摘要：本應用筆記演示了如何配置MAXQ2000微控制器實現簡單的電壓表設計。該應用采用MAXQ2000評估板，其中包括4?位段式LCD顯示器和MAX1407數據采集系統(DAS)以及一對外部電阻。MAXQ2000電壓表能夠測量、顯示0至10V之間的任意電壓。

引言

本應用筆記說明了如何設置MAXQ2000評估板來設計簡單的電壓表。

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

簡單的電壓表設計

電壓表應用固件包含在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控制器在評估板LCD上顯示電壓。

復位之后，MAXQ2000通過調用lcd_init()函數初始化板上LCD。然后拉低MAX1407 RESET數據線復位ADC，接著通過調用max1407_init()函數進行初始化。ADC完成初始化后，通過SPI接口發指令配置內部多路復用器，以便讀取IN0引腳上的電壓并進行校準。校準之后，發指令使MAX1407執行IN0數據線上的ADC轉換，轉換速率為每秒30次。

MAX1407的DRDY (數據就緒)數據線連接至MAXQ2000的P6.1輸入。在MAX1407執行其ADC轉換時，數據線為高電平。當轉換數據就緒可供微控制器讀取時，該數據線拉低。該轉換數據是30次采樣結果的平均值(在固件中)，以使LCD顯示值不會快速變化。

經過濾波的結果，即由MAX1407 DAS讀到的分辨率為0.01V的電壓，送至函數display_voltage()。例如，如果ADC讀到的是7.89V，傳遞給display_voltage()函數的值將會是“789”。該函數在LCD上顯示適當的整數，即顯示小數點到右邊100位的數字。如果該整數等于或大于MAX_DC_VOLTS，將顯示錯誤信息“-E-”。

修改MAXQ2000評估板硬件

原始輸入電壓在連接至MAX1407 DAS的IN0輸入之前必須進行調理，除以4。通過簡單的電阻分壓器(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)進行調理。另外，也可利用運算放大器(例如TL084)緩沖，此時電阻分壓器不會增大信號源負載。

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

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

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

用于開發該應用程序IAR嵌入式平臺可從Maxim網站下載。在PC機安裝完畢后，選擇File，然后選擇Open Workspace ...，可以看到下列對話框：



利用該對話框，可以找到存儲該項目的硬盤位置。選擇voltmeter.eww文件，點擊Open按鈕。注意：您可能會收到提示信息：“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’項目含未知工具“MAXQEMU”。加載該項目之前，將對原始文件進行備份”) 。本應用筆記可以安全地忽略該項提示。

在IAR Embedded Workbench中，選擇Project，然后選擇Rebuild All，以創建電壓表應用程序所需的源代碼。編譯時應該不出現錯誤和報警信息。

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

結論

本文提供了MAXQ2000微控制器及其評估板的一個簡單應用，即電壓表設計。該應用僅需要評估板、電阻分壓器和外部電源即可實現。此電壓表可以測量0至10V直流電壓。