Ампервольтметр на attiny2313 – Вольтметр на микроконтроллере ATtiny2313 — Устройства на микроконтроллерах — Схемы устройств на микроконтроллерах

Вольтметр(амперметр)на микроконтроллере Attiny2313 / Микроконтроллеры / Блоги по электронике

Предлагаю вашему вниманию конструкцию цифрового вольтметра, который также может быть переделан в амперметр. Схема была взята из журнала Радио №2 за 2010 год. Схема представлена на рисунке

Вольтметр предназначен для измерения напряжения до 0-99,99 в, этот интервал разбит на два участка – 0-9,999в и 10-99,99 в. Переключение с одного диапазона на другой –автоматическое. Входное сопротивление на первом участке – 470 кОм, на втором – около 100 кОм, абсолютная погрешность измерения на первом участке составляет ±3мв, напряжение питания – 15-20 в, потребляемый ток – 60мА(зависит от примененного семисегментного индикатора). Период повторения измерения – 100мс, максимальное время одного цикла преобразования при входном напряжении 9,999 в – 10мс. При превышении измеряемым напряжением 99,99 в на индикаторе отображается число «9999», которое мигает с частотой 2Гц. Полярность входного напряжения — положительная.
Принцип работы вольтметра основан на методе преобразования измеряемого напряжения в частоту с помощью однократного интегрирования. Это позволяет по сравнению с микроконтроллерами, имеющими встроенные десятиразрядные АЦП, получить большую разрешающую способность в широком интервале измеряемого напряжения. Подсчет частоты, переключение пределов и вывод результатов измерения на светодиодный индикатор осуществляет микроконтроллер. Подробное описание работы можно прочитать в статье, в прилагаемом файле, так же исходный код и файл прошивки
depositfiles.com/files/9p9spo2oo
Теперь про доработку этого вольтметра. Резистор делителя напряжения R2 я сделал составным – резистор ПТМН – 0,5Вт 100кОм, ±0,25% и последовательно с ним многооборотный подстроечный СП5-2 на 22 кОм, резистор R5 поставил подстроечный СП3-39А на 15 кОм. Это было сделано для точного подбора сопротивления делителя напряжения при настройке вольтметра.
Вольтметр собран на печатной плате. Плата была перерисована из статьи в программе sprint layout, файл печатки прилагается ниже
depositfiles.com/files/rsbo4oebv
а вот печатка для SMD компонентов
depositfiles.com/files/zi6xq8x7f
Микроконтроллер прошивался при помощи программатора STK 200/300, в программе CodeVisionAVR.
Фьюзы для CodeVisionAVR

Фьюзы для Pony Prog

Питается вольтметр от трансформаторного блока питания с стабилизатором напряжения на микросхеме 7815, собранном по типовой схеме. Блок питания собран на печатной плате, так же на плате находится составной резистор R2 и R5. Файл печатной платы ниже.
depositfiles.com/files/nsaa4kzkj
Фото основной платы вольтметра


Фото блока питания


И теперь все в сборе

Настройка вольтметра заключается в установке резистором R3 тока зарядки конденсатора C2 и подбор сопротивления делителя напряжения. Предварительно делитель подстроечными резисторами настраивается – резистор R2 на сопротивление 117 кОм, резистор R5 на сопротивление 13 кОм. На вход прибора подают стабилизированное напряжение в интервале 9…9.8 в, контролируя образцовым вольтметром. Резистором R3 уравнивают показания налаживаемого и образцового вольтметров. Увеличивают напряжение до тех пор, пока вольтметр не переключится на второй диапазон измерений. Если показания вольтметра «зависли» при этом, то резисторами R2 и R5 добиваются переключения вольтметра на второй диапазон, после этого нужно повторить регулировку резистором R3. Подают на вольтметр максимально возможное напряжение до 100 в и резисторами R2 и R5 корректируют показания. Далее подают на вход от 5 до 10 в и при необходимости корректируют показания резистором R3. Проверяется показания вольтметра во всем диапазоне.
Фото показаний вольтметра на первом диапазоне и образцового прибора Щ301-1.

Фото показаний вольтметра на втором диапазоне и образцового прибора Щ301-1.

Вольтметр, собранный по этой схеме показал высокую точность показаний, по сравнению с китайскими мультиметрами, его можно применять и как лабораторный.

Для данного вольтметра корпус не изготавливался, вольтметр был встроен в корпус электролизера, для контроля напряжения на электродах, вместо штатного стрелочного вольтметра.

Так же данная схема вольтметра может быть переделана в амперметр.

Схема изменений приведена ниже


Показания могут лежать в диапазоне от 0,00 до 99,99А.

Децимальная точка зафиксирована, старший разряд при показаниях, меньших 10А не горит.

Делитель изъят, вместо С4 стоит танталовый конденсатор К53-4 6,8мкФ — для усреднения. В сток транзистора VT1 добавил резистор 1ом, ёмкость-то большая, хоть немного ограничивает пиковый ток разряда.

Для имеющегося шунта необходимо пересчитать ёмкость С2: Сх=(Uпоказ./Uшунт)*С2, где Сх, мкФ — искомая ёмкость конденсатора, Uпоказ., мВ — требуемое максимальное показание амперметра, Uшунт, мВ — напряжение на шунте, соответствующее максимальному измеряемому току, С2 — 2,2мкФ. Пусть на шунте падает 300мВ. Для 10А получается: (1000/300)*2,2 = 7,33 мкФ. Ёмкость лучше округлить в большую сторону, до 8,2мкФ. Номинал резистора R4 придется подобрать, он будет меньше, чем в исходной схеме. Немного измененная прошивка прилагается ниже (так же и исход)
depositfiles.com/files/r753yeofl

Ну вот и все! Оценивайте, комментируйте, критикуйте!

electronics-lab.ru

Вольтметр на микроконтроллере attiny2313 CAVR.ru


Рассказать в:

Микроконтроллер ATtiny2313-20PI можно заменить на AT90S2313 без каких-либо изменений в программе. При питании вольтметра напряжением, больше 15 В, стабилизатор КР142ЕН5А необходимо заменить на L7805CV, который допускает работу при входном напряжении до 35 В. Кварцевый резонатор ZQ1 — РК374 или аналогичный импортный, его частота может лежать в диапазоне 7,5…8,5 МГц, точное значение 8 МГц не принципиально. Индикаторы применены с общим анодом ЕУ20362. 

 

 

Схема вольтметра:

 

 

 

 

 

Фуз биты программировать никакие не надо. 

 

 

 

 

Фотографии печатных плат:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ниже в архиве 2 варианта печатных плат, обычная версия и версия с чип элементами. 

 

 

 

 

Фотографии вольтметра:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АРХИВ: Скачать

 

 



Раздел:
[Схемы]

Сохрани статью в:

Оставь свой комментарий или вопрос:



Антенны CDMA в Киеве

Таймер на pic16f628 2

Лампы или транзисторы ?

УМЗЧ на 1000 Вт

Электронный выключатель МАССЫ

РЕМОНТ АУДИОПЛЕЕРА, НЕ ПОДАЮЩЕГО ПРИЗНАКОВ ЖИЗНИ

Тахометр на светодиодах

Из истории рационализации

www.cavr.ru

АМПЕРВОЛЬТМЕТР НА ATTYNY26

   Недавно успешно собрал зарядное устройство, и понадобился мне хороший малогабаритный индикатор вольт и тока заряда. Решил собрать самый простенький ампервольтметр на МК Attiny26 с LCD дисплеем WH08х02. Уменьшенная копия принципиальной электрической схемы ниже:

Принцип работы ампервольтметра

   Внутри контроллера, перед АЦП, есть операционный усилитель с возможностью переключать его входы в дифференциальном включении. Для измерения тока до 2 А, напряжение падения с шунта идет напрямую на вход внутреннего операционника, свыше 2А — входы ОУ переключаются на делитель после шунта. Это сделано для получения приемлемой цены деления амперметра во всем диапазоне измерений. Измеряемое напряжение идет через делитель на вход аналого-цифрового преобразователя. Собран он на небольшой плате — смотрите рисунок.

   Вольтамперметр способен нормально измерять напряжение до 32 В и ток до 12 А. Индикатор можно применять любой, на основе контроллера HD44780, но оптимально, на мой взгляд — 2х8 символов.

Настройка ампервольтметра на Attiny26

   При настойке был приятно удивлен его точностью, так как с измерением напряжения не у кого не было нареканий, а вот с током были разные недовольства. Однако у меня получилось добиться очень даже приличных по точности показаний погрешности. Настраивал его на ток 2 А и показания от 0.2 до 8 А не превышают 1%. 

   Несколько прошивок есть в архиве на форуме, в своём варианте использовал ту, которая в папке вместе с платами, там же есть еще 3 прошивки в отдельной папке. Шунт амперметра — кусок нихрома диаметром 2 мм длинной 10 см, скрученный в спираль.

   На последней фотографии показана автомобильная лампа в нагрузке.

   Форум по измерительной технике

   Обсудить статью АМПЕРВОЛЬТМЕТР НА ATTYNY26

radioskot.ru

АмперВольтметр на attiny13 — Микроконтроллеры и Технологии

Дата публикации: .

Рейтинг:  5 / 5

Этот проект возник из любопытства – что мы можем сделать на таком маленьком микроконтроллере? Оказывается, много чего. В этом проекте микроконтроллер будет измерять напряжение, ток и температуру, пересчитывать их и выводить на ЖК дисплей формата 16×1. Несмотря на необычные решения, и несколько недостатков, его также можно использовать как измеритель напряжения питания. Размеры печатной платы составляют 35 × 16 мм.


Дисплей использует 6 контактов, поэтому вывод RESET придется сконфигурировать как обычный порт ввода/вывода. Это следует делать ПОСЛЕ программирования. Измерение напряжения осуществляется с помощью резистивного делителя. Измерения в диапазоне от 0 до 99.9 В выполняются с точностью 0.1 В. Ток измеряется путем измерения падения напряжения на шунтирующем резисторе сопротивлением 0.1 Ом. Диапазон измерения составляет от 0 до 9.99 А, точность 0.01 А. Температура измеряется с помощью аналогового датчика LM35 в диапазоне от 0 до 99.9 °С с точностью 0.01 °С. В качестве о напряжения для АЦП используется внутренний источник опорного напряжения микроконтроллера ATtiny13, его напряжение составляет 1.1 В. Таким образом, для измерения тока нам не придется использовать операционный усилитель (и отрицательное напряжение питания для него), а вычисления становятся гораздо проще.


 

Такому простому устройству свойственны небольшие недостатки. Измерение происходит на тех же самых выводах, по которым передаются данные для ЖК-дисплея, а выводам дисплея требуется ток около 80 мкА, чтобы подтянуть их к земле. Резистор сопротивлением 100 Ом в резистивном делителе плохо справляется с этой функцией, и на нем остается около 7 мВ относительно земли. Эти 7 мВ просто вычитаются из результата измерений, из за чего возникает погрешность и результат измерений получается нелинейным. Эта погрешность наиболее сильно проявляется в диапазоне измеряемых напряжений от 0 до 5 В.

Помните, что для измерения больших токов и напряжений мощности шунтирующего и добавочного резисторов должны быть соответствующими. Устройство калибруется с помощью двух подстроечных потенциометров. Контраст ЖК дисплея не регулируется, он задан с помощью двух резисторов, получаемое напряжение равно приблизительно 1 В. Большинство ЖК дисплеев хорошо работают с этим напряжением, но при желании вы можете установить свое значение. Ток измеряется относительно шины земли. Земля источника питания соединяется с землей на плате. Шунтирующий резистор подключается между землей (на схеме GND) и входом -V. Если вы захотите запитать это устройство от источника измеряемого напряжения, просто подключите вход стабилизатора напряжения ко входу +V. Не забывайте, что максимальное напряжение, которое вы можете подать на вход стабилизатора 7805, составляет 30 В. Таким образом, если вы захотите измерять более высокие напряжения или измерять напряжение в диапазоне от 0 В, понадобится отдельный источник питания для устройства. В этом случае перережьте дорожку под потенциометром калибровки напряжения, измеряемое напряжение подключите к контакту +V, а затем подключите источник питания к контакту ZAS на плате.

Плата спроектирована так, чтобы разместить на ней стабилизатор 7805 в корпусе TO252, но на ней можно без проблем поставить микросхему 78L05 в корпусе TO92. Общий ток, потребляемый устройством, включая подсветку ЖК-дисплея, составляет около 30 мА, так что стабилизатора 78L05 вполне хватит.

Диапазон измеряемых напряжений : 0 — 99 Вольт, с дискретностью 0,1 Вольт

Диапазон измеряемого тока : 0 — 9,9 Ампер (С шунтом 0,1 Ом)

Диапазон измеряемых температур : 0 — 99° С, с дискретностью 0,1° С

Программирование: порт сброса (reset) микроконтроллера должен быть запрограммирован как обычный порт (fuse RSTDISBL). Внимание! При установке бита RSTDISBL=0, дальнейшее программирование микроконтроллера с помощью ISP будет невозможным. Восстановить заводскую конфигурацию микроконтроллера можно с помощью этого устройства. Остальные FUSE — биты по умолчанию.

В архив добавлен файл tiny13lcd_9_64-sample, это обновленная версия программы для микроконтроллера, производящая 64 измерения и отображающая их среднее значение.

Источник: elektroda.eu





Архив для статьи «АмперВольтметр на attiny13»
Описание:
Размер файла: 74.18 KB Количество загрузок:
5 247

Скачать

radioparty.ru

ЦИФРОВОЙ АМПЕРВОЛЬТМЕТР

   Уже несколько лет занимаюсь радиоэлектроникой, но стыдно признаться, у меня все еще нет нормального блока питания. Запитываю собранные устройства тем, что попадется под руку. От всяких полудохлых батареек и трансформаторов с диодным мостом без какой либо стабилизации напряжения и ограничения выходного тока. Такие извращения довольно опасны для собранной конструкции. Наконец-то решился собрать нормальный блок питания. А начал сборку с ампервольтметра. Надо конечно было начинать с другого, но как уже есть. Поскольку понемногу занимаюсь говнокодерством, то решил сам разработать показометр. В качестве экрана стоит дисплей от Nokia-1202. Наверно я уже всех задолбал с этим дисплеем, но он в 3 раза дешевле, чем 2×16 HD44780 (по крайней мере у нас). Вполне паябельный разъем и вообще неплохие характеристики. Короче — хороший вариант для измерителя напряжения и тока.

Электрическая схема цифрового ампервольтметра для БП

Рисунок платы цифрового ампервольтметра

   В первой и второй строчке отображается усредненное значение напряжения и тока из 300 замеров АЦП. Это сделано для большей точности измерения. В третьей строчке выводится сопротивление нагрузки, рассчитанное по закону Ома. Хотел сперва сделать, чтоб выводилась потребляемая мощность, но сделал сопротивление. Может позже переделаю на мощность. В четвертой строчке выводится температура измеряемая датчиком DS18B20. Он запрограммирован измерять температуру от 0 до 99 градусов Цельсия. Его надо установить на радиатор выходного транзистора, или на какой нибудь другой элемент схемы, где есть сильный нагрев. 

   К микроконтроллеру можно так же подключить кулер для охлаждения радиатора транзистора. Он будет изменять свои обороты при изменении температуры измеряемой датчиком DS18B20. На ножке PB3 присутствует ШИМ сигнал. Кулер подключается к этому выводу через силовой ключ. В качестве силового ключа лучше всего использовать MOSFET транзистор. При температуре в 90 градусов у вентилятора будут максимальные обороты. Датчик температуры можно и не устанавливать. В этом случае в четвертой строчке просто высветится надпись OFF. Кулер подключаем на прямую. На выходе PB3 будет 0.

   В архиве есть два варианта прошивки. Одна на максимально измеряемый ток в 5 ампер, а вторая до 10 ампер. Максимально измеряемое напряжение – 30 вольт. Коэффициент усиления ОУ LM358 по расчетам выбран 10. Для разных прошивок нужно подобрать шунт. Не у всех есть возможность измерять сотые доли ома и прецизионные резисторы. Поэтому в схеме есть два подстроечных резистора. Ними можно подкорректировать показания измерений.

   Там-же в архиве есть и печатная плата. Есть небольшие различия на фото — там она немножко подправленная. Удалена одна перемычка и размер меньше по высоте на 5 мм. Стабильность показаний ампервольтметра высокая. Иногда плавает только на сотые доли. Хотя сравнивал всего лишь с моим китайским тестером. Для меня этого вполне хватит.

   Всем спасибо за внимание. Все вопросы задаем на форуме. Показометр сделал Бухарь.

   Форум по МК-метрам

   Обсудить статью ЦИФРОВОЙ АМПЕРВОЛЬТМЕТР

radioskot.ru

Вольтметр(амперметр)на микроконтроллере Attiny2313 — схемы измерительных приборов — Каталог файлов

Предлагаю вашему вниманию конструкцию цифрового
вольтметра, который также может быть переделан в амперметр. Схема была
взята из журнала Радио №2 за 2010 год. Схема представлена на рисунке

Вольтметр предназначен для измерения напряжения до 0-99,99 в, этот
интервал разбит на два участка – 0-9,999в и 10-99,99 в. Переключение с
одного диапазона на другой –автоматическое. Входное сопротивление на
первом участке – 470 кОм, на втором – около 100 кОм, абсолютная
погрешность измерения на первом участке составляет ±3мв, напряжение
питания – 15-20 в, потребляемый ток – 60мА(зависит от примененного
семисегментного индикатора). Период повторения измерения – 100мс,
максимальное время одного цикла преобразования при входном напряжении
9,999 в – 10мс. При превышении измеряемым напряжением 99,99 в на
индикаторе отображается число «9999», которое мигает с частотой 2Гц.
Полярность входного напряжения — положительная.
Принцип работы вольтметра основан на методе преобразования измеряемого
напряжения в частоту с помощью однократного интегрирования. Это
позволяет по сравнению с микроконтроллерами, имеющими встроенные
десятиразрядные АЦП, получить большую разрешающую способность в широком
интервале измеряемого напряжения. Подсчет частоты, переключение пределов
и вывод результатов измерения на светодиодный индикатор осуществляет
микроконтроллер. Подробное описание работы можно прочитать в статье, в
прилагаемом файле, так же исходный код и файл прошивки
depositfiles.com/files/9p9spo2oo
Теперь про доработку этого вольтметра. Резистор делителя напряжения R2 я
сделал составным – резистор ПТМН – 0,5Вт 100кОм, ±0,25% и
последовательно с ним многооборотный подстроечный СП5-2 на 22 кОм,
резистор R5 поставил подстроечный СП3-39А на 15 кОм. Это было сделано
для точного подбора сопротивления делителя напряжения при настройке
вольтметра.
Вольтметр собран на печатной плате. Плата была перерисована из статьи в программе sprint layout, файл печатки прилагается ниже
depositfiles.com/files/rsbo4oebv
а вот печатка для SMD компонентов
depositfiles.com/files/zi6xq8x7f
Микроконтроллер прошивался при помощи программатора STK 200/300, в программе CodeVisionAVR.
Фьюзы для CodeVisionAVR

Фьюзы для Pony Prog

Питается вольтметр от трансформаторного блока питания с стабилизатором
напряжения на микросхеме 7815, собранном по типовой схеме. Блок питания
собран на печатной плате, так же на плате находится составной резистор
R2 и R5. Файл печатной платы ниже.
depositfiles.com/files/nsaa4kzkj
Фото основной платы вольтметра


Фото блока питания


И теперь все в сборе

Настройка вольтметра заключается в установке резистором R3 тока зарядки
конденсатора C2 и подбор сопротивления делителя напряжения.
Предварительно делитель подстроечными резисторами настраивается –
резистор R2 на сопротивление 117 кОм, резистор R5 на сопротивление 13
кОм. На вход прибора подают стабилизированное напряжение в интервале
9…9.8 в, контролируя образцовым вольтметром. Резистором R3 уравнивают
показания налаживаемого и образцового вольтметров. Увеличивают
напряжение до тех пор, пока вольтметр не переключится на второй диапазон
измерений. Если показания вольтметра «зависли» при этом, то резисторами
R2 и R5 добиваются переключения вольтметра на второй диапазон, после
этого нужно повторить регулировку резистором R3. Подают на вольтметр
максимально возможное напряжение до 100 в и резисторами R2 и R5
корректируют показания. Далее подают на вход от 5 до 10 в и при
необходимости корректируют показания резистором R3. Проверяется
показания вольтметра во всем диапазоне.
Фото показаний вольтметра на первом диапазоне и образцового прибора Щ301-1.

Фото показаний вольтметра на втором диапазоне и образцового прибора Щ301-1.

Вольтметр, собранный по этой схеме показал высокую точность показаний,
по сравнению с китайскими мультиметрами, его можно применять и как
лабораторный.
Для данного вольтметра корпус не изготавливался, вольтметр был встроен в
корпус электролизера, для контроля напряжения на электродах, вместо
штатного стрелочного вольтметра.
Так же данная схема вольтметра может быть переделана в амперметр.
Схема изменений приведена ниже

Показания могут лежать в диапазоне от 0,00 до 99,99А.
Децимальная точка зафиксирована, старший разряд при показаниях, меньших 10А не горит.
Делитель изъят, вместо С4 стоит танталовый конденсатор К53-4 6,8мкФ —
для усреднения. В сток транзистора VT1 добавил резистор 1ом, ёмкость-то
большая, хоть немного ограничивает пиковый ток разряда.
Для имеющегося шунта необходимо пересчитать ёмкость С2:
Сх=(Uпоказ./Uшунт)*С2, где Сх, мкФ — искомая ёмкость конденсатора,
Uпоказ., мВ — требуемое максимальное показание амперметра, Uшунт, мВ —
напряжение на шунте, соответствующее максимальному измеряемому току, С2 —
2,2мкФ. Пусть на шунте падает 300мВ. Для 10А получается: (1000/300)*2,2
= 7,33 мкФ. Ёмкость лучше округлить в большую сторону, до 8,2мкФ.
Номинал резистора R4 придется подобрать, он будет меньше, чем в исходной
схеме. Немного измененная прошивка прилагается ниже (так же и исход)
depositfiles.com/files/r753yeofl
Ну вот и все! Оценивайте, комментируйте, критикуйте!

radiokomp.ucoz.ru

ВОЛЬТМЕТР НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ

   Сейчас всё большую популярность получают измерительные приборы на основе микроконтроллеров со встроенным АЦП, тем более что доступность и возможности таких МК постоянно растут, схемотехника упрощается, а их сборка становиться под силу даже начинающим радиолюбителям. В качестве устройств отображения информации в цифровых измерительных приборах часто используются LCD модули с собственным контроллером. Такому решению присущи недостатки: необходимость дополнительной подсветки с большим током потребления, ограниченный выбор отображаемых символов, высокая стоимость. Поэтому проще и удобнее задействовать семисегментные трёхзнаковые LED индикаторы.

Электросхема вольтметра


Схема принципиальная вольтметра на МК

Схема принципиальная вольтметра на PIC16F676 — второй вариант


ПП 
вольтметра на PIC16F676

   Это простой вольтметр до 30 вольт на основе PIC16F676 микроконтроллера с 10-разрядный АЦП и трех 7-ми сегментных светодиодных индикаторов. Вы можете использовать эту схему для того, чтобы измерить до 30 В постоянного тока. PIC16F676 — это основа этой схемы. Внутренний АЦП микроконтроллера с резисторами делителя напряжения используют для измерения входного напряжения. Затем 3 цифры comm анод 7-сегментный дисплей используется для отображения финальной преобразованное напряжение. Для уменьшения токопотребления в схеме задействована динамическая индикация. Скачать прошивки на различные индикаторы можно здесь.

Работа прибора

   На резисторах R1 и R2 собран делитель напряжения, многооборотный построечный резистор R3 служит для калибровки вольтметра. Конденсатор C1 защищает вольтметр от импульсной помехи и сглаживает входной сигнал. Стабилитрон VD1 служит для ограничения входного напряжения на входе микроконтроллера, что бы вход контроллера не сгорел при превышении напряжения по входу.

Расчеты показаний

   10-ти битная АЦП позволяет получить максимальное количество 1023. Значит с 5 вольт мы получаем 5/1023 = 0.0048878 В/Д, значит, если значение 188, то входное напряжение: 188 х 0.0048878 = 0.918 вольт. С делителем напряжения максимальное напряжение 30 В, поэтому все расчеты будут 30/1023 = 0.02932 вольт/деление. Так что если сейчас мы получаем 188, то 188 х 0.02932 = 5.5 Вольта. Ещё более упростить и удешевить схему можно заменив АЛС индикаторы на простую линейку светодиодов.


el-shema.ru