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[工仪]用带单片机接口的41/2万用表集成电路ICL7135制作大屏简易万用表 [复制链接]

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离线落叶风
 

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— 本帖被 發騷友 设置为精华,作者+3000M币+5专家(2018-08-09) —
前些时间DIY了台大屏工具组合:http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2481060,这个简易万用表是用于这个大屏工具用的,本制作采用有单片机接口的41/2万用表芯片ICl7135加单片机及相对应的外围元件组成,通过串口与大屏工具组合通信。

以下为制作图片,图片不多,PCB用热转印法做。



以下为装好元件的板,OLED是方便制作,完工后拆除的。


icl7135及外围元件,由于没有好的积分电容,用小体积的。


电压分压部份,由于本人没有高精度的分压电阻,而且要求不高,所以采用一般的电阻,分压电路是用1M的电阻,及100K、10K加电位器组成20V及200V档,采用电位器进行校准。电流档也是通过电位器进行校准。


以下为电阻档的恒流源,本制作测量电阻的方法是用恒流法,采用LM334,按官方提供的带温补的电路图,恒流值为1、0.1、0.01ma,分别对应2K、20K、200K三个档位。


以下为制作后对它进行测试校准。由于手头只有个坏屏的41/2的表,没有其它更好的的表,所以用它对比校准。
以下为电压档,对电池进行正反检测,有误差,本人要求不高,能用就行,如需高精度的还是用万用表来测,制作这个东西主要是为了方便来的。



20V档


200V档


以下为直流电流,由于icl7135输入是2V的,所以电流表改为31*2,即最大检测电压为0.2V,采样电阻为0.1欧,对应检测电流为2A。


以下为电阻档的校准,主要是校准这几档的恒流电流值,以下为1ma恒流值,万用表的采样电阻为100欧。


以下为20K档的恒流电流100ua。


以下为200K档。


以下是1K电阻对比测量。



以下为二极管档,采用1ma恒流源,由于开路电压为4V多,所以做成二档,一档为2V,一档为4V,方便测量。以下为测量发光二极管压降。


以下为白光LED测。


以下为通断测,是用2K档,增加BB控制,低于100欧就响,高于就不响,以下图为接入3欧电阻。


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离线落叶风

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只看该作者 1楼 发表于: 07-27
本制作的交流部份是采用万用表常用的运放整流电路,图上的电容全部用了没极性的电容。


在实际使用中发现它在200mv内线性还行,超过后电压越大线性超差,以下为20V档测试的图。
低于200mv的对比图。由于icl7135是2V输入,即以下OLED显示低于2V为低于200mv输入。





以下输入电压超过200mv了,越高误差越大。




以下是换成200V档,即AC转DC输入低于200mv,电压值差不多。


经测试,上面的整流电路不适用于41/2的表头,只有改AC转DC电路。本人上网买了片低功耗、精密、单芯片真有效值直流转换器AD737,准备画图时,查一查它的参数,发现也是测量范围也是200mv


所以本制作的交流电压档是有问题的,只能测量31/2的值,大于它的值没效。由于交流电流档是31/2,所以没影响。等日后找到能能用于2V输入的交流转直流电路再完善它。请问各位坛友,有没有能用于2V输入的整流电路(供电电压只能为+-5V),请提供一下。
以下为接入大屏工具的图片。把它装在串口屏背面,接好线,并拆OLED。



以下为大屏万用表页的界面。


以下为测大屏工具的维修电源输出的5V电源。


以下为测量白光LED


以下为8.2K电阻对比测试。



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离线落叶风

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只看该作者 2楼 发表于: 07-27
本制作主芯片是用ICL7135,电路如下,基准用ICL8069。


外接一片STC的单片机,用于接收数据,并拉供本IC所需的125KHZ的时钟信号。采用中断方式,当STR有完成采集输出数据时,就接收相对应的数据,并把数据通过串口发送到大屏工具上,并在本制作的OLED显示出来。本制作板上的两个开关一个是项目选择,一个是档位选择。

电压档的分压是当为2V档时,因测量电阻档需要高阻,所以直接接入ICL7135,对于20V,是采用1M+100K+可调电位器组成1/10分压电路,对于200V也是一样方法。电流档是用0.12欧(实际是0.1欧加PCB内阻组成)电阻取样后用电位器进行校准的方法,采用继电器设换。交流档是在直流档的基础上加AC转DC电路。
对于电阻档是采用恒流法,采用LM334组成1ma、0.1ma、0.01ma的恒流电源,用官方带温补的电路,经测试校果不错,设换用电子开关集成。



对于二极管是用1ma恒流源,用2V或20V档测量。对于通断档是电阻档2K档加BB声音控制电路,用运放组成个比较电路组成。
本制作的交流档是有问题的,主要是AC转DC电路的问题,如有坛友有更好的电路,请提供一下,日后再完善。以下为本制作的电路图及程序,由于本人水平有限,加上要求不高,能用就行,电路可能有不合理的地方,程序可能有BUG,仅供参考。




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2545889167 M币 +20 真厉害,牛逼 07-27
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数码家园 M币 +13 謝謝分享 07-27
zhkrid M币 +9 这屏真大,我看看就好,太高级仿不来 07-27
离线our420

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只看该作者 3楼 发表于: 07-27
这个玩意有点意思
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只看该作者 4楼 发表于: 07-27
不错,有点意思
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只看该作者 5楼 发表于: 07-27
    这屏真大,我看看就好,太高级仿不来
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在线ifus

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只看该作者 6楼 发表于: 07-27
牛人,样样都能DIY
离线ztrdiy

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只看该作者 7楼 发表于: 07-27
高手出手就是不一样
细致、耐心、创新
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只看该作者 8楼 发表于: 07-27
哈哈,这个工程不小,我觉得数据采集功能是它的优势,建议再开发一下
离线jcdzxh

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只看该作者 9楼 发表于: 07-27
我来顶热转印
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