数字指示仪

一、产品简介

一款可以用于将模拟信号转化成数字显示的模块，具有4~20mA模拟信号测量范围，最大显示数字9999，带1路报警输出，系统精度0.5%。

二、应用场景

1、 作为模拟量数字指示仪。模块具有4位显示分辨率。具有工程值、电流值、电流百分比3种显示模式。用户量程以及小数点可按键调整，可将压力变送器输出的模拟信号转换成实际的压力值进行显示。

2、 作为报警开关，通过设定报警值，当实时工程值大于或等于报警值时产生报警。如接入信号为压力变送器的模拟电流信号时，模块显示压力值，同时作压力监测报警，此时相当于压力开关。

三、产品概述

1、 采用16位模数转换器ADS1110，集成片上2.048V±0.05%电压基准，0.01%INL。

2、 采用SGM8552轨到轨精密运放。

3、 四位0.36寸数码管显示。

4、 主控采用STC8H8K64U单片机。

5、 一路报警输出，低报警或高报警可编程。

四、产品参数

1、 设计电源输入12~24V，需求电流10mA（12V供电、继电器未吸合时），采用5.08接线端子输入。

2、 设计全模拟量输入范围0~20.48mA，实际输入信号类型：DC 4~20mA（4mA对应0%FS，20mA对应100%FS）。

3、 显示工程值最大9999，最小可调100，小数点可选显示：无、第一位、第二位、第三位。

4、 报警输出为继电器输出，触点容量最大250V、2A。       

五、使用说明

1、 为模块接入12V电源（注意正负极，有接反保护），推荐12~24V供电。

2、 安装信号输入，以及需要时接入报警触点。

3、 模块上电，数码管点亮，默认显示工程值。

4、 下方的按键分别为设置键、左移切换键、减少键、增加键。单击即可进入相关功能。

5、 主显示页面下单击减少键、增加键，切换显示内容：工程值、电流值、百分比。

6、 单击设置键进入设置（具体菜单内容见附件）。

7、 在设置中再次单击设置键逐渐在E1~E6设置内容切换，E1主显示页面选择，E2量程最大值，E3小数点位置，E4报警值，E5报警回差值，E6报警方式。

8、 单击减少、增加按键，可减少或者增加设定数值，小数点显示所在的位置为当前增加或减少的数字位，单击左移切换键可以切换编辑的数字位。

9、 设置至最后菜单E6后再次单击设置键保存设置并回到主显示页面。

10、 显示工程值时，低于-5%的量程（低于3.2mA），不显示具体工程值，显示-EEE，电流值和百分比时正常显示

六、备注

1、 烧录需要准备CH340 USB转串口模块，请自备。

2、 本模块需要下载代码驱动（硬件+软件），提供hex文件供烧录，代码开源。代码用KEIL4开发，工程名为Digital_Display.uvproj。详见附件。

3、 代码烧录文件使用STC官方烧录软件以串口下载方式烧录，软件及烧录教程在附件中。

4、 本模块在信号输入电路中设计使用了60V/0.05A的自恢复保险作为过流保护，串接了二极管作为防接反保护，自恢复保险相应较慢，因此无法对过大的电流进行保护，因此请不要向模拟量输入端子输入超过30mA以的电流以免造成损坏，且因串接了二极管，20mA下在模块上的电流取样压降约为0.7V+0.2V。

5、 本模块模拟信号输入的GND与电源GND相通，因此当模块与压力变送器使用同一电源供电时，请将模块取样置于低端，详细接线见附件。

6、 某宝购买元件，BOM成本约为15元。

7、 PCB尺寸为80*55mm双层板，双面布线，元件单面排布。

七、测试视频

视频演示了接入12V电源适配器为模块供电，模块电流采样值为原始设计数未做修正。利用一电流信号发生模块产生0-20mA的模拟量信号，万用表测量回路实际电流。首先展示了设置菜单（模块设定量程1.600，报警0.800，回差0.100，高限报警），后改变输出的电流，模块显示实际工程值情况，在大于0.800时报警灯亮，继电器吸合。最后展示了主显示页面的其他电流值和百分比内容。视频所用万用表型号为四位半UT39E+,精度供参考。