用单片机改造数显仪表

Haiting32451 · 发表于 2016-8-15 15:52

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目前工厂里有许多数显仪表，在设备改造时将其淘汰，实在是一种浪费，所以想用单片机改造或者新制仪表。然而，在业余条件下，开发这类仪表其测量值可能不准确，甚至误差很大，达不到预期的效果。本文介绍的改造方法，可以保证最大的精度。如果将其用在多通道检测中，将会发挥更大的作用。
数显仪表的显示部分一般为七段数码管，其显示的数字实际上是相应段上的发光二极管被点亮。将使ＬＥＤ亮、灭的开关信号送入单片机，经软件还原成相应的数值，这样测量精度就由原仪表来决定，可以得到非常准确的结果。
下面以ＸＭＴ－１０１数显式温控仪为例，使用广州双龙公司生产的ＳＬ－ＡＶＲ实验器材，并用其配套的ＡＴ９０Ｓ８５１５单片机，介绍数值转换部分的改造过程。
ＸＭＴ－１０１数显式温控仪最高显示温度为１３００℃。显示部分由７１０７驱动数码管。有显示时，相应段约为＋２Ｖ，熄灭时为＋５Ｖ。由于该表为三位半显示，有２２只脚产生开关信号，而ＡＴ９０Ｓ８５１５只有３２个Ｉ／Ｏ口。为了节约单片机的Ｉ／Ｏ口，在单片机输入脚与数码管之间，插入三极管作开关。其中个位、十位、百位各七只三极管，而千位数仅有一种显示，即仅显示“１”，所以千位只需一只三极管，并与百位同时检测。各位的检测，由单片机控制轮流进行。当数码管某段未点亮时，其＋５Ｖ电压将经Ｒ２加到三极管的基极，使之导通，集电极的电位为０，即单片机的相应输入端为“０”；反之，输入端为“１”。例如，检测十位数码管显示“３”时，ＰＡ１输出高电平，检测十位数字。Ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｇ段点亮，为低电平，ＰＣＯ、ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、ＰＣ６输入为高电平，而ｅ、ｆ段未被点亮，为高电平，ＰＣ４、ＰＣ５的输入为低电平，加上ＰＣ７也为高电平（程序中已设置），这时单片机的输入为二进制数“１１００１１１１”，经软件处理后，显示屏上将也显示“３”。这样便完成了转换过程。
电路制作非常简单，＋５Ｖ电源取原表＋５Ｖ绕组整流后，加稳压电路。Ａ～ｇ分别与数码管相应段连接，其中，ｂ１与千位数码管的ｂ段相连。三极管采用９０１１，只要电阻阻值正确，焊接无误，一般不需调试。其他功能的实现可另编相应的程序。