Электронный вольтамперметр с 1086 02. Электросхемы в помощниках

Вольтметр-амперметр-ваттметр, «ДЖИН»V1.0. Программа рассчитана для измерений постоянного тока, в лабораторном БП. Свойства программы и характеристики:  двухдиапазонный вольтметр, общий диапазон измерения от 0 до 100V. Этот диапазон разделен на два поддиапазона измерения, ①от 0.00 до 9.99V. дискретность измерения напряжения 0.01V, ②от 10.0 до 100.0V дискретность измерения напряжения 0.1V.  амперметр от 0.00 до 10.00А дискретность измерения тока 0.01А. Защита по превышению потребляемых ампер, двух видов: триггерная и по таймеру от 1 до 99 сек. (вариант выбора производится из пользовательского меню). ваттметр, отображает информацию исходя из измерения по собственным данным V и А, расчет для постоянного тока Ватт = Ампер * Вольт, т.е. - P=I*U, диапазон от 0.00 до 999.99Watt, шаг отображения измерения 0.01 ватт.   также, в программе используется функция аппаратного ШИМа (PWM) МК, частота 125 kHz , коэффициент заполнения импульсами – ШИМа, отображается в основном экране в % исчислении, от 0 до 100% , на вывод МК (РВ3) можно подключать любое устройство, в котором вы имеете надобность, будь то паяльник или вентилятор. Схема: Схема состоит из распространенных и доступных деталей, ЖКИ 16х2 на базе контроллера HD44780 или KS0006, МК ATmega8 с любой буквой, в DIP или TQFP исполнении. А также ОУ Lm328 или Lm2904 . Вот в вкратце и все основные характеристики. НО…… к чему тогда программа названа таким чудным названием, «Джин версия 1»...........??? Вот тут и есть такая изюминка, программа МК как бы подразумевает, «Что желаешь, хозяин?», а хозяин, например,…. как бы не желает пользоваться этим двухдиапазонным вольтметром:-), а желает просто без всяких хитростей, простой до 30.00V, тогда входим в пользовательское меню и оттуда делаем замену на главном экране, двухдиапазонного на простой вольтметр с диапазоном от 0.00 до 30.00V (точность измерения будет 0.03V). Далее,… так ведь хозяину маловато измерять ток до 10А, входим в меню и "вуаля" - (франц."voila") выбираем диапазон до 20А или до 30 Ампер…. (ВНИМАНИЕ!!! Выбор этих двух опций в рабочей схеме повлечет за собой необходимость подстройки, входных аналоговых цепей V или А). Еще при необходимости в пользовательском меню вы можете подключать дополнительно, второй независимый вольтметр с диапазоном от 0.00 до 30.00V (например: это позволит при наладке каких либо схем, производить контроль напряжения сразу в нескольких точках). Вот несколько фотографий работы вольтамперметра-ваттметра, как видите одной прошивкой по выбору, осуществляется несколько режимов измерения. На экране отображаются; вольтметр - - ШИМ, амперметр - - устан. защиты в А Теперь; вольтметр - - ваттметр, амперметр - - устан. защиты в А вольтметр - - вольтметр, амперметр - - ваттметр Управление кнопками: В основном режиме экрана, кнопки Кн1, Кн2, Кн3 оперативно реагируют на такие настройки; Кн2 производит выбор (устанавливается миг. курсор) на регулировку ШИМ или установку порога сработки защиты амперметра (сброс сработавшей защиты производится по нажатию любой кнопки или по таймеру) в это время кнопки Кн1, Кн3 выполняют функцию уменьшения или увеличения, порога защиты ампер или значения ШИМ. Одновременное нажатие кнопок Кн1, Кн2 вход в меню (установки верхней строки), где выставляются отображение функций ШИМ, ваттметр, вольтметр. Одновременное нажатие кнопок Кн2, Кн3 вход в меню настройки функций амперметра защиты по току (нижняя строка правая часть экрана). Движение по пунктам меню осуществляется кнопкой Кн2. Настройка вольтметра: начинаем с первого поддиапазона, подаем на вход любое постоянное напряжение до 9.98V, и сравнивая с тестовым вольтметром, настраиваем подстроечным резистором R-2 одинаково видимые показания приборов, аналогично поступаем и со вторым поддиапазоном, подаем на вход напряжение от 10.1V и, сравнивая с тестовым вольтметром, настраиваем подстроечным резистором R-1 одинаковые показания напряжения. Если будете использовать доп. вольтметр, настройка доп. вольтметра производится подстроечным резистором R-3. FUSE. МК тактируется от внутреннего RS осциллятора, на частоте 8MHz. Рroteus: Все настройки и параметры устройства, выбранной пользователем конфигурации, сохраняются в памяти МК. Архив проекта: схема, прошивка, фьюзы, proteus. версия 1.0 диапазон измерения до 10.00А-20.00А-30.00А, установка защиты с шагом 0,1А версия 1.1 д. изм. до 10.00А-20.00А-30.00А, уст. защиты шаг0,1А (по молчанию дисплей кириллица, но если ЖКИ латиница то перемычкой РС5 на землю). версия 1.2 диапазон измерения до 1.000А-2.000А-3.000А, установка защиты с шагом 0,01А Обсуждение статьи в форуме

Вольтметр-амперметр-ваттметр, «ДЖИН» V 1.0 .

Программа рассчитана для измерений постоянного тока, в лабораторном БП.

Свойства программы и характеристики:

  • двухдиапазонный вольтметр, общий диапазон измерения от 0 до 100 V .

Этот диапазон разделен на два поддиапазона измерения ,

от 0.00 до 9.99 V . дискретность измерения напряжения 0.01 V ,

от 10.0 до 100.0 V дискретность измерения напряжения 0.1 V .

  • амперметр от 0.00 до 10.00А дискретность измерения тока 0.01А.

Защита по превышению потребляемых ампер, двух видов:

триггерная и по таймеру от 1 до 99 сек. (вариант выбора производится из пользовательского меню).

  • ваттметр, отображает информацию исходя из измерения по собственным данным V и А,
расчет для постоянного тока Ватт = Ампер * Вольт, т.е. - P=I*U, диапазон от 0.00 до 999.99 Watt , шаг отображения измерения 0.01 ватт.

  • также, в программе используется функция аппаратного ШИМа (PWM) МК, частота 125 kHz ,

коэффициент заполнения импульсами - ШИМа, отображается в основном экране в % исчислении, от 0 до 100% ,

на вывод МК (РВ3) можно подключать любое устройство, в котором вы имеете надобность, будь то паяльник или вентилятор.

Схема состоит из распространенных и доступных деталей,

ЖКИ 16х2 на базе контроллера HD44780 или KS0006, МК ATmega8 с любой буквой, в DIP или TQFP исполнении . А также ОУ Lm 328 или Lm 2904 .

Вот в вкратце и все основные характеристики.

НО…… к чему тогда программа названа таким чудным названием, «Джин версия 1 »...........???

Вот тут и есть такая изюминка, программа МК как бы подразумевает, «Что желаешь, хозяин?»,

а хозяин, например,…. как бы не желает пользоваться этим двухдиапазонным вольтметром:-), а желает просто без всяких хитростей, простой до 30.00 V, тогда

входим в пользовательское меню и оттуда делаем замену на главном экране,

двухдиапазонного на простой вольтметр с диапазоном от 0.00 до 30.00 V (точность измерения будет 0.03 V ).

(ВНИМАНИЕ!!! Выбор этих двух опций в рабочей схеме повлечет за собой необходимость подстройки, входных аналоговых цепей V или А).

Еще при необходимости в пользовательском меню вы можете подключать дополнительно, второй независимый вольтметр с диапазоном от 0.00 до 30.00 V

(например: это позволит при наладке каких либо схем, производить контроль напряжения сразу в нескольких точках).

Вот несколько фотографий работы вольтамперметра-ваттметра, как видите одной прошивкой по выбору, осуществляется несколько режимов измерения.

На экране отображаются; вольтметр - - ШИМ, амперметр - - устан. защиты в А


Теперь ; вольтметр - - ваттметр, амперметр - - устан. защиты в А

Вольтметр - - вольтметр , амперметр - - ваттметр

Управление кнопками:

В основном режиме экрана, кнопки Кн1, Кн2, Кн3 оперативно реагируют на такие настройки;

Кн2 производит выбор (устанавливается миг. курсор) на регулировку ШИМ или установку порога сработки защиты амперметра

(сброс сработавшей защиты производится по нажатию любой кнопки или по таймеру)

в это время кнопки Кн1, Кн3 выполняют функцию уменьшения или увеличения, порога защиты ампер или значения ШИМ.

Одновременное нажатие кнопок Кн1, Кн2 вход в меню (установки верхней строки), где выставляются отображение функций ШИМ, ваттметр, вольтметр.
Одновременное нажатие кнопок Кн2, Кн3 вход в меню настройки функций амперметра защиты по току (нижняя строка правая часть экрана).

Движение по пунктам меню осуществляется кнопкой Кн2 .

Настройка вольтметра: начинаем с первого поддиапазона, подаем на вход любое постоянное напряжение до 9.98 V,

и сравнивая с тестовым вольтметром, настраиваем подстроечным резистором R -2 одинаково видимые показания приборов,

аналогично поступаем и со вторым поддиапазоном,

подаем на вход напряжение от 10.1 V и, сравнивая с тестовым вольтметром,

настраиваем подстроечным резистором доп. вольтметра производится подстроечным резистором R -3 .

FUSE . МК тактируется от внутреннего RS осциллятора, на частоте 8MHz.

Рroteus:

Все настройки и параметры устройства, выбранной пользователем конфигурации, сохраняются в памяти МК.

Архив проекта:

версия 1.0 диапазон измерения до 10.00А-20.00А-30.00А, установка защиты с шагом 0,1А

____________________________________________________________________________

Версия Вольтметр-амперметр-ваттметр, "ДЖИН V2.0 "
Программа для измерений постоянного тока, в лабораторном БП.
Дисплей 16х4

-1-й вольтметр двухдиапазонный от 0 до +100V
-2-й вольтметр с возможностью измерений от -30V до +30V .
-показания в амперметрах от 0.00 до 10.00А (30.00А)
-настраиваемый порог защиты по току
-термостат точность 0.1°C
-ваттметр, диапазон от 0.00 до 999.99Watt .
-отображение внутреннего сопротивления подключенной нагрузки в оМ
-использование регулируемого выхода ШИМ МК

(Вход в пользовательское меню, одновременное нажатие Кн1 и Кн3)
В схеме одля измерения отрицательного напряжения требуется минусовая подпорка.
Рис. 1 и 2 , как возможные варианты питания этой схемы....


FUSE. МК тактируется от внутреннего RS осциллятора, на частоте 4MHz.

Этот прибор был разработан для измерения выходного напряжения и тока в блоке питания. Для измерения тока используется специальный шунтирующий резистор. Прибор может включать и выключать вентилятор, для обдува радиатора, при достижении определённого тока и напряжения. Уровень тока и напряжения, при котором вентилятор включается можно настроить при помощи специальной кнопки.

Технические характеристики

  • Микроконтроллер ATmega8 в качестве основы прибора
  • Дисплей на контроллере HD44780
  • Диапазон измеряемого напряжения 0-30В
  • Точность измерения напряжения 10 мВ
  • Точность измерения тока 10 мА
  • Оносторонняя печатная плата
  • Совместимость с другими LCD-дисплеями на контроллере HD44780

Схема

В списке деталей, приведённом ниже, есть элементы с пометкой "не используется". Их не требуется устанавливать, т.к. они были необходимы предыдущей версии прибора. Возможно, схема и печатная плата будут исправлены позже.

Печатная плата

В архиве по ссылке есть две версии платы отзеркаленная и не отзеркаленная. Для разных способов изготовления печатной платы нужна та или иная версия для получения правильной платы. При монтаже печатной платы не забудьте припаять две перемычки и расположить микросхему U2 на радиаторе.

После того, как на плату запаяете все детали, необходимо:
- поставить 2 перемычки на плате
- поставить перемычку вместо L1
- посадить на радиатор элемент U2
- обратить внимание на полярность элементов D1 и D2

Список элементов

Элемент Значение Корпус Примечание
R1 100k 1206
R2 100k 1206
R3 10k Потенциометр
R4 30k 1206
R5 10k 1206
R6 10k 1206
R7 7k5 1206
R8 7k5 1206
R9 500R Потенциометр
R10 500R Потенциометр
R11 5k1 1206
C1 100n 1206
C2 100n 1206
C3 100n 1206
C4 100n 1206 Не используется
C5 100n 1206 Не используется
C6 100n 1206 Не используется
C7 100n 1206 Не используется
C8 100n 1206 Не используется
C9 100n 1206 Не используется
C10 22u/6V SMD A
C11 10n 1206
C12 10u/50V
L1 47u 1210 Не используется - закоротите на плате
D1 диод SMD A Опциональный элемент - защищает Q1 против скачка напряжения после выключения вентилятора.
D2 диод SMD A например SK310A
U1 7805 TO-252 Стабилизатор напряжения +5V, например LM7805
U2 7812 TO220 Стабилизатор напряжения +12V, например LM7812
U3 ATMEGA8 TQFP32
LCD GOLDPIN 1x16
J1 GOLDPIN 1x2 FAN_CON - разъем для вентилятора
J2 GOLDPIN 1x1 +12V_CON - опциональный +12V разъем
J3 GOLDPIN 1x1 +35V_CON - главный разъем питания
J4 GOLDPIN 1x3
S1 выключ.
Q1 MOSFET N SOT-23 e.g. BSS-138 (вентилятор менее 200мА)

Прошивка

При использовании микроконтроллера в TQFP корпусе, его проще прошить после монтажа на плату. Я сделал так, что микроконтроллер можно прошить через разъем для подключения ЖК дисплея. В качестве кабеля для прошивки микроконтроллера я использую кабель от старого жесткого диска. Помните, что при прошивке на схему необходимо подавать +5V питания. В зависимости от конструкции вашего программатора, он сам подаст это напряжение, или его придется брать с дополнительного блока питания.

После подключения к микроконтроллеру программатора, проверьте, распознает – ли программатор микроконтроллер. Если все в порядке, вы можете прошивать микроконтроллер. FUSE-биты необходимо выставить на работу микроконтроллера от встроенного RC генератора с частотой 1 МГц. Если микроконтроллер новый, этого делать не требуется. Поле прошивки микроконтроллера вы можете подключать ЖК-дисплей. Рекомендуется подключать его при помощи разъёма, для возможности обновления прошивки в будущем.

LCD Pin number LCD signal ΅C signal/Pin Prog signal
1 GND GND GND
2 VCC VCC VCC
4 RS SCK / PB.5 SCK
5 RW MISO / PB.4 MISO
6 EN MOSI / PB.3 MOSI
10 D3 RESET RESET

Разъемы и элементы регулировки прибора

S1 – Кнопка настройки
При нажатии этой кнопки на дисплей выводятся значения шунтирующего резистора. Если номинал резистора известен, то нажимайте кнопку до появления на дисплее соответствующего значения. Если номинал резистора неизвестен, то установите на него точный мультиметр, и подбирайте значения резистора до тех пор, пока показания прибора и мультиметра не совпадут. После установки значения резистора, кнопка не должна быть нажата в течение 5 секунд. После этого необходимо назначить ток, при котором вентилятор будет включаться.

R9 – настройка точности в точном поддиапазоне измерений
Чтобы уменьшить ошибки АЦП ошибки, диапазон измерения разделен на два поддиапазона 0-10V и 10-30V. Для подбора точного значения резистора подключите вольтметр к выходу блока питания с напряжением 9V, и меняйте значение резистора до тех пор, пока показания вольтметра и прибора будут равны.

R10 – настройка точности в грубом поддиапазоне измерений
Примерно тоже самое что R9, но для диапазона измерений 10-30V. На выходе блока питания необходимо напряжение около 19V.

R3 – настройка контрастности ЖК-дисплея
Проворачивайте потенциометр до тех пор, пока на ЖК-дисплее не появится четкое изображение.

J1 – подключение вентилятора
Прикрепите + вентилятора к 1 выводу разъема, - ко второму.

J2 – +12V
Если у вас в блоке питания есть постоянная линия +12 В, подключите её эти к контактам. В этом случае вы не должны монтировать U2 на печатной плате. Это хорошо, т.к. вы убираете лишний источник тепла. Если у вас нет постоянной линии +12 В, то оставьте контакты неподключенными.

J3 – +35V
Напряжение с диодного моста, которое идет на U2. Возможно, на этот контакт нужно подавать меньшее напряжение – всё зависит от типа использованной вами U2. Этот вывод должен быть подключен, даже если +12V уже подключено к J2.

J4 – сигнал для измерения напряжения и тока
Прибор предназначен для измерения тока и напряжения в блоке питания. Значение тока вычисляется из падения напряжения на шунтирующем резисторе.

Контакт 1 - измерение напряжения - подключается к + блока питания.
Контакт 2 - измерение тока – подключается к - блока питания.
Контакт 3 - GND – подключается к выводу шунтирующего резистора, противоположному подключенному к блоку питания.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
U1 Линейный регулятор

LM7805

1 TO-252 В блокнот
U2 Линейный регулятор

LM7812

1 TO-220 В блокнот
U3 МК AVR 8-бит

ATmega8

1 TQFP32 В блокнот
Q1 MOSFET-транзистор

BSS138

1 SOT-23 В блокнот
D1, D2 Диод Шоттки

SK310A

2 SMD A В блокнот
С1-С9 Конденсатор 100 нФ 9 1206 В блокнот
С10 22 мкФ 6В 1 SMD A В блокнот
С11 Конденсатор 10 нФ 1 1206 В блокнот
С12 Электролитический конденсатор 10 мкФ 50В 1 В блокнот
R1, R2 Резистор

100 кОм

2 1206 В блокнот
R3 Подстроечный резистор 10 кОм 1 В блокнот
R4 Резистор

30 кОм

1 1206 В блокнот
R5, R6 Резистор

10 кОм

2 1206 В блокнот
R7, R8 Резистор

Программа рассчитана для измерений постоянного тока, в лабораторном БП.

Свойства программы и характеристики:

  • http://c2.at.ua )

    Вольт

    двухдиапазонный вольтметр, общий диапазон измерения от 0 до 100

    V .

Этот диапазон разделен на два поддиапазона измерения ,

от 0.00 до 9.99 V . дискретность измерения напряжения 0.01 V ,

от 10.0 до 100.0 V дискретность измерения напряжения 0.1 V .

  • амперметр от 0.00 до 10.00А дискретность измерения тока 0.01А.

Защита по превышению потребляемых ампер, двух видов:

триггерная и по таймеру от 1 до 99 сек. (вариант выбора производится из пользовательского меню).


  • ваттметр, отображает информацию исходя из измерения по собственным данным V и А,
расчет для постоянного тока Ватт = Ампер * Вольт, т.е. - P=I*U, диапазон от 0.00 до 999.99 Watt , шаг отображения измерения 0.01 ватт.

  • также, в программе используется функция аппаратного ШИМа (PWM) МК, частота 125 kHz ,

коэффициент заполнения импульсами – ШИМа, отображается в основном экране в % исчислении, от 0 до 100% ,

на вывод МК (РВ3) можно подключать любое устройство, в котором вы имеете надобность, будь то паяльник или вентилятор.

Схема состоит из распространенных и доступных деталей,

ЖКИ 16х2 на базе контроллера HD44780 или KS0006, МК ATmega8 с любой буквой, в DIP или TQFP исполнении . А также ОУ Lm 328 или Lm 2904 .

Вот в вкратце и все основные характеристики.

НО…… к чему тогда программа названа таким чудным названием, «Джин версия 1 »...........???

Вот тут и есть такая изюминка, программа МК как бы подразумевает, «Что желаешь, хозяин?»,

а хозяин, например,…. как бы не желает пользоваться этим двухдиапазонным вольтметром:-), а желает просто без всяких хитростей, простой до 30.00 V, тогда

входим в пользовательское меню и оттуда делаем замену на главном экране,

двухдиапазонного на простой вольтметр с диапазоном от 0.00 до 30.00 V (точность измерения будет 0.03 V ).

(ВНИМАНИЕ!!! Выбор этих двух опций в рабочей схеме повлечет за собой необходимость подстройки, входных аналоговых цепей V или А).

Еще при необходимости в пользовательском меню вы можете подключать дополнительно, второй независимый вольтметр с диапазоном от 0.00 до 30.00 V

(например: это позволит при наладке каких либо схем, производить контроль напряжения сразу в нескольких точках).

Вот несколько фотографий работы вольтамперметра-ваттметра, как видите одной прошивкой по выбору, осуществляется несколько режимов измерения.

На экране отображаются; вольтметр - - ШИМ, амперметр - - устан. защиты в А


Теперь ; вольтметр - - ваттметр, амперметр - - устан. защиты в А


Вольтметр - - вольтметр , амперметр - - ваттметр


Управление кнопками:

В основном режиме экрана, кнопки Кн1, Кн2, Кн3 оперативно реагируют на такие настройки;

Кн2 производит выбор (устанавливается миг. курсор) на регулировку ШИМ или установку порога сработки защиты амперметра

(сброс сработавшей защиты производится по нажатию любой кнопки или по таймеру)

в это время кнопки Кн1, Кн3 выполняют функцию уменьшения или увеличения, порога защиты ампер или значения ШИМ.

Одновременное нажатие кнопок Кн1, Кн2 вход в меню (установки верхней строки), где выставляются отображение функций ШИМ, ваттметр, вольтметр.
Одновременное нажатие кнопок Кн2, Кн3 вход в меню настройки функций амперметра защиты по току (нижняя строка правая часть экрана).

Движение по пунктам меню осуществляется кнопкой Кн2 .

Настройка вольтметра: начинаем с первого поддиапазона, подаем на вход любое постоянное напряжение до 9.98 V,

и сравнивая с тестовым вольтметром, настраиваем подстроечным резистором R -2 одинаково видимые показания приборов,

аналогично поступаем и со вторым поддиапазоном,

подаем на вход напряжение от 10.1 V и, сравнивая с тестовым вольтметром,

доп. вольтметр, настройка доп. вольтметра производится подстроечным резистором R -3 .

FUSE . МК тактируется от внутреннего RS осциллятора, на частоте 8MHz.



Все настройки и параметры устройства, выбранной пользователем конфигурации, сохраняются в памяти МК.

(в архиве нет файла еер. , данные в память МК прописываются АВТОМАТИЧЕСКИ после прошивки и первого включения МК....)

Архив: