AC დენის გაზომვა avr. როგორ გავზომოთ უარყოფითი ძაბვა ADC-ის გამოყენებით
მარტივი ალტერნატიული ძაბვის ვოლტმეტრი 50 ჰც სიხშირით დამზადებულია ჩაშენებული მოდულის სახით, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ცალკე, ასევე ჩაშენებული მზა მოწყობილობაში.
ვოლტმეტრი აწყობილია PIC16F676 მიკროკონტროლერზე და 3-ნიშნა ინდიკატორზე და არ შეიცავს ძალიან ბევრ ნაწილს.
ვოლტმეტრის ძირითადი მახასიათებლები:
გაზომილი ძაბვის ფორმა სინუსოიდურია
გაზომილი ძაბვის მაქსიმალური მნიშვნელობა არის 250 ვ;
გაზომილი ძაბვის სიხშირე - 40…60 Hz;
გაზომვის შედეგის ჩვენების გარჩევადობა არის 1 ვ;
ვოლტმეტრის მიწოდების ძაბვა არის 7…15 ვ.
საშუალო დენის მოხმარება - 20 mA
დიზაინის ორი ვარიანტი: ბორტზე ელექტრომომარაგებით და მის გარეშე
ცალმხრივი PCB
კომპაქტური დიზაინი
გაზომილი მნიშვნელობების ჩვენება 3-ციფრიან LED ინდიკატორზე
ვოლტმეტრის სქემატური დიაგრამა ალტერნატიული ძაბვის გასაზომად
განხორციელდა ალტერნატიული ძაბვის პირდაპირი გაზომვა მისი მნიშვნელობისა და ინდიკატორზე გამომავალი შემდგომი გაანგარიშებით. გაზომილი ძაბვა მიეწოდება R3, R4, R5-ზე დამზადებულ შეყვანის გამყოფს და C4 გამყოფი კონდენსატორის მეშვეობით მიეწოდება მიკროკონტროლერის ADC შეყვანას.
რეზისტორები R6 და R7 ქმნიან ძაბვას 2,5 ვოლტამდე (ნახევარი სიმძლავრე) ADC-ის შეყვანაზე. კონდენსატორი C5, შედარებით მცირე სიმძლავრის, გვერდის ავლით ADC შეყვანას და ეხმარება გაზომვის შეცდომების შემცირებაში. მიკროკონტროლერი აწყობს ინდიკატორის მუშაობას დინამიურ რეჟიმში, ტაიმერის შეფერხებების საფუძველზე.
--
Გმადლობთ ყურადღებისთვის!
იგორ კოტოვი, ჟურნალი Datagor-ის მთავარი რედაქტორი
▼ 🕗 01/07/14 ⚖️ 19.18 კბ ⇣ 239 გამარჯობა, მკითხველო!მე მქვია იგორი, მე ვარ 45, მე ვარ ციმბირი და მოყვარული ელექტრონიკის ინჟინერი. მე მოვიფიქრე, შევქმენი და ვინახავ ამ მშვენიერ საიტს 2006 წლიდან.
10 წელზე მეტია ჩვენი ჟურნალი მხოლოდ ჩემი ხარჯით არსებობს.
კარგი! უფასო დამთავრდა. თუ გსურთ ფაილები და სასარგებლო სტატიები, დამეხმარეთ!
მიმდინარე სენსორის დაკავშირება მიკროკონტროლერთან
თეორიის საფუძვლებს რომ გავეცნოთ, შეგვიძლია გადავიდეთ მონაცემების წაკითხვის, ტრანსფორმაციისა და ვიზუალიზაციის საკითხზე. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ჩვენ შევქმნით მარტივ DC დენის მრიცხველს.
სენსორის ანალოგური გამომავალი დაკავშირებულია მიკროკონტროლერის ერთ-ერთ ADC არხთან. ყველა საჭირო ტრანსფორმაცია და გამოთვლა ხორციელდება მიკროკონტროლერის პროგრამაში. მონაცემთა საჩვენებლად გამოიყენება 2 ხაზოვანი სიმბოლო LCD ინდიკატორი.
Ექსპერიმენტული დიზაინი
დენის სენსორზე ექსპერიმენტისთვის აუცილებელია სტრუქტურის აწყობა 8-ზე ნაჩვენები სქემის მიხედვით. ავტორმა ამისთვის გამოიყენა პურის დაფა და მიკროკონტროლერზე დაფუძნებული მოდული (სურათი 9).
ACS712-05B მიმდინარე სენსორის მოდულის შეძენა შესაძლებელია მზა სახით (ის იყიდება ძალიან იაფად eBay-ზე), ან შეგიძლიათ თავად გააკეთოთ. ფილტრის კონდენსატორის ტევადობა არჩეულია 1 nF, ხოლო ელექტრომომარაგებისთვის დამონტაჟებულია დამბლოკავი კონდენსატორი 0.1 μF. ჩართვის ნიშნად, LED-ს ჩაქრობის რეზისტორით არის შედუღებული. სენსორის ელექტრომომარაგება და გამომავალი სიგნალი დაკავშირებულია მოდულის დაფის ერთ მხარეს კონექტორთან, მოპირდაპირე მხარეს არის 2-პინიანი კონექტორი დინების გასაზომად.
მიმდინარე გაზომვის ექსპერიმენტებისთვის, ჩვენ ვაკავშირებთ რეგულირებადი მუდმივი ძაბვის წყაროს სენსორის დენის საზომი ტერმინალებთან 2.7 Ohm / 2 W სერიის რეზისტორის საშუალებით. სენსორის გამომავალი ჩართულია მიკროკონტროლერის RA0/AN0 პორტთან (პინი 17). ორხაზიანი LCD ინდიკატორი დაკავშირებულია მიკროკონტროლერის B პორტთან და მუშაობს 4 ბიტიან რეჟიმში.
მიკროკონტროლერი იკვებება +5 ვ ძაბვით, იგივე ძაბვა გამოიყენება როგორც მინიშნება ADC-სთვის. საჭირო გამოთვლები და გარდაქმნები ხორციელდება მიკროკონტროლერის პროგრამაში.
კონვერტაციის პროცესში გამოყენებული მათემატიკური გამონათქვამები მოცემულია ქვემოთ.
დენის სენსორის მგრძნობელობა Sens = 0,185 V/A. მიწოდების Vcc = 5 V და საცნობარო ძაბვის Vref = 5 V, გამოთვლილი ურთიერთობები იქნება შემდეგი:
ADC გამომავალი კოდი
აქედან გამომდინარე
შედეგად, დენის გაანგარიშების ფორმულა შემდეგია:
Მნიშვნელოვანი ჩანაწერი. ზემოაღნიშნული ურთიერთობები ეფუძნება ვარაუდს, რომ მიწოდების ძაბვა და საცნობარო ძაბვა ADC-სთვის ტოლია 5 ვ. თუმცა, ბოლო გამონათქვამი, რომელიც ეხება დენს I და ADC გამომავალი კოდის რაოდენობას, ძალაში რჩება მაშინაც კი, თუ ელექტრომომარაგების ძაბვა მერყეობს. ეს იყო განხილული აღწერილობის თეორიულ ნაწილში.
ბოლო გამონათქვამიდან ჩანს, რომ სენსორის მიმდინარე გარჩევადობა არის 26,4 mA, რაც შეესაბამება 513 ADC ნიმუშს, რაც ერთი ნიმუშით მეტია მოსალოდნელ შედეგზე. ამრიგად, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ეს განხორციელება არ იძლევა მცირე დენების გაზომვის საშუალებას. მცირე დენების გაზომვისას გარჩევადობისა და მგრძნობელობის გასაზრდელად, დაგჭირდებათ ოპერაციული გამაძლიერებლის გამოყენება. ასეთი მიკროსქემის მაგალითი ნაჩვენებია სურათზე 10.
მიკროკონტროლერის პროგრამა
PIC16F1847 მიკროკონტროლერის პროგრამა დაწერილია C ენაზე და კომპილირებულია mikroC Pro გარემოში (mikroElektronika). გაზომვის შედეგები ნაჩვენებია ორხაზიან LCD ინდიკატორზე ორი ათობითი ადგილის სიზუსტით.
გასვლა
ნულოვანი შეყვანის დენით, ACS712 გამომავალი ძაბვა იდეალურად უნდა იყოს მკაცრად Vcc/2, ე.ი. რიცხვი 512 უნდა წაიკითხოს ADC-დან. სენსორის გამომავალი ძაბვის დრეიფი 4,9 მვ-ით იწვევს კონვერტაციის შედეგის გადაადგილებას ADC-ის 1 ყველაზე ნაკლებად მნიშვნელოვანი ბიტით (სურათი 11). (Vref = 5.0 V-სთვის, 10-ბიტიანი ADC-ის გარჩევადობა იქნება 5/1024 = 4.9 mV), რაც შეესაბამება 26 mA შეყვანის დენს. გაითვალისწინეთ, რომ რყევების გავლენის შესამცირებლად მიზანშეწონილია რამდენიმე გაზომვა და შემდეგ მათი შედეგების საშუალოდ გაზომვა.
თუ რეგულირებადი კვების წყაროს გამომავალი ძაბვა დაყენებულია 1 ვ-ის ტოლი, მეშვეობით
რეზისტორს უნდა ჰქონდეს დენი დაახლოებით 370 mA. გაზომილი დენის მნიშვნელობა ექსპერიმენტში არის 390 mA, რომელიც აჭარბებს სწორ შედეგს ADC-ის ყველაზე ნაკლებად მნიშვნელოვანი ციფრის ერთი ერთეულით (სურათი 12).
|
|
|
| სურათი 12. | |
2 ვ ძაბვისას ინდიკატორი აჩვენებს 760 mA-ს.
ამით დასრულდა ჩვენი განხილვა ACS712 მიმდინარე სენსორის შესახებ. თუმცა, კიდევ ერთ საკითხს არ შევეხებით. როგორ გავზომოთ AC დენი ამ სენსორის გამოყენებით? გაითვალისწინეთ, რომ სენსორი უზრუნველყოფს მყისიერ პასუხს, რომელიც შეესაბამება დენს, რომელიც მიედინება სატესტო მილებში. თუ დენი მიედინება დადებითი მიმართულებით (1 და 2 ქინძისთავებიდან 3 და 4 ქინძისთავებამდე), სენსორის მგრძნობელობა დადებითია და გამომავალი ძაბვა მეტია Vcc/2-ზე. თუ დენი იცვლის მიმართულებას, მგრძნობელობა იქნება უარყოფითი და სენსორის გამომავალი ძაბვა დაეცემა Vcc/2 დონის ქვემოთ. ეს ნიშნავს, რომ AC სიგნალის გაზომვისას, მიკროკონტროლერის ADC უნდა იყოს საკმარისად სწრაფად ნიმუში, რომ შეძლოს დენის RMS მნიშვნელობის გამოთვლა.
ჩამოტვირთვები
მიკროკონტროლერის პროგრამის წყაროს კოდი და ფაილი firmware -
AC ვოლტმეტრი
ნ.ოსტროუხოვი, სურგუტი
სტატიაში აღწერილია ალტერნატიული ძაბვის ვოლტმეტრი. იგი აწყობილია
მიკროკონტროლერი და შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც დამოუკიდებელი საზომი მოწყობილობა
ან როგორც ჩაშენებული ვოლტმეტრი დაბალი სიხშირის გენერატორში.
შემოთავაზებული ვოლტმეტრი შექმნილია
სინუსოიდური ალტერნატიული ძაბვის გასაზომად სიხშირით 1 ჰც-მდე
800 kHz. გაზომილი ძაბვის ინტერვალი - 0…3 V (ან 0…30 V გარე
ძაბვის გამყოფი 1:10). გაზომვის შედეგი ნაჩვენებია
ოთხნიშნა LED ინდიკატორი. გაზომვის სიზუსტე განისაზღვრება
მიკროკონტროლერში ჩაშენებული ADC-ის პარამეტრები და საცნობარო წყარო
ძაბვა და უდრის 2 მვ-ს (ინტერვალისთვის 0...3 ვ). ვოლტმეტრი იკვებება
სტაბილიზირებული ძაბვის წყარო 5 ვ და მოიხმარს დენს 40...65 mA ვ
გამოყენებული ინდიკატორისა და მისი სიკაშკაშის მიხედვით. მიმდინარე მოხმარება
ჩაშენებული პოლარობის გადამყვანიდან, არ აღემატება 5 mA-ს.
მოწყობილობა მოიცავს (იხ. დიაგრამა
ბრინჯი. 1) მოიცავს AC-DC ძაბვის გადამყვანს, ბუფერს
DC ძაბვის გამაძლიერებელი, ციფრული ვოლტმეტრი და გადამყვანი
მიწოდების ძაბვის პოლარობა. AC-ში ძაბვის გადამყვანი
მუდმივი შეგროვებული შედარებით DA1-ზე, პულსის გენერატორი ელემენტებზე
DD1.1-DD1.4 და გადართვის ტრანზისტორი VT1. მოდით შევხედოთ მის ნამუშევრებს
უფრო ვრცლად. დავუშვათ, რომ არ არის სიგნალი მოწყობილობის შესასვლელში. შემდეგ დაძაბულობა
შემდარატორის ინვერსიულ შეყვანაზე DA1 უდრის ნულს, ხოლო არაინვერსიულ შეყვანაზე განისაზღვრება
ძაბვის გამყოფი R19R22 და დიაგრამაზე მითითებული რეიტინგებით არის დაახლოებით -80
mV. ამ შემთხვევაში შედარების გამომავალზე არის დაბალი დონე, რომელიც
საშუალებას აძლევს პულსის გენერატორს იმუშაოს. გენერატორის თავისებურება ის არის, რომ როცა
ყოველი ძაბვის ვარდნა შედარების DA1 გამოსავალზე გენერატორის გამომავალზე (პინი 8
ელემენტი DD1.2) წარმოიქმნება ერთი პულსი. თუ ის ჩაცხრება, დასვენების დღეა
შედარების მდგომარეობა არ შეიცვლება, წარმოიქმნება შემდეგი პულსი და ა.შ.
იმპულსების ხანგრძლივობა დამოკიდებულია
ელემენტების R16, C5 მნიშვნელობები და არის დაახლოებით 0,5 μs. დაბალ დონეზე
ძაბვა ელემენტის DD1.2 გამოსავალზე, იხსნება ტრანზისტორი VT1. დასახელებები
რეზისტორები R17, R18 და R20 შეირჩევა ისე, რომ ღია ტრანზისტორის მეშვეობით
გადიოდა დენი 10 mA, რომელიც მუხტავს C8 და C11 კონდენსატორებს. მოქმედების ვადის განმავლობაში
თითოეული პულსი ამ კონდენსატორების მუხტავს მილივოლტის ფრაქციებით. მდგრად მდგომარეობაში
რეჟიმში, მათზე ძაბვა გაიზრდება -80 მვ-დან ნულამდე, განმეორების სიჩქარე
გენერატორის იმპულსები შემცირდება და კოლექტორის დენის პულსი ტრანზისტორი VT1
ანაზღაურებს მხოლოდ C11 კონდენსატორის ნელ გამონადენს რეზისტორის მეშვეობით
R22. ამრიგად, მცირე საწყისი უარყოფითი კომპენსაციის გამო,
შეყვანის სიგნალის არარსებობის შემთხვევაშიც კი, ინვერტორი ნორმალურად მუშაობს
რეჟიმი. როდესაც AC შეყვანის ძაბვა გამოიყენება განმეორების სიჩქარის ცვლილების გამო
გენერატორის იმპულსები, C11 კონდენსატორზე ძაბვა იცვლება შესაბამისად
შეყვანის სიგნალის ამპლიტუდა. დაბალი გამტარი ფილტრი R21C12 არბილებს გამომავალ ძაბვას
კონვერტორი უნდა აღინიშნოს, რომ მხოლოდ
შეყვანის ძაბვის დადებითი ნახევარ ტალღა, ასე რომ, თუ ის ასიმეტრიულია
ნულთან შედარებით, წარმოიქმნება დამატებითი შეცდომა.
ბუფერული გამაძლიერებელი მომატებით
გადაცემათა კოლოფი 1.2 აწყობილია op-amp DA3-ზე. მის გამომავალთან დაკავშირებული დიოდი VD1 იცავს
მიკროკონტროლერის შეყვანა უარყოფითი პოლარობის ძაბვისგან. op-amp DA3-ის გამოსასვლელიდან
რეზისტენტული ძაბვის გამყოფების მეშვეობით R1R2R3 და R4R5 მუდმივი ძაბვა
ჩამოდის ხაზებზე PC0 და PC1 მიკროკონტროლერ DD2, რომლებიც კონფიგურირებულია როგორც
ADC შეყვანები. კონდენსატორები C1 და C2 დამატებით თრგუნავენ ჩარევას და ჩარევას. რეალურად
ციფრული ვოლტმეტრი აწყობილია DD2 მიკროკონტროლერზე, რომელიც იყენებს
ჩამონტაჟებული 10-ბიტიანი ADC და შიდა 1.1 V საცნობარო ძაბვის წყარო.
პროგრამა მიკროკონტროლერისთვის
დაწერილი BASCOM-AVR გარემოს გამოყენებით და საშუალებას იძლევა გამოიყენოთ სამი ან
ოთხნიშნა ციფრული LED ინდიკატორები საერთო ანოდით ან საერთო
კათოდი და გაძლევთ საშუალებას აჩვენოთ დენი (სინუსოიდური სიგნალისთვის) ან
შეყვანის სიგნალის ძაბვის ამპლიტუდის მნიშვნელობა, ასევე სიკაშკაშის შეცვლა
ინდიკატორის შუქი PC3 ხაზზე სიგნალის ლოგიკური დონე განსაზღვრავს გამოყენებული ტიპის
მაჩვენებელი - საერთო ანოდით (დაბალი) ან საერთო კათოდით (მაღალი) და ხაზზე
PC4 არის მისი ციფრების რაოდენობა, ოთხი დაბალი და სამი მაღალი. პროგრამა
მუშაობის დასაწყისში ერთხელ კითხულობს სიგნალის დონეებს ამ ხაზებზე და არეგულირებს
მიკროკონტროლერი შესაბამის ინდიკატორთან მუშაობისთვის. ოთხი ბიტისთვის
ინდიკატორი, გაზომვის შედეგი ნაჩვენებია სახით X.ХХХ (B), სამნიშნა
- XXX (მვ) 1 ვ-მდე და Х.ХХ (V), თუ ძაბვა 1 ვ-ზე მეტია. გამოყენებისას
სამნიშნა ინდიკატორის, მისი ციფრების ტერმინალები დაკავშირებულია როგორც სამის ტერმინალები
ოთხი ბიტის ყველაზე მნიშვნელოვანი ბიტები ნახ. 1.
PC2 ხაზის სიგნალის დონე აკონტროლებს
გაზომვის შედეგის გამრავლება 10-ზე, რაც აუცილებელია გარე გამოყენებისას
ძაბვის გამყოფი 1:10. როდესაც დონე დაბალია, შედეგი არ მრავლდება სიგნალზე
ხაზი PB6 აკონტროლებს ინდიკატორის სიკაშკაშეს; მას მაღალ დონეზე
მცირდება. სიკაშკაშის ცვლილება ხდება შორის თანაფარდობის ცვლილების შედეგად
განათების დრო და ინდიკატორის ჩაქრობის დრო თითოეული გაზომვის ციკლში.
პროგრამაში მითითებული მუდმივებით, სიკაშკაშე იცვლება დაახლოებით ორჯერ.
შეყვანის ძაბვის ეფექტური მნიშვნელობა ნაჩვენებია PB7 ხაზზე გამოყენებისას
მაღალი დონე და ამპლიტუდა - დაბალი. სიგნალის დონეები ხაზებზე RS2, PB6 და
PB7 პროგრამა აანალიზებს გაზომვებს თითოეულ ციკლში და, შესაბამისად, ისინი შეიძლება იყოს
შეიცვალა ნებისმიერ დროს, რისთვისაც მოსახერხებელია კონცენტრატორების გამოყენება. ხანგრძლივობა
ერთი გაზომვის ციკლი უდრის 1,1 წმ. ამ დროის განმავლობაში, ADC ასრულებს დაახლოებით 1100-ს
ნიმუშები, არჩეულია მაქსიმალური და საჭიროების შემთხვევაში მრავლდება
საჭირო კოეფიციენტი.
მუდმივი გაზომვისთვის
ძაბვა საკმარისი იქნება ერთი გაზომვისთვის მთელი ციკლისთვის და მონაცვლეობისთვის
500 ჰც-ზე ნაკლები სიხშირით, ძაბვა კონდენსატორებზე C8. C11 შესამჩნევად იცვლება
ციკლის დროს. ამიტომ, 1100 გაზომვა 1 ms ინტერვალით იძლევა საშუალებას
ჩაწერეთ მაქსიმალური მნიშვნელობა პერიოდისთვის. პოლარობის გადამყვანი
მიწოდების ძაბვა იკრიბება DA2 ჩიპზე სტანდარტული სქემის მიხედვით. მისი დასვენების დღეა
ძაბვა -5 ვ სიმძლავრეების შესადარებელი DA1 და op-amp DA3. XP2 კონექტორი განკუთვნილია
მიკროკონტროლერის აპარატურის პროგრამირება.
ვოლტმეტრი იყენებს მუდმივობას
რეზისტორები C2-23, MLT, tuning - Bourns series 3296, ოქსიდი
კონდენსატორები შემოტანილია დანარჩენი K10-17. 74AC00 მიკროსქემა შეიძლება იყოს
შეცვალეთ KR555LAZ, ტრანზისტორი KT361G - ნებისმიერი KT3107 სერიით. დიოდი 1N5818
შეცვალეთ ნებისმიერი გერმანიუმის ან შოთკის დიოდით, მინიმუმ დასაშვები პირდაპირი დენით
50 mA. ICL7660 ჩიპის ჩანაცვლება ავტორისთვის უცნობია, მაგრამ კონვერტორი
ძაბვის პოლარობა +5/-5 ვ შეიძლება შეგროვდეს ერთ-ერთის მიხედვით, რომელიც გამოქვეყნებულია
ჟურნალი "რადიო" სქემები. გარდა ამისა, კონვერტორი შეიძლება აღმოიფხვრას
მთლიანად, ბიპოლარული სტაბილიზირებული ელექტრომომარაგების გამოყენებით. განსაკუთრებით
თქვენ უნდა გაამახვილოთ ყურადღება შედარების არჩევაზე, რადგან დიაპაზონი დამოკიდებულია მასზე
ოპერაციული სიხშირეები. შედარებითი LM319 (ანალოგები KA319, LT319) არჩევანი განპირობებულია ორით
კრიტერიუმები - საჭირო სიჩქარე და ხელმისაწვდომობა. შედარებითები LM306,
LM361, LM710 უფრო სწრაფია, მაგრამ მათი შეძენა უფრო რთული აღმოჩნდა, რადგან
გარდა ამისა, ისინი უფრო ძვირია. უფრო ხელმისაწვდომია LM311 (KR554SAZ-ის შიდა ანალოგი) და
LM393. LM311 შედარების მოწყობილობაში დაყენებისას, როგორც მოსალოდნელია,
სიხშირის დიაპაზონი შემცირდა 250 kHz-მდე. რეზისტორი R6 აქვს შედარებით
მცირე წინააღმდეგობა, რადგან მოწყობილობა გამოიყენებოდა როგორც ჩაშენებული
ვოლტმეტრი ვუფერის გენერატორში. მოწყობილობის დამოუკიდებელ მრიცხველში გამოყენებისას ის
წინააღმდეგობა შეიძლება გაიზარდოს, მაგრამ გაზომვის შეცდომა გაიზრდება შედარებით
შედარებითი DA1 შეყვანის დიდი დენი.
ძაბვის გამყოფი წრე 1:10
ნაჩვენებია ნახ. 2. აქ რეზისტორი R2-ის ფუნქციებს გამყოფში ასრულებს რეზისტორი
R6 (იხ. ნახ. 1). ძაბვის გამყოფი დაყენებულია გარკვეული თანმიმდევრობით.
მართკუთხა პულსები რამდენიმე კილოჰერცის სიხშირით მიეწოდება მის შეყვანას,
ამპლიტუდა 2...3 V (ასეთი კალიბრაციის სიგნალი ხელმისაწვდომია ბევრში
ოსცილოსკოპები), და ოსილოსკოპის შეყვანა დაკავშირებულია გამოსავალთან (DA1-ის მე-5 ქინძისთავზე). მორგება
კონდენსატორი C1 აღწევს მართკუთხა პულსის ფორმას. ოსილოსკოპი მოყვება
გამოიყენეთ შეყვანის ძაბვის გამყოფით 1:10. ინდიკატორის გარდა ყველა ნაწილი დამონტაჟებულია
პროტოტიპის მიკროსქემის დაფაზე, რომლის ზომებია 100×70 მმ, სადენიანი გამოყენებით
ინსტალაცია მოწყობილობის ერთ-ერთი ვარიანტის გარეგნობა ნაჩვენებია ნახ. 3. ამისთვის
ციფრული ინდიკატორის დასაკავშირებლად გამოიყენება კონექტორი (დიაგრამაზე არ არის ნაჩვენები
ნაჩვენები). ინსტალაციის დროს, XP1 შეყვანის დანამატის საერთო მავთული და შესაბამისი კონდენსატორის ტერმინალები
C8, C10, C11 და C13 უნდა იყოს დაკავშირებული საერთო მავთულთან ერთ ადგილას სადენებით
მინიმალური სიგრძე. ელემენტები VT1, R20, C8, C10, C11 და C13 და შედარებითი DA1
უნდა განთავსდეს რაც შეიძლება კომპაქტურად, კონდენსატორები C3, C6 - მაქსიმალურად
უფრო ახლოს DA1 შედარების ტერმინალებთან და C4, C14, C15 - მიკროკონტროლერის ტერმინალებთან
DD2. დასაყენებლად, მოწყობილობის შეყვანა დახურულია, ოსილოსკოპის ზონდის საერთო გამომავალი
დაკავშირებულია C13 კონდენსატორის დადებით ტერმინალთან, ხოლო სიგნალის ტერმინალი ემიტერთან
ტრანზისტორი VT1. ეკრანზე უნდა გამოჩნდეს უარყოფითი პოლარობის პულსი
ამპლიტუდით დაახლოებით 0,6 V და ხანგრძლივობით 0,5 μs. თუ დაბალი სიხშირის გამო
იმპულსების თანმიმდევრობის დაკვირვება რთული იქნება, შემდეგ დროებით პარალელური
რეზისტორი, რომლის წინააღმდეგობაა 0,1... 1 kOhm, დაკავშირებულია C11 კონდენსატორთან. Ვოლტაჟი
C12 კონდენსატორზე კონტროლდება მაღალი წინაღობის ვოლტმეტრით, ეს უნდა იყოს
ნულთან ახლოს (პლუს ან მინუს რამდენიმე მილივოლტი).
ოპერაციული გამაძლიერებელი DA3 გამომავალი ძაბვა
(რომელიც არ უნდა აღემატებოდეს რამდენიმე მილივოლტს) რეზისტორით R27
დააყენეთ ნულის ტოლი. მიკროკონტროლერის საჭირო მუშაობის რეჟიმი
დაყენებულია PB6, PB7, RS2-RS4 ხაზებისთვის საჭირო დონის მიწოდებით, რისთვისაც ისინი
დაკავშირებულია საერთო მავთულთან ან +5 ვ ელექტროგადამცემ ხაზთან რეზისტორების საშუალებით
წინააღმდეგობა 20...30 kOhm. სამაგალითო უკავშირდება მოწყობილობის შესასვლელს
ვოლტმეტრი და გამოიყენეთ მუდმივი ძაბვა 0,95 ... 1 ვ. ქვესტრიქის რეზისტორი
R4 ატოლებს ორივე ვოლტმეტრის ჩვენებებს. შემდეგ ძაბვა იზრდება
2.95...3 V და რეზისტორი R1 კვლავ ათანაბრდება წაკითხულებს. რეზისტორების არჩევანი
R8-R15 შეგიძლიათ დააყენოთ ინდიკატორის სასურველი სიკაშკაშე. ჯერ ირჩევენ
მხოლოდ ერთი მათგანის საჭირო დასახელება და შემდეგ დააყენეთ დანარჩენი. ზე
შერჩევისას, უნდა გვახსოვდეს, რომ გამოყენებულია პორტის მაქსიმალური გამომავალი დენი
მიკროკონტროლერი არ უნდა აღემატებოდეს 40 mA-ს, ხოლო დენის მთლიანი მოხმარება - 200
mA.
რედაქტორისგან. მიკროკონტროლერის პროგრამა ჩვენზეა
FTP-cep-vere at ftp://ftp.radio.ru/pub/ 2011/02/Vmetr.zip
Წინასიტყვაობა
ძველ, ციფრულ დრომდე, ნებისმიერ ჩვენგანს უნდა დაკმაყოფილებულიყო მაჩვენებლის საზომი ხელსაწყოებით, დაწყებული ჩვეულებრივი საათებიდან, სასწორიდან და დამთავრებული... ჰმ, ასე რომ, მაშინვე ვერ ვპოულობთ მათი გამოყენების ლიმიტს! კარგი, ვთქვათ - ზუსტი ლაბორატორიული მიკრო- ან კიდევ უფრო შთამბეჭდავი - პიკოამმეტრი. და იყო საკმაოდ ბევრი სიზუსტის კლასი, მიზნიდან გამომდინარე.
მაგალითად, მანქანის ავზში საწვავის ოდენობის ჩვეულებრივი მაჩვენებელი არის წაკითხვის მაქსიმალური უზუსტობის ყველაზე ნათელი მაგალითი! მე არ ვიცი ერთი მძღოლი, რომელიც დაეყრდნობოდა ამ "ჩვენების მრიცხველს" და წინასწარ არ შეავსებდა საწვავს. მძღოლების გულმოდგინე პესიმისტები არასოდეს გამოდიოდნენ საბარგულში საწვავის კასრის გარეშე!
მაგრამ ლაბორატორიებში, განსაკუთრებით სახელმწიფო შემოწმების კომიტეტში, იყო გადამრთველები სარკის მასშტაბით და სიზუსტის კლასით ბევრად უკეთესი, ვიდრე 0.5.
და თითქმის ყველა კმაყოფილი და ბედნიერი ვიყავით. და თუ ისინი არ იყვნენ კმაყოფილი, მაშინ შეიძინეს უფრო ზუსტი ინსტრუმენტები, რა თქმა უნდა, თუ ეს შესაძლებელია!
მაგრამ ახლა ციფრული ეპოქა დადგა. ჩვენ ყველა გვიხაროდა ამით - ახლა ჩვენ შეგვიძლია დაუყოვნებლივ დავინახოთ ინდიკატორების რიცხვები და კმაყოფილი ვართ ჩვენთვის შეთავაზებული "სიზუსტით". უფრო მეტიც, თანამედროვე დროში, ეს ყოვლისმომცველი „ციფრული ციფრული მონაცემები“ სიდიდის ბრძანებით ნაკლები ღირს, ვიდრე „არაზუსტი გადამრთველები“, რომლებიც იშვიათობად იქცა. თუმცა, ცოტას ჰგონია, რომ ჩვენთვის ნაჩვენები რაოდენობები ანალოგური რჩება, იქნება ეს წონა თუ ამჟამინდელი სიძლიერე - არ აქვს მნიშვნელობა. ეს ნიშნავს, რომ ეს რაოდენობები ჯერ კიდევ ანალოგურია! და მხოლოდ დამუშავებისა და პრეზენტაციისთვის ისინი გარდაიქმნება ციფრულ მნიშვნელობად. სწორედ აქ იმალება შეცდომები, რაც გვაოცებს, როდესაც ერთსა და იმავე ადგილას ორი სხვადასხვა ოთახის თერმომეტრი სხვადასხვა მნიშვნელობებს აჩვენებს!
გზა გაზომილი მნიშვნელობიდან ინდიკატორამდე
მოდით შევხედოთ მთელ გაზომვა-ჩვენების პროცესს. უფრო მეტიც, მე შეგნებულად ვირჩევ ელექტრო რაოდენობას. ჯერ ერთი, ჩვენ ჯერ კიდევ ელექტრონიკის ინჟინრების ადგილზე ვართ და არა თერმოფიზიკოსების ან მცხობლების, იქნებ მაპატიონ შედარების ლიცენზია! მეორეც, მინდა გავამყარო ჩემი მსჯელობა პირადი გამოცდილებიდან მიღებული მაგალითებით.
პირველ რიგში, მე ვირჩევ ამჟამინდელ ძალას!
მომიწევს გავიმეორო ის აბსოლუტური აზრი, რომ ანალოგური სიდიდის ციფრული წარმოდგენის მისაღებად საჭიროა ანალოგური ციფრული გადამყვანი (ADC). მაგრამ იმის გამო, რომ ის თავისთავად ჯერ კიდევ მცირეა ჩვენთვის, ჩვენ დაგვჭირდება სხვა კვანძები, რათა დავასრულოთ ყველაფერი დაგეგმილი. კერძოდ:
- თავად ADC-ის წინ გჭირდებათ ნორმალიზებადი მოწყობილობა, ვთქვათ: ნორმალიზებადი გამაძლიერებელი ან ატენუატორი, რაც დამოკიდებულია შეყვანის მნიშვნელობის თანაფარდობაზე ADC კონვერტაციის დიაპაზონთან;
- დეკოდერი ADC-ის შემდეგ, რათა წარმოადგინოს გარდაქმნილი რიცხვითი ეკვივალენტი შესაბამისი ინდიკატორის ციფრულ კოდში.
არსებობს მზა მიკროსქემები, რომლებიც აერთიანებს როგორც ADC-ს, ასევე დეკოდერს. მაგალითად, ICL7136 ან მსგავსი, გამოიყენება მულტიმეტრებში.
არსებითად, ყველა ეს კვანძი ამა თუ იმ ფორმით უბრალოდ აუცილებელია. მე ჯერ არ დამისახელებია თავად სენსორი - ამ შემთხვევაში, დენის ძაბვის გადამყვანი, ან უბრალოდ შუნტი.
ასე რომ, მოკლედ გადავხედოთ მთელ ჯაჭვს. დენი, რომელიც მიედინება შუნტში (ძლიერი რეზისტორი, ძალიან დაბალი წინააღმდეგობით) ქმნის პოტენციურ განსხვავებას მის პოლუსებზე. გუტენ ტეგი, ბატონო ოჰ! მაგრამ ეს განსხვავება საკმაოდ მცირეა და ყველა ADC-ს არ შეუძლია ამ მნიშვნელობის სრულად გარდაქმნა, ამიტომ შუნტიდან სიგნალი (ძაბვა) უნდა გაძლიერდეს მისაღებ მნიშვნელობამდე. ამიტომ საჭიროა ნორმალიზებადი გამაძლიერებელი. ახლა ADC, რომელმაც მიიღო ასათვისებელი ძაბვა შესასვლელში, შეასრულებს კონვერტაციას მინიმალური შესაძლო შეცდომით. მის გამოსავალზე ვიღებთ რიცხვს, რომელიც შეესაბამება არჩეულ დიაპაზონში გაზომილი დენის მიმდინარე მნიშვნელობას, რომელიც შესაბამისად უნდა იყოს გაშიფრული ინდიკატორზე გამოსატანად. მაგალითად, გადააკეთეთ იგი შვიდი სეგმენტიანი ინდიკატორის კოდში.
აქ მე ვერ ვხედავ საჭიროებას უფრო დეტალურად ვისაუბრო თითოეულ ზემოთ ჩამოთვლილ ეტაპზე, რადგან სტატიაში მე განსხვავებულ მიზანს ვატარებ. და დეტალები უხვად შეგიძლიათ იხილოთ ინტერნეტში.
სპეციფიკა
მე მაქვს ე.წ ელექტრონული დატვირთვა მიმდინარე ნაკადის ინდიკატორით. არსებობს თავად დატვირთვის ძირითადი დიაგრამა, მაგრამ აქ დაგჭირდებათ გარე ამპერმეტრი დენის უფრო ზუსტად დასაყენებლად. გადავწყვიტე ორივე მოწყობილობა დამეკავშირებინა სივრცის დაზოგვის მიზნით და მულტიმეტრების მთელი ფარა არ მქონოდა.
ჩემი ჩაშენებული ამპერმეტრი აწყობილია და დაპროგრამებულია Tiny26L MK-ზე. ამ ამპერმეტრის ნაწილი არის LM358 ჩიპის მეორე (უფასო) ოპ-გამაძლიერებელი, რომელიც არის ძირითადი ბალასტური წრედის ნაწილი. იმათ. ეს არის ჩემი სტანდარტიზებული გამაძლიერებელი, რადგან შუნტზე მაქსიმალური ძაბვის ვარდნა (5A x 0.1 ohm) არის მხოლოდ 0.5 ვოლტი, რაც აშკარად არ არის საკმარისი შიდა საცნობარო ძაბვის სრული კონვერტაციის დიაპაზონისთვის.
თ.ო. (ინგლისური = მონაცემთა ცხრილი) ჩაშენებული საცნობარო წყაროს (ION) ნომინალური ძაბვა არის 2,56 ვოლტი. ძალიან მოსახერხებელი ზომა! თუმცა, პრაქტიკაში ეს არც ისე დიდი გამოდის: ჩემი MK-ის რეგულირებული ION ძაბვა აღმოჩნდა 2,86 ვოლტი! როგორ დავადგინე ეს ცალკე თემაა. მოდით მაინც დავუბრუნდეთ მოსახერხებელ 2.56 ვოლტს. ნახეთ რა ხდება: შუნტზე ეცემა მაქსიმუმ 0,5 ვოლტი, ADC მაქსიმუმ 2,56 ვოლტს გარდაქმნის. ნორმალიზებადი გამაძლიერებელი 5-ის მომატებით თავისთავად გვთავაზობს, მაშინ კონვერტაციის დროს მიღებული რიცხვი არ საჭიროებს რაიმე გაფართოებულ არითმეტიკას შედეგის წარმოსაჩენად: 5 ამპერი = 2,5 ვოლტი = 250 ერთეული (8-ბიტიანი კონვერტაციისთვის). თქვენ უბრალოდ უნდა გაამრავლოთ შედეგი ორზე და დააყენოთ ათობითი წერტილი ასეულებსა და ათეულებს შორის, რათა მიიღოთ ძალიან მოსახერხებელი წარმოდგენა: ამპერის ერთეული, მეათედი და მეასედი. შვიდსეგმენტიან ნიშნად საბოლოო ტრანსფორმაცია ტექნოლოგიის საკითხია. ყველაფერი კარგადაა, შეგიძლიათ მისი დანერგვა აპარატურაში!
თუმცა, როგორც უკვე ვნახე ჩაშენებული ION-ის მაგალითზე, არც ისე ადვილია მისაღები (რომ აღარაფერი ვთქვათ მაღალი!) სიზუსტის მიღება გამოყენებული კომპონენტებით. შეცდომების მათემატიკურად კომპენსაციის გზა შეგიძლიათ MK-ში პროგრამის გამოყენებით, თუმცა ამას დაკალიბრება დასჭირდება. ეს გზა საკმაოდ მარტივად განხორციელდება C და სხვა მაღალი დონის ენებზე. მაგრამ ჩემთვის, ჯიუტი ასამბლეისთვის, მათემატიკაში არევა RISC ინსტრუქციების გამოყენებით, ზედმეტი თავის ტკივილია!
მე ავირჩიე სხვა გზა - ნორმალიზებული გამაძლიერებლის (NA) მომატების კორექტირება. ამისთვის ბევრი არ გჭირდება - ერთი დამსხვრეული რეზისტორი! მისი მნიშვნელობა სწორად უნდა შეირჩეს ისე, რომ კორექტირების დიაპაზონი საკმარისი იყოს, მაგრამ არა გადაჭარბებული.
ნორმალიზებადი გამაძლიერებლის ელემენტების შერჩევა
ასე რომ, აუცილებელია კორექტირების დიაპაზონის დადგენა. პირველი ნაბიჯი არის კომპონენტების ტოლერანტობის განსაზღვრა. მაგალითად, ჩემს შუნტს აქვს შეცდომის ტოლერანტობა 1%. სხვა რეზისტორებს ნორმალიზებული გამაძლიერებლის წრეში შეიძლება ჰქონდეს ტოლერანტობა 10% -მდე. და არ დაგავიწყდეთ ჩვენი ION-ის უზუსტობა, რომელიც ჩემს შემთხვევაში თითქმის +12% იყო! ეს ნიშნავს, რომ ფაქტობრივი კონვერტაციის რიცხვი იქნება თითქმის 12%-ით ნაკლები. მაგრამ რადგან მე უკვე ვიცი ეს შეცდომა, გავითვალისწინებ მას NU მომატებაში, რომელიც უნდა იყოს 5.72. და რადგან სხვა კომპონენტების რეალური შეცდომები არ არის ცნობილი, რჩება მაქსიმალური შესაძლო ჯამური შეცდომის პოვნა კორექტირების დიაპაზონის გამოსათვლელად.
ამ „პროცენტების“ მარტივი ჯამი თავისთავად გვთავაზობს: შუნტის 1% პლუს op-amp უკუკავშირის რეზისტორების 2-ჯერ 10%. სულ: 21%.
ვნახოთ მართლა ასეა თუ არა. ამისათვის მოდით გადავხედოთ დიაგრამის ნაწილს, სადაც წარმოდგენილია ეს NU უკვე შერჩეული მნიშვნელობებით:
როგორც ხედავთ, არის არაინვერსიული გამაძლიერებელი რეგულირებადი გადაცემის კოეფიციენტით, რომელიც თეორიულად რეგულირდება 4,979-დან 6,735-მდე დიაგრამაზე მითითებულ რეიტინგებზე. მაგრამ, თუ გავითვალისწინებთ თითოეული რეზისტორების ჩვენს ±10% შესაძლო შეცდომას, ყველაზე ცუდი კომბინაციით მივიღებთ Ku = 5.864 - 8.009, რაც აშკარად აჭარბებს საჭირო კოეფიციენტს! თუ ეს კომბინაცია მოხდა, მაშინ მოგიწევთ სხვა დასახელების აღება. უმჯობესია დაუყოვნებლივ გაზარდოთ ტიუნინგის რეზისტორის მნიშვნელობა, მაგალითად, 39 კმ-მდე. მაშინ Ku-ს ქვედა ზღვარი იქნება 5.454, რაც უკვე მისაღებია.
ისე, მე - "ნამდვილი რადიომოყვარულს" - უნდა ავირჩიო ტრიმერი, რაც იყო ხელმისაწვდომი და უბრალოდ გამიმართლა ინვესტიცია დიაპაზონში! სხვა ღირებულების ტრიმერი რომ მქონდეს, მნიშვნელობა არ ექნებოდა, ხელახლა გამოვთვალე R2 და R3, რომლებსაც ჩემს შემთხვევაში ტოლერანტობა აქვთ 5%, ამიტომ სხვა ტრიმერის აღება არ დამჭირვებია.
თქვენი ნაკლოვანებების და ხარვეზების დაძლევა
როგორც ჩანს, ყველაფერი გააზრებული და გათვლილია - დაამატეთ საფასური. მოდით, ჯერ ეს დიზაინი პურის დაფაზე გამოვცადოთ! ადრე არ არის ნათქვამი! Ku აღდგენილია არა ისე, როგორც მოსალოდნელია, მაგრამ საჭიროების ფარგლებში. თუმცა, ინდიკატორი არ აპირებდა აჩვენოს 0.00, როდესაც არ იყო დატვირთვის დენი! უპირველეს ყოვლისა, მე ვეჭვობდი, რომ პროგრამა იყო MK-ში, მაგრამ როდესაც ADC-ის შეყვანა მოკლედ შეერთებოდა საერთო მავთულს, ძვირფასი ნულები გამოჩნდა. ეს ნიშნავს, რომ რაღაც მოდის MK-ის შეყვანაში, გარდა ნულოვანი ვოლტისა. მულტიმეტრით ტესტირებამ დაადასტურა ეს ვარაუდი და დაადგინა შემდეგი დავალება. ჩემი კვლევის დეტალების გარეშე, მე მხოლოდ შედეგს აღვწერ.
მიზეზი შემდეგი აღმოჩნდა: მე სრულიად არ გავითვალისწინე, რომ ოპ-ამპერი, რომელიც მე გამოვიყენე, შორს იყო საუკეთესო ხარისხისგან. ის კი არ არის ე.წ. "რკინიგზა-რკინიგზა". ეს ნიშნავს, რომ მისი გამომავალი პოტენციალი არასოდეს მიაღწევს მიწოდების რომელიმე პოლუსს, ე.ი. ჩემს შემთხვევაში არასოდეს იქნება 0 ვოლტის ტოლი! ახლა, თუ ის ბიპოლარული წყაროდან იკვებებოდა, მაშინ გამომავალი იქნებოდა მოსალოდნელი ნული. მაგრამ ჩემი კვების წყარო არის ცალპოლარული და არ ვაპირებდი მიკროსქემის გართულებას რაიმე გადამყვანით. გამოსავალი იპოვეს „ვირტუალური მიწის“ შექმნაში, ე.ი. ენერგიის ცალკეული წყაროს წყალობით (ძირითადი სქემისგან განსხვავებით), მე შევძელი დიოდის გამოყენება საერთო მავთულის პოტენციალის გადასატანად ბატარეის უარყოფით პოლუსთან შედარებით.
ასე რომ, დაფა არის ამოტვიფრული და შედუღებული. დროა შეფუთოთ ეს დიზაინი ყუთში. რაც, ფაქტობრივად, გაკეთდა. თუმცა, ექსპლუატაციის დროს, კიდევ ერთი მცირე ხარვეზი გამოჩნდა - op-amp-ის შეყვანის სქემების დრიფტი. ეს გამოიხატა საკითხებში ნეგატიური ცვლაში, ე.ი. რამდენიმე ათეული მილიამპერის დენის დროს, ინდიკატორმა მაინც აჩვენა ნულები, რაც არ მაწყობდა! მე დავუშვებდი რამდენიმე mA-ს ცვლას - ჯერ კიდევ მილიამპერიანი ერთეული არ არის ნაჩვენები. მე მომიწია მიკერძოებული წრედის შემოღება NU-ს შეყვანაში.
R4 და RZ რეიტინგები შერჩეულია ისე, რომ უზრუნველყოს მიკერძოება პლუს/მინუს რამდენიმე ათეული მილივოლტი "ვირტუალურ ადგილზე". მზა დაფის გადაკეთების სურვილი არ მქონია და კუ რეგულირების ადგილას საჭირო რეგულირებადი გამყოფი დავამატე.
ზოგადად, მიღებული მოწყობილობა აკმაყოფილებს ჩემს საჭიროებებს. რა თქმა უნდა, მისი გაუმჯობესება შეიძლება დიდი ხნის განმავლობაში, მაგრამ ჯერ არ არის საჭირო!
შემდეგ ჯერზე ვისაუბრებ ციფრულ ნაწილზე და მათემატიკაზე ვოლტ-ამპერმეტრის მაგალითის გამოყენებით ლაბორატორიულ ელექტრომომარაგებაში.
საკმაოდ მარტივი მოწყობილობა, რომელიც ზომავს ძაბვას, დენს და აჩვენებს დატვირთვის მიერ მოხმარებულ მთლიან სიმძლავრეს 50 ჰც სიხშირეზე.
სარემონტო სამუშაოების დროს ან ახალი მოწყობილობების შემოწმებისა და ტესტირებისას ხშირად საჭიროა ძაბვის მიწოდება LATR-დან და საჭიროა ძაბვისა და დენის კონტროლი. ამ მიზნებისათვის შეიქმნა ვოლტმეტრი-ამპერმეტრი და აწყობილი მიკროკონტროლერზე LCD ინდიკატორით. ვინაიდან ძაბვა და დენი იზომება, მთლიანი სიმძლავრე ადვილად გამოითვლება. შედეგი არის ძალიან კომპაქტური მრიცხველი.
სპეციფიკაციები
1. გაზომილი ძაბვის ცვლილების ლიმიტებია 0 – 255 ვოლტი, გარჩევადობა 0,5 ვოლტი. მაჩვენებლები ნაჩვენებია 1 ვოლტის მატებით.
2. გაზომილი დენის შეცვლის ლიმიტები 0 – 10 ამპერი, გარჩევადობა 20 mA. წაკითხვები ნაჩვენებია 10 mA მატებით.
3. მოჩვენებითი სიმძლავრე გამოითვლება როგორც დენის და ძაბვის ნამრავლი და ნაჩვენებია მხოლოდ მთელი რიცხვი ვოლტ-ამპერებში.
სქემატური დიაგრამა
ფრაგმენტი გამორიცხულია. ჩვენი ჟურნალი არსებობს მკითხველთა შემოწირულობებზე. ამ სტატიის სრული ვერსია ხელმისაწვდომია მხოლოდ
გამოიყენება სქემაში AC ძაბვისა და დენის პირდაპირი გაზომვამიკროკონტროლერი.
გაზომილი ძაბვა R7, R9, R12 და C12 გამყოფის მეშვეობით მიეწოდება მიკროკონტროლერის შეყვანას C10 კონდენსატორის მეშვეობით. კონდენსატორი C12 შეყვანის ძაბვის გამყოფთან ერთად ქმნის ინტეგრირებულ წრეს, რომელიც ხელს უშლის იმპულსური ხმაურის შეღწევას.
გაზომილი დენი მიედინება R1 შუნტით, მისგან ამოღებული ძაბვა ძლიერდება ოპერაციული გამაძლიერებლით და, R8 და C8 ჯაჭვის მეშვეობით, მიეწოდება მიკროკონტროლერის შესასვლელს. პირველი ეტაპი OP1-ზე არის ინვერსიული გამაძლიერებელი უკუკავშირის წრეში ინტეგრირებული C3 კონდენსატორით. იმის გამო, რომ OP1-დან ამოღებული ძაბვის რხევა უნდა იყოს დაახლოებით 5 ვოლტი, გამაძლიერებლის ჩიპი იღებს გაზრდილ სიმძლავრეს (9-15 ვოლტი). OP2-ზე მეორე ეტაპი ჩართულია რეპეტიტორით და არ გააჩნია განსაკუთრებული ფუნქციები. კონდენსატორი C3 ემსახურება ჩარევის შემცირებას მიკროკონტროლერის ADC-ის მუშაობის დროს.
საზომი შეყვანები RA0 და RA1 იღებენ მუდმივ სტაბილიზებულ მიკერძოებას 2,5 ვოლტით R11 და R13 რეზისტორების მეშვეობით. ეს ძაბვა საშუალებას გაძლევთ სწორად გაზომოთ შეყვანის ძაბვის დადებითი და უარყოფითი ნახევარციკლები.
LCD დისპლეი დაკავშირებულია PIC16F690 მიკროკონტროლერთან, რომელიც აჩვენებს 16 სიმბოლოს 2 ხაზს. რეზისტორი R14 გამოიყენება ეკრანის ოპტიმალური კონტრასტის დასაყენებლად. რეზისტორი R15 განსაზღვრავს ეკრანის განათების დენს.
მოწყობილობა იკვებება ცალკე 9-12 ვოლტიანი ტრანსფორმატორიდან. +5 ვოლტი სიმძლავრის სტაბილიზატორი აწყობილია 78L05 ჩიპზე და არ გააჩნია განსაკუთრებული მახასიათებლები.
მოწყობილობას ტელეფონის ადაპტერიდან ვკვებავდი. იმის გამო, რომ დაფას აქვს საკუთარი ხიდი Br1, კავშირის პოლარობას მნიშვნელობა არ აქვს. მნიშვნელოვანია, რომ C4 კონდენსატორზე ძაბვა იყოს 10-დან 15 ვოლტამდე.
--
Გმადლობთ ყურადღებისთვის!
▼ 🕗 08/20/12 ⚖️ 18.04 კბ ⇣ 442 გამარჯობა, მკითხველო!
--
Გმადლობთ ყურადღებისთვის!
იგორ კოტოვი, ჟურნალი Datagor-ის მთავარი რედაქტორი
▼ 🕗 08/20/12 ⚖️ 6.41 კბ ⇣ 457 გამარჯობა, მკითხველო!მე მქვია იგორი, მე ვარ 45, მე ვარ ციმბირი და მოყვარული ელექტრონიკის ინჟინერი. მე მოვიფიქრე, შევქმენი და ვინახავ ამ მშვენიერ საიტს 2006 წლიდან.
10 წელზე მეტია ჩვენი ჟურნალი მხოლოდ ჩემი ხარჯით არსებობს.
კარგი! უფასო დამთავრდა. თუ გსურთ ფაილები და სასარგებლო სტატიები, დამეხმარეთ!