Ev, dizayn, təmir, dekorasiya. Həyət və bağ. Öz əllərinizlə

ATtiny13 mikrokontroller, proqram və çap dövrə lövhəsində hazırlanmış evdə hazırlanmış rəqəmsal ampermetrin sxematik diaqramı və təsviri.

Bir vaxtlar bu sətirlərin müəllifi hələ 1976-cı ildə SSRİ-də doğulmuş çox maraqlı bir cihazla qarşılaşdı - onu sadəcə lazımsız kimi verdilər. Bu cihaz ADZ-101U2 adlanırdı və bu, sovet konstruktivizminin tipik nümunəsi idi: yuxarıda daşıma tutacağı və içərisində güclü birfazalı transformator olan iyirmi kiloqramlıq ağır "çamadan".

Ancaq ən maraqlısı odur ki, bu "çamadanda" tamamilə arxa panel yox idi - və ümumiyyətlə cihaz onu "əkməyi" bacardığı üçün yox. Və burada əsas məqam ondan ibarət idi ki, onun hər iki paneli... öndə idi! Bir tərəfdə "çamadan" qaynaq maşını, digər tərəfdən isə avtomobil akkumulyatorları üçün şarj cihazı idi.

Və əgər "qaynaqçı" kimi o, heç bir xüsusi duyğu oyatmayıbsa, bu, yaxşıdır, çünki yalnız 50 A alternativ cərəyan var; onda “zaryadka” mütləq məişətdə zəruri bir şeydir. Cihazın sınaqları onun tam döyüş qabiliyyətini təsdiqlədi (hətta qaynaq işlədi!), lakin, əlbəttə ki, onun çatışmazlıqları da yox idi.

Problemin mahiyyəti ondan ibarət idi ki, "şarj cihazının" standart ampermetri naməlum istiqamətdə itdi və cihazın əvvəlki sahibi onun üçün tamamilə "ekvivalent" bir əvəz tapdı - bir növ hərbi yük maşınından bükülmüş bir avtomobil ampermetri, və ±30 A çox "məlumatlandırıcı" miqyaslı!

Aydındır ki, belə bir cihazdan istifadə edərək batareyanın doldurulmasına (və şarj cərəyanı cəmi 3-6 A!) nəzarət etmək, yumşaq desək, problemlidir - sanki ümumiyyətlə yoxdur...

Buna görə də, "yük maşınının göstərici sayğacını" 0-10 A aydın şkalası olan bir az və ya daha az adekvat bir cihazla əvəz etmək qərara alındı. Bu rol üçün ideal namizəd daxili şuntlu siferblat panelli ampermetr kimi görünürdü. - əvvəllər demək olar ki, bütün sovet istehsalı olan "zaryadlayıcılarda" və bir çox başqa yerlərdə istifadə olunanlardan biri.

Bununla birlikdə, elektrik mağazalarında ilk gəzinti və "nasazlıqlar" məyusluq gətirdi: belə çıxır ki, istədiyiniz cihaza uzaqdan bənzəyən heç bir şey uzun müddətdir satışda deyil ...

Beləliklə, o dövrdə müəllif Çin möcüzə saytlarının sonsuz genişlikləri ilə hələ tanış deyildi, buna görə də əlləri yenidən lehimləmə dəmirinə çatdı, bunun nəticəsində diaqramı Şəkil 1-də göstərilən bir cihaz hazırlanmışdır. 1 və xüsusiyyətlər Cədvəl 1-də verilmişdir:

Cədvəl 1. Cihazın xüsusiyyətləri.

Sxematik diaqram

Bu ampermetrdə ölçmə nəticələrini göstərmək üçün bir cüt 7 seqmentli LED göstəricilərdən istifadə etmək qərara alındı. Bu cür göstəricilər, 16xx tipli yeni qurulmuş LCD modulları ilə müqayisədə bir qədər arxaik olmasına baxmayaraq, bir sıra danılmaz üstünlüklərə malikdir: onlar daha etibarlı və davamlıdır; neft məhsulları ilə təmasdan pisləşməyin və buludlu olmayın (və qarajda yağlı əllər adi bir şeydir, LED göstəricilərindəki rəqəmlər daha parlaq və daha çox "oxunur" - xüsusilə uzaqdan; və bundan əlavə, LED-lər deyil qarajda hər hansı bir soyuqdan qorxur - soyuqda sadəcə "kor olan" LCD-dən fərqli olaraq.

Yaxşı, LED matrisinin lehinə son arqument - bu inkişafın kontekstində - uzun 1602 sadəcə şarj cihazının korpusunda ampermetr üçün standart çuxura (dəyirmi və çox kiçik!) uyğun gəlməməsi idi. Göstəricinin növünə qərar verdikdən sonra başqa bir sual ortaya çıxdı - bu cihaz üçün əsas olaraq hansı mikrokontrolörün istifadə ediləcəyi.

Şübhə yox idi ki, bu dövrə xüsusi olaraq bir MK üzərində qurulmalı idi - "CMOS səpilmə" üzərində ampermetr hazırlamaq fikrinizi zədələyə bilər. İlk baxışdan ən bariz həll "işgücü" ATtiny2313-dir - bu MK kifayət qədər inkişaf etmiş bir arxitekturaya malikdir və giriş/çıxış xətlərinin sayı LED matrisini birləşdirmək üçün olduqca uyğundur.

Ancaq burada hər şey o qədər də sadə olmadığı ortaya çıxdı - axırda cərəyanı ölçmək üçün MK analoqdan rəqəmsal çevirici daxil etməlidir, lakin nədənsə Atmel mühəndisləri "2313-cü" bu funksiya ilə təchiz etmədilər... Meda ailəsi fərqli bir məsələdir: bu çiplərdə mütləq "bortda" ADC modulu var.

Ancaq digər tərəfdən, hətta ATMega8v - "yaşlı" ailənin ən sadə nümayəndəsi kimi - sadə bir ampermetrin qurulması üçün tələb olunandan daha çox funksionallığa malikdir. Və bu, dizayna klassik yanaşma baxımından artıq ən yaxşı həll yolu deyil!

Burada "dizayn üçün klassik yanaşma" sözdə "lazımi minimum prinsipi" deməkdir (bu sətirlərin müəllifi yeni açılmış "Arduinlərə" zidd olaraq onun qızğın tərəfdarıdır), ona görə hər hansı bir sistem olmalıdır. minimum mümkün miqdarda resurslardan istifadə etməklə dizayn; və son nəticə mümkün qədər az istifadə olunmamış elementlərdən ibarət olmalıdır. Buna görə də, bu prinsipə uyğun olaraq - sadə bir cihaz - sadə bir mikrokontroller və başqa bir şey yoxdur!

Düzdür, bütün sadə MK-lar tapşırıq üçün uyğun deyil. Məsələn, ATtinyl3-ü götürün - ADC-yə malikdir, sadə və ucuzdur; Bəli, sadəcə olaraq kifayət qədər giriş-çıxış xətləri yoxdur - iki "yeddi seqmentli cihaz" matrisini birləşdirmək üçün ...

Baxmayaraq ki, bir az xəyal edirsinizsə, onda bu problem tamamilə həll edilə bilər - bir qəpik sayğacının köməyi ilə K176IE4 və bu sayğacı idarə edən sadə bir alqoritm.

Bundan əlavə, bu yanaşma hətta müsbət cəhətlərə malikdir - birincisi, göstəricinin hər bir seqmentində cərəyan məhdudlaşdıran bir rezistoru "asmağa" ehtiyac yoxdur (cari generatorlar sayğacın çıxış mərhələlərində artıq mövcuddur); ikincisi, bu dövrədə həm ümumi bir katod, həm də ümumi anod olan bir göstəricidən istifadə edə bilərsiniz - "ümumi anoda" keçmək üçün VT1 və VT2 tranzistorlarının, pin bağlantısını dəyişdirməlisiniz. 6 DD2 1 kOhm rezistor vasitəsilə +9 V xəttinə, R3-ün sol pininə isə yerə qoşulur.

düyü. 1. ATtiny13 mikrokontrolöründə evdə hazırlanmış ampermetrin (10A-a qədər) sxematik diaqramı.

MK istifadə edərək sayğacı idarə etmək üçün yalnız iki xəttdən istifadə etməlisiniz: biri sayma siqnalı (C), digəri isə sıfırlama siqnalı (R).

Üstəlik, cihazın sınaqları zamanı məlum oldu ki, K176IE4 CMOS çipi birbaşa MK xətlərinə qoşularaq TTL səviyyələri ilə kifayət qədər etibarlı işləyir - heç bir əlavə koordinasiya olmadan.

Və daha iki MK xətti dinamik göstərici yaradaraq VT1-VT2 düymələrini idarə edir. DD2 sayğacına nəzarət prosedurunun həyata keçirildiyi mənbə kodu fraqmenti siyahıda göstərilir:

düyü. 2. K176IE4 üçün nəzarət proseduru.

Prosedur aşağı səviyyəli AVR-Assembler dilində yazılmışdır; lakin istənilən yüksək səviyyəli dilə asanlıqla tərcümə oluna bilər. Temp registrində prosedur göstəricidə göstərilmək üçün K176IE4 sayğacına göndərilməli olan bir nömrə alır; mikrokontrolörün B portunun 1-ci sətri sayğacın sıfırlanması girişinə (R), 2-ci sətir isə onun əks girişinə (C) qoşulur.

Sayğacın dəyişdirilməsi anında nömrələrin titrəməsinin qarşısını almaq üçün bu proseduru çağırmazdan əvvəl MK-nın B portlarının 0 və 4-cü sətirlərinə log.O tətbiq etməklə VT1 və VT2 tranzistorlarını bağlayaraq hər iki biti söndürmək lazımdır; Yaxşı, prosedur işlədikdən sonra artıq bir və ya digər göstərici rəqəmini yandıra bilərsiniz. Yeri gəlmişkən, K176IE4 sayğacı sayəsində 7x4 indikator matrisini istənilən MK-ya yalnız 6 giriş/çıxış xəttindən (ikisi sayğacı idarə etmək üçün, daha dördü isə bitlərin dinamik keçidi üçün) istifadə etməklə birləşdirə bilərsiniz.

Əgər siz K176IE4-ə "tərəfdaş" kimi başqa sayğac əlavə etsəniz - on günlük sayğac K176IE8 - ondan atqıları "skan etmək" üçün istifadə edin; onda MK-ya 10-a qədər tanışlıqdan ibarət göstərici matrisini qoşmaq mümkün olacaq, bunun üçün yalnız 5 giriş-çıxış xətti (ikisi K176IE8-i idarə etmək üçün, ikisi K176IE4 üçün; digəri isə həmin anda göstəricini söndürmək üçün) ayırıb. K176IE4 hesablanması)!

Belə bir vəziyyətdə, dinamik göstərici alqoritmi yuxarıdakı siyahıda verilmiş K176IE4 sayğacına rəqəm ötürmə alqoritminə bir çox cəhətdən oxşar olan K176IE8 sayğacını idarə etmək üçün azaldılacaqdır.

Göstərici matrisinin belə bir əlaqəsinin çatışmazlıqları - "əlavə" mikrosxemin istifadəsinə əlavə olaraq - dövrəyə əlavə +9 V enerji təchizatı daxil etmək ehtiyacını ehtiva edir, çünki CMOS sayğaclarını +5 V-dan gücləndirmək cəhdləri, təəssüf ki, uğursuz oldu...

Bu cihazda göstərici kimi, dinamik göstərici ilə dövrələrdə işləmək üçün nəzərdə tutulmuş ümumi katodlu demək olar ki, hər hansı ikili "yeddi seqmentli" cihazdan istifadə edilə bilər. Mövcud dörd bitdən yalnız ikisini istifadə edərək, dörd bitlik matrisdən istifadə etmək də mümkündür.

Düzdür, ampermetr dövrəsində işləyərkən kiçik bir problem yarandı - ondalık nöqtəni birləşdirməklə: axırda o, yüksək dərəcəli rəqəmdə yanmalı, aşağı dərəcəli rəqəmdə yanmamalıdır.

Hər şeyi "ağıllı" etsəniz, "asmaq" üçün - bu vergülün dinamik idarəsi üçün - MK-nin başqa bir ayağını (K176IE4 vergülləri idarə etmək üçün heç bir vasitə təmin etmədiyi üçün) ayırmaq yaxşı olardı. üzərindəki göstərici çıxış , vergüllərdən məsuldur.

Lakin, MK-nın bütün giriş/çıxış xətləri artıq işğal olunduğundan, biz bu problemi zəriflikdən uzaq şəkildə həll etməli olduq: "matris" indikatorunun müvafiq çıxışını gücləndirərək, hər iki vergülü daim işıqlandırmaq qərarına gəldik. +9 V xəttindən cərəyan məhdudlaşdıran rezistor R3 vasitəsilə (müqavimətini seçərək, digər seqmentlərə nisbətən vergülün parıltısının parlaqlığını bərabərləşdirə bilərsiniz); və sadəcə olaraq əlavə vergülü aşağı ardıcıllıqla (uzaq sağda) bir damla qara nitro boya ilə örtün.

Texniki baxımdan belə bir həll çətin ki, ideal adlandırıla bilər; amma bu şəkildə “uydurulmuş” vergül heç də göz oxşamır...

Cərəyan sensoru kimi hər birinin gücü 5 Vt olan iki paralel bağlı rezistor R1 və R2 istifadə olunur. R1 və R2 cütünün əvəzinə 0,05 Ohm müqaviməti olan bir rezistor quraşdırmaq olduqca mümkündür - bu halda onun gücü ən azı 7 Vt olmalıdır.

Üstəlik, mikrokontroller proqram təminatı ölçmə şuntunun müqavimətini seçmək imkanı verir - bu dövrədə həm 0,05 ohm, həm də 0,1 ohm cərəyan sensoru istifadə edilə bilər.

Mikrokontrolörün müəyyən bir vəziyyətdə istifadə olunan şuntun müqavimətini təyin etmək üçün 0x00 ünvanında yerləşən EEPROM yaddaş hüceyrəsinə müəyyən bir dəyər yazmaq lazımdır - 0,1 Ohm müqavimət üçün bu, 128-dən kiçik istənilən rəqəm ola bilər ( bu halda MK nəticə ölçmələrini 2-yə böləcək); və müqaviməti 0,05 Ohm olan şuntdan istifadə edərkən, müvafiq olaraq, bu hüceyrəyə 128-dən çox rəqəm yazılmalıdır.

Cihazı diaqramda göstərilən 0,05 ohm şuntla idarə etməyi planlaşdırırsınızsa, o zaman göstərilən hüceyrəni yazmaqdan ümumiyyətlə narahat olmaq lazım deyil, çünki yeni (və ya "sıfıra silinmiş") MK bütün yaddaş hüceyrələrində 255 (0xFF) nömrəsinə sahib olacaq.

Cihaz ya ayrı bir mənbədən - ən azı 12 V gərginliklə və ya şarj cihazının güc transformatorundan qidalana bilər. Enerji şarj transformatorundan verilirsə, bunun üçün şarj dövrəsinə heç bir şəkildə bağlı olmayan ayrıca bir sarğı istifadə etmək məsləhət görülür; bununla belə, ampermetri doldurma sarğılarından birindən gücləndirmək mümkündür.

Bu halda, təchizatı gərginliyi "şarj cihazı" nın rektifikator körpüsündən əvvəl (yəni, birbaşa sarımdan) alınmalı və hər iki ampermetrin elektrik naqillərinin qırılmasına 75 Ohm/1 Vt rezistor qoşulmalıdır. Rezistorlar VD1-4 körpüsünün "mənfi" diodlarını şarj cərəyanının bir hissəsinin onlardan keçməsindən qorumaq üçün lazımdır.

Fakt budur ki, bu rezistorları quraşdırmadan cihazı doldurma sarğısına bağlasanız, VD1-4 körpüsünün ümumi "torpaq"ını və şarj cihazının diod körpüsünü nəzərə alaraq, batareyanın doldurulma cərəyanının təxminən yarısı olacaq. şarj cihazının rektifikatorunun güclü diodları vasitəsilə deyil, VD1-4 körpüsünün "mənfi" qolu vasitəsilə sarğıya qayıdın, aşağı güclü 1N4007-nin güclü istiləşməsinə səbəb olur.

Bu rezistorların quraşdırılması cihazın tədarük cərəyanını məhdudlaşdıracaq və VD1-4 diod körpüsünü şarj cərəyanının axınından qoruyacaq, bu, indi demək olar ki, tamamilə "düzgün" dövrə boyunca - şarj cihazının rektifikatorunun güclü diodları vasitəsilə axacaq.

Sxematik diaqram

Bu ampermetr üçün çap dövrə lövhəsi xüsusi bir şarj cihazının korpusunda xüsusi oturacaqlar üçün hazırlanmışdır; onun çertyoyu şək. 3-də göstərilmişdir.

Göstərici matrisi ayrıca quraşdırılmışdır - kiçik bir boşqabda (30x40 ölçülü "çörək taxtası") əsas lövhəyə M2.5 boltlar ilə boşluqlar vasitəsilə, quraşdırma tərəfində; və ona 10 telli kabellə qoşulur.

Yaranan "sendviçin" başqa bir hissəsi, pleksiglasdan hazırlanmış dekorativ ön paneldir, arxa tərəfində bir qutudan nitro boya ilə boyanmış (yalnız kiçik bir düzbucaqlı - göstərici üçün "pəncərə") boyanmamış qalmalıdır.

Ön panel həm də quraşdırma tərəfdən əsas lövhəyə bərkidilir (m3 boltları ilə boşluqlar ilə - onlar həmçinin cihazı şarj cihazının korpusuna bağlayırlar). R1 və R2 rezistorlarına gedən yüksək cərəyan dövrəsinin çap edilmiş izləri mümkün qədər geniş edilməli və rezistorların telləri bütün uzunluğu boyunca onlara lehimlənməlidir, eyni zamanda qalın bir təbəqə ilə quraşdırma gücləndirilməlidir. lehimdən.

Cihazı şarj cihazına birləşdirmək, başlarını lövhəyə lehimləmək və digər tərəfdən qoz-fındıq ilə bərkidmək üçün iki M3 boltundan istifadə etmək məsləhətdir.

düyü. 3. Mikrokontrollerdə rəqəmsal ampermetr dövrəsi üçün çap elektron lövhəsi.

Proqram

MK-ya "profirm proqram" yazarkən, daxili saat generatorundan 1,2 MHz tezliyində işləmək üçün konfiqurasiya edilməlidir. Bunu etmək üçün saat tezliyi 9,6 MHz-ə bərabər seçilməlidir və daxili saat bölücü 8 ilə aktivləşdirilməlidir.

Əməliyyat etibarlılığını artırmaq üçün daxili güc nəzarətçisini (BOD modulu) işə salmaq, təchizatı gərginliyi 2,7 V-dan aşağı düşəndə ​​MK-nı sıfırlamaq üçün təyin etmək də məqsədəuyğundur.

Bütün parametrlər Fuse hüceyrələrinin konfiqurasiyasına müvafiq dəyərlər yazmaqla edilir: SUT1=1, SUT0=0, CKDIV8=0, BODLEVEL1 =0, BODLEVELO=1, WDTON=1. Qalan "sigortalar" standart olaraq buraxıla bilər.

Sprint Layout formatında mikrokontroller və çap dövrə lövhəsi üçün proqram təminatı - Yüklə.

düyü. 3. Attiny13 üçün ampermetr lövhəsi yığılmışdır.

düyü. 4. Attiny13-də ampermetr lövhəsi yığılmışdır (arxadan görünüş).

Bu gün sizə ucuz bir mikrokontrolördə gərginliyi, cərəyanı, enerji istehlakını və amper-saatları ölçmək imkanı olan universal, sadə ölçmə cihazını necə edəcəyinizi söyləyəcəyəm. PIC16F676 aşağıdakı sxemə uyğun olaraq.

Bir voltampervatmetrin sxematik diaqramı

DIP hissələrində çap dövrə lövhəsi 45x50 mm olduğu ortaya çıxdı. Həmçinin arxivdə SMD hissələri üçün çap dövrə lövhəsi var.

Mikro nəzarətçi üçün PIC16F676İki proqram təminatı var: birincisində - gərginliyi, cərəyanı və gücü ölçmək imkanı - vapDC.hex, və ikincidə - birincidə olduğu kimi, yalnız amper/saat ölçmə qabiliyyəti əlavə edildi (həmişə lazım deyil) - vapcDC.hex.

Çap dövrə lövhəsində boz rəngdə göstərilən rezistor göstəricidən asılı olaraq bağlanır: ümumi katodlu bir göstərici istifadə etsək, onda MK-nin 11-ci ayağından gələn rezistor (1K) +5-ə qoşulur və əgər göstərici ümumi bir anoda malikdir, sonra rezistoru ümumi telə bağlayırıq.

Mənim vəziyyətimdə göstərici və ümumi katod, rezistor MK-nın 11-ci ayağından +5-ə qədər lövhənin altında yerləşirdi.

" düyməsini qısaca basın IN"iş rejiminin göstəricisini aktivləşdirir: gərginlik "-U-", cərəyan "-I-", güc "-P-", amper/saat sayğacı "-C-". Op-amp-a bəzi nümunələr LM358çıxışda müsbət ofset var, bu, sayğacın rəqəmsal korreksiyası ilə kompensasiya edilə bilər. Bunu etmək üçün cari ölçmə rejiminə keçməlisiniz, “-I-”. " düyməsini 7-8 saniyə saxlayın N" indikatorunda "-S.-" yazısı görünənə qədər. Sonra " düyməsini istifadə edin. IN"Və" N» ofseti “0” tənzimləyin. Düymələr basılırsa, göstərici birbaşa sabiti göstərir, basıldığında cari oxunuşlar düzəldilir. Rejimdən çıxın - eyni vaxtda düymələri basaraq " IN"Və" N". Nəticə "-3-" işarəsidir, yəni qeyri-sabit yaddaşda qeyd olunur. Amper/saat sayğacı " düyməsini basaraq sıfırlanır. N"3-4 san.

Mənim vəziyyətimdə yalnız düyməni qoyuram " IN", iş rejimini dəyişdirmək üçün. Düymə " N"Mən bunu demirəm, çünki op-amp varsa cari düzəliş tələb olunmur LM358 yenidir, onda praktiki olaraq yerdəyişmə yoxdur və əgər varsa, əhəmiyyətsizdir. Seqment göstəricisini cihazın qutusuna asanlıqla əlavə edilə bilən, məsələn, çevrilmiş ATX enerji təchizatına quraşdırılmış ayrı bir lövhəyə qoymuram.

Yığılmış cihaza güc qoşuruq, ölçülmüş gərginliyi və cərəyanı təmin edirik, multimetr oxunuşlarına uyğun olaraq kəsmə rezistorlarından istifadə edərək voltmetr və ampermetr oxunuşlarını tənzimləyirik.

Nəticədə, voltamperwatt sayğacının bütün tikintisi folqa fiberglas olmadan 150 rubla başa gəldi. Ponomarev Artyom səninlə idi ( stalker68), saytın səhifələrində yenidən görüşənədək Radio dövrələri !

VOLTAMPERWATTMETER məqaləsini müzakirə edin

Bu cihaz daxili on bitlik ADC istifadə edərək PIC16F676-da həyata keçirilir. Voltmetr 30V DC-ə qədər gərginliyi ölçə bilər və tezgah üstü enerji təchizatı və ya müxtəlif alət panellərində istifadə edilə bilər.
Gərginliyi göstərmək üçün ümumi anodlu üç yeddi seqmentli göstərici istifadə olunur. Məlumat dinamik olaraq göstəricilərdə göstərilir (multipleksləmə), yeniləmə tezliyi təxminən 50 Hz-dir.

Voltmetr dövrəsi:

Bölücü çıxış gərginliyi
Varsayılan olaraq, bir PIC mikrokontrolöründə ADC istinad gərginliyi VCC-yə təyin olunur (bu halda +5 V).
30V-dən 5V-ə qədər olan gərginliyi azaldacaq bir gərginlik bölücü hazırlamaq lazımdır. Vin / 6 ==> 30/6 = 5 hesablamaq asandır, bölmə əmsalı 6. Həmçinin, ölçülmüş gərginliyə mümkün qədər az təsir etmək üçün bölücü yüksək müqavimətə malik olmalıdır.

Hesablama
ADC - 10bit, nümunələrin maksimum sayının 1023 olduğunu bildirir.
Maksimum gərginlik dəyəri 5V-dir, onda biz 5/1023 = 0.0048878 V/Count alırıq. Bu halda, ADC nöqtələrinin sayı 188-dirsə, giriş gərginliyi 188 * 0,0048878 = 0,918 voltdur.

Bir gərginlik bölücü istifadə edərək, maksimum gərginlik 30V, sonra 30/1023 = 0.02932 V / Count.
ADC nöqtələrinin sayı 188-dirsə, giriş gərginliyi 188 * 0.02932 = 5.5 V-dir.

0,1 uF kondansatör ADC-ni daha sabit edir, çünki on bitlik ADC-lər olduqca həssasdır.
5.1V zener diodu ADC-ni icazə verilən gərginliyi aşmaqdan qorumaq üçün nəzərdə tutulmuşdur.

Çap dövrə lövhəsi:

Bitmiş cihazın fotoşəkili:

Dəqiqlik və Kalibrləmə
Dövrənin ümumi dəqiqliyi olduqca yüksəkdir, tamamilə 47 kOhm və 10 kOhm rezistorların müqavimət dəyərlərindən asılıdır, buna görə də komponentlər nə qədər dəqiq seçilsə, oxunuşlar daha dəqiq olacaqdır.
Voltmetr 10 kOhm trimmer rezistorundan istifadə edərək kalibrlənir; müqaviməti təxminən 7,5 kOm-a qoyun və oxunuşları başqa bir cihazla izləyin.
Tənzimləmə üçün istənilən stabilləşdirilmiş 5 və ya 12 volt mənbədən də istifadə edə bilərsiniz; bu halda, ekranda düzgün dəyəri əldə edənə qədər trim rezistorunu çevirin.

Proteus-da layihə:

PIC16F676-da voltammetr

Bu layihə bir DC amper-voltmetrdir (və ya istəsəniz voltammetrdir). Diapazon - 99.9V və 9.9A-a qədər (və ya proqram təminatından asılı olaraq 99.9A).

Onun özəlliyi ondan ibarətdir ki, o, geniş yayılmış PIC16F676 mikro nəzarət cihazı üzərində qurulub, lakin buna baxmayaraq, o, həm ümumi anodla həm dörd simvollu (və ya üç simvollu) yeddi seqmentli göstəricilərdə ölçülən gərginliyi və cərəyanı eyni vaxtda göstərmək qabiliyyətinə malikdir. və ümumi katod (bir rezistor təyin edin). Dörd simvollu bir göstərici istifadə edərkən, sonuncu seqmentdə gərginlik üçün "U" və cərəyan üçün "A" simvolu göstərilir. Amper-voltmetr də bir göstərici ilə işləyə bilər və "B" düyməsi ilə onda nə göstəriləcəyini seçə bilərsiniz - gərginlik və ya cərəyan. Hər iki göstərici quraşdırılıbsa, onların tapşırıqlarını dəyişdirmək üçün bu düymədən istifadə edə bilərsiniz. "H" düyməsi lazım olduqda ampermetrin oxunuşlarını düzəltmək və bu oxunuşların xəttini bərabərləşdirmək üçün istifadə olunur.

2014-cü ilin fevralına qədər:İnkişafı indi burada tapa bilərsiniz:

Voltammetrin diaqramı aşağıda göstərilmişdir. Artıq qeyd edildiyi kimi, o, geniş yayılmış PIC16F676 mikro nəzarət cihazı üzərində qurulmuşdur, onun üzərində, xüsusən də sadə voltmetrlər və ampermetrlər yığılmışdır.

Böyütmək üçün diaqrama klikləyin
Bu MK üçün məhdud sayda sancaqlar olduğuna görə, 74HC595 registrindən istifadə edilmişdir. Bu mikrosxemin eyni pinout ilə analoqları yoxdur, lakin o, çatışmazlıqda deyil və tez-tez oxşar sxemlərdə göstəriciləri MK-ya qoşmaq üçün istifadə olunur. MK çıxışlarını həddindən artıq yüklənmədən qorumaq və göstəricilərin parlaqlığını artırmaq üçün tranzistor açarları istifadə olunur. Ümumi katodlu göstəricilərdən istifadə edərkən, kollektorlarını +5V-ə deyil, yerə birləşdirən fərqli bir quruluşun tranzistorlarından istifadə etmək lazımdır, mikrokontrolörün 11-ci pinindəki rezistor isə fərqli bir mövqeyə köçürülməlidir. Göstəricilərinizə və tranzistorlarınıza uyğunlaşdırmaq üçün registr çıxışında və tranzistor bazalarında rezistorları seçməlisiniz.

Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, "B" düyməsi, əgər onlardan ikisi varsa, göstəricilərin məqsədini dəyişdirməyə imkan verir. Yalnız bir göstərici varsa, bu düymə ilə gərginlik və cərəyanı göstərə bilərsiniz. "H" düyməsini basdığınız zaman göstəricilər yanıb-sönməyə başlayacaq. Onlar yanıb-sönərkən, ampermetr oxunuşlarını tənzimləmək üçün “B” və “H” düymələrindən istifadə edə bilərsiniz. Korreksiyadan sonra yanıb-sönmə dayanacaq və korreksiya əmsalı qeyri-sabit yaddaşda qeyd olunacaq. "B" düyməsi ilə təyin olunan ekran rejimi də qeyri-sabit yaddaşda saxlanılır.

Yandırıldıqdan sonra göstəricilər dərhal yanmağa başlamır, lakin bir neçə saniyə gecikmə ilə. Oxuma dəyişikliklərinin tezliyi təxminən 9Hz-dir.

Ümumi anodlu dörd göstərici üçün çap dövrə lövhəsi variantlarından biri. Lazımi düzəlişlər şəkildə yuvarlanır: yerə gedən tullananı çıxartmalı və bir kiçik tullanan əlavə etməlisiniz.

Layihə üçün fayllar.

PIC16F676-da voltmetr - 0-50V həddi olan rəqəmsal DC voltmetrinin özünü montajı haqqında danışacağım bir məqalə. Məqalədə PIC16F676-da bir voltmetrin dövrə diaqramı, həmçinin çap dövrə lövhəsi və proqram təminatı təqdim olunur. Ekranı təşkil etmək üçün bir voltmetr istifadə edilmişdir.

Voltmetr xüsusiyyətləri:

• Ölçmə nəticəsi ekranının həlli 0.1V;
• Xəta 0.1…0.2V;
• Voltmetrin təchizatı gərginliyi 7…20V-dir.
• Orta cərəyan istehlakı 20mA

Dizayn müəllif N. Zaetsin "Milivoltmetr" məqaləsindən diaqramına əsaslanır. Müəllifin özü çox səxavətlidir və həm texniki, həm də proqram təminatı ilə bağlı inkişaflarını həvəslə bölüşür. Bununla belə, onun dizaynlarının əhəmiyyətli çatışmazlıqlarından biri (mənim fikrimcə) köhnəlmiş element bazasıdır. Onun istifadəsi indiki vaxtda tamamilə ağlabatan deyil.

Şəkil 1-də müəllif versiyasının sxematik diaqramı göstərilir.

Tez dövrənin əsas komponentlərini nəzərdən keçirəcəyəm. Chip DA1 tənzimlənən gərginlik stabilizatorudur, çıxış gərginliyi tənzimlənən R4 rezistoru ilə tənzimlənir. Bu həll çox yaxşı deyil, çünki voltmetrin normal işləməsi üçün ayrıca 8V DC mənbəyi tələb olunur. Və bu gərginlik sabit qalmalıdır. Giriş gərginliyi dəyişirsə, çıxış gərginliyi dəyişəcək və bu qəbuledilməzdir. Təcrübəmdə belə bir dəyişiklik PIC16F676 mikro nəzarət cihazının tükənməsinə səbəb oldu.

Rezistorlar R5-R6 giriş (ölçülmüş) gərginliyin bölücüdür. DD1 mikrokontrollerdir, HG1-HG3 bir məlumat avtobusunda toplanan üç ayrı yeddi seqmentli göstəricidir. Ayrı-ayrı yeddi seqmentli göstəricilərin istifadəsi çap dövrə lövhəsini çox çətinləşdirir. Bu həll də çox yaxşı deyil. Və ALS324A istehlakı layiqdir.

Şəkil 2 rəqəmsal voltmetrin dəyişdirilmiş dövrə diaqramını göstərir.

Şəkil 2 – DC voltmetrinin sxematik diaqramı.

İndi diaqramda hansı dəyişikliklərin edildiyinə baxaq.

Tənzimlənən inteqrasiya edilmiş stabilizator KR142EN12A əvəzinə, sabit çıxış gərginliyi +5V olan LM7805 inteqrasiya edilmiş stabilizatordan istifadə etmək qərara alındı. Beləliklə, mikrokontrolörün işləmə gərginliyini etibarlı şəkildə sabitləşdirmək mümkün oldu. Bu həllin başqa bir üstünlüyü dövrəni gücləndirmək üçün giriş (ölçülmüş) gərginlikdən istifadə etmək imkanıdır. Əlbəttə ki, bu gərginlik 6V-dən çox deyilsə, lakin 30V-dan azdır. Giriş gərginliyinə qoşulmaq üçün sadəcə keçidi bağlamaq lazımdır. Stabilizatorun özü çox isti olarsa, o, radiatora quraşdırılmalıdır.

ADC girişini həddindən artıq gərginlikdən qorumaq üçün dövrəyə bir zener diodu VD1 əlavə edildi.

Rezistor R4 kondansatör C3 ilə birlikdə mikrokontrolörün etibarlı şəkildə sıfırlanması üçün istehsalçı tərəfindən tövsiyə olunur.

Üç ayrı-ayrı yeddi seqmentli göstəricinin əvəzinə bir ümumi göstərici istifadə edilmişdir.

Mikrokontrolörün fərdi sancaqlarını boşaltmaq üçün üç tranzistor əlavə edildi.

Cədvəl 1-də hissələrin bütün siyahısını və onların analoqla mümkün dəyişdirilməsini görə bilərsiniz.

Şəkil 3 – PIC16F676 (keçirici tərəf) üzərindəki voltmetr üçün çap dövrə lövhəsi.

Şəkil 4, hissələrin yerləşdirildiyi çap dövrə lövhəsinin tərəfini göstərir.

Şəkil 4 – Hissələrin yerləşdirilməsi üçün lövhənin çap olunmuş tərəfi (şəkildəki lövhə miqyaslı deyil).

Proqram təminatına gəldikdə, dəyişikliklər əhəmiyyətli deyildi:

• Kiçik rəqəmləri söndürmək üçün əlavə edildi;
• Yeddi seqmentli LED indikatoruna nəticələrin verilməsi vaxtı artırılıb.

Məlum işçi hissələrdən yığılmış bir voltmetr dərhal işə başlayır və düzəliş tələb etmir. Bəzi hallarda R1 və R2 rezistorlarını seçməklə ölçmə dəqiqliyini tənzimləmək lazım gəlir.

Voltmetrin görünüşü Şəkil 5-6-da göstərilmişdir.

Şəkil 5 – Voltmetrin görünüşü.

Şəkil 6 – Voltmetrin görünüşü.

Məqalədə müzakirə olunan voltmetr evdə uğurla sınaqdan keçirildi və bort şəbəkəsindən işləyən bir avtomobildə sınaqdan keçirildi. Heç bir uğursuzluq yox idi. Uzunmüddətli istifadə üçün əla ola bilər.

Maraqlı video

İcazə verin yekunlaşdırım. Bütün dəyişikliklərdən sonra PIC16F676 mikrokontrolöründə 0-50V ölçmə həddi olan heç də pis olmayan rəqəmsal DC voltmetr əldə etdik. Bu voltmetri təkrarlayan hər kəsə yaxşı işləyən komponentlər və istehsalda uğurlar arzulayıram!