摘要：  用一只多通道ADC的独立数字电压表

关键字：  微控制器，  数字电压表，  稳压器

这个设计实例实现了针对四通道模拟电压源的电压/电流测量，但在很多其它应用中也有广泛用途。设计采用了Atmel公司的ATmega8-16AC微控制器和Maxim公司的MAX123012 位ADC (参考文献1和2)。虽然微控制器自带10位ADC，但采用外接多通道ADC，将多个模拟通道复用到ATmega8-16AC差分ADC的输入端，这样效率更高。

按照参考文献2中的说明，通过SPI实现了IC1和IC2之间的通信。R17和R 18是转换结束标志和片选模式引脚的上拉电阻。SPI 通信的信号被分接在端子P 4上，用于编程器连接。按键S 2 将IC 2的复位脚连接到地;R2 2和C42为IC 2除颤。同样，R19和C39为辅助按键S1除颤，S1连接到IC 2的INT0脚，用于切换显示的分辨率类型。

IC 2的引脚23 ~28 用于通过P2与20 × 2 字符的BC 2002 CBNHEH $LCDBolymin 显示屏通信( 参考文献3) 。微调电阻R 21设定显示屏的对比度。可以用IC 2的输出RXD与TXD ， 通过一个可选USB - to-UART接口(如FTD232BM，图中未显示)做USB通信，以做数据记录。

IC1的模拟输入AIN 0 至AIN 15 接到8个分压器R1~R16上。分压比取决于要测量的最大输入电压。另外，还应考虑REF + 脚上的基准电压，使之能用到ADC的全部分辨率。IC1的模拟输入工作在跟踪与保持模式，因此输入阻抗会影响转换采样时间。于是， 输入电容C1、C2和C3用于IC 1上的差分输入端AIN 0 和AIN1，而对其它模拟输入端， 也重复采用相同的输入电容结构。IC1的采样速率高达300k采样/s，因此可以对低速瞬态事件做数字化处理， 用过采样技术， 测量带宽大于ADC采样速率的周期性信号。另外， 输入信号还需要做抗混叠预滤波。

根据参考文献4，并联稳压器IC5为IC 1生成外部1.25V 基准REF+ ，用R 24和R 2 3设定合适的耗电。电源变压器和熔断器的选择要适合自己本地交流电压(电路图中显示为230V交流，采用一个0.25A的熔断器);即当用于120V交流时，熔断器就要0.5A。转换的电压通过二极管桥D 1和D2做整流，并经过7805串联稳压器的稳压。一个5V分支直接用于为万用表提供电源; 另一个则可做万能的辅助电源。

IC 2 的代码表可见网上本设计实例， 地址是：www.edn.com/4400220。本工作得到了斯洛伐克研究与发展事务处的支持， 合同号为：No.APVV-0062-11。