Uradi sam digitalni voltmetar. Digitalni voltmetar za vrlo visoku točnost. Značajke mjerenja napona mikrokontrolerom
U današnjoj lekciji razmotrit ćemo mogućnost izrade domaćeg digitalnog voltmetra za mjerenje napona na jednoj bateriji. Granice mjerenja napona 1-4,5 Volti. Vanjsko dodatno napajanje, osim izmjerenog, nije potrebno.
Prije 25 godina imao sam kasetofon. Napajao sam ga Ni-Cd baterijama NKGTS-0,45 kapaciteta 450 mAh. Kako bi se utvrdilo koje su baterije već sjele na cestu, a koje će tek raditi, napravljen je jednostavan uređaj. 
Dijagnostičko-mjerni kompleks baterija-akumulator. 
Sastavljen je prema krugu pretvarača napona na dva tranzistora. Upaljen je izlazni LED. Paralelno s ulazom spojenim na bateriju, spojen je otpornik namotan od nikroma. Stoga, ako baterija može isporučiti oko 200 mA, tada LED svijetli.
Među nedostacima - dimenzije kontakata su kruto zakrivljene na duljinu AA elementa, nije prikladno spojiti sve ostale standardne veličine. Pa, ne vidi se pritisak. Stoga sam u digitalnom dobu želio napraviti uređaj visoke tehnologije. I naravno na mikrokontroleru, kuda bez njega :)
Dakle, shema dizajniranog uređaja. 
Rabljeni dijelovi:
1. OLED zaslon od 0,91 inča 128x32 (oko 3 USD)
2. ATtiny85 mikrokontroler u SOIC paketu (oko 1 USD)
3. Pojačani DC/DC pretvarač LT1308 iz Linearne tehnologije. (2,74 USD za 5 komada)
4. Keramički kondenzatori, zalemljeni s neispravne video kartice.
5. Induktivitet COILTRONICS CTX5-1 ili COILCRAFT DO3316-472.
6. Schottky dioda, koristio sam MBR0520 (0.5A, 20V)
Pretvarač napona LT1308
Karakteristike iz opisa LT1308:
Obećavaju 300mA 3.3V iz jednog NiCd elementa, nama odgovara. Izlazni napon se postavlja razdjelnikom, otpornicima 330kOhm i 120kOhm, s navedenim vrijednostima, izlazni napon pretvarača je oko 4,5V. Izlazni napon odabran je tako da bude dovoljan za napajanje kontrolera i zaslona, nešto viši od maksimalnog izmjerenog napona na litijskoj bateriji.
Za otključavanje punog potencijala pretvarača napona potrebna vam je induktivnost, koju ja nemam (vidi paragraf 5 gore), tako da pretvarač koji sastavljam ima očito lošije parametre. Ali moje opterećenje je vrlo malo. Kada se iz mikrokontrolera i OLED zaslona spoji realno opterećenje, dobije se ovakva tablica opterećenja.
Super, idemo dalje.
Značajke mjerenja napona mikrokontrolerom
ATtiny85 mikrokontroler ima 10-bitni ADC. Stoga je razina očitanja u rasponu 0-1023 (2^10). Za pretvaranje u napon koristite kod:float Vcc = 5,0; int vrijednost = analogRead(4); / čitanje očitanja iz A2 float volt = (vrijednost / 1023,0) * Vcc;
Oni. Pretpostavlja se da je napon napajanja striktno 5V. Ako se promijeni napon napajanja mikrokontrolera, promijenit će se i izmjereni napon. Stoga moramo znati točnu vrijednost napona napajanja!
Mnogi AVR čipovi, uključujući serije ATmega i ATtiny, omogućuju mjerenje unutarnjeg referentnog napona. Mjerenjem unutarnjeg referentnog napona možemo odrediti vrijednost Vcc. Evo kako:
- Postavite referentni napon analogReference(INTERNAL).
- Pročitajte očitanja ADC-a za unutarnje napajanje od 1,1 V.
- Izračunajte vrijednost Vcc na temelju mjerenja od 1,1 V pomoću formule:
Iz onoga što slijedi:
Vcc = 1,1 V * 1023 / (ADC očitanja)
Na internetu je pronađena funkcija za mjerenje napona napajanja regulatora:
funkcija readVcc().
long readVcc() ( // Očitaj referencu od 1,1 V u odnosu na AVcc // postavi referencu na Vcc i mjerenje na internu referencu od 1,1 V #if definirano(__AVR_ATmega32U4__) || definirano(__AVR_ATmega1280__) || definirano(__AVR_ATmega2560__) ADMUX = _BV (REFS0) | _BV(MUX4) | _BV(MUX3) | _BV(MUX2) | _BV(MUX1); #elif definirano (__AVR_ATtiny24__) || definirano(__AVR_ATtiny44__) || definirano(__AVR_ATtiny84__) ADMUX = _BV(MUX5) | _BV (MUX0); #elif definirano (__AVR_ATtiny25__) || definirano(__AVR_ATtiny45__) || definirano(__AVR_ATtiny85__) ADMUX = _BV(MUX3) | _BV(MUX2); #else ADMUX = _BV(REFS0) | _BV(MUX3) | _BV( MUX2) | _BV(MUX1); #endif delay(75); // Čekaj da se Vref postavi ADCSRA |= _BV(ADSC); // Pokreni konverziju dok je (bit_is_set(ADCSRA,ADSC)); // mjerenje uint8_t low = ADCL; // prvo mora pročitati ADCL - tada zaključava ADCH uint8_t high = ADCH; // otključava oba duga rezultata = (visoki<<8) | low;
result = 1125300L / result; // Calculate Vcc (in mV); 1125300 = 1.1*1023*1000
return result; // Vcc in millivolts
}
Za prikaz na zaslonu koristi se biblioteka Tiny4kOLED s uključenim fontom veličine 16x32. Iz fonta su, kako bi se smanjila veličina biblioteke, uklonjena 2 neiskorištena znaka (, i -) i iscrtano slovo "B" koje nedostaje. U skladu s tim promijenjen je kod knjižnice.
Također, za stabilizaciju prikazanih mjerenja korištena je funkcija s, zahvaljujući autoru dimax, radi dobro.
Otklonio sam pogreške koda na Digispark ploči u arduino IDE. Nakon toga je ATtiny85 odlemljen i zalemljen na matičnu ploču. Sastavljamo matičnu ploču, postavljamo napon na izlazu pretvarača s trimer otpornikom (prvo sam postavio izlaz na 5V, dok je struja na ulazu pretvarača bila ispod 170mA, smanjio napon na 4,5V, struja pao na 100mA). Kad je ATtiny85 zalemljen na matičnu ploču, moram ispuniti kod pomoću programatora, imam redovnog USBash ISP-a. 
Programski kod
// SETUP /* * Postavi #define NASTROYKA 1 * Prevedi, ispuni kod, pokreni, zapamti vrijednost na zaslonu, na primjer 5741 * Izmjeri stvarni napon na izlazu pretvarača s multimetrom, na primjer 4979 ( ovo je u mV) * Smatramo (4979/5741) * 1,1=0,953997 * Izračunaj 0,953997*1023*1000 = 975939 * Zapiši rezultat u red 100 kao rezultat = 975939L * Postavi #define NASTROYKA 0 * Prevedi, ispuni kod , trčanje, gotovo. */ #define NASTROYKA 0 #include
Kao što je gore spomenuto, kontroleri imaju interni referentni napon od 1,1 V. Stabilan je, ali nije točan. Stoga se njegov stvarni napon najvjerojatnije razlikuje od 1,1 V. Da biste saznali koliko je to stvarno, morate kalibrirati:
* Postavite #define NASTROYKA 1
* Prevedite, ispunite kod, pokrenite, zapamtite vrijednost na zaslonu, na primjer 5741
* Stvarni napon na izlazu pretvarača mjerimo multimetrom, na primjer 4979 (ovo je u mV)
* Smatramo (4979/5741)*1,1=0,953997 - ovo je stvarni napon izvora referentnog napona
* Izračunajte 0,953997*1023*1000 = 975939
* Zapišite rezultat u red 100 kao rezultat = 975939L;
* Postavite #define NASTROYKA 0
* Prevedi, ispuni kod, pokreni, spreman.
U DipTrace programu uzgajamo ploču, veličine OLED displeja 37x12mm
Pola sata neomiljene LUT aktivnosti.
Pronađite 10 razlika
Prvi put kad sam zeznuo i nagrizao ploču ogledala, to sam primijetio tek kad sam počeo lemiti elemente. 
Lemimo. Ljubazno sam dobio SMD induktivnost 4,7uH, puno hvala, Sergej.
Skupljamo sendvič s ploče i ekrana. Na krajevima žica zalemio sam male magnete, sam voltmetar se pričvrsti na izmjerenu bateriju. Kada se zagriju iznad 80 stupnjeva, neodimijski magneti gube svoja magnetska svojstva, pa morate vrlo brzo lemiti Woodovom ili Roseovom legurom s niskim talištem. Još jednom kalibriramo i provjeravamo točnost mjerenja:
Svidjela mi se recenzija +126 +189
Automobilska i laboratorijska napajanja mogu imati struju do 20 ampera ili više. Jasno je da se par ampera lako može izmjeriti običnim jeftinim multimetrom, ali što je s 10, 15, 20 ili više ampera? Uostalom, čak i pri ne tako velikim opterećenjima, shunt otpornici ugrađeni u ampermetre za dugo vrijeme mjerenja, ponekad čak i sati, mogu se pregrijati i, u najgorem slučaju, rastopiti.
Profesionalni instrumenti za mjerenje velikih struja prilično su skupi, pa ima smisla sami sastaviti krug ampermetra, pogotovo jer ovdje nema ništa komplicirano.
Električni krug jakog ampermetra
Krug je, kao što vidite, vrlo jednostavan. Njegov rad već su testirali mnogi proizvođači, a većina industrijskih ampermetara radi na isti način. Na primjer, ovaj sklop također koristi ovaj princip.
Crtež ploče ampermetra snage
Posebnost leži u činjenici da se u ovom slučaju koristi shunt (R1) s vrlo niskom vrijednošću otpora - 0,01 Ohm 1% 20W - što omogućuje raspršivanje vrlo malo topline.
Rad ampermetarskog kruga
Rad kruga je prilično jednostavan, kada određena struja prolazi kroz R1, doći će do pada napona na njemu, može se izmjeriti, za to se napon pojačava operacijskim pojačalom OP1 i ide dalje na izlaz kroz pin 6 na vanjski voltmetar uključen na granici od 2V. 
Prilagodbe će se sastojati od nuliranja izlaza ampermetra u odsutnosti struje i kalibracije usporedbom s drugim instrumentom za mjerenje referentne struje. Ampermetar se napaja stabilnim simetričnim naponom. Na primjer, od 2 baterije od 9 volti. Za mjerenje struje spojite senzor na liniju i multimetar u rasponu od 2 V - pogledajte očitanja. 2 volta će odgovarati struji od 20 ampera.
Pomoću multimetra i opterećenja, poput male žarulje ili otpornika, izmjerit ćemo struju opterećenja. Spojite ampermetar i pomoću multimetra dobijete trenutna očitanja. Preporučujemo provođenje nekoliko testova s različitim opterećenjima kako biste usporedili očitanja s referentnim ampermetrom i provjerili radi li sve ispravno. Možete preuzeti ispisanu datoteku oklopa.
Ampermetri su uređaji koji se koriste za određivanje jačine struje u krugu. Digitalne izmjene se rade na temelju komparatora. Razlikuju se po točnosti mjerenja. Također je važno napomenuti da se uređaji mogu ugraditi u krug s istosmjernom i izmjeničnom strujom.
Prema vrsti konstrukcije razlikuju se panelne, prijenosne, kao i ugrađene modifikacije. Po dogovoru dostupni su pulsni i fazno osjetljivi uređaji. Selektivni modeli raspoređeni su u zasebnu kategoriju. Da bismo se detaljnije upoznali s instrumentima, važno je poznavati uređaj ampermetra.
Krug ampermetra
Tipični krug digitalnog ampermetra uključuje komparator zajedno s otpornicima. Za pretvorbu napona koristi se mikrokontroler. Najčešće se koristi s referentnim diodama. Stabilizatori se ugrađuju samo u selektivnim modifikacijama. Za povećanje točnosti mjerenja koriste se širokopojasni filtri. Fazni uređaji opremljeni su primopredajnicima.
DIY model
Sastavljanje digitalnog ampermetra vlastitim rukama prilično je teško. Prije svega, to će zahtijevati visokokvalitetni komparator. Parametar osjetljivosti trebao bi biti najmanje 2,2 mikrona. Mora održavati minimalnu razlučivost od 1 mA. Mikrokontroler u uređaju je instaliran s referentnim diodama. Sustav indikacije povezan je s njim preko filtra. Dalje, da biste vlastitim rukama sastavili digitalni ampermetar, morate instalirati otpornike.
Najčešće su odabrani sklopljeni tip. Šant bi u ovom slučaju trebao biti smješten nakon komparatora. Faktor dijeljenja uređaja ovisi o primopredajniku. Ako govorimo o jednostavnom modelu, onda se koristi kao dinamički tip. Moderni uređaji opremljeni su ultra-preciznim analozima. Konvencionalna litij-ionska baterija može poslužiti kao stabilan izvor struje.
DC uređaji
Istosmjerni digitalni ampermetar proizvodi se na bazi visokoosjetljivih komparatora. Također je važno napomenuti da su stabilizatori ugrađeni u uređaje. Otpornici su prikladni samo za sklopljeni tip. Mikrokontroler je u ovom slučaju instaliran s referentnim diodama. Ako govorimo o parametrima, tada je minimalna razlučivost uređaja 1 mA.
AC izmjene
Ampermetar (digitalni) AC može se napraviti samostalno. Mikrokontroleri u modelima koriste se s ispravljačima. Za povećanje točnosti mjerenja koriste se filtri širokopojasnog tipa. Otpor shunta u ovom slučaju ne smije biti manji od 2 ohma. Osjetljivost otpornika mora biti 3 mikrona. Stabilizatori se najčešće ugrađuju ekspanzijskog tipa. Također je važno napomenuti da će vam za montažu trebati trioda. Mora se zalemiti izravno na komparator. Dopuštena pogreška uređaja ove vrste varira oko 0,2%.
Instrumenti za mjerenje pulsa
Modifikacije impulsa razlikuju se po prisutnosti brojača. Moderni modeli proizvode se na temelju troznamenkastih uređaja. Otpornici se koriste samo ortogonalnog tipa. U pravilu, faktor podjele za njih je 0,8. Dopuštena pogreška je pak 0,2%. Nedostaci uređaja uključuju osjetljivost na vlažnost okoline. Također se ne smiju koristiti na temperaturama ispod ništice. Problematično je samostalno sastaviti modifikaciju. Primopredajnici u modelima koriste se samo dinamički tip.
Uređaj za fazno osjetljive modifikacije
Modeli osjetljivi na fazu prodaju se na 10 i 12 V. Parametar dopuštene pogreške za modele varira oko 0,2%. Brojači u uređajima koriste se samo dvoznamenkasti tip. Mikrokontroleri se koriste s ispravljačima. Ampermetri ove vrste ne boje se visoke vlažnosti. Neke modifikacije imaju pojačala. Ako sastavljate uređaj, trebat će vam preklopni otpornici. Konvencionalna litij-ionska baterija može djelovati kao stabilan izvor struje. Dioda u ovom slučaju nije potrebna.
Prije ugradnje mikrokontrolera važno je zalemiti filtar. Pretvarač za litij-ion trebat će varijabilni tip. Njegov indeks osjetljivosti je na razini od 4,5 mikrona. Prilikom rezanja u krugu potrebno je provjeriti otpornike. Faktor dijeljenja u ovom slučaju ovisi o propusnosti komparatora. Minimalni tlak uređaja ove vrste ne prelazi 45 kPa. Sam proces pretvorbe struje traje oko 230 ms. Brzina takta ovisi o kvaliteti brojača.
Shema selektivnih uređaja
DC selektivni digitalni ampermetar temelji se na komparatorima velike propusnosti. Dopuštena pogreška modela je 0,3%. Uređaji rade na principu jednostupanjske integracije. Brojači se koriste samo dvoznamenkasti tip. Iza komparatora ugrađeni su izvori stabilne struje.
Otpornici se koriste sklopnog tipa. Za samostalnu montažu modela potrebna su dva primopredajnika. Filtri u ovom slučaju mogu značajno poboljšati točnost mjerenja. Minimalni tlak uređaja leži u području od 23 kPa. Oštar pad napona je prilično rijedak. Otpor shunta, u pravilu, ne prelazi 2 ohma. Trenutna mjerna frekvencija ovisi o radu komparatora.
Univerzalni mjerni instrumenti
Univerzalni su prikladniji za kućnu upotrebu. Komparatori u uređajima često su postavljeni na nisku osjetljivost. Dakle, dopuštena pogreška leži u području od 0,5%. Brojači se koriste troznamenkasti tip. Otpornici se koriste na bazi kondenzatora. Triode su fazne i pulsne vrste.
Maksimalna razlučivost uređaja ne prelazi 12 mA. Otpor šanta je obično oko 3 oma. Dopuštena vlažnost za uređaje je 7%. Granični tlak u ovom slučaju ovisi o instaliranom zaštitnom sustavu.
Modeli štitova
Preinake ploče izrađuju se za 10 i 15 V. Komparatori u uređajima ugrađeni su s ispravljačima. Dopuštena pogreška uređaja je najmanje 0,4 5. Minimalni tlak uređaja je oko 10 kPa. Pretvarači se koriste uglavnom promjenjivog tipa. Za samostalnu montažu uređaja ne možete bez dvoznamenkastog brojača. Otpornici su u ovom slučaju instalirani sa stabilizatorima.
Ugrađene izmjene
Digitalni ugrađeni ampermetar proizveden je na bazi referentnih komparatora. modeli su prilično visoki, a margina pogreške je oko 0,2%. Minimalna razlučivost uređaja ne prelazi 2 mA. Stabilizatori se koriste i ekspanzijski i impulsni. Otpornici su postavljeni na visoku osjetljivost. Mikrokontroleri se često koriste bez ispravljača. U prosjeku, trenutni proces pretvorbe ne prelazi 140 ms.
DMK modeli
Digitalni ampermetri i voltmetri ove tvrtke su u velikoj potražnji. U asortimanu ove tvrtke postoji mnogo stacionarnih modela. Ako uzmemo u obzir voltmetre, onda oni mogu izdržati maksimalni tlak od 35 kPa. U ovom slučaju tranzistori su toroidalnog tipa.
Mikrokontroleri se obično ugrađuju s pretvaračima. Za laboratorijska istraživanja uređaji ove vrste su idealni. Digitalni ampermetri i voltmetri ove tvrtke proizvode se sa zaštićenim kućištima.
Torex uređaj
Navedeni ampermetar (digitalni) proizvodi se s povećanom vodljivošću struje. Maksimalni tlak koji uređaj može podnijeti je 80 kPa. Minimalna dopuštena temperatura ampermetra je -10 stupnjeva. Navedeno se ne boji povećane vlažnosti. Preporuča se instalirati u blizini izvora napajanja. Faktor dijeljenja je samo 0,8. Ampermetar (digitalni) podnosi maksimalni tlak od 12 kPa. Trenutna potrošnja uređaja je oko 0,6 A. Trioda je faznog tipa. Za domaću upotrebu ova je modifikacija prikladna.
Lovat uređaj
Navedeni ampermetar (digitalni) izrađen je na temelju dvocifrenog brojača. Trenutna vodljivost modela je samo 2,2 mikrona. Međutim, važno je napomenuti visoku osjetljivost komparatora. Sustav prikaza je jednostavan, a korištenje uređaja vrlo je ugodno. Otpornici u ovom ampermetru (digitalni) su sklopnog tipa.
Također je važno napomenuti da su u stanju izdržati veliko opterećenje. Otpor shunta u ovom slučaju ne prelazi 3 ohma. Trenutačni proces pretvorbe je prilično brz. Oštar pad napona može se povezati samo s kršenjem temperaturnog režima uređaja. Dopuštena vlažnost naznačenog ampermetra je čak 70%. Zauzvrat, maksimalna razlučivost je 10 mA.
DigiTOP model
Ovaj DC je dostupan s referentnim diodama. Brojač u njemu je predviđen za dvoznamenkasti tip. Vodljivost komparatora je oko 3,5 mikrona. Mikrokontroler se koristi s ispravljačem. Njegova trenutna osjetljivost je prilično visoka. Izvor napajanja je konvencionalna baterija.
Otpornici se koriste u uređaju sklopljenog tipa. Stabilizator u ovom slučaju nije predviđen. Postoji samo jedna trioda. Pretvorba istosmjerne struje događa se prilično brzo. Ovaj uređaj je prikladan za kućnu upotrebu. Predviđeni su filteri za povećanje točnosti mjerenja.
Ako govorimo o parametrima voltmetra-ampermetra, važno je napomenuti da je radni napon na razini od 12 V. Potrošnja struje u ovom slučaju je 0,5 A. Minimalna razlučivost predstavljenog uređaja je 1 mA. Otpor šanta je oko 2 oma.
Faktor dijeljenja voltmetra-ampermetra je samo 0,7. Maksimalna razlučivost ovog modela je 15 mA. Sam proces pretvorbe struje ne traje više od 340 ms. Dopuštena pogreška navedenog uređaja nalazi se na razini od 0,1%. Minimalni tlak koji sustav može izdržati je 12 kPa.
Nemoguće je sve smisliti sam - iako znanje programiranja mikroprocesora nije dovoljno (samo učim), ali ne želim zaostajati. Surfanje internetom dalo je nekoliko različitih opcija, kako u pogledu složenosti sklopova i funkcija koje se izvode, tako i samih procesora. Analiza situacije na lokalnim radijskim tržištima i trijezan pristup (kupite ono što možete priuštiti; učinite ono što stvarno možete, a proces proizvodnje i vrijeme postavljanja neće se otegnuti neograničeno vrijeme) učinili su moj izbor voltmetarskog kruga opisano na www.CoolCircuit.com.
Dakle dolje dijagram strujnog kruga već ispravljen. Firmware je ostao izvorni (main.HEX - prilažem).
Oni koji “često drže procesore u rukama” možda neće dalje čitati, ali za ostale, pogotovo one kojima je to prvi put, reći ću vam kako sve napraviti, iako ne optimalno (neka mi profesionalci oproste stil prezentacija), ali na kraju točno.
Dakle, za referencu: obitelj PIC 14-pinskih procesora ima različite pinoute, pa morate provjeriti je li programator koji imate s utičnicama prikladan za ovaj čip. Obratite pozornost na 8-pinsku utičnicu, u pravilu je točno ono što odgovara, a zaključci krajnje desno samo vise. Koristio sam uobičajeni PonyProg programator.
Prilikom programiranja PIC-a, važno je ne prebrisati konstantu kalibracije unutarnjeg oscilatora čipa, jer se vanjski kvarc ovdje ne koristi. Snima se u posljednju ćeliju (adresu) memorije procesora. Ako koristite IcProg odabirom vrste MC, tada u prozoru - "Adresa programskog koda" u zadnjem retku označenom adresom - 03F8, četiri znaka s desne strane su navedena pojedinačna konstanta. (Ako je čip nov i nikada nije bio programiran, onda je nakon hrpe 3FFF znakova - posljednji će biti nešto poput 3454 - ovo prava stvar).
Da bi izračun očitanja voltmetra bio istinit, da biste sve učinili ispravno i razumjeli proces onoga što se događa, predlažem, iako ne optimalan, ali nadam se razumljiv algoritam:
Prije programiranja MK, prvo morate dati naredbu "Read All" u IcProg-u i pogledati gornju memorijsku ćeliju - tamo će biti navedena pojedinačna konstanta ovog čipa. Mora se prepisati na komad papira (nemojte ga držati u sjećanju! - zaboravit ćete).
- učitajte programsku datoteku MK firmware - s ekstenzijom *.hex (u ovom slučaju - "main.hex") i provjerite koja je konstanta zapisana u istoj ćeliji u ovom softverskom proizvodu. Ako je drugačije, postavite kursor i unesite podatke koji su prethodno zabilježeni na komadu papira.
- pritisnite naredbu za programiranje - nakon pitanja poput: "da li koristiti podatke oscilatora iz datoteke" - slažete se. Jer već ste provjerili postoji li ono što vam treba.
Još jednom se ispričavam onima koji puno programiraju, a ne rade to, ali pokušavam početnicima prenijeti informaciju o prilično važnom softverskom elementu ovog mikroprocesora i ne izgubiti ga zbog raznih situacija koje se ponekad potpuno neshvatljivo, ili kasnije čak neobjašnjivo. Pogotovo ako je, drhteći od uzbuđenja, zabio čip u programator koji je tek bio napravljen i prvi put spojen na računalo i zabrinuto pritisnete programsku tipku, a ovo čudo tehnike također počne pitati neshvatljivo pitanja - tu počinju sve nevolje.
Dakle, ako su svi koraci ispravno izvršeni, MK čip je spreman za upotrebu. Sljedeće je pitanje tehnologije.
U svoje ime, želim dodati da tranzistori ovdje nisu kritični - bilo koje p-n-p strukture su prikladne, uklj. Sovjetski, u plastičnoj kutiji. Koristio sam lemljenje iz uvezenih kućanskih aparata nakon provjere usklađenosti sa strukturom vodljivosti. U ovom slučaju postoji još jedna nijansa - mjesto izlaza baze tranzistora može biti u sredini kućišta ili na rubu. Za rad kruga, to je ravnodušno, samo je potrebno formirati zaključke u skladu s tim prilikom lemljenja. Nepromjenjivi otpornici za razdjelnik napona - točno navedene vrijednosti. Ako ne možete pronaći uvezeni otpornik za podrezivanje od 50 kOhm, onda je preporučljivo uzeti malo više sovjetske proizvodnje - 68 kOhm, a ne preporučujem uzimanje 47 kOhm, jer u slučaju istodobne slučajnosti smanjenih ocjena, izračunati omjer otpora razdjelnika napona će se izgubiti, što može biti teško popraviti s postoljem.
Kao što sam već napisao, moje napajanje ima dvije ruke - pa sam napravio dva voltmetra na jednoj ploči odjednom, a indikatore donio na zasebnu ploču kako bih uštedio prostor na prednjoj ploči. Širite ispod uobičajenih elemenata. Datoteke s izgledom ploče, izvorom i heksadecimalom priložene su u arhivi. Imate SMD, onda ga nije teško prepraviti, ako je potrebno, obratite se.
Za one koji žele ponoviti ovaj voltmetar i imaju, poput mog, bipolarno napajanje sa zajedničkom središnjom točkom - podsjećam vas na potrebu napajanja oba voltmetra iz dva odvojena (galvanski odvojena) izvora. Recimo - odvojeni namoti energetskog transformatora ili, kao opcija - pretvarač impulsa, ali uvijek s dva namota od 7 volti (nestabiliziran). Za one koji će napraviti "puls": trenutna potrošnja voltmetra je od 70 do 100 mA, ovisno o veličini i boji indikatora. Inače se na MK priključak ne može primijeniti negativni napon.
Ako nekome treba krug pretvarača, neka pita na forumu, trenutno radim na ovom problemu.
Arhivirajte s potrebnim podacima i pečatima u SLayout-5rus:
▼
Pri radu s raznim elektroničkim proizvodima postoji potreba za mjerenjem modova ili distribucije izmjeničnih napona na pojedinim elementima kruga. Obični multimetri, uključeni u AC modu, mogu zabilježiti samo velike vrijednosti ovog parametra s visokim stupnjem pogreške. Ako trebate uzeti mala očitanja, poželjno je imati AC milivoltmetar koji omogućuje mjerenje s milivoltnom točnošću.
Da biste vlastitim rukama napravili digitalni voltmetar, potrebno vam je određeno iskustvo s elektroničkim komponentama, kao i sposobnost dobrog rukovanja električnim lemilom. Samo u ovom slučaju možete biti sigurni u uspjeh operacija montaže koje se provode samostalno kod kuće.
Voltmetar temeljen na mikroprocesoru
Izbor dijelova
Prije nego što napravite voltmetar, stručnjaci preporučuju pažljivo razraditi sve opcije ponuđene u različitim izvorima. Glavni zahtjev za takav odabir je najveća jednostavnost kruga i mogućnost mjerenja izmjeničnih napona s točnošću od 0,1 volta.
Analiza različitih rješenja krugova pokazala je da je za samostalnu proizvodnju digitalnog voltmetra najprikladnije koristiti programabilni mikroprocesor tipa PIC16F676. Za one koji su novi u tehnici reprogramiranja ovih čipova, preporučljivo je kupiti mikro krug s gotovim firmverom za domaći voltmetar.
Prilikom kupnje dijelova posebnu pozornost treba posvetiti odabiru odgovarajućeg indikatorskog elementa na LED segmentima (opcija tipičnog ampermetra sa kazaljkom je u ovom slučaju potpuno isključena). U ovom slučaju, prednost treba dati uređaju sa zajedničkom katodom, jer je broj komponenti kruga u ovom slučaju značajno smanjen.
Dodatne informacije. Kao diskretne komponente možete koristiti obične kupljene radio elemente (otpornike, diode i kondenzatore).
Nakon nabave svih potrebnih dijelova, trebali biste nastaviti s ožičenjem kruga voltmetra (proizvodnja njegove tiskane ploče).
Priprema ploče
Prije proizvodnje tiskane ploče potrebno je pažljivo proučiti krug elektroničkog mjerača, uzimajući u obzir sve komponente na njemu i postavljajući ih na mjesto pogodno za odlemljivanje.
Važno! Ako imate slobodnih sredstava, možete naručiti izradu takve ploče u specijaliziranoj radionici. Kvaliteta njegove izvedbe u ovom će slučaju nedvojbeno biti veća.
Nakon što je ploča gotova, potrebno ju je “natrpati”, odnosno postaviti sve elektroničke komponente na svoja mjesta (uključujući i mikroprocesor), a potom ih zalemiti niskotemperaturnim lemom. Vatrostalni spojevi u ovoj situaciji nisu prikladni, jer će za njihovo zagrijavanje biti potrebne visoke temperature. Budući da su svi elementi u sastavljenom uređaju minijaturni, njihovo pregrijavanje je vrlo nepoželjno.
Napajanje (PSU)
Kako bi budući voltmetar normalno funkcionirao, trebat će mu zasebno ili ugrađeno istosmjerno napajanje. Ovaj modul je sastavljen prema klasičnoj shemi i dizajniran je za izlazni napon od 5 volti. Što se tiče strujne komponente ovog uređaja, koja određuje njegovu nazivnu snagu, za napajanje voltmetra dovoljno je pola ampera.
Na temelju tih podataka sami pripremamo (ili predajemo u specijaliziranu radionicu na izradu) tiskanu pločicu za napajanje.
Bilješka! Bilo bi racionalnije odmah pripremiti obje ploče (za sam voltmetar i za napajanje), bez širenja ovih postupaka tijekom vremena.
Uz samoproizvodnju, to će vam omogućiti izvođenje nekoliko operacija iste vrste odjednom, naime:
- Rezanje iz listova stakloplastike praznina potrebne veličine i njihovo skidanje;
- Izrada fotomaske za svaku od njih s naknadnom primjenom;
- Jetkanje ovih ploča u otopini željeznog klorida;
- Punjenje radio komponentama;
- Lemljenje svih postavljenih komponenti.
U slučaju kada se ploče šalju na proizvodnju na vlastitoj opremi, njihova istovremena priprema također će vam omogućiti dobitak u cijeni i vremenu.
Sastavljanje i postavljanje
Prilikom sastavljanja voltmetra važno je osigurati da je sam mikroprocesor pravilno instaliran (mora biti već programiran). Da biste to učinili, morate pronaći oznaku njegove prve noge na tijelu i, u skladu s njom, popraviti tijelo proizvoda u rupama za pričvršćivanje.
Važno! Tek nakon što postoji potpuno povjerenje u ispravnu ugradnju najkritičnijeg dijela, možete nastaviti s njegovim lemljenjem ("slijetanje na lemljenje").
Ponekad se za ugradnju mikro kruga preporuča lemiti posebnu utičnicu ispod njega u ploču, što uvelike pojednostavljuje sve postupke rada i konfiguracije. Međutim, ova opcija je korisna samo ako je korištena utičnica visoke kvalitete i pruža pouzdan kontakt s nogama mikro kruga.
Nakon lemljenja mikroprocesora, možete napuniti i odmah staviti na lemljenje sve ostale elemente elektroničkog sklopa. Tijekom procesa lemljenja treba se pridržavati sljedećih pravila:
- Obavezno koristite aktivni tok koji potiče dobro širenje tekućeg lema po cijelom području slijetanja;
- Pokušajte ne držati ubod na jednom mjestu predugo, što eliminira pregrijavanje montiranog dijela;
- Nakon lemljenja obavezno operite tiskanu pločicu alkoholom ili nekim drugim otapalom.
U slučaju da tijekom sastavljanja ploče nije došlo do pogrešaka, krug bi trebao raditi odmah nakon spajanja napajanja iz vanjskog izvora stabiliziranog napona od 5 volti.
Zaključno, napominjemo da se vlastito napajanje može spojiti na gotov voltmetar nakon završetka njegove konfiguracije i provjere, provedene prema standardnoj metodi.
Video