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            EEPW首頁(yè) > 測(cè)試測(cè)量 > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 三位半單片數(shù)字萬(wàn)用表LSINJU9207/9208及應(yīng)用

            三位半單片數(shù)字萬(wàn)用表LSINJU9207/9208及應(yīng)用

            作者: 時(shí)間:2006-05-07 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            摘要:NJU9207/9208是新日本無(wú)線電公司(NJRC)生產(chǎn)的三位半單片數(shù)字萬(wàn)用表LSIs,文中介紹了NJU9207/9208的封裝形式、引腳功能及內(nèi)部結(jié)構(gòu),并詳細(xì)敘述了它們的主要功能和原理,最后給出了應(yīng)用電路。

            本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/255679.htm

            關(guān)鍵詞:三位半數(shù)字萬(wàn)用表LSI NJU9207/9208

            1 概述

            新日本無(wú)線電公司(NJRC)生產(chǎn)的NJU9207/9208是三位半單片數(shù)字萬(wàn)用表大規(guī)模集成電路(LSI)。它們的工作電壓僅為3V,工作電流不大于1mA??梢灾苯域?qū)動(dòng)LCD顯示,并可保持?jǐn)?shù)據(jù)與自動(dòng)量程,內(nèi)置有倍壓器和電壓調(diào)節(jié)器。同時(shí),LSIs還含有二重斜率A/D轉(zhuǎn)換器、壓電蜂鳴器驅(qū)動(dòng)器、電池壽命檢測(cè)器、控制器和振蕩器等,因此十分適用于袖珍式數(shù)字萬(wàn)用表的使用。

            2 引腳功能及內(nèi)部結(jié)構(gòu)

            NJU9207/9208采用QFP80封裝,NJU9207的引腳排列如圖1所示。NJU9208的引腳位置相對(duì)于NJU9207旋轉(zhuǎn)90°。它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

            表1列出了NJU9207/9208的引腳符號(hào)及功能說(shuō)明。

            表1NJU9207/9208的引腳功能

            引腳號(hào) 符號(hào) 功 能
            NJU9207 NJU9208
            2 62 ADI AC→DC變換輸入端
            3 63 ADO AC→DC變換輸出端
            4 64 AVX ADC“+”輸入端
            5 65 AVXD ADC“-”輸入端
            7 67 CFI 噪塊濾波電容器連接端
            868BUF緩沖放大器輸出
            969CAZ自動(dòng)調(diào)零(Auto-zero)電容連接端
            1070CI積分電容連接端
            1171CO電容器輸出端
            1272A/M自動(dòng)/手動(dòng)選擇輸入端。高電平:自動(dòng);低電平:手動(dòng)
            13~1573~75RC1~RC3量程選擇端
            1676RH量程保持端。低電平:量程保護(hù)
            244DH顯示數(shù)據(jù)保持模式選擇端:反復(fù)模式
            18~2178~80,1FC1~FC4功能選擇端
            233AFC量程限制模式選擇輸入端。高電平:量程限制模式;低電平:全量程模式
            34~2514~5SEF1~10LCD部分(程序段)驅(qū)動(dòng)器輸出端
            38~3518~15COM1~4LCD公共驅(qū)動(dòng)器輸出端
            4222VDSPLCD驅(qū)動(dòng)電壓監(jiān)視器端
            4727BZ壓電蜂鳴器驅(qū)動(dòng)輸出端
            49,5029,30OSC2,OSC1石英晶體連接端
            53,5433,34C1,C2倍壓器電容器連接端
            5939VADJ參考電壓調(diào)節(jié)端
            6040VR參考電壓輸出端
            6141VRD參考電壓監(jiān)視端
            63,6443,44CL,CH基準(zhǔn)電容連接端
            66~7146~51OR1~6電阻測(cè)量基準(zhǔn)電阻連接端
            7252OVS電阻測(cè)量基準(zhǔn)電壓輸入端
            7353OVX電阻測(cè)量測(cè)量電壓輸入端
            7555VI電壓測(cè)量輸入端
            76~7956~59VR1~VR5分壓電阻連接端
            8080電流測(cè)量輸入端
            55,4535,25TST1,2測(cè)試端1,2
            44,4024,20TST3,4測(cè)試端3,4
            4626VSS1模擬、數(shù)字接地端(0V)
            5232VSS2LCD驅(qū)動(dòng)電壓施加端(-3V)
            5636VDDID數(shù)字電路電壓施加端(+3V)
            5737VDDIA 模擬電路電壓施加端(+3V)
            6545GND模擬單元電路中心點(diǎn)電壓施加端(+1.5V)
            7454GNDS地感測(cè)端

            3 功能與原理

            3.1 測(cè)量功能選擇

            各種測(cè)量可通過(guò)FC1~FC4端的輸入引腳進(jìn)行選擇,具體操作如表2所列。表中H為高電平,L為低電平。測(cè)量功能選擇可利用機(jī)械鎖定(LOCK)型或旋轉(zhuǎn)式開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

            表2 測(cè)量功能選擇

            功能 FC1 FC2 FC3 FC4
            DC電壓:DCV H H H H
            AC電壓:ACV L H H H
            DC電流:DCI H L H H
            AC電流:ACI L L H H
            電阻:Ω H H L H
            二極管 H L L H
            連續(xù)檢驗(yàn):CONTI H H H L

            3.2 運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)

            當(dāng)開(kāi)關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),器件輸出蜂鳴器驅(qū)動(dòng)信號(hào)和系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)。

            可利用鍵控輸入來(lái)確定音響(Confirmation sound)信號(hào)(2kHz)。在輸入到FC1~FC4端信號(hào)的上升沿或下降沿上,可在BZ端得到2kHz、周期為31.25ms的輸出時(shí)鐘,如圖3所示。

            系統(tǒng)復(fù)位(RESET)信號(hào)的作用是在量程置位(SET)、計(jì)數(shù)器復(fù)位、數(shù)據(jù)保持釋放和自動(dòng)復(fù)位被執(zhí)行時(shí),與輸入到FC~FC4信號(hào)的上升沿或下降沿保持同步。

            當(dāng)自動(dòng)量程模式功能變化時(shí),量程依靠AFC端上的電平置位,如表3所列。

            在A/D變換周期使功能改變時(shí),計(jì)數(shù)器將輸出復(fù)位信號(hào)以使LSI初始化。以后,A/D轉(zhuǎn)換從自動(dòng)調(diào)零(auto-zero)周期啟動(dòng),如圖4所示。

            3.3 連續(xù)檢測(cè)功能

            當(dāng)選擇連續(xù)檢測(cè)功能時(shí),“kΩ”功能的2kΩ量程被自動(dòng)置位。通過(guò)施加1.5V電壓,可以測(cè)量二極管的正向壓降。如果輸入端開(kāi)始,則顯示值與電池電壓值相一致。

            3.5 全部自動(dòng)量程功能(A/M=高電平)

            表4、表5分別列出了全量程模式和量程控制模式。

            表4 全量程模式(AFC=低電平)

            功 能 自 動(dòng) 手 動(dòng) 量程控制
              1PUSH 1PUSH(Isec)
            DCV 量程1~5 →保持 量程5→1 200mV~2000V
            ACV 量程1~4 →保持 量程4→1 2V~200V
            DCI 固定在量程1 量程1 量程1 200mA
            ACI 固定在量程1 量程1 量程1 200mA
            Ω 量程1~6 →保持 量程6→1 200Ω~20MΩ

            表5 全量程模式(AFC=高電平)

            功 能 自 動(dòng) 手 動(dòng) 量程控制
              1PUSH 1PUSH(Isec)
            DCV 量程1~4 →保持 量程4→1 2V~2000V
            ACV 量程1~4 →保持 量程4→1 2V~2000V
            DCI 固定在量程1 量程1 量程1 200mA
            ACI 固定在量程1 量程1 量程1 200mA
            Ω 量程1~4 →保持 量程4→1 2kΩ~2000kΩ

            當(dāng)量程選擇端保持低電平超過(guò)1s或通過(guò)FC1~FC4端改變功能時(shí),量程功能可從任何固定量程變?yōu)樽詣?dòng)量程。

            當(dāng)量程保持端是低電平時(shí),量程被固定在操作量程上,且與輸入到量程選擇端(RCI)的信號(hào)無(wú)關(guān)。

            2kΩ的時(shí)鐘輸出到BZ端可直接驅(qū)動(dòng)壓電峰鳴器。在RCI端輸入信號(hào)的下降沿。BZ輸出信號(hào)的周期約為31.25ms。

            3.6 手動(dòng)量程功能(A/M=低電平)

            手動(dòng)量程選擇可通過(guò)RC1~RC3實(shí)現(xiàn),具體選擇方式如表6所列。

            3.7 LCD顯示功能

            表7給出了LCD顯示控制操作的具體方法。

            4 應(yīng)用電路

            采用NJU9207F芯片設(shè)計(jì)的3位半袖珍式數(shù)字萬(wàn)用表電路如圖5所示。

            該數(shù)字萬(wàn)用表采用2節(jié)1.5V的電池供電。

            在LSI腳57上施加到模擬電路的電壓為+3V,-3V的LCD驅(qū)動(dòng)器電壓從腳52(Vss2)加入。腳49和腳50上并接的石英晶體振蕩器的頻率fosc=32.768kHz。腳10(C1)上外接的0.1μF的電容和500Ω的電阻組成積分電路,用于為計(jì)數(shù)器提供復(fù)位信號(hào)。腳2、腳3上的外接元件用作AC-DC變換,腳4、腳5分別用作AD轉(zhuǎn)換器(ADC)的“+”、“-”輸入端。從總體看,這種袖珍式數(shù)字萬(wàn)用表電路所需元件數(shù)量是較少的。

            表6 RC1~RC3手動(dòng)量程選擇功能

            RC1 RC2 RC3 DCV ACV DCI,ACI Ω
            H H H 量程1:2V 量程1:2V 量程1:2mA 量程2:2kΩ
            L H H 量程2:20V 量程2:20V 量程2:20mA 量程3:20kΩ
            H L H 量程3:200V 量程3:200V 量程3:200mA 量程4:200kΩ
            L L H 量程4:2000V 量程4:2000V 量程4:2000mA 量程5:2000kΩ
            H H L 量程4:2000V 量程4:2000V 量程5:20A 量程6:20MΩ
            L H L 量程1:2V 量程1:2V 量程1:2mA 量程1:200Ω

            表7 程序說(shuō)明

              SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 SEG6 SEG7 SEG8 SEG9 SEG10
            COM1 RC DH a2 b2 a1 b1 a0 b0 蜂鳴器 A
            COM2 BATT RH f2 g2 f1 g1 f0 g0 二極管 V
            COM3 - b3/c3 e2 c2 e1 c1 e0 c0 m K
            COM4 AC p3 d2 p2 d1 p1 d0  MΩ

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