Kur kishte nevojë për një pjesë matëse për një PSU laboratorike, duke marrë parasysh skema të ndryshme nga Interneti, menjëherë zgjodha shtatë tregues të segmentit LED (një alternativë e mundshme - tregues si 0802, 1602 - janë të shtrenjtë dhe të vështirë për t'u lexuar). Gjithashtu, nuk doja asnjë ndërrim - si rryma ashtu edhe voltazhi duhet të lexohen në çdo kohë. Për arsye të ndryshme, zgjidhjet e gatshme të gjetura nuk më përshtateshin dhe vendosa të dizenjoj qarkun tim.
Pajisja e propozuar është krijuar për t'u përdorur në lidhje me furnizime të ndryshme të energjisë dhe ju lejon të matni tensionin në rangun nga 0 në 99,9 volt me një saktësi prej 0,1 volt dhe konsumin aktual në rangun nga 0 në 9,99 Amper me një saktësi prej 0,01 Amper. . Pajisja është montuar në një mikrokontrollues të lirë PIC12F675, si më i liri dhe më i zakonshmi me një ADC 10-bit, dy regjistra 74HC595 dhe dy tregues LED 4 ose 3-bit. Kostoja totale e pjesëve të përdorura, për mendimin tim, është minimale për dizajne të tilla me tregues të njëkohshëm të tensionit dhe rrymës.
Përshkrimi i skemës.
Tensioni shfaqet nga treguesi HL1, dhe rryma nga treguesi HL2. Daljet e segmenteve me të njëjtin emër të treguesve kombinohen në çifte dhe lidhen me daljet paralele të regjistrit DD2, daljet e përbashkëta të biteve lidhen me regjistrin DD3. Regjistrat janë të lidhur në seri dhe formojnë një regjistër zhvendosjeje 16-bitësh, të kontrolluar nga tre tela: kunjat 11 - ora, 14 - informacioni dhe informacioni shkruhet në mbylljet e daljes në diferencialin në pinin 12. Treguesi është i zakonshëm dinamik - përmes daljeve të regjistrit DD3, daljet e përgjithshme të treguesve renditen në mënyrë sekuenciale, dhe nga daljet DD2 përmes rezistencave kufizuese të rrymës R12-R19, ndizen segmentet që korrespondojnë me kategorinë e zgjedhur. . Treguesit mund të jenë ose me një anodë të përbashkët ose me një katodë të përbashkët (por të dy janë të njëjtë).
Mikrokontrolluesi kontrollon treguesin në kunjat GP2, GP4, GP5 në ndërprerje nga kohëmatësi TMR0 me një interval prej 2 ms. Inputet GP0 dhe GP1 përdoren përkatësisht për matjet e tensionit dhe rrymës. Në tre shifrat e para të treguesve, shfaqen vlerat e matura në të vërtetë, dhe në shifrën e fundit: në treguesin e sipërm - shenja "V", dhe në atë të poshtme - shenja "A". Në rastin e përdorimit të treguesve me 3 shifra, këto shenja aplikohen në trupin e pajisjes. Në këtë rast nuk kërkohen ndryshime në program.
Tensioni i matur furnizohet në MK përmes ndarësit R1-R3, dhe rryma furnizohet nga dalja e op-amp LM358 përmes rezistencës R10, e cila, së bashku me diodën e brendshme mbrojtëse, mbron hyrjen MK nga mbingarkesa e mundshme. (Op-amp mundësohet nga +7 .. + 15 Volt). Fitimi i op-amp vendoset nga ndarësi R5-R7, afërsisht i barabartë me 50 dhe rregullohet nga rezistenca akorduese R5. LPF R4C2 zbut tensionin nga shunt. Çdo matje bëhet brenda vetëm 100 µs. dhe pa këtë zinxhir, leximet e pajisjes do të "kërcejnë" me çdo pabarazi të rrymës së matur (dhe rrallë është rreptësisht konstante). Kondensatori C1 shërben për të njëjtin qëllim në qarkun e matjes së tensionit. Dioda Zener D1 mbron hyrjen e op-amp nga mbitensioni në rast të një ndërprerjeje të shuntit.
Vëmendje e veçantë duhet t'i kushtohet zinxhirit R8, R9. Ai vendos një kompensim shtesë prej afërsisht 0,25 milivolt në hyrjen e op-amp. Fakti është se pa të, ekziston një jolinearitet i rëndësishëm i fitimit të op-amp në vlera të ulëta të rrymës së matur (më pak se 0.3 A). Në kopje të ndryshme të mikroqarqeve, ky efekt manifestohet në shkallë të ndryshme, por gabimi në vlerat e mësipërme të rrymës së matur është shumë i lartë në çdo rast. Kur R8 dhe R9 vendosen në vlerat e treguara në diagram (vlerësimet mund të ndryshohen proporcionalisht duke ruajtur të njëjtin raport, për shembull, 15 Ohm dhe 300 kOhm), gabimi aktual i matjes për shkak të këtij efekti nuk e kalon shifra më pak e rëndësishme. Me të gjitha kopjet e mikroqarqeve që kam, nuk kërkohej asnjë përzgjedhje e rezistorëve të treguar. Në rastin e përgjithshëm, zgjidhet rezistenca minimale R9, në të cilën zerat janë ende të ndezura në tregues në mungesë të një rryme të matur dhe rritet me 1.5-2 herë. Është interesante që midis shumë modeleve të ngjashme ku përdoret i njëjti çip, asnjë artikull i vetëm nuk ka një aluzion të këtij problemi. Me sa duket, vetëm unë kisha op-amps "të gabuar" (të fituar, meqë ra fjala, në periudha të ndryshme mbi 10 vjet). Në çdo rast, unë kategorikisht nuk rekomandoj, për të "thjeshtuar dizajnin", të përjashtohen nga qark elementët C1, C2, R3, R8, R9 që zakonisht mungojnë në qarqe të tilla - kjo është ende një pajisje matës, dhe jo një lodër që ndez me numra!
Saktësia dhe qëndrueshmëria e mirë e leximeve, përveç kësaj, sigurohet nga "ndarja" e plotë nga mikrokontrolluesi i qarqeve të impulsit me rrymë relativisht të lartë për kontrollin e treguesve duke ushqyer çdo qark nga një stabilizues i veçantë 78L05. Dhe madje edhe ndërhyrja e dobët nga funksionimi i vetë mikrokontrolluesit ka pak efekt në rezultat, pasi çdo matje kryhet në modalitetin "SLEEP" me një gjenerator të orës "të heshtur".
Mikrokontrolluesi është i akorduar nga një oshilator i brendshëm për të kursyer kunjat. Hyrja e rivendosjes përmes qarkut R11, C3 është e lidhur me "të pastër" + 5V. Kur ndizni dhe fikni njësinë e furnizimit me energji elektrike në të cilën përdoret dizajni, është e mundur ndërhyrja e konsiderueshme, prandaj, për të parandaluar "varjen" e programit, ndizet kohëmatësi WDT.
Pajisja mundësohet nga çdo tension i stabilizuar prej 7-15 Volt (jo më shumë se 15 V!), Përmes stabilizatorëve DA2, DA3. Kondensatorët C4-C8 janë kondensatorë standardë bllokues. Për të siguruar një gabim të ulët në rrymat afër kufirit të sipërm, voltazhi i furnizimit të op-amp duhet të jetë së paku 2 volt më i lartë se tensioni i mikrokontrolluesit, kështu që ai furnizohet me energji përpara stabilizuesve.
Pajisja është montuar në një tabelë qark të printuar me përmasa 57 me 62 milimetra.
Bordi i qarkut të pajisjes.
Për të zvogëluar dimensionet e tabelës, shumica e rezistorëve dhe kondensatorëve përdoren në një paketë SMD me madhësi 0802. Përjashtimet janë: R1 - për shkak të shpërndarjes së energjisë, R12 - për të thjeshtuar topologjinë e tabelës, kondensatorët elektrolitikë dhe rezistorët e prerësit . Kondensatorët C1 dhe C2 janë qeramikë, por në mungesë të tyre, ato mund të zëvendësohen me tantal elektrolitik. Diodë Zener - çdo, me një tension stabilizimi prej 3-4,7 volt. Treguesit mund të zëvendësohen me seritë FIT3641 ose treshifrore 3631 ose 4031 pa ndryshuar modelin e tabelës. Nëse është e nevojshme, madje është e mundur të përdoren tregues më të mëdhenj si 5641 dhe 5631 pa ndryshuar modelin (në këtë rast, mikrokontrolluesi është bashkuar drejtpërdrejt pa bllok, përdoren rezistorë akordues me madhësi të vogël, treguesi ngjitet në majë të mikroqarqe, duke bluar katër zgjatime nga fundi në qoshet e treguesit). Kapëset e vidhave përdoren për të lidhur pajisjen me qarqet e jashtme. Një problem i shpeshtë i fabrikimit të shanteve matëse u zgjidh duke përdorur një shant kufiri të parafabrikuar 10A nga një multimetër i dështuar i serisë D83x, pa asnjë ripunim absolutisht. Sipas mendimit tim, ky është alternativa më e mirë - unë mendoj se shumë amatorë radio kanë një multimetër kinez të gabuar. Në raste ekstreme, mund të bëhet nga tela nikromi (dhe mundësisht nga konstantan).
Dalja e njësisë së furnizimit me energji është e lidhur me pikën "Ux" dhe më tej, nga e njëjta pikë në ngarkesë. Teli i përbashkët futet në pikën "COM" dhe ngarkesa tashmë furnizohet nga pika "COM-Out". Me këtë lidhje, voltazhi në tregues mbivlerësohet me 0,1 volt në rrymën maksimale të ngarkesës. Nga softueri, ky gabim përgjysmohet në gjysmën e gabimit të diskretimit (maksimumi 0,05 V). Për të shmangur një rritje të këtij gabimi, duhet të zgjidhni një rezistencë të tillë shunt që nuk kërkon ndryshimin e vlerësimeve të qarkut gjatë akordimit (afërsisht 7-14 mΩ). Një tension i përshtatshëm furnizimi për pajisjen aplikohet në kutinë "Upp".
Fotografitë e pajisjes së përfunduar
Programi i mikrokontrolluesit është shkruar në Assembler në mjedisin MPASM. Për të dy llojet e treguesve, programi është i njëjtë me përjashtim të një direktive. Në fillim të kodit burimor të programit (skedari AV-meter.asm) në direktivën "ANODE EQU 0", parametri ka vlerën 0, që korrespondon me punën me tregues me një katodë të përbashkët. Për të përdorur tregues me një anodë të përbashkët, ndryshoni vlerën e këtij parametri në 1 dhe më pas ritransmetoni programin. Gjithashtu, firmware i gatshëm për mikrokontrolluesin është bashkangjitur për të dy treguesit me një anodë të përbashkët dhe me një katodë të përbashkët. Kur ngarkoni një skedar HEX në programe si , ose , fjala e konfigurimit ngarkohet automatikisht.
Vendosja e skemës është jashtëzakonisht e thjeshtë. Pasi të ketë aplikuar një tension afër maksimumit në hyrje, prerësi R2 duhet të vendosë vlerën e kërkuar në treguesin e sipërm. Më pas, një rezistencë 0.5-2 Ohm lidhet në daljen e pajisjes si ngarkesë dhe rryma vendoset afër maksimumit duke rregulluar tensionin. Prerësi R5 vendos leximet që korrespondojnë me ampermetrin shembullor në treguesin e poshtëm.
Skedari i bashkangjitur përmban firmuerin, kodin burimor, modelin dhe tabelën.
Lista e elementeve të radios
Emërtimi | Lloji | Emërtimi | sasi | shënim | Dyqan | blloku im i shënimeve |
---|---|---|---|---|---|---|
DD1 | MK PIC 8-bit | PIC12F675 | 1 | Në bllokun e shënimeve | ||
DD2, DD3 | regjistri i ndërrimit | CD74HC595 | 2 | Në bllokun e shënimeve | ||
DA1 | Përforcues operacional | LM358N | 1 | Në bllokun e shënimeve | ||
DA2, DA3 | Rregullator linear | L78L05 | 2 | Në bllokun e shënimeve | ||
D1 | diodë zener | 1N4734A | 1 | 3,6-4,7V | Në bllokun e shënimeve | |
HL1, HL2 | Treguesi | FYQ3641 | 2 | FIT3641 | Në bllokun e shënimeve | |
C1, C2 | Kondensator | 4.7uF | 2 | SMD 0805 | Në bllokun e shënimeve | |
C3 | Kondensator | 10 nF | 1 | SMD 0805 | Në bllokun e shënimeve | |
C4 | 100uF x 10V | 1 | Në bllokun e shënimeve | |||
C5, C7 | Kondensator | 100 nF | 2 | SMD 0805 | Në bllokun e shënimeve | |
C6, C8 | kondensator elektrolitik | 20uF x 16V | 2 | Në bllokun e shënimeve | ||
R1 | Rezistencë | 39 kOhm | 1 | 0,5 vat | Në bllokun e shënimeve | |
R2, R5 | Rezistencë prerëse | 1 kOhm | 2 | Në bllokun e shënimeve | ||
R3 | Rezistencë | 1.2 kOhm | 1 | SMD 0805 | Në bllokun e shënimeve | |
R4 | Rezistencë | 3 kOhm | 1 | SMD 0805 | Në bllokun e shënimeve | |
R6 | Rezistencë | 1.5 kOhm | 1 | SMD 0805 | Në bllokun e shënimeve | |
R7 | Rezistencë | 100 kOhm | 1 | SMD 0805 | Në bllokun e shënimeve | |
R8 | Rezistencë | 150 ohm | 1 | SMD 0805 | Në bllokun e shënimeve | |
R9 | Rezistencë |
Përveç kësaj, është e mundur të përdoren si një tregues ashtu edhe dy. Për më tepër, nëse përdoren katër bit, atëherë biti më i djathtë shfaq njësitë e stilizuara të matjes "V" ose "A". Por, ka një kufizim në përdorimin e treguesve me OA. Me këtë përfshirje të përsëritësve emetues, ka një "dritë" të treguesve nga rrymat matëse. Kështu, me një qark me 2 tregues, këshillohet përdorimi i treguesve me OK, në këtë rast rrymat e matura nuk do të ndikojnë në hapjen e çelsave të tranzistorit.
Nëse janë instaluar butona, atëherë duke shtypur butonin "B" në treguesin e majtë do të shfaqet modaliteti aktual i këtij treguesi, "-U-" ose "-I-". Mbajtja e mëtejshme do të ndryshojë modalitetin. Për një version me një tregues 3-shifror, ky funksion do t'ju ndihmojë të mbani mend se në çfarë regjimi është pajisja, dhe për një version me 2 tregues, ai do të ndërrojë vlerat e tensionit të shfaqur dhe rrymës. Në çdo rast, funksioni i shtypjes së zerave të parëndësishme zbatohet në tension, d.m.th., nëse voltazhi nuk e kalon vlerën prej 9.9V, atëherë nuk do të shohim zeron e parë ("_Х.Х") në tregues.
Butoni "H" ju lejon të futni menunë aktuale të korrigjimit të kompensimit. Kjo mund të jetë e nevojshme nëse, për të përmirësuar linearitetin e leximeve aktuale, është aplikuar zhvendosja e op-amp në një seksion linear. Kështu, korrigjimi mund të heqë leximet "ekstra". Pasi të shtypni shkurtimisht butonin në treguesin e majtë (nëse ka dy), do të shfaqet mesazhi "ShI" (offset aktual) dhe treguesi do të fillojë të pulsojë. Ndërsa pulson, mund të përdorni butonat për të korrigjuar zhvendosjen. Pas disa sekondash, treguesi do të ndalojë së pulsuari dhe të dhënat do të shkruhen në memorie jo të paqëndrueshme. Në të njëjtën kohë, mënyra e shfaqjes së treguesit do të ruhet në memorie, e cila do të shfaqet herën tjetër që ta ndizni.
Tensioni i shfaqur është 0,0 ... 99,9 V, rrymë 0 ... 99,9 A (ose 0,0 ... 9,99 A, në varësi të skedarit të firmuerit dhe rregullimit të sistemit operativ të OS).
Përsosja e montimit aktual të njehsorit:
Autori i impulseve të përmirësimit. Ideja Simsim.
E gjithë çështja është të organizohet zhvendosja e op-amp në një seksion linear,
me korrigjimin e mëvonshëm të leximeve në menunë e shërbimit.
Ju nuk keni akses për të shkarkuar skedarë nga serveri ynë
Skedarët PP për treguesit 2x3 dhe 2x4, me mirësjellje të evg339
Skedarët PCB për treguesit 2x3 dhe 2x4 të vendosur vertikalisht, PCB i modifikuar nga evg339, me mirësjellje të VolosKR
Ju nuk keni akses për të shkarkuar skedarë nga serveri ynë
Ju nuk keni akses për të shkarkuar skedarë nga serveri ynë
Ju nuk keni akses për të shkarkuar skedarë nga serveri ynë
Skedari i firmuerit për treguesit me OA
Ju nuk keni akses për të shkarkuar skedarë nga serveri ynë
Skedari i firmuerit për treguesit me OK
Ju nuk keni akses për të shkarkuar skedarë nga serveri ynë
Përmirësimi i ndarësit të tensionit të hyrjes:
Kujdes! Pjesëtues me 10
skedari i firmuerit më poshtë
Polariteti i treguesve përcakton pozicionin e rezistencës 1K me 11 n. kontrollues.
Variant me hyrje matëse për tension - RA0 dhe rrymë - RA1^
Skedari i firmuerit i ndarë, për shembull, 1:10 d.m.th. deri në 50V, 2х3,2х4,1х3,1х4 tregues dhe hyrje matëse 13 dhe 12 këmbë kontrolli Ju nuk keni akses për të shkarkuar skedarë nga serveri ynë
Skedari i firmuerit i ndarë, për shembull, 1:20 d.m.th. deri në 100V, tregues 1x3.1x4 dhe hyrje matëse 13 dhe 12 këmbë kontrolli. Ju nuk keni akses për të shkarkuar skedarë nga serveri ynë
Skedari i firmuerit i ndarë, për shembull, 1:20 d.m.th. deri në 100V, matja e rrymës, treguesit 1x3.1x4 dhe hyrjet matëse 13 dhe 12 të këmbëve të komanduesit janë ndryshuar. Ju nuk keni akses për të shkarkuar skedarë nga serveri ynë
Po! Nuk ka nevojë për një makinë prerëse të tensionit. Tani, ne po ndërtojmë me butona.
Coviraylhik e përmblodhi atë (faleminderit atij):
vaDCw2L8UAra0ra1.hex e vogël v , p.sh. 1:10 deri në 50V,
vaDCw2L4ra01.hex është për një tregues, (zgjidhni V,A me një buton)
vaDCw2L8UAra01i.hex Standard deri në 100V _0.0V, 0.00A div, 1:20
vaDCw2L8UAra01X.hex Standard deri në 100V, por pika e zhvendosur 00.0A
Ne vazhdojmë të merremi me opsionet e zbatimit për një voltmetër - një ampermetër i bazuar në një mikroprocesor.
Mos harroni arkivin me dosjet, do të na duhen sot.
Nëse dëshironi të vendosni tregues të mëdhenj, do të duhet të zgjidhni çështjen e kufizimit të konsumit aktual përmes porteve MK. Në këtë rast, është e nevojshme të vendosni tranzistorë tampon në çdo pjesë të treguesit.
Tregues të mëdhenj
Pra, skema e konsideruar më parë do të marrë formën e treguar në Fig. 2. Tre transistorë VT1-VT3 të fazës tampon janë shtuar për çdo pjesë të treguesit. Faza e instaluar e tamponit përmbys sinjalin e daljes së MK. Prandaj, voltazhi i hyrjes i bazuar në VT2 është i kundërt në lidhje me kolektorin e tranzistorit të specifikuar, që do të thotë se është i përshtatshëm për të furnizuar një presje në dalje. Kjo bën të mundur heqjen e tranzistorit VT1, i cili më parë ishte në qark në Fig. 1, duke e zëvendësuar këtë të fundit me një rezistencë shkëputëse R12. Mos harroni se vlerat e rezistorëve në qarqet bazë të transistorëve VT1-VT3 gjithashtu kanë ndryshuar.
Nëse dëshironi të vendosni tregues me dimensione jokonvencionale të mëdha, atëherë do t'ju duhet të vendosni rezistorë me rezistencë të ulët (1 - 10 Ohm) në qarkun e kolektorit të këtyre transistorëve për të kufizuar rritjet e rrymës kur ato janë të ndezura.
Logjika e MK-së për këtë opsion ka nevojë vetëm për një ndryshim të vogël në program për sa i përket përmbysjes së sinjalit dalës të kontrollit të bitit, përkatësisht portave RA0, RA1, RA5.
Le të shqyrtojmë vetëm atë që do të ndryshojë, përkatësisht nënprogramin e njohur tashmë për ne me emrin e kushtëzuar "Funksioni i formimit dinamik të ekranit" në Listimi numër 2(shih dosjen "tr_OE_30V" në arkiv ose pjesën e parë të artikullit):
16. indikator i zbrazët ()( 17. ndërsa (shfaq_shifror< 3) { 18. portc = 0b111111; // 1 ->C 19. nëse (shfaq_shifror == 2)( vonesë_ms(1); ) 20. porta = 0b100111; 21. trego_shifror = trego_shifror + 1; 22. kaloni (trego_shifror) ( 23. rasti 1: ( 24. nëse (shifra1 == 0) ( ) tjetër ( 25. Cod_to_PORT(DIGIT1); 26. PORTA &= (~(1<<0)); //0 ->A0 27. ) pushim;) 28. rasti 2: ( 29. Cod_to_PORT(DIGIT2); 30. PORTA &= (~(1<<1)); //0 ->A1 31. pushim;) 32. rasti 3: ( 33. Cod_to_PORT(DIGIT3); 34. PORTA &= (~(1<<5)); //0 ->A5 35. pushim;) ) 36. Vonesa_ms(6); 37. nëse (RA2_bit==0) (PORTA |= (1<<2);// 1 ->A2 38. Vonesa_ms(1);) 39. nëse ((trego_shifror >= 3)!= 0) thyej; 40.) show_shifror = 0;)
Krahasoni të dyja opsionet. Përmbysja e sinjalit në portin RA (rreshti 20 i Listimit #2) është i lehtë për t'u lexuar sepse është shkruar në formë binare. Mjafton të kombinohen përfundimet e MK dhe numrit binar. Në rreshtat 19 dhe 37 u shfaqën kushte pak të çuditshme që nuk ishin aty në fillim. Në rastin e parë: "vonesoni sinjalin logjik zero në portën RA1 gjatë treguesit të bitit të dytë." Në të dytën: "nëse porti RA2 ka një zero logjike, përmbysja". Kur përpiloni versionin përfundimtar të programit, mund t'i hiqni ato, por ato nevojiten për simulim në PROTEUS. Pa to, presja dhe segmenti "G" nuk do të shfaqen normalisht.
Pse? - ju pyesni, sepse opsioni i parë funksionoi shumë.
Si përfundim, mbani mend fjalët e farkëtarit nga filmi "Formula e Dashurisë": "... nëse një person ka ndërtuar, një tjetër mund ta prishë gjithmonë!".
Paç fat!
Vota e lexuesit
Artikulli u miratua nga 27 lexues.
Për të marrë pjesë në votim, regjistrohuni dhe futuni në faqe me emrin e përdoruesit dhe fjalëkalimin tuaj.Një voltmetër i thjeshtë AC me një frekuencë prej 50 Hz është projektuar si një modul i integruar që mund të përdoret veçmas dhe të ndërtohet në një pajisje të përfunduar.
Voltmetri është montuar në një mikrokontrollues PIC16F676 dhe një tregues 3-shifror dhe nuk përmban shumë detaje.
Karakteristikat kryesore të voltmetrit:
Forma e tensionit të matur është sinusoidale
Vlera maksimale e tensionit të matur është 250 V;
Frekuenca e tensionit të matur - 40 ... 60 Hz;
Shfaqja diskrete e rezultatit të matjes - 1 V;
Tensioni i furnizimit të voltmetrit - 7 ... 15 V.
Konsumi mesatar aktual - 20 mA
Dy opsione projektimi: me dhe pa PSU në bord
PCB me një anë
Dizajn kompakt
Shfaqja e vlerave të matura në një ekran LED 3-shifror
Diagrami skematik i një voltmetri për matjen e tensionit AC
Zbatuar matje të drejtpërdrejtë të tensionit të alternuar me llogaritjen e mëvonshme të vlerës dhe daljes së tij në tregues. Tensioni i matur futet në ndarësin e hyrjes, i bërë në R3, R4, R5, dhe përmes kondensatorit ndarës C4 futet në hyrjen e ADC të mikrokontrolluesit.
Rezistorët R6 dhe R7 krijojnë një tension prej 2,5 volt (gjysma e fuqisë) në hyrjen e ADC. Kondensatori relativisht i vogël C5 largon hyrjen ADC dhe ndihmon në reduktimin e gabimit të matjes. Mikrokontrolluesi organizon funksionimin e treguesit në modalitetin dinamik me ndërprerje nga kohëmatësi.
--
Faleminderit per vemendjen!
Igor Kotov, kryeredaktor i revistës Datagor
▼ 🕗 01/07/14 ⚖️ 19,18 Kb ⇣ 238 Përshëndetje lexues! Emri im është Igor, jam 45 vjeç, jam siberian dhe një inxhinier amator elektronik. Kam krijuar, krijuar dhe mirëmbajtur këtë faqe të mrekullueshme që nga viti 2006.
Prej më shumë se 10 vitesh, revista jonë ekziston vetëm me shpenzimet e mia.
Mirë! Falas ka mbaruar. Nëse dëshironi skedarë dhe artikuj të dobishëm - më ndihmoni!
Voltmetër në PIC16F676 - një artikull në të cilin do të flas për vetë-montimin e një voltmetri dixhital DC me një kufi prej 0-50 V. Artikulli ofron një qark voltmetri në PIC16F676, si dhe një bord qarku të printuar dhe firmware. Voltmetri i përdorur për të organizuar treguesin në.
Specifikimet e voltmetrit:
- Rezolucioni i shfaqjes së rezultatit të matjes është 0.1V;
- Gabim 0.1 ... 0.2V;
- Furnizimi me tension i voltmetrit është 7 ... 20 V.
- Konsumi mesatar aktual 20 mA
Dizajni është bazuar në skemën e autorit N. Zayets nga artikulli "Milivoltmeter". Vetë autori është shumë bujar dhe ndan me dëshirë zhvillimet e tij, teknike dhe softuerike. Sidoqoftë, një nga të metat domethënëse të modeleve të tij (për mendimin tim) është baza e vjetëruar e elementeve. Përdorimi i të cilave, për momentin, nuk është plotësisht i arsyeshëm.
Figura 1 tregon një diagram skematik të versionit të autorit.
Do të kaloj shkurtimisht nyjet kryesore të qarkut. Çipi DA1 është një rregullator i rregullueshëm i tensionit, voltazhi i daljes i të cilit rregullohet nga një rezistencë e akorduar R4. Kjo zgjidhje nuk është shumë e mirë, pasi kërkohet një burim i veçantë 8V DC për funksionimin normal të voltmetrit. Dhe ky tension duhet të jetë konstant. Nëse tensioni i hyrjes ndryshon, atëherë tensioni i daljes do të ndryshojë, dhe kjo nuk është e pranueshme. Në praktikën time, një ndryshim i tillë çoi në djegien e mikrokontrolluesit PIC16F676.
Rezistenca R5-R6 është një ndarës i tensionit të hyrjes (i matur). DD1 - mikrokontrollues, HG1-HG3 - tre tregues të veçantë me shtatë segmente, të cilët janë mbledhur në një autobus informacioni. Përdorimi i treguesve të veçantë me shtatë segmente e komplikon shumë tabelën e qarkut të printuar. Kjo zgjidhje gjithashtu nuk është shumë e mirë. Po, dhe konsumi i ALS324A është i mirë.
Figura 2 tregon një diagram të qarkut të voltmetrit dixhital të ridizajnuar.
Figura 2 - Diagrami skematik i një voltmetri DC.
Tani merrni parasysh se çfarë ndryshimesh janë bërë në skemë.
Në vend të stabilizatorit integral të rregullueshëm KR142EN12A, u vendos të përdorej stabilizuesi integral LM7805 me një tension konstant të daljes + 5V. Kështu, ishte e mundur të stabilizohej në mënyrë të besueshme tensioni i funksionimit të mikrokontrolluesit. Një tjetër plus i kësaj zgjidhjeje është mundësia e përdorimit të tensionit të hyrjes (të matur) për të fuqizuar qarkun. Përveç nëse, sigurisht, ky tension është më shumë se 6 V, por më pak se 30 V. Për t'u lidhur me tensionin e hyrjes, thjesht mbyllni kërcyesin (jamperin). Nëse vetë stabilizuesi është shumë i nxehtë, ai duhet të instalohet në një radiator.
Për të mbrojtur hyrjen ADC nga mbitensioni, një diodë Zener VD1 u shtua në qark.
Rezistenca R4 së bashku me kondensatorin C3 rekomandohen nga prodhuesi për një rivendosje të besueshme të mikrokontrolluesit.
Në vend të tre treguesve të veçantë me shtatë segmente, u përdor një tregues i përbashkët.
Për të shkarkuar këmbët individuale të mikrokontrolluesit, u shtuan tre transistorë.
Në tabelën 1, mund të gjeni të gjithë listën e pjesëve dhe zëvendësimin e tyre të mundshëm me një analog.
Përcaktimi i pozicionit | Emri | Analog/zëvendësues |
C1 | Kondensator elektrolitik - 470mkFh35V | |
C2 | Kondensator elektrolitik - 1000uFx10V | |
C3 | Kondensator elektrolitik - 10mkFh25V | |
C4 | Kondensator qeramik - 0.1mkFx50V | |
DA1 | Stabilizues integral L7805 | |
DD1 | Mikrokontrolluesi PIC16F676 | |
HG1 | Treguesi LED me 7 segmente KEM-5631-ASR (OK) | Çdo tjetër me fuqi të ulët për tregues dinamik dhe i përshtatshëm për lidhje. |
R1* | Rezistenca 0,125W 91 kOhm | Madhësia SMD 0805 |
R2* | Rezistenca 0,125W 4,7 kOhm | Madhësia SMD 0805 |
R3 | Rezistenca 0,125W 5,1 ohm | Madhësia SMD 0805 |
R4 | Rezistenca 0,125W 10 kOhm | Madhësia SMD 0805 |
R5-R12 | Rezistenca 0,125W 330 Ohm | Madhësia SMD 0805 |
R13-R15 | Rezistenca 0,125W 4,3 kOhm | Madhësia SMD 0805 |
VD1 | Dioda Zener BZV85C5V1 | 1N4733 |
VT1-VT3 | Transistor BC546B | KT3102 |
XP1-XP2 | Gozhdoni kokën në bord | |
XT1 | Blloku i terminalit për 4 kontakte. |
Figura 3 - Pllaka e printuar e voltmetrit në PIC16F676 (ana e përçuesve).
Figura 4 - bordi i qarkut të shtypur në anën e vendosjes së pjesëve.
Figura 4 - Ana e printuar e vendosjes së pjesëve (dërrasa në figurë nuk është në shkallë).
Sa i përket firmuerit, ndryshimet nuk ishin domethënëse:
- U shtua çaktivizimi i shifrës së parëndësishme;
- Koha për lëshimin e rezultatit në treguesin LED me shtatë segmente është rritur.
Një voltmetër i montuar nga pjesë të njohura të punës fillon të punojë menjëherë dhe nuk ka nevojë për rregullim. Në disa raste, bëhet e nevojshme të rregulloni saktësinë e matjes duke zgjedhur rezistorët R1 dhe R2.
Pamja e voltmetrit është paraqitur në figurat 5-6.
Figura 5 - Pamja e voltmetrit.
Figura 6 - Pamja e voltmetrit.
Voltmetri i konsideruar në artikull u testua me sukses në shtëpi, u testua në një makinë të mundësuar nga një rrjet në bord. Nuk ka pasur përplasje. Mund të jetë e shkëlqyeshme për përdorim afatgjatë.
Video interesante
Më lejoni të përmbledh. Pas të gjitha ndryshimeve, doli aspak një voltmetër dixhital DC i keq në mikrokontrolluesin PIC16F676, me një kufi matjeje prej 0-50 V. Për të gjithë ata që do të përsërisin këtë voltmetër, u uroj komponentë të dobishëm dhe fat të mirë në prodhim!