，芯片Ul引腳IB連接芯片U2引腳1Y，芯片Ul引腳2B連接芯片U2引腳Ti,芯片Ul引腳3B連接芯片U2引腳3Y，芯片Ul引腳4B連接芯片U2引腳4Y，所芯片Ul引腳5B連接芯片U2引腳5Y，芯片U2引腳IA連接單片機Pl.0端，芯片U2引腳2A連接單片機Pl.1端，芯片U2引腳3A連接單片機Pl.2端，芯片U2引腳4A連接單片機Pl.3端，芯片U2引腳5A連接單片機Pl.4端，芯片U2引腳Vcc連接電源VCC，芯片U2引腳GND連接芯片Ul引腳E并接地。
[0018]單片機采用AT89C52。
[0019]芯片Ul 型號為 ULN2003。
[0020]芯片U2型號為74HC04。
[0021]芯片U3和芯片U4型號均為0P07。
[0022]電源VCC電壓為5V。
[0023]本實用新型的工作原理是:電壓衰減放大量程轉(zhuǎn)換電路將待測模擬信號電壓值轉(zhuǎn)換到AC/DC變換器的輸入電壓范圍內(nèi)，直流電壓經(jīng)衰減放大后不需作AC/DC轉(zhuǎn)換；量程轉(zhuǎn)換電路根據(jù)輸入到A/D轉(zhuǎn)換器的模擬直流電壓大小，由單片機判斷后控制繼電器對衰減放大電路作相應的調(diào)整，確保選擇出最佳量程;A/D轉(zhuǎn)換由單片機啟動，對采集到的數(shù)據(jù)作數(shù)字濾波、標度變換和系統(tǒng)誤差校準等處理后，根據(jù)電壓類型標志位在顯示電路上顯示測量值和電壓類型。
[0024]電壓衰減放大量程轉(zhuǎn)換電路如圖2所示，電阻Rl?R5構(gòu)成衰減系數(shù)分別為1、10、100、1000、10000的分壓器，將被測輸入電壓Ui衰減至O?200mV范圍內(nèi)并送至后端電路放大、AC/DC轉(zhuǎn)換(直流電壓不需轉(zhuǎn)換)、A/D轉(zhuǎn)換以及由單片機進行采集、處理與顯示。為了降低測量誤差，分壓電阻Rl?R5均選用誤差為±0.5%的精密金屬膜電阻。量程的選擇由單片機的Pl.0?Pl.4 口線經(jīng)芯片74HC04反相后控制高耐壓、大電流達林頓晶體管集成芯片ULN2003的輸入端IB?5B，從而驅(qū)動電磁繼電器Kl?K5的觸點吸合或斷開來實現(xiàn)。交流電壓與直流電壓共用同一轉(zhuǎn)換量程，繼電器Kl?K5被獨立吸合時對應的量程依次為200mV、2V、20V、200V、1000V(AC750V)。若被測電壓高于單片機設定的量程，單片機控制相應的繼電器線圈接通對信號進行衰減，反之則放大，以保證輸入至AC/DC轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器的信號不超過它們的工作電壓范圍。因被測電壓未知，為避免電路被燒壞，初始量程應設定為最高量程。
[0025]芯片ULN2003內(nèi)部二極管負極公共端COM接至負載電源+5V，對各繼電器線圈起反向續(xù)流作用。加入芯片74HC04的目的是防止單片機系統(tǒng)通電或復位時，輸入高壓不經(jīng)分壓直接進入后級弱電系統(tǒng)導致燒毀電路的情況。芯片U3接成電壓跟隨器形式，起隔離前后通道的作用，并降低輸出阻抗、提高帶負載能力。其中，電阻R6、R7為限流電阻，防止因量程切換至各量程時造成過大的電流；二極管Dl、D2為雙向限幅二極管，起過壓保護作用。芯片U4和電阻R8、R9、RlO連接成同相比例電路，將衰減成O?200mV范圍內(nèi)的信號放大10倍送給后面的AC/DC轉(zhuǎn)換電路進行交流/直流轉(zhuǎn)換。
【主權項】
1.一種智能電壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括電壓衰減放大量程轉(zhuǎn)換電路、AC/DC轉(zhuǎn)換電路和單片機，其特征在于，所述單片機分別連接顯示電路、電壓衰減放大量程轉(zhuǎn)換電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單刀雙擲開關S引腳I和電壓衰減放大量程轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路還分別連接單刀雙擲開關S引腳3和AC/DC轉(zhuǎn)換電路，所述電壓衰減放大量程轉(zhuǎn)換電路還連接被測電壓Ui，所述AC/DC轉(zhuǎn)換電路另一端連接單刀雙擲開關S引腳2 ; 所述電壓衰減放大量程轉(zhuǎn)換電路包括繼電器Kl、電阻Rl、芯片Ul、芯片U2、芯片U3和芯片U4，電阻Rl —端分別連接被測電壓Ui和繼電器Kl觸點Kl-1，繼電器Kl觸點Kl-1另一端分別連接電阻R6、繼電器K2觸點K2-1、繼電器K3觸點K3-1、繼電器K4觸點K4-1和繼電器K5觸點K5-1，繼電器K2觸點K2-1另一端分別連接電阻Rl另一端和電阻R2，電阻R2另一端分別連接電阻R3和繼電器K3觸點K3-1另一端，電阻R3另一端分別連接電阻R4和繼電器K4觸點K4-1另一端，電阻R4另一端分別連接接地電阻R5和繼電器K5觸點K5-1另一端，所述電阻R6另一端分別連接接地二極管D2負極、二極管Dl正極和芯片U3引腳3，二極管Dl負極連接電源VCC，所述芯片U3引腳引腳4接地，芯片U3引腳2連接電阻R7，電阻R7另一端分別連接芯片U3引腳6和電阻R8，芯片U3引腳7接地，所述電阻R8另一端連接芯片U4引腳3，芯片U4引腳4接地，芯片U4引腳7連接電源VCC，芯片U4引腳2分別連接接地電阻R9和電阻R10，電阻RlO另一端分別連接芯片U4引腳6和輸出端U0，所述繼電器Kl線圈一端分別連接繼電器K2線圈、繼電器K3線圈、繼電器K4線圈、繼電器K5線圈、電源VCC和芯片Ul引腳COM，繼電器Kl線圈另一端連接芯片Ul引腳1C，所述繼電器K2線圈另一端連接芯片Ul引腳2C，所述繼電器K3線圈另一端連接芯片Ul引腳3C，所述繼電器K4線圈另一端連接芯片Ul引腳4C，所述繼電器K5線圈另一端連接芯片Ul引腳5C，芯片Ul引腳IB連接芯片U2引腳1Y，芯片Ul引腳2B連接芯片U2引腳Ti,芯片Ul引腳3B連接芯片U2引腳3Y，芯片Ul引腳4B連接芯片U2引腳4Y，所芯片Ul引腳5B連接芯片U2引腳5Y，芯片U2引腳IA連接單片機Pl.0端，芯片U2引腳2A連接單片機Pl.1端，芯片U2引腳3A連接單片機Pl.2端，芯片U2引腳4A連接單片機Pl.3端，芯片U2引腳5A連接單片機Pl.4端，芯片U2引腳Vcc連接電源VCC，芯片U2引腳GND連接芯片Ul引腳E并接地。
2.根據(jù)權利要求1所述的智能電壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機采用AT89C52。
3.根據(jù)權利要求1所述的智能電壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述芯片Ul型號為ULN2003。
4.根據(jù)權利要求1所述的智能電壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述芯片U2型號為74HC04。
5.根據(jù)權利要求1所述的智能電壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述芯片U3和芯片U4型號均為0P07。
6.根據(jù)權利要求1所述的智能電壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述電源VCC電壓為5V。
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能電壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括電壓衰減放大量程轉(zhuǎn)換電路、AC/DC轉(zhuǎn)換電路和單片機。本實用新型智能電壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以單片機為控制主體，具有體積小、精度高、結(jié)構(gòu)簡單、使用與讀數(shù)方便、性價比高、適應范圍寬等優(yōu)點，有效地彌補了各種電壓表系統(tǒng)的缺點和弊端。
【IPC分類】G01R15-09
【公開號】CN204462229
【申請?zhí)枴緾N201520151343
【發(fā)明人】陳杏芬
【申請人】陳杏芬
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月17日