一种基于单片机的电流表的制作方法

本实用新型涉及电流测量技术领域，尤其涉及一种基于单片机的电流表。

背景技术：

随着微电子技术的迅速发展和超大规模集成电路的出现，特别是单片机的出现，正引起测量、控制仪表领域新的技术革命。采用单片机作为测量仪器的主控制器，这种以单片机为主体的新型智能仪表将计算机与测量控制技术结合在一起，在测量工程自动化，测量结果处理以及功能的多样化方面取得了巨大的进步。基于单片机的智能综合仪表是基于智能化、数字化、网络化、新一代智能仪表的设计理念，采用智能调理、灵巧总线、工业网络、液晶显示、电子储存技术、综合指示仪表、调节仪表、计算仪表与记录仪表功能。具有高测量控制精度、工作可靠、稳定性强的特点。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种基于单片机的电流表，采用了以单片机为核心的智能化测量技术设计，解决了老式磁性电流表测量精度差、内阻大影响被测电路正常工作的技术问题，达到了单片机测量精度高、测量仪器内阻小，对被测电路影响小的技术效果；采用测量电流可无线信息传输的设计手段，解决了只能单一通过显示屏显示的技术问题，达到了可通过无线模块远程通过手机、电脑等设备得到测量值的技术效果；采用了设备USB充电技术设计，达到了无需更换电池、USB充电、设备简单精巧的技术效果。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：包括盒体和显示屏；显示屏安装在盒体的前侧，显示屏上侧安装有电源指示灯、工作指示灯和报警灯；工作指示灯左侧为电源指示灯，工作指示灯右侧为报警灯；盒体左侧安装有进线端，盒体右侧安装有出线端；盒体的下侧连接有USB充电口，USB充电口左侧安装有电源开关；盒体内部安装有控制板；

控制板包括单片机单元、整流调压电路和A/D转换器；整流调压电路输入端一侧连接USB充电口，整流调压电路输入端另一侧连接有电池，整流调压电路输出端连接单片机单元电源端；A/D转换器输出侧连接在单片机单元的I/O口，A/D转换器输入侧连接有放大电路，放大电路输入侧连接有I/V转换模块；I/V转换模块一侧连接进线端，I/V转换模块另一侧连接出线端；单片机单元串口连接有无线模块；

进一步优化本技术方案，所述的显示屏连接在单片机单元的I/O口，电源开关连接在单片机单元的I/O口；

进一步优化本技术方案，所述的单片机单元为ATmega128单片机，A/D转换器为ADC0809芯片，显示屏为LCD1602显示屏，无线模块为nRF24L01无线模块；

进一步优化本技术方案，所述的整流调压电路包括78L12芯片、LM2576芯片与LM117芯片，整流调压电路输出端包括+12V、+5V、+3.3V三个电压等级；整流调压电路为单片机单元提供+5V稳定电压；

进一步优化本技术方案，所述的A/D转换器的数据输出端连接在单片机单元的PA口上，放大电路的输出端连接在A/D转换器的IN0脚，A/D转换器的控制端连接在单片机单元的PB口上；

进一步优化本技术方案，所述的显示灯模块为四脚三色共阳LED灯；显示灯模块的共阳极管脚连接+12V电压，显示灯模块的红灯为电源指示灯，显示灯模块的红灯阴极管脚连接在单片机单元的PB1脚；显示灯模块的红灯为工作指示灯，显示灯模块的黄灯阴极管脚连接在单片机单元的PB2脚；显示灯模块的绿灯为报警灯，显示灯模块的绿灯阴极管脚连接在单片机单元的PB3脚。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：1、使用ATmega128单片机作为主控单元，集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路,具有极高性能价格比；2、ADC0809具有高速、高精度、低温漂、优秀的长期精度和可重复性、低功耗的特性，为电流数据采集提供了有效保证；3、nRF24L01无线模块几乎可以连接到各种单片机芯片，并完成无线数据传送工作，具有极低电流消耗的特点。

附图说明

图1是本实用新型外观图；

图2是控制板结构连接图；

图3是单片机电路结构图；

图4是A/D转换器电路结构图；

图5是放大电路结构图；

图6是显示模块电路结构图；

图7是整流调压电路结构图。

图中，1、盒体；2、显示屏；3、进线端；4、出线端；5、电源开关；6、USB充电口；7、电源指示灯；8、工作指示灯；9、报警灯；10、控制板；11、单片机单元；12、显示灯模块；13、电池；14、无线模块；15、I/V转换模块；16、放大电路；17、整流调压电路；18、A/D转换器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

具体实施方式一：如图1-7所示，包括盒体1和显示屏2；显示屏2安装在盒体1的前侧，显示屏2上侧安装有电源指示灯7、工作指示灯8和报警灯9；工作指示灯8左侧为电源指示灯7，工作指示灯8右侧为报警灯9；盒体1左侧安装有进线端3，盒体1右侧安装有出线端4；盒体1的下侧连接有USB充电口6，USB充电口6左侧安装有电源开关5；盒体1内部安装有控制板10；

控制板10包括单片机单元11、整流调压电路17和A/D转换器18；整流调压电路17输入端一侧连接USB充电口6，整流调压电路17输入端另一侧连接有电池13，整流调压电路17输出端连接单片机单元11电源端；A/D转换器18输出侧连接在单片机单元11的I/O口，A/D转换器18输入侧连接有放大电路16，放大电路16输入侧连接有I/V转换模块15；I/V转换模块15一侧连接进线端3，I/V转换模块15另一侧连接出线端4；单片机单元11串口连接有无线模块14；

所述的显示屏2连接在单片机单元11的I/O口，电源开关5连接在单片机单元11的I/O口；所述的单片机单元11为ATmega128单片机，A/D转换器18为ADC0809芯片，显示屏2为LCD1602显示屏，无线模块14为nRF24L01无线模块；所述的整流调压电路17包括78L12芯片、LM2576芯片与LM117芯片，整流调压电路17输出端包括+12V、+5V、+3.3V三个电压等级；整流调压电路17为单片机单元11提供+5V稳定电压；

所述的A/D转换器18的数据输出端连接在单片机单元11的PA口上，放大电路16的输出端连接在A/D转换器18的IN0脚，A/D转换器18的控制端连接在单片机单元11的PB口上；所述的显示灯模块12为四脚三色共阳LED灯；显示灯模块12的共阳极管脚连接+12V电压，显示灯模块12的红灯为电源指示灯7，显示灯模块12的红灯阴极管脚连接在单片机单元11的PB1脚；显示灯模块12的红灯为工作指示灯8，显示灯模块12的黄灯阴极管脚连接在单片机单元11的PB2脚；显示灯模块12的绿灯为报警灯9，显示灯模块12的绿灯阴极管脚连接在单片机单元11的PB3脚。

如图1所示，为本实用新型的外观图，当测试被测电路电流时，将电路打开，将接线接在进线端3与出线端4处；随后打开电源开关5即开始测量电流值，电源指示灯7此时亮起，显示屏2显示工作状态；随后通过内部控制板10读取测量其值，并将其值输出值显示屏2显示；此外，此设备外设USB充电口6，可供充电；

图2为控制板10连接图；本设备集采集、数据转换、显示、远程传输等功能集一体，即：通过I/V转换模块15采集电流信息，并将电流数据转化为电压数据，功能A/D转换器18读取数据，并将模拟信号转换为数字信号供给单片机单元11读取；单片机单元11内部进行计算后，将数据通过显示屏2显示；此外，还可通过无线模块14传输至手机、电脑等设备中显示、实现远程信息传输；同时还可通过USB充电口6进行充电。

图3为本设备核心单片机单元11的结构图，本设备使用ATmega128单片机，集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路,具有极高性能价格比，使本设备控制更加方便、简洁；图4为A/D转换器18的电路结构图，ADC0809具有高速、高精度、低温漂、优秀的长期精度和可重复性、低功耗的特性，为电路数据采集提供了有效保证。

图6为显示灯模块12的电路示意图，显示灯模块12为四脚红黄绿三色共阳LED灯，共阳极工作，单片机单元11通过控制三个灯的阴极来控制其的亮灭；图7为整流调压电路17结构示意图，为本系统提供了电源支持。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。