置一个报警值，当检测功率值超过报警值后，扬声器会发出报警信号，且报警值可以实时通过按键手动调节设置；本设计所采用的芯片和元器件均十分常见，在市场上容易购买，且价格也比较便宜；所研发的数字功率表界面美观友好，操作简单方便。因此，本数字功率表的性价比较高，具有较高的实用价值。

附图说明

图1：本发明实施例的电路原理图；

图2：本发明实施例的采样电路的电路图；

图3：本发明实施例的主控电路的电路图；

图4：本发明实施例的A/D转换电路的电路图；

图5：本发明实施例的显示电路的电路图；

图6：本发明实施例的报警电路的电路图；

图7：本发明实施例的按键电路的电路图；

图8：本发明实施例的下载程序接口电路的电路图；

图9：本发明实施例的电源电路的电路图。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

请见图1，本发明提供的一种数字功率表，包括采样电路、A/D转换电路、主控电路、显示电路、报警电路、按键电路、下载程序接口电路和电源电路；按键电路用于手动设置电压电流功率报警值；下载程序接口电路用于下载程序至主控电路，方便程序的烧录；所述的采样电路和A/D转换电路串联连接，所述的主控电路分别与所述的A/D转换电路、显示电路、报警电路、按键电路、下载程序接口电路和电源电路连接；所述的采样电路对待测信号电压和电流进行采样，并将采样结果传送给所述的A/D转换电路进行模数转换，转换后的数据传送给所述的主控电路处理，得出结果；所述的显示电路将测量结果在显示器上显示；当检测的功率值超过报警值时，所述的主控电路控制所述的报警电路发出报警信号。

请见图2，本实施例的采样电路的核心器件是连接器J1和J2；连接器J1的引脚1与连接器J2的引脚2相连；连接器J1的引脚2接地；连接器J1的引脚2与连接器J2的引脚1通过电阻R16相连；连接器J1的引脚1接在电阻R17的一端；连接器J1的引脚2接在电阻R18的一端；电阻R17、R18的另一端并联且打上网络标号CH1；连接器J2的引脚1打上网络标号CH0；连接器J1和J2接外部电压电流信号。

请见图3，本实施例的主控电路主要用于分析处理数据，是协调各个电路正常工作的核心电路，其核心器件是单片机Atmega128；单片机Atmega128的引脚1通过电阻R9接地；引脚2、3、5、6、7、8分别打上网络标号data1、data2、key1、key2、key3、key4；引脚11、12、13、14、15、16分别打上网络标号3F、CS1、CS2、RS、RW、E；引脚20打上网络标号RST；引脚20通过电阻R15接VCC；引脚21接VCC；引脚21、22通过电容C2相连；引脚22接地；引脚25、26、27、28、29、30、31、32分别打上网络标号D00、D01、D02、D03、D04、D05、D06、D07；引脚35、36、37、38、39、40、41、42分别打上网络标号D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7；引脚52通过电容C3接地；引脚53接地；引脚55、56、57、58、59、60、61分别打上网络标号LED、SPK、A、OE、ST、CLK、EOC；引脚63接地；引脚64接VCC；引脚64通过电容C1接地。

请见图4，本实施例的A/D转换电路其核心器件是转换器ADC0809；转换器ADC0809的引脚10、6、9、7分别打上网络标号CLK、ST、OE、EOC；引脚22打上网络标号ST；引脚22和引脚6相连；引脚23、24、25接地；引脚17、14、15、8、18、19、20、21分别打上网络标号D00、D01、D02、D03、D04、D05、D06、D07；引脚12接VCC；引脚16、5、4、3、2、1、28并联后接地；引脚26、27 分别打上网络标号CH1、CH0。

请见图5，本实施例的显示电路的核心器件是LCD12864液晶显示屏；LCD12864液晶显示屏的引脚1、2分别打上网络标号CS1、CS2；引脚3接地；引脚4接VCC；引脚4、5、18分别接在滑动变阻器RV1的端子2、3、1上；引脚6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16分别打上网络标号RS、RW、E、D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7；引脚19接VCC；引脚20接地。

请见图6，本实施例的报警电路的主要器件是扬声器LS1；扬声器LS1的一端接地，另一端接在三极管Q5的集电极上；三极管Q5的基极接电阻R10，电阻R10另一端打上网络标号SPK；三极管Q5的发射极接VCC；发光二极管HL1的正极通过电阻R23接VCC，发光二极管HL1的负极打上网络标号LED。

请见图7，本实施例的按键电路，其按键K1一端接地，另一端通过电阻R19接VCC，且在按键K1的非接地端打上网络标号key1；按键K2一端接地，另一端通过电阻R20接VCC，且在按键K2的非接地端打上网络标号key2；按键K3一端接地，另一端通过电阻R21接VCC，且在按键K3的非接地端打上网络标号key3；按键K4一端接地，另一端通过电阻R22接VCC，且在按键K4的非接地端打上网络标号key4。

请见图8，本实施例的下载程序接口电路的主要器件是连接器XT1，连接器XT1的引脚1接VCC，引脚2、3、4、5分布打上网络标号data2、data1、3F、RST；引脚6接地。

请见图9，本实施例的电源电路主要器件是电容和发光二极管；其连接器J3为日常220V交流电源的输入端口；开关S1一端接在连接器J3的引脚1上，另一端通过电容C4和连接器J3的引脚2相连；极性电容C5正极输出电压VCC，负极接地；电容C4并联在极性电容C5两端；发光二极管HL2的正极通过电阻R24接VCC，发光二极管HL2的负极接地。

本发明的数字功率表接上待测信号，给各个部分模块供电，通过按键控制电路运行，运行后在液晶显示屏上即可读出具体的功率值。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种数字功率表，其特征在于：包括采样电路、A/D转换电路、主控电路、显示电路、报警电路和电源电路；所述的采样电路和A/D转换电路串联连接，所述的主控电路分别与所述的A/D转换电路、显示电路、报警电路和电源电路连接；所述的采样电路对待测信号电压和电流进行采样，并将采样结果传送给所述的A/D转换电路进行模数转换，转换后的数据传送给所述的主控电路处理，得出结果；所述的显示电路将测量结果在显示器上显示；当检测的功率值超过报警值时，所述的主控电路控制所述的报警电路发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的数字功率表，其特征在于：所述的数字功率表还包括按键电路，与所述的主控电路连接，用于手动设置电压电流功率报警值。

3.根据权利要求1所述的数字功率表，其特征在于：所述的数字功率表还包括下载程序接口电路，与所述的主控电路连接，用于下载程序至所述的主控电路，方便程序的烧录。

4.根据权利要求1所述的数字功率表，其特征在于：所述的采样电路其核心器件是连接器J1和J2；连接器J1的引脚1与连接器J2的引脚2相连；连接器J1的引脚2接地；连接器J1的引脚2与连接器J2的引脚1通过电阻R16相连；连接器J1的引脚1接在电阻R17的一端；连接器J1的引脚2接在电阻R18的一端；电阻R17、R18的另一端并联且打上网络标号CH1；连接器J2的引脚1打上网络标号CH0；连接器J1和J2接外部电压电流信号。

5.根据权利要求1所述的数字功率表，其特征在于：所述的主控电路是协调各个电路正常工作的核心电路，其核心器件是单片机Atmega128；单片机Atmega128的引脚1通过电阻R9接地；引脚2、3、5、6、7、8分别打上网络标号data1、data2、key1、key2、key3、key4；引脚11、12、13、14、15、16分别打上网络标号3F、CS1、CS2、RS、RW、E；引脚20打上网络标号RST；引脚20通过电阻R15接VCC；引脚21接VCC；引脚21、22通过电容C2相连；引脚22接地；引脚25、26、27、28、29、30、31、32分别打上网络标号D00、D01、D02、D03、D04、D05、D06、D07；引脚35、36、37、38、39、40、41、42分别打上网络标号D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7；引脚52通过电容C3接地；引脚53接地；引脚55、56、57、58、59、60、61分别打上网络标号LED、SPK、A、OE、ST、CLK、EOC；引脚63接地；引脚64接VCC；引脚64通过电容C1接地。

6.根据权利要求1所述的数字功率表，其特征在于：所述的A/D转换电路其核心器件是转换器ADC0809；转换器ADC0809的引脚10、6、9、7分别打上网络标号CLK、ST、OE、EOC；引脚22打上网络标号ST；引脚22和引脚6相连；引脚23、24、25接地；引脚17、14、15、8、18、19、20、21分别打上网络标号D00、D01、D02、D03、D04、D05、D06、D07；引脚12接VCC；引脚16、5、4、3、2、1、28并联后接地；引脚26、27 分别打上网络标号CH1、CH0。

7.根据权利要求1所述的数字功率表，其特征在于：所述的显示电路的核心器件是LCD12864液晶显示屏；LCD12864液晶显示屏的引脚1、2分别打上网络标号CS1、CS2；引脚3接地；引脚4接VCC；引脚4、5、18分别接在滑动变阻器RV1的端子2、3、1上；引脚6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16分别打上网络标号RS、RW、E、D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7；引脚19接VCC；引脚20接地。

8.根据权利要求1所述的数字功率表，其特征在于：所述的报警电路的主要器件是扬声器LS1；扬声器LS1的一端接地，另一端接在三极管Q5的集电极上；三极管Q5的基极接电阻R10，电阻R10另一端打上网络标号SPK；三极管Q5的发射极接VCC；发光二极管HL1的正极通过电阻R23接VCC，发光二极管HL1的负极打上网络标号LED。

9.根据权利要求2所述的数字功率表，其特征在于：所述的按键电路，其按键K1一端接地，另一端通过电阻R19接VCC，且在按键K1的非接地端打上网络标号key1；按键K2一端接地，另一端通过电阻R20接VCC，且在按键K2的非接地端打上网络标号key2；按键K3一端接地，另一端通过电阻R21接VCC，且在按键K3的非接地端打上网络标号key3；按键K4一端接地，另一端通过电阻R22接VCC，且在按键K4的非接地端打上网络标号key4。

10.根据权利要求3述的数字功率表，其特征在于：所述的下载程序接口电路的主要器件是连接器XT1，连接器XT1的引脚1接VCC，引脚2、3、4、5分布打上网络标号data2、data1、3F、RST；引脚6接地。

11.根据权利要求1述的数字功率表，其特征在于：所述的电源电路主要器件是电容和发光二极管；其连接器J3为日常220V交流电源的输入端口；开关S1一端接在连接器J3的引脚1上，另一端通过电容C4和连接器J3的引脚2相连；极性电容C5正极输出电压VCC，负极接地；电容C4并联在极性电容C5两端；发光二极管HL2的正极通过电阻R24接VCC，发光二极管HL2的负极接地。