摘要：本應(yīng)用筆記演示了如何配置MAXQ2000微控制器實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的電壓表設(shè)計(jì)。該應(yīng)用采用MAXQ2000評(píng)估板，其中包括4?位段式LCD顯示器和MAX1407數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)以及一對(duì)外部電阻。MAXQ2000電壓表能夠測(cè)量、顯示0至10V之間的任意電壓。

引言

本應(yīng)用筆記說明了如何設(shè)置MAXQ2000評(píng)估板來設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的電壓表。

評(píng)估板包含MAXQ2000-RAX微控制器，MAXQ2000不具有片內(nèi)ADC，所以評(píng)估板安裝了MAX1407數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)，用于執(zhí)行模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換。評(píng)估板已安裝4?、段式LCD顯示器。增加+5V電源和一條連接至PC的RS-232電纜，評(píng)估板即可提供完備的電壓表功能，能夠測(cè)量0至10V直流電壓。

簡(jiǎn)單的電壓表設(shè)計(jì)

電壓表應(yīng)用固件包含在main.c file，可在文件an4194_sw.zip中找到，該文件可供下載。固件采用MAXQ2000的硬件SPI?接口與MAX1407 DAS通信。MAXQ2000將使用其硬件LCD控制器在評(píng)估板LCD上顯示電壓。

復(fù)位之后，MAXQ2000通過調(diào)用lcd_init()函數(shù)初始化板上LCD。然后拉低MAX1407 RESET數(shù)據(jù)線復(fù)位ADC，接著通過調(diào)用max1407_init()函數(shù)進(jìn)行初始化。ADC完成初始化后，通過SPI接口發(fā)指令配置內(nèi)部多路復(fù)用器，以便讀取IN0引腳上的電壓并進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)之后，發(fā)指令使MAX1407執(zhí)行IN0數(shù)據(jù)線上的ADC轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換速率為每秒30次。

MAX1407的DRDY (數(shù)據(jù)就緒)數(shù)據(jù)線連接至MAXQ2000的P6.1輸入。在MAX1407執(zhí)行其ADC轉(zhuǎn)換時(shí)，數(shù)據(jù)線為高電平。當(dāng)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)就緒可供微控制器讀取時(shí)，該數(shù)據(jù)線拉低。該轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)是30次采樣結(jié)果的平均值(在固件中)，以使LCD顯示值不會(huì)快速變化。

經(jīng)過濾波的結(jié)果，即由MAX1407 DAS讀到的分辨率為0.01V的電壓，送至函數(shù)display_voltage()。例如，如果ADC讀到的是7.89V，傳遞給display_voltage()函數(shù)的值將會(huì)是“789”。該函數(shù)在LCD上顯示適當(dāng)?shù)恼麛?shù)，即顯示小數(shù)點(diǎn)到右邊100位的數(shù)字。如果該整數(shù)等于或大于MAX_DC_VOLTS，將顯示錯(cuò)誤信息“-E-”。

修改MAXQ2000評(píng)估板硬件

原始輸入電壓在連接至MAX1407 DAS的IN0輸入之前必須進(jìn)行調(diào)理，除以4。通過簡(jiǎn)單的電阻分壓器(在電表的輸入電壓和IN0引腳之間接3.00kΩ 1%電阻、在IN0和地之間接1.00kΩ 1%電阻)進(jìn)行調(diào)理。另外，也可利用運(yùn)算放大器(例如TL084)緩沖，此時(shí)電阻分壓器不會(huì)增大信號(hào)源負(fù)載。

如果IN0引腳電壓可能超出+3.3V或低于地電位，應(yīng)在IN0引腳和+3.3V電源與地之間分別連接肖特基二極管。

MAXQ2000-RAX評(píng)估板需要+5V ±5%供電，這種電源很容易獲得。Radio Shack(s)庫中型號(hào)為273-1696 (還需要一個(gè)273-1717適配器插頭，以匹配評(píng)估板上的插座)。

用于MAXQ的IAR嵌入式平臺(tái)(IAR Embedded Workbench?)

用于開發(fā)該應(yīng)用程序IAR嵌入式平臺(tái)可從Maxim網(wǎng)站下載。在PC機(jī)安裝完畢后，選擇File，然后選擇Open Workspace ...，可以看到下列對(duì)話框：



利用該對(duì)話框，可以找到存儲(chǔ)該項(xiàng)目的硬盤位置。選擇voltmeter.eww文件，點(diǎn)擊Open按鈕。注意：您可能會(huì)收到提示信息：“The project 'voltmeter' contains the unknown tool 'MAXQEMU'. A backup copy of the original file will be made before the project is loaded.” (‘電壓表’項(xiàng)目含未知工具“MAXQEMU”。加載該項(xiàng)目之前，將對(duì)原始文件進(jìn)行備份”) 。本應(yīng)用筆記可以安全地忽略該項(xiàng)提示。

在IAR Embedded Workbench中，選擇Project，然后選擇Rebuild All，以創(chuàng)建電壓表應(yīng)用程序所需的源代碼。編譯時(shí)應(yīng)該不出現(xiàn)錯(cuò)誤和報(bào)警信息。

按照MAXQ2000評(píng)估板說明，使用帶狀線接頭電纜將LCD顯示模塊連接到主評(píng)估板和MAXQJTAG模塊。至此，3塊評(píng)估電路板連接就緒，電源及RS-232電纜連接到PC機(jī)，選擇Project，然后選擇Debug。該操作將使目標(biāo)代碼裝載到MAXQ2000，并準(zhǔn)備運(yùn)行。選擇Debug，然后選擇Go，開始運(yùn)行電壓表應(yīng)用程序！如果沒有任何顯示結(jié)果，檢查DIP開關(guān)SW3，確保所有開關(guān)處于“on”位置。

結(jié)論

本文提供了MAXQ2000微控制器及其評(píng)估板的一個(gè)簡(jiǎn)單應(yīng)用，即電壓表設(shè)計(jì)。該應(yīng)用僅需要評(píng)估板、電阻分壓器和外部電源即可實(shí)現(xiàn)。此電壓表可以測(cè)量0至10V直流電壓。