用三极管搭出VFD驱动电路+16位AD简易电压表

momo31

单片机用mega8，内部8M晶振

使用winavr-20080512版本，软件写得没文化，凑合用。

电路部分都是电设竞赛器件做得。压箱底好几个月了。主要使用了ltc1859芯片，按照数据手册进行读写，但是不知怎么搞的，只能使用一种转换模式，即0，1通道的差分AD转换。
数据经过了50次的平均值滤波和微量的去极值，AD转换的数据达到15位，linear的数据手册上说是跳动正负1个LSB，结果也差不多，由于是16位，65535分辨率，在差分AD转换下，芯片内部衰减后，正负5V量程，所以有效数字是4位，最后一位的步进是3，可以忽略。

数码辉光管，即VFD显示屏，是从上古时代的一个仪器电路板上拆的，当时用的是日立的芯片，但那型号根本查不到，然后根据线路，灯丝，位选。
其中，灯丝通2V-5V的直流电，电压越高，屏幕亮度越高，但是寿命打折。
位选是用来控制6个字符的发光，高电平有效：这个高电平至少10V，不然灯丝的电子得不到足够加速，亮不起来的
然后是这个10段辉光管的10个段选，同位选一样，要至少10V的高电平才能点亮，20V都不为过

ltc1859ourdev_512503.pdf(文件大小:265K) (原文件名:LTC1859CG.pdf)
主程序ourdev_512504.rar(文件大小:36K) (原文件名:10段辉光.rar)

10段辉光管示意 (原文件名:1.jpg)

电路简图如下，（我做这个板子的时候就没有画电路图，单片机的管脚分配见软件中说明），模拟部分就不用说了，很基础的。那个LTC1859的PCB是曝光法做的，原来的PCB文件我还要找找

辉光管驱动原来想用推挽桥的，但是这么一下子，要用16*3=48个三极管，加上电阻，一个有200多个焊点，要人命，把电路简化了，就是用一个npn一个pnp，工作的也非常正常。


辉光管的驱动电路，够简单了 (原文件名:2.jpg)

电路图ourdev_512507.rar(文件大小:7K) (原文件名:Sheet1.rar)

电路简图ourdev_512534.pdf(文件大小:49K) (原文件名:Sheet1.pdf)



还有就是一些细节吧，为了实现16位的AD，费了好几天功夫，把精度一步步坐上去。起初是单纯的用线性电源供电，但是由单片机的地方就会有干扰，16位的仅仅能达到10的精度，后来尝试了光电耦合器的隔离，都一样。最后是改进地线，供电接地，在ltc1859模块的地方就开始模拟地数字地分开，作用电容和电感滤波。精度就慢慢上来了。

最后改进软件，我当时的软件水平不行，中断都不会用，但是好歹会用串口，把每次AD转换的数据，发送2000个数据到电脑上，然后用EXCEL统计，最后惊奇的发现，一个完美的正态分布，就是以真实值位中心，2侧正负某LSB误差的分布，由于当时的数据都保存在学校的电脑上，系统还原掉了，也比较遗憾。

把软件调试到最后，印象中2000个数据，800个在正中央，其余1000个在两边，还有一些就是在更边上，正负2个LSB。

总结了下，就是模数隔离重要，或者是注意接地。

下面上传一些照片，测量的是一个锂电池的电压。由于这一块LTC1859某一次被人不小心差错了一个孔，留了一些后遗症，空置管脚不能归零，老是显示1.6毫伏，而且正负电压显示不一致。



(原文件名:DSCF0300.jpg)


(原文件名:DSCF0301.jpg)


蜂窝状的孔，特别性感 (原文件名:DSCF0303.jpg)


灯丝 (原文件名:DSCF0308.jpg)


模块 (原文件名:DSCF0316.jpg)


(原文件名:DSCF0309.jpg)


(原文件名:DSCF0314.jpg)


空载不归零 (原文件名:DSCF0320.jpg)


挂一个锂电池 (原文件名:DSCF0323.jpg)


(原文件名:DSCF0326.jpg)


(原文件名:DSCF0332.jpg)


引脚貌似是镍制的，短了不少 (原文件名:DSCF0336.jpg)



照相技术不佳，但是VFD屏幕的视觉效果的确很好 (原文件名:DSCF0345.jpg)

slslsl651

一直对辉光管情有独钟啊，改天也搞一个来玩玩

fwluck

LZ能否共享你的VFD驱动电路。我也有几片VFD苦于没有驱动电路还在盒子里睡觉。

momo31

VFD驱动电路我尽可能的简化了，每一个段选，位选，就用一个PNP，一个NPPN，还有2个电阻

先前的电路图貌似有错误，我再传一下电路图

电路图ourdev_512855.pdf(文件大小:30K) (原文件名:Schematic Prints.pdf)



单片机和驱动部分共地，只要给NPN的基极高电平，那个对应的位置就能点亮了

fwluck

多谢。

coody

以为是 用三极管搭出16位AD

lucsunny

同楼上 以为这么神奇了

zeclmj

看照片，左边有严重的漏光。应该是没有加截止。

wsql

你的VFD驱动电压（10-28V）的电压怎么产生的？

watchnba

不错

longriver05

ltc1859的电路图有吗

bg4uvr

不错，赞~

不过纠正一下，这个是荧光数码管，不是辉光数码管。

gloryzkl

mark

dahuangabc

回复【楼主位】momo31
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学习，学习

zxfzxmcxczxq

LTC1859的数据手册有些问题，自己实验调整，差分输入和反差分输入都没有问题，单通道输入就有问题。
   0x00,0x20,0x40,0x60差分输入。
   0x80,0xa0,0xc0,0xe0反差分输入。

zcx2012

这个都让我给找出来了

Vrcaj7z2se

mark, 谢谢楼主分享。