PIC12F675'te yerleşik voltmetre. pic12f675'te amper-voltmetre - ölçüm ekipmanı - aletler Voltmetrenin teknik özellikleri

Mikroişlemciye dayalı bir voltmetre - ampermetre uygulama seçeneklerini anlamaya devam ediyoruz.
Dosyaların bulunduğu arşivi unutmayın, bugün onlara ihtiyacımız olacak.

Büyük göstergeler kurmak istiyorsanız, mevcut tüketimi MK bağlantı noktaları aracılığıyla sınırlama sorununu çözmeniz gerekecektir. Bu durumda göstergenin her basamağına tampon transistörlerin takılması gerekir.

Büyük boyutlu göstergeler

Bu seçenek için MK'nin çalışma mantığı, bitleri, yani RA0, RA1, RA5 bağlantı noktalarını kontrol etmek için çıkış sinyalinin ters çevrilmesi açısından programda yalnızca küçük bir değişiklik gerektirir.
Şimdi sadece neyin değişeceğini ele alalım, yani "Dinamik gösterge oluşturma fonksiyonu" kod adı altında zaten bildiğimiz alt rutini ele alalım. 2 Numaralı İlan(arşivdeki “tr_OE_30V” klasörüne veya makalenin ilk kısmına bakınız):

16. void Göstergesi ()( 17. while (show_digit< 3) { 18. portc = 0b111111; // 1 ->C 19. if (show_digit == 2)( gecikme_ms(1); ) 20. porta = 0b100111; 21. show_digit = show_digit + 1; 22. switch (show_digit) ( 23. durum 1: ( 24. if (digit1 == 0) ( ) else ( 25. Cod_to_PORT(DIGIT1); 26. PORTA &= (~(1)<<0)); //0 ->A0 27. ) break;) 28. durum 2: ( 29. Cod_to_PORT(DIGIT2); 30. PORTA &= (~(1<<1)); //0 ->A1 31.break;) 32.durum 3: ( 33.Cod_to_PORT(DIGIT3); 34.PORTA &= (~(1<<5)); //0 ->A5 35.break;)) 36.Delay_ms(6); 37. if (RA2_bit==0) (PORTA |= (1<<2);// 1 ->A2 38. Delay_ms(1);) 39. if ((show_digit >= 3)!= 0) break; 40. ) show_digit = 0;)

Sonuç olarak, “Aşkın Formülü” filmindeki demircinin sözlerini hatırlayın: “...eğer onu biri yaptıysa, başkası onu her zaman parçalara ayırabilir!”
İyi şanlar!

Okuyucu oyu

Makale 27 okuyucu tarafından onaylandı.

Bu cihazda yazar, mikro denetleyicinin yalnızca dört pininden gelen sinyallerle dört basamaklı, yedi öğeli bir LED göstergesini kontrol etmek için orijinal bir yöntem kullandı. Mikrodenetleyici programı voltmetre için otomatik kalibrasyon modu sağlar.

Artık geleneksel bir LED dijital göstergesinin bir seri-paralel kod dönüştürücüsü 74HC595 aracılığıyla bir mikro denetleyiciye bağlanması, kod dönüştürücüyü kontrol etmek için mikro denetleyicinin üç pininin ve göstergenin her basamağı için bir pinin daha kullanılmasını gerektirir. Bu nedenle dört basamaklı bir gösterge için yedi pin gerekir. Bu, bu tür göstergelerin küçük pimli mikro denetleyicilerle, örneğin yalnızca altı pime sahip olan (güç pimlerini saymadan) PIC12F675 ile kullanılmasını mümkün kılmaz.

İkinci adımda 74HC595'in 12 numaralı pinindeki yükselen kenar, kaydırma yazmacının sıfır içeriğini tutma kaydına yazar. Bu, göstergeyi tamamen kapatır.

Üçüncü aşamada, bilgi, mikro devrenin 14 pimindeki mikro denetleyici tarafından oluşturulan bir seri kod kullanılarak 74HC595 mikro devresinin kaydırma kaydına yüklenir. Pim 11 saat darbelerini alır.

Dördüncü aşamada, 74HC595 mikro devresinin 12 numaralı pininde artan seviye farkıyla, kaydırma yazmacından gelen bilgiler depolama kaydına girer ve katotlardaki yüksek seviyeler nedeniyle gösterge bitleri sönük kalır.

Beşinci aşamada, 74HC595 mikro devresinin çıkışlarına paralel kod çıkışının amaçlandığı deşarjın ortak katodunda program, elemanlarını bu koda göre açarak düşük seviyeyi ayarlar. Bu noktada kesme işlemi sona erer ve göstergenin ayarlı durumu bir sonraki kesmeye kadar değişmeden kalır.

Sekiz bitlik bir göstergeyi kontrol etmek için sekiz mikro denetleyici çıkışı gereklidir. Bu durumda, ilave dört pimden gelen sinyaller, deşarjların katotlarındaki seviyeleri basitçe kontrol eder. Bu durumda, sırasıyla hem ortak katotlu hem de ortak anotlu göstergelerin, bağlantı elemanlarının veya deşarjların kod dönüştürücünün çıkışlarına kullanılmasının mümkün olduğunu belirtmekte fayda var. Aşağıda belirtilen nedenlerden dolayı, ilk durumda dinamik gösterimin öğe öğe, ikinci durumda parça parça düzenlenmesi tercih edilir.

Şimdi açıklanan prensibi kullanan bir voltmetreden bahsedelim.

Ana teknik özellikler

Ölçülen voltaj, V.................. 0...80

Ölçüm çözünürlüğü, V......0,1

Doğruluk.............%0,5 + birim. ml. çözünürlük

Besleme gerilimi, V..............7...15

Akım tüketimi, mA, artık yok..................................30

Voltmetre devresi Şekil 2'de gösterilmektedir. 1. Eleman bazında dinamik ekranı kullanır. Her an, HG1 göstergesinin tüm basamaklarında aynı adı taşıyan bir grup elementin anotlarında yüksek bir seviye ayarlanır. Bu elemanların parlaması gereken deşarjların ortak katot terminallerinde düşük bir seviye, aksi halde yüksek bir seviye ayarlanır. Lütfen aynı ada sahip öğelerin tüm kategorilerde aynı anda etkinleştirilebileceğini ancak geçerli zamanda her kategoride yalnızca bir öğenin etkinleştirildiğini unutmayın. Bu nedenle elemanların anotlarını, yük kapasitesi mikro denetleyicinin çıkışlarından daha yüksek olan DD2 mikro devresinin çıkışlarına bağlamayı seçtik.

Pirinç. 1. Voltmetre devresi

2 ms kesinti periyodu ile gösterge üzerindeki görüntü yenileme hızı 64 Hz olup, yanıp sönmesi gözle görülmez. Seçilen dinamik gösterge yöntemi, gösterge LED'leri aracılığıyla akımı sınırlayan dirençlerin (R4-R7) sayısının yarıya indirilmesini de mümkün kıldı.

Mikrodenetleyici PIC12F675-I/P (DD1), GP0 ve GP3 I/O hatlarının dinamik göstergesinde boş kalır. Birincisi bir ADC girişi olarak kullanılır, ölçülen voltaj ona bir R1R2 bölücü aracılığıyla sağlanır. GP3 hattında, S1 atlama telinin yokluğunda, R3 direnci sayesinde, voltmetreyi kalibrasyon moduna geçiren bir sinyal görevi gören yüksek bir mantıksal seviye ayarlanır. Jumper takılıysa bu pinin seviyesi düşüktür ve voltmetre normal şekilde çalışır.

S1 atlama teli eksikken voltmetreyi ilk kez açtığınızda, HG1 göstergesinde en sağdaki işaret yanıp sönerek görüntülenecektir. Bu durumda cihazın girişine mümkün olduğunca 80 V'a yakın bir voltaj uygulanmalı ve standart bir voltmetre ile izlenmelidir. S1 jumper'ına yönelik temas pedlerinin kısa süreli bağlantısıyla cihaz, kalibrasyon katsayısını hesaplayacak, hatırlayacak ve gelecekte kullanacaktır.

Ancak 80 V oldukça yüksek bir voltajdır ve bunu elde etmekte zorluklar yaşanabilir. Bu durumda referans gerilim değerini gösterirken cihazın kapatılıp tekrar açılması gerekir. , göstergede ve bir sonraki kapatma ve açma işleminde - , , tekrar ve daha ileride bir daire şeklinde görünecektir. Kalibrasyon mevcut en yüksek voltajda yapılmalıdır. Referans voltajı ne kadar yüksek olursa kalibrasyon da o kadar doğru olur. Kalibrasyon sırasında giriş voltajı referans voltajından çok farklıysa katsayı hesaplanmayacak ve göstergede gösterilmeyecektir.

Kalibrasyondan sonra voltmetreyi kapatın ve son olarak S1 atlama telini takın, aksi takdirde onu bir sonraki açışınızda her şeyi tekrarlamanız gerekecektir. Voltmetre, ilk açıldığında S1 jumper'ı zaten takılıysa kalibrasyon olmadan çalışabilir. Bu durumda programda yazılan katsayıyı kullanır ancak hata %10'u aşabilir. Göstergenin en sağ hanesindeki nokta sizi bu konuda uyaracaktır.

Analogdan dijitale dönüşüm, işletim bileşenlerinden kaynaklanan paraziti azaltmak için mikro denetleyicinin "uyku" modunda gerçekleştirilir. Dönüşümün tamamlanmasının ardından bu durumdan otomatik olarak çıkar.

Cihaz, entegre bir voltaj dengeleyici DA1 kullanılarak elde edilen 5 V'luk bir voltajla çalışır. Çıkış voltajının stabilitesi çok daha kötü olduğundan, şemada belirtilen yerine 78L05 dengeleyiciyi yalnızca son çare olarak kullanabilirsiniz. Parametreleri bozmadan LP2951 stabilizatörünü kullanabilirsiniz. Mikro denetleyicinin dahili koruyucu diyotu ile birlikte 5,6 V voltaj için Zener diyot VD1, ölçülen voltaj izin verilen değeri aştığında ikincisini hasardan korur. Sınırlayıcı olmadan bu durumda mikro denetleyicinin besleme voltajı kritik derecede artabilir.

Cihaz, Şekil 2'de gösterilen 1,5 mm kalınlığında tek taraflı folyo kaplı fiberglas laminattan 40x36 mm ölçülerinde baskılı devre kartı üzerine monte edilmiştir. 2. Çoğu direnç ve kapasitör 0805 boyutunda yüzeye monte edilir. Artan voltajda güvenilir çalışma için R1 direnci 0,5 W çıkış gücüyle kullanılır. Kondansatör C1, seramik kondansatör veya oksit kondansatör olarak monte edilebilir ve bunun için kartta C1 olarak adlandırılan bir koltuk sağlanır." FYQ-3641AHR-11 göstergesi, 3641A serisinden bir başkasıyla veya üç haneli bir göstergeyle değiştirilebilir. 3631A serisi, kartı yeniden oluşturmadan. Monte edilmiş cihaz kartının bir fotoğrafı, Şekil 3'te gösterilmektedir.

Birkaç yıldır radyo elektroniği üzerinde çalışıyorum ama hala normal bir güç kaynağım olmadığını itiraf etmekten utanıyorum. Birleştirilmiş cihazlara elimde ne varsa onunla güç veriyorum. Herhangi bir voltaj stabilizasyonu veya çıkış akımı sınırlaması olmayan diyot köprüsüne sahip her türlü yarı ölü akü ve transformatörden. Bu tür sapkınlıklar montajlı yapı için oldukça tehlikelidir. Sonunda normal bir güç kaynağı kurmaya karar verdim. Ve montaja bir amper-voltmetre ile başladım. Elbette başka birinden başlamak gerekiyordu ama zaten öyle. Biraz programlama yaptığım için kendim bir ekran ölçer geliştirmeye karar verdim. Ekran Nokia-1202'den bir ekrandır. Muhtemelen bu ekranla herkese işkence ettim ama 2x16 HD44780'den 3 kat daha ucuz (en azından bizim için). Oldukça lehimlenebilir bir konektör ve genel olarak iyi özellikler. Kısacası - voltaj ve akım ölçer için iyi bir seçenek.

Güç kaynağı için dijital amper-voltmetrenin elektrik devresi

Dijital amper-voltmetre panosunun çizimi

Birinci ve ikinci satırlar 300 ADC ölçümünden elde edilen ortalama voltaj ve akım değerlerini gösterir. Bu daha fazla ölçüm doğruluğu için yapılır. Üçüncü satır Ohm kanunu kullanılarak hesaplanan yük direncini gösterir. Öncelikle güç tüketiminin çıkış olduğundan emin olmak istedim ama bir direnç yaptım. Belki daha sonra onu güce çevireceğim. Dördüncü satır DS18B20 sensörü tarafından ölçülen sıcaklığı gösterir. 0 ila 99 santigrat derece arasındaki sıcaklıkları ölçecek şekilde programlanmıştır. Çıkış transistörünün soğutucusuna veya güçlü ısıtmanın olduğu başka bir devre elemanına monte edilmelidir.

Transistörlü radyatörü soğutmak için mikrodenetleyiciye bir soğutucu da bağlayabilirsiniz. DS18B20 sensörü tarafından ölçülen sıcaklık değiştiğinde hızını değiştirecektir. PB3 pininde bir PWM sinyali var. Soğutucu bu çıkışa bir güç anahtarı aracılığıyla bağlanır. Güç anahtarı olarak MOSFET transistörünü kullanmak en iyisidir. 90 derece sıcaklıkta fan maksimum hıza sahip olacaktır. Sıcaklık sensörü takılmamış olabilir. Bu durumda dördüncü satırda KAPALI ifadesi görüntülenecektir. Soğutucuyu doğrudan bağlıyoruz. PB3'ün çıkışı 0 olacaktır.

Arşivde iki ürün yazılımı seçeneği vardır. Biri 5 amperlik maksimum ölçülen akım için, ikincisi ise 10 ampere kadar. Ölçülen maksimum voltaj 30 volttur. Yapılan hesaplamalara göre LM358 op-amp'ın kazanç faktörü 10 olarak seçilmiştir. Farklı yazılımlar için şönt seçmeniz gerekmektedir. Herkes bir ohm'un yüzlercesini ve hassas dirençleri ölçme yeteneğine sahip değildir. Bu nedenle devrede iki adet trimleme direnci bulunmaktadır. Ölçüm okumalarını düzeltebilirler.

Arşivde bir de baskılı devre kartı bulunmaktadır. Fotoğrafta ufak farklılıklar var - orada biraz ayarlandı. Bir jumper çıkarıldı ve boyut 5 mm daha küçük. Amper-voltmetre okumalarının kararlılığı yüksektir. Bazen yalnızca yüzde bir oranında yüzer. Gerçi bunu sadece Çinli test cihazımla karşılaştırdım. Bu benim için oldukça yeterli.

İlginiz için hepinize teşekkür ederim.

ARŞİV:

Modernize edilmiş versiyon

Burada onu 50A'ya kadar ölçecek şekilde değiştirdim. 0,01 ohm şant. Op-amp kazancı yaklaşık 6 ila 7 arasındadır. Dirençlerin yeniden hesaplanması gerekecektir. Sigortalar öncekiyle aynı.

Bir laboratuvar güç kaynağı için ekran ölçüm cihazının yükseltilmiş bir versiyonunu dikkatinize sunmak istiyorum. Önceden ayarlanmış belirli bir akım aşıldığında yükü kapatma özelliği eklendi. Geliştirilmiş voltammetrenin yazılımını aşağıdan indirebilirsiniz. Dijital akım ve gerilim ölçerin devre şeması.

Diyagrama çeşitli ayrıntılar da eklendi. Kontrollerden bir düğme ve 10 kiloohm'dan 47 kiloohm'a kadar değişken bir direnç vardır. Direnci devre için kritik değildir ve görebileceğiniz gibi oldukça geniş bir aralıkta değişebilir. Ekrandaki görünüm de biraz değişti. Güç ve amper saat gösterimi eklendi.

Açma akımı değişkeni EEPROM'da saklanır. Bu nedenle, kapattıktan sonra her şeyi yeniden yapılandırmanıza gerek kalmayacaktır. Geçerli ayar menüsüne girmek için düğmesine basmanız gerekir. Değişken direnç düğmesini çevirerek rölenin kapanacağı akımı ayarlamanız gerekir. Atmega8 mikro denetleyicisinin PB5 pinine bir transistör anahtarı aracılığıyla bağlanır.

Kapanma anında ekranda ayarlanan maksimum akımın aşıldığı belirtilecektir. Butona bastıktan sonra maksimum akım ayar menüsüne döneceğiz. Ölçüm moduna geçmek için düğmeye tekrar basmanız gerekir. Mikrodenetleyicinin PB5 çıkışına Log 1 gönderilecek ve röle açılacaktır. Bu tür akım izlemenin dezavantajları da vardır. Koruma anında çalışmayacaktır. Tetikleme onlarca milisaniye sürebilir. Çoğu deneysel cihaz için bu dezavantaj kritik değildir. Bu gecikme insanlar tarafından görülemez. Her şey bir anda olur. Yeni bir PCB geliştirilmedi. Cihazı tekrarlamak isteyen herkes, baskılı devre kartını önceki versiyondan biraz düzenleyebilir. Değişiklikler önemli olmayacaktır.

Herhangi bir sorunuz varsa lütfen forumla iletişime geçin. İlginiz için teşekkür ederiz. Boozer amper-voltmetreyi tamamladı.

ARŞİV:
Forum