DIY毫安微安电流表(单片机10位ADC+LM358)程序原理图PCB及实物制作图片 -

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/* 基于STC15W408AS的电流表设计 */
/* 测量范围0-200mA,0-400uA */
/* 创建者：zsw */
/* 创建时间：2020/12/21 */
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//2.5V基准电压接P1.0，uA采样接P1.1，mA采样接P1.2
//毫安档使用1欧(5%)检流电阻，微安档使用100欧（1%）检流电阻。
#include "STC15W408AS.H"
#include "intrins.h"
#define ADC_POWER 0x80 //ADC电源控制位
#define ADC_FLAG 0x10 //ADC完成标志位
#define ADC_START 0x08 //ADC启动控制位
#define ADC_SPEED0 0x00 //ADC转换速度，一次转换需要540个时钟
#define ADC_SPEED1 0x20 //ADC转换速度，一次转换需要360个时钟
#define ADC_SPEED2 0x40 //ADC转换速度，一次转换需要180个时钟
#define ADC_SPEED3 0x60 //ADC转换速度，一次转换需要90个时钟
#define N 8 //ADC采样使用递推平均滤波算法，采样次数
sbit lcdrs=P3^2; //LCD1602指令和数据寄存器选择，高电平时为数据，低电平选择命令
sbit lcdrw=P3^3; //LCD1602读写选择，高电平为读，低电平为写
sbit lcden=P3^4; //LCD1602使能
unsigned char Show[3]={0,0,0}; //显示数组mA
unsigned char Show1[3]={0,0,0}; //显示数组uA
unsigned int ADC_Buf[N+1]; //采样数组mA
unsigned int ADC_Buf2[N+1]; //采样数值uA
unsigned int current=0; //采样毫安值
unsigned int current2=0; //采样微安值
unsigned char num,ADCcount=0,ADCcount2=0; //ADC采样次数变量
unsigned char code table1[]="CURRENT1:";
unsigned char code table2[]="CURRENT2:";
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函数说明：延时函数，执行一次1毫秒，STC_ISP软件给出 @6MHz 1T单片机
入口参数：ms=延时毫秒数
出口参数：无
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void Delay_MS(unsigned int ms)
{
unsigned char i, j;
while(ms--)
{
i = 6; j = 211;
do{
while (--j);
} while (--i);
}
}
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函数说明：LCD1602驱动
******************************/
void write_com(unsigned char com)
{
lcdrs=0; //rs低电平为写命令
P2=com;
Delay_MS(5);
lcden=1; //EN先置高电平
Delay_MS(5);
lcden=0; //短暂延时后EN置低电平
}
void write_dat(unsigned char dat)
{
lcdrs=1; //rs高电平为写数据
P2=dat;
Delay_MS(5);
lcden=1;
Delay_MS(5);
lcden=0;
}
/******************************
函数说明：初始化ADC寄存器
******************************/
void Init_ADC(void)
{
P1M1 |= 0x01;
P1M0 &= ~1; //设P1.0为高阻输入。因3.3V电源很精确，暂未使用2.5V基准电压源。
P1ASF = 0x06; //打开P1.2和P1.1口的ADC功能
ADC_RES = 0;
ADC_RESL= 0; //清掉ADC转换结果寄存器
ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEED3; //使能A/D供电，设置转换速度90T
}
/******************************
函数说明：LCD1602初始化
******************************/
void LCD1602_Init(void)
{
lcdrw=0;
lcden=0;
P2=0;
write_com(0x38); //设置显示模式为两行5*8显示
write_com(0x0C); //初始化，开显示
write_com(0x06); //初始化，读写一个字符后地址指针自动加1
write_com(0x01); //清屏
write_com(0x80); //数据地址指针从0开始
for(num=0;num<9;num++) //第1行显示'CURRENT1:'
write_dat(table1[num]);
write_com(0x80+0x40); //数据地址指针从0开始
for(num=0;num<9;num++) //第1行显示'CURRENT2:'
write_dat(table2[num]);
}
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函数说明：查询方式读取ADC转换结果
入口参数：ch ADC采样通道
出口参数：int ADC_RES ADC转换结果
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unsigned int Get_ADC_Result(unsigned char ch)
{
unsigned int result;
ADC_RES = 0;
ADC_RESL= 0; //清掉ADC转换结果寄存器
ADC_CONTR =ADC_POWER|ADC_SPEED3|ch|ADC_START;//配置ADC，设置转换通道，启动转换
_nop_(); _nop_();
_nop_(); _nop_(); //等待设置ADC_POWER完毕
while (!(ADC_CONTR & ADC_FLAG));//读取转换完毕标志位ADC_FLAG
ADC_CONTR &= ~ADC_FLAG; //清除ADC_FLAG标志位
result = ADC_RES<<2|ADC_RESL; //读取10位转换结果保存到result
return result; //返回ADC转换结果10位
}
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函数说明：获取mA值
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void Get_Current1(void)
{
unsigned char xx;
unsigned int sum,currentvalue;
sum = currentvalue =0;
ADC_Buf[N]=Get_ADC_Result(2); //将ADC转换结果放数组最高位
if( ++ADCcount < 8) //采样初期不使用滤波算法
{
for(xx=0;xx<N;xx++) //准备滤波算法的数据
{
ADC_Buf[xx]=ADC_Buf[xx+1];//所有数据循环左移
}
currentvalue=ADC_Buf[N];//采样初期使用当前采样值
}
else //只有采样次数大于8次以后才使用滤波算法
{
ADCcount=8; //采样次数超过8次后，固定设置为8
for(xx=0;xx<N;xx++) //滤波算法
{
ADC_Buf[xx]=ADC_Buf[xx+1];//所有数据循环左移
sum+=ADC_Buf[xx]; //求和
}
currentvalue=sum/N; //求平均值
}
currentvalue=currentvalue*0.3223; //ADC平均值转化成mA电流值
if(currentvalue>=2)
currentvalue=currentvalue-2; //实测零点漂移了2~3mA
if(currentvalue<=3) //显示门槛
currentvalue=0;
current=currentvalue;
}
/******************************
函数说明：显示mA值
******************************/
void Display_mA(void)
{
if(current<=200)
{
Show[0]=current%1000/100; //电流值百位
Show[1]=current%100/10; //电流值十位
Show[2]=current%10; //电流值个位
write_com(0x80+0x0A); //第1行第10个字符开始显示
if(Show[0]>0)
write_dat(0x30+Show[0]); //写电流值百位
else
write_dat(' ');
if((Show[0]==0)&&(Show[1]==0))
write_dat(' '); //写电流值十位
else
write_dat(0x30+Show[1]);
write_dat(0x30+Show[2]); //写电流值个位
write_dat(' ');
write_dat('m');
write_dat('A');
}
else //超量程显示"999"
{
write_com(0x80+0x0A);
write_dat('9');
write_dat('9');
write_dat('9');
write_dat(' ');
write_dat('m');
write_dat('A');
}
}
/******************************
函数说明：获取uA值
******************************/
void Get_Current2(void)
{
unsigned char xx;
unsigned int sum,currentvalue;
sum = currentvalue =0;
ADC_Buf2[N]=Get_ADC_Result(1); //将ADC转换结果放数组最高位
if( ++ADCcount2 < 8) //采样初期不使用滤波算法
{
for(xx=0;xx<N;xx++) //准备滤波算法的数据
{
ADC_Buf2[xx]=ADC_Buf2[xx+1];//所有数据循环左移
}
currentvalue=ADC_Buf2[N];//采样初期使用当前采样值
}
else //只有采样次数大于8次以后才使用滤波算法
{
ADCcount2=8; //采样次数超过8次后，固定设置为8
for(xx=0;xx<N;xx++) //滤波算法
{
ADC_Buf2[xx]=ADC_Buf2[xx+1];//所有数据循环左移
sum+=ADC_Buf2[xx]; //求和
}
currentvalue=sum/N; //求平均值
}
currentvalue=currentvalue*0.6445; //ADC平均值转化成uA电流值
if(currentvalue>=15)
currentvalue=currentvalue-15; //实测零点漂移了15uA
if(currentvalue<=3) //显示门槛
currentvalue=0;
current2=currentvalue;
}
/******************************
函数说明：显示uA值
******************************/
void Display_uA(void)
{
if(current2<=400)
{
Show1[0]=current2%1000/100; //电流值百位
Show1[1]=current2%100/10; //电流值十位
Show1[2]=current2%10; //电流值个位
write_com(0x80+0x40+0x0A); //第2行第10个字符开始显示
if(Show1[0]>0)
write_dat(0x30+Show1[0]); //写电流值百位
else
write_dat(' ');
if((Show1[0]==0)&&(Show1[1]==0))
write_dat(' '); //写电流值十位
else
write_dat(0x30+Show1[1]);
write_dat(0x30+Show1[2]); //写电流值个位
write_dat(' ');
write_dat('u');
write_dat('A');
}
else //超量程显示"999"
{
write_com(0x80+0x40+0x0A);
write_dat('9');
write_dat('9');
write_dat('9');
write_dat(' ');
write_dat('u');
write_dat('A');
}
}
void main(void)
{
Init_ADC(); //初始化ADC
LCD1602_Init(); //初始化LCD1602
while(1)
{
for(num=0;num<8;num++)
{
Get_Current1(); //获取mA电流值
Get_Current2(); //获取uA电流值
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