电压表的微控制器

图1中的电路是以前一个设计实例的扩展（在无内置ADC的微控制器中如何使用模拟输入），并参考了另一篇设计实例（不用外接开关晶体管如何驱动一个七段LED显示屏）介绍的技巧（参考文献1和参考文献2）。

本电路增加了一个串行连接，只需要一个双绞线对就可以向一台兼容PC发送每个测量值。串行连接采用微软的HyperTerminal作测试，其配置是：115200波特；8、N、1；无数据流控制。

　　简单地说，软件每次通过RA0和RB7两根线，驱动一只七段 LED 显示器。将RA0输出设为高，RB7作为输入，可激活共阳极显示器DS3。设RA0输出为低，RB7作为输入，激活共阴极显示器 DS2。用RA0作输入时，设RB7输出为高，可激活共阳极显示器DS1，而设RB7输出为低，则激活共阴极显示器DS0。当依次地激活一个显示器时，只有RB0~RB6 的一条线被置为输出，驱动一个LED段。这种设计不再限于3V或更低的 VDD，因为LED是并行反向连接，因此一个二极管的正向电压限制了另一个二极管的反向电压。使用的红色二极管显示需要1.6V。

　　图2是这个设计实例的一个新发展。Q1、R5和R6用作一个等

效可变电阻RX，为电容C3充电。此时不是将RX接地，而是连接到微控制器的一个I/O（例如RB0）。如果RB0 是低态输出，则第一个模拟通道激活，而测量例程计算出充电高至 66% VDD的脉冲，然后，用一个查寻表将这个时间延迟转换为一个三位数字的毫伏值。如果要扩展模拟输入的数量，可以用并行方式，连接最多七个可变电阻器电路，即每个都连接到C3和一个I/O线上（RB1 ~ RB7）。值得注意的是，I/O线连接到显示器，也激活或不激活模拟通道。当一个模拟输入通道被输出为低的一个I/O线激活时，其它线为高阻抗输入，所有其它通道不激活。同时，显示被关闭。

图1电路亦在不增添元件情况下增加了一个简单的串行连接。如果你将两条I/O线RA1和RA2作输出，连接到一个RS-232连接器的RXD（2 脚）和GND（5脚）上，则可以通过软件，复制出相对PC的RS-232端口地的正、负电压。当RA1为高，RA2为低时，RXD有相对于PC的RS-232端口地的+5V电压。当RA1为低，RA2为高时，RXD则有相对于PC RS-232 端口地的-5V 电压。

参考文献

1. Benabadji, Noureddine, “Microcontroller, JFET form low-cost, two-digit millivoltmeter,” EDN, June 22, 2006, pg 71.
2. Benabadji, Noureddine, “Ultralow-cost, two-digit counter features few components,” EDN, Aug 17, 2006, pg 69.

本文来源：EDN 作者：Noureddine Benabadji University of Sciences and Te