基於ATmega4809 多功能三用電表

洪嵐峰

需要以下材料：

ATmega4809微控制器：這是電表的主要處理器，負責處理輸入的信號和顯示輸出結果。
電壓感測器：用於檢測電路中的電壓。
電流感測器：用於檢測電路中的電流。
示波器顯示器：顯示器類型可以是LCD顯示器、OLED顯示器或其他類型的顯示器。
聲音蜂鳴器：用於發出聲音信號，以便提示操作者。
電源供應：用於為電表提供所需的電力。
杜邦線、面包板等電子元件：用於建立電路和連接各個零件。


以下是ATmega4809多功能三用電表的程式碼示例，


#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>

// 定義常量
#define VREF 3.3
#define ADC_RESOLUTION 4096
#define ADC_INPUT_VOLTAGE 5.0

// 變量
volatile uint16_t voltageReading;
volatile uint16_t currentReading;
volatile float voltage;
volatile float current;
volatile float power;
volatile float energy;

// 設定ADC和DMA
void setupADC() {
    // 設定ADC採樣率為20kHz
    ADC0.CTRLA = ADC_ENABLE_bm | ADC_RESSEL_12BIT_gc | ADC_FREERUN_bm | ADC_RUNSTBY_bm;
    ADC0.CTRLB = ADC_SAMPNUM_ACC4_gc | ADC_CURRLIMIT_HIGH_gc;
    ADC0.CTRLC = ADC_PRESC_DIV4_gc | ADC_REFSEL_VDDREF_gc;
    ADC0.MUXPOS = ADC_MUXPOS_AIN0_gc;
    ADC0.MUXNEG = ADC_MUXNEG_GND_MODE4_gc;
    ADC0.COMMAND = ADC_STCONV_bm;

    // 設定DMA
    DMA.CTRL |= DMA_RESET_bm;
    DMA.CTRL = DMA_ENABLE_bm | DMA_PRIMODE_CH0123_gc;
    DMA.CH0.CTRLA = DMA_CH_SINGLE_bm | DMA_CH_REPEAT_bm | DMA_CH_BURSTLEN_2BYTE_gc;
    DMA.CH0.CTRLB = DMA_CH_TRNINTLVL_LO_gc;
    DMA.CH0.ADDRCTRL = DMA_CH_SRCRELOAD_BLOCK_gc | DMA_CH_SRCDIR_INC_gc | DMA_CH_DESTRELOAD_BURST_gc | DMA_CH_DESTDIR_INC_gc;
    DMA.CH0.TRFCNT = 2;
    DMA.CH0.SRCADDR0 = (uint8_t)(uintptr_t)&ADC0.RES;
    DMA.CH0.SRCADDR1 = (uint

// 啟動DMA
DMA.CH0.DESTADDR0 = (uint8_t)(uintptr_t)&voltageReading;
DMA.CH0.DESTADDR1 = (uint8_t)((uintptr_t)&voltageReading >> 8);
DMA.CH0.DESTADDR2 = (uint8_t)((uintptr_t)&voltageReading >> 16);
DMA.CH0.CTRLA |= DMA_CH_ENABLE_bm;
}

// 設置計算電壓和電流的函數
void calculateVoltageAndCurrent() {
voltage = ((float)voltageReading / ADC_RESOLUTION) * ADC_INPUT_VOLTAGE;
current = ((float)currentReading / ADC_RESOLUTION) * ADC_INPUT_VOLTAGE / 1.0; // 1Ω電阻用於電流感測器
}

// 設置計算功率和能量的函數
void calculatePowerAndEnergy() {
power = voltage * current;
energy += power * 0.02; // 每個採樣點0.02秒
}

// 顯示電表讀數
void displayReading() {
// TODO: 實現顯示電表讀數的功能
}

// 儲存電表數據
void saveData() {
// TODO: 實現儲存電表數據的功能
}

// 聲音提示函數
void beep() {
// TODO: 實現聲音提示功能
}

// 初始化函數
void setup() {
// 設置輸入和輸出引腳
PORTA.DIRSET = PIN0_bm | PIN1_bm | PIN2_bm | PIN3_bm | PIN4_bm | PIN5_bm | PIN6_bm | PIN7_bm;
PORTB.DIRSET = PIN0_bm | PIN1_bm | PIN2_bm | PIN3_bm | PIN4_bm | PIN5_bm | PIN6_bm | PIN7_bm;

scss
Copy code
// 設置時鐘
_PROTECTED_WRITE(CLKCTRL.MCLKCTRLB, CLKCTRL_PEN_bm | CLKCTRL_PDIV_2X_gc);

// 設置中斷
sei();
}

// 主要循環
void loop() {
// 讀取ADC數據
calculateVoltageAndCurrent();
calculatePowerAndEnergy();
displayReading();
saveData();

// 檢查電量，如果低於某一閾值，則發出警報聲音
if (energy < 1.0) {
    beep();
}

// 進入睡眠模式以節省電力
set_sleep_mode(SLEEP_MODE_IDLE);
sleep_mode();
}

// 主程序
int main() {
setup();
setupADC();
while (1) {
loop();
}
}



這只是一個ATmega4809多功能三用電表的基本框架。

您需要根據您的需求和設備規格進行修改和優化。