مؤشر Pic12f675 من نوكيا الفولتميتر. مقياس التيار الكهربائي على pic12f675 - تقنية القياس - الأدوات

تم تصميم مقياس الأمبيرفولتميتر لقياس التيار 0-9.99 أمبير والجهد 0-100 فولت بدقة 0.01 أمبير و0.1 فولت، على التوالي.

يمكن استبدال مضخم التشغيل بـ LM2904، ويجب أن تكون شاشة LCD موجودة على وحدة التحكم HD44780. عدد الأحرف هو 2x8... يمكنك أيضًا استخدام شاشة عرض 2x16 حرفًا، ولكن في هذه الحالة ستبقى معظم الشاشة غير مستخدمة. في مثل هذه الحالة، في الجهاز الذي سيتم فيه بناء مقياس التيار الكهربائي، يوصى بقطع النافذة فقط أسفل جزء العمل من الشاشة التي سيتم عرض المعلومات عليها. مهم! مباشرة على الشاشات، كقاعدة عامة، يتم تثبيت المقاوم الذي يحد من التيار في دائرة طاقة الإضاءة الخلفية. إذا لم يكن هناك مقاوم، فأنت بحاجة إلى تثبيته بنفسك في الدائرة المفتوحة التي تنتقل إلى LED +. مقاومة المقاوم 6 ... 100 أوم حسب السطوع المطلوب للإضاءة الخلفية ...

إعداد الجهاز بسيط: - أولاً، باستخدام المقاوم "التباين"، نقوم بضبط تباين العرض المطلوب، ومع المقاومات "set U" و"set I"، نقوم بضبط دقة قراءات الفولتميتر والأميتر . من المستحسن إجراء التعديل عند الحدود العليا لقراءات الفولتميتر والأميتر. إذا عرض مقياس التيار الكهربائي، بعد الضبط، أي قيمة تيار، فإننا نختار مضخم التشغيل بحيث تكون القيمة الحالية 0.00 أمبير بدون تحميل!

جهاز تصوير!

عرض المعلومات على الشاشة 2x16.

توصيل الأميتر بمصدر الطاقة.

الفولتميتر على PIC16F676 - مقال سأتحدث فيه عن التجميع الذاتي لمقياس الفولتميتر الرقمي DC بحد أقصى 0-50 فولت. يقدم المقال دائرة الفولتميتر على PIC16F676، بالإضافة إلى لوحة الدوائر المطبوعة والبرامج الثابتة. الفولتميتر يستخدم لتنظيم الإشارة في.

مواصفات الفولتميتر:

• دقة عرض نتيجة القياس هي 0.1 فولت؛
• خطأ 0.1 ... 0.2 فولت ؛
• الجهد الكهربائي للفولتميتر هو 7 ... 20 فولت.
• متوسط ​​الاستهلاك الحالي 20mA

يعتمد التصميم على مخطط المؤلف N. Zayets من مقال "Milivoltmeter". المؤلف نفسه كريم للغاية ويشارك عن طيب خاطر تطوراته التقنية والبرمجية. ومع ذلك، فإن إحدى العيوب المهمة في تصميماتها (في رأيي) هي قاعدة العناصر القديمة. واستخدامها، في الوقت الحاضر، ليس معقولا تماما.

يوضح الشكل 1 رسمًا تخطيطيًا لنسخة المؤلف.

سأتناول بإيجاز العقد الرئيسية للدائرة. Chip DA1 عبارة عن منظم جهد قابل للتعديل، ويتم تنظيم جهد الخرج بواسطة المقاوم المضبوط R4. هذا الحل ليس جيدًا جدًا، حيث يلزم وجود مصدر منفصل بجهد 8 فولت للتشغيل العادي لجهاز قياس الفولتميتر. وهذا التوتر يجب أن يكون ثابتا. إذا تغير جهد الدخل، فإن جهد الخرج سيتغير، وهذا غير مقبول. في ممارستي، أدى هذا التغيير إلى نضوب وحدة التحكم الدقيقة PIC16F676.

المقاومات R5-R6 عبارة عن مقسم لجهد الإدخال (المقاس). DD1 - متحكم دقيق، HG1-HG3 - ثلاثة مؤشرات منفصلة مكونة من سبعة أجزاء، والتي يتم تجميعها في ناقل معلومات واحد. يؤدي استخدام مؤشرات منفصلة مكونة من سبعة أجزاء إلى تعقيد لوحة الدوائر المطبوعة بشكل كبير. هذا الحل أيضًا ليس جيدًا جدًا. نعم، واستهلاك ALS324A لائق.

يوضح الشكل 2 مخطط دائرة الفولتميتر الرقمي المعاد تصميمه.

الشكل 2 - رسم تخطيطي لجهاز الفولتميتر DC.

الآن فكر في التغييرات التي تم إجراؤها على المخطط.

بدلاً من المثبت المتكامل القابل للتعديل KR142EN12A، تقرر استخدام المثبت المتكامل LM7805 بجهد خرج ثابت + 5V. وبالتالي، كان من الممكن تحقيق الاستقرار في جهد التشغيل للميكروكونترولر بشكل موثوق. ميزة أخرى لهذا الحل هي إمكانية استخدام جهد الإدخال (المقاس) لتشغيل الدائرة. ما لم يكن هذا الجهد بالطبع أكثر من 6 فولت ولكن أقل من 30 فولت. للتوصيل بجهد الإدخال، ما عليك سوى إغلاق وصلة العبور (التشويش). إذا كان المثبت نفسه ساخنًا جدًا، فيجب تثبيته على المبرد.

لحماية مدخلات ADC من الجهد الزائد، تمت إضافة صمام ثنائي زينر VD1 إلى الدائرة.

يوصى بالمقاوم R4 مع المكثف C3 من قبل الشركة المصنعة لإعادة ضبط وحدة التحكم الدقيقة بشكل موثوق.

وبدلا من ثلاثة مؤشرات منفصلة مكونة من سبعة قطاعات، تم استخدام مؤشر مشترك واحد.

لتفريغ الأرجل الفردية للمتحكم الدقيق، تمت إضافة ثلاثة ترانزستورات.

في الجدول 1، يمكنك العثور على القائمة الكاملة للأجزاء واستبدالها المحتمل بنظير.

الجدول 1 - قائمة أجزاء الفولتميتر PIC16F676

التعيين الموضعي	اسم	التناظرية/الاستبدال
ج1	مكثف كهربائيا - 470mkFh35V
ج2	مكثف كهربائيا - 1000uFx10V
ج3	مكثف كهربائيا - 10mkFh25V
ج4	مكثف السيراميك - 0.1mkFx50V
DA1	مثبت متكامل L7805
DD1	متحكم دقيق PIC16F676
HG1	مؤشر LED مكون من 7 أجزاء KEM-5631-ASR (OK)	أي طاقة منخفضة أخرى للإشارة الديناميكية ومناسبة للاتصال.
آر1*	المقاوم 0.125 واط 91 كيلو أوم	حجم سمد 0805
آر2*	المقاوم 0.125 واط 4.7 كيلو أوم	حجم سمد 0805
ر3	المقاوم 0.125 واط 5.1 أوم	حجم سمد 0805
ر4	المقاوم 0.125 واط 10 كيلو أوم	حجم سمد 0805
R5-R12	المقاوم 0.125 واط 330 أوم	حجم سمد 0805
R13-R15	المقاوم 0.125 واط 4.3 كيلو أوم	حجم سمد 0805
VD1	زينر ديود BZV85C5V1	1N4733
VT1-VT3	الترانزستور BC546B	KT3102
XP1-XP2	تثبيت الرأس على اللوحة
XT1	كتلة طرفية لـ 4 جهات اتصال.

الشكل 3 - لوحة الفولتميتر المطبوعة على PIC16F676 (جانب الموصلات).

الشكل 4 - جانب لوحة الدوائر المطبوعة لوضع الأجزاء.

الشكل 4 - الجانب المطبوع من موضع الأجزاء (اللوحة في الشكل غير قابلة للقياس).

أما بالنسبة للبرامج الثابتة، فإن التغييرات لم تكن كبيرة:

• تمت إضافة تعطيل الأرقام غير المهمة؛
• تمت زيادة وقت إصدار النتيجة لمؤشر LED المكون من سبعة أجزاء.

يبدأ الفولتميتر المجمع من أجزاء عمل معروفة في العمل على الفور ولا يحتاج إلى تعديل. في بعض الحالات، يصبح من الضروري ضبط دقة القياس عن طريق اختيار المقاومات R1 و R2.

يظهر مظهر الفولتميتر في الأشكال 5-6.

الشكل 5 - مظهر الفولتميتر.

الشكل 6 - مظهر الفولتميتر.

تم اختبار الفولتميتر المذكور في المقالة بنجاح في المنزل، وتم اختباره في سيارة مدعومة بشبكة داخلية. لم تكن هناك حوادث. قد يكون رائعًا للاستخدام على المدى الطويل.

فيديو مثير للاهتمام

اسمحوا لي أن تلخيص. بعد كل التغييرات، اتضح أن الفولتميتر الرقمي DC ليس سيئًا على الإطلاق في وحدة التحكم الدقيقة PIC16F676، مع حد قياس يبلغ 0-50 فولت. لكل من سيكرر هذا الفولتميتر، أتمنى مكونات صالحة للخدمة ونتمنى لك حظًا سعيدًا في التصنيع!

عندما كانت هناك حاجة إلى جزء قياس لوحدة PSU المختبرية، مع الأخذ في الاعتبار المخططات المختلفة من الإنترنت، اخترت على الفور سبعة مؤشرات LED للقطاعات (بديل محتمل - مؤشرات مثل 0802، 1602 - باهظة الثمن ويصعب قراءتها). أيضًا، لم أكن أرغب في أي تبديل - يجب قراءة التيار والجهد في أي وقت. لأسباب مختلفة، الحلول الجاهزة التي وجدتها لم تناسبني وقررت تصميم دائرتي الخاصة.

تم تصميم الجهاز المقترح للاستخدام مع مصادر الطاقة المختلفة ويسمح لك بقياس الجهد في النطاق من 0 إلى 99.9 فولت بدقة 0.1 فولت والاستهلاك الحالي في النطاق من 0 إلى 9.99 أمبير بدقة 0.01 أمبير . يتم تجميع الجهاز على وحدة تحكم دقيقة PIC12F675 رخيصة الثمن، باعتبارها الأكثر تكلفة وشائعة مع ADC 10 بت، وسجلين 74HC595 ومؤشرين LED 4 أو 3 بت. التكلفة الإجمالية للأجزاء المستخدمة، في رأيي، هي الحد الأدنى لمثل هذه التصاميم مع الإشارة المتزامنة للجهد والتيار.

وصف المخطط.

يتم عرض الجهد بواسطة مؤشر HL1، والتيار بواسطة مؤشر HL2. يتم دمج مخرجات المقطع الذي يحمل نفس الاسم للمؤشرات في أزواج ويتم توصيلها بالمخرجات المتوازية للسجل DD2، ويتم توصيل المخرجات المشتركة للبتات بالسجل DD3. ترتبط السجلات في سلسلة وتشكل سجل إزاحة 16 بت، يتم التحكم فيه بواسطة ثلاثة أسلاك: الأطراف 11 - الساعة، 14 - المعلومات، ويتم كتابة المعلومات على مزلاج الإخراج على الترس التفاضلي عند السن 12. يكون المؤشر ديناميكيًا معتادًا - من خلال مخرجات السجل DD3، يتم فرز النواتج العامة للمؤشرات بالتتابع، ومن مخرجات DD2 عبر المقاومات المحددة للتيار R12-R19، يتم تشغيل القطاعات المقابلة للفئة المحددة . يمكن أن تكون المؤشرات إما مع أنود مشترك أو مع كاثود مشترك (ولكن كلاهما متماثل).

يتحكم المتحكم الدقيق في الإشارة على الأطراف GP2، GP4، GP5 في المقاطعات من مؤقت TMR0 بفاصل زمني قدره 2 مللي ثانية. يتم استخدام المدخلات GP0 وGP1 لقياسات الجهد والتيار على التوالي. في الأرقام الثلاثة الأولى من المؤشرات، يتم عرض القيم المقاسة فعليا، وفي الرقم الأخير: في المؤشر العلوي - علامة "V"، وفي الجزء السفلي - علامة "A". وفي حالة استخدام مؤشرات مكونة من 3 أرقام، يتم تطبيق هذه العلامات على جسم الجهاز. ليست هناك حاجة لتغييرات البرنامج في هذه الحالة.

يتم توفير الجهد المقاس إلى MK من خلال المقسم R1-R3، ويتم توفير التيار من خرج LM358 op-amp من خلال المقاوم R10، والذي، جنبًا إلى جنب مع الصمام الثنائي الواقي الداخلي، يحمي مدخلات MK من الحمل الزائد المحتمل (يتم تشغيل المضخم التشغيلي بواسطة +7 .. + 15 فولت). يتم ضبط كسب المضخم التشغيلي بواسطة المقسم R5-R7، والذي يساوي تقريبًا 50 ويتم تنظيمه بواسطة مقاوم الضبط R5. يعمل LPF R4C2 على تنعيم الجهد الكهربي من التحويلة. يتم إجراء كل قياس خلال 100 ميكرو ثانية فقط. وبدون هذه السلسلة، فإن قراءات الجهاز "سوف تقفز" مع أي تفاوت في التيار المقاس (ونادرًا ما يكون ثابتًا تمامًا). يخدم المكثف C1 نفس الغرض في دائرة قياس الجهد. يعمل صمام Zener diode D1 على حماية دخل المضخم التشغيلي من الجهد الزائد في حالة انقطاع التحويل.

وينبغي إيلاء اهتمام خاص للسلسلة R8، R9. إنه يحدد إزاحة إضافية تبلغ حوالي 0.25 مللي فولت لمدخل مضخم العمليات. والحقيقة هي أنه بدونها، هناك عدم خطية كبيرة لكسب المرجع عند قيم منخفضة للتيار المقاس (أقل من 0.3 أمبير). في نسخ مختلفة من الدوائر الدقيقة، يتجلى هذا التأثير بدرجات مختلفة، ولكن الخطأ في القيم المشار إليها أعلاه للتيار المقاس مرتفع للغاية على أي حال. عند ضبط R8 وR9 على القيم المشار إليها في الرسم البياني (يمكن تغيير التصنيفات بشكل متناسب مع الحفاظ على نفس النسبة، على سبيل المثال، 15 أوم و300 كيلو أوم)، فإن خطأ القياس الحالي بسبب هذا التأثير لا يتجاوز الرقم الأقل أهمية. مع جميع نسخ الدوائر الدقيقة التي أملكها، لم يكن هناك حاجة إلى اختيار المقاومات المشار إليها. في الحالة العامة، يتم تحديد الحد الأدنى للمقاومة R9، حيث لا تزال الأصفار مضاءة على المؤشر في حالة عدم وجود تيار مقاس، وتزداد بمقدار 1.5-2 مرة. ومن المثير للاهتمام أنه من بين العديد من التصميمات المماثلة التي يتم فيها استخدام نفس الشريحة، لا توجد مقالة واحدة تحتوي على إشارة إلى هذه المشكلة. على ما يبدو، أنا وحدي كان لدي مضخمات تشغيلية "خاطئة" (تم الحصول عليها، بالمناسبة، في أوقات مختلفة على مدار 10 سنوات). على أي حال، لا أوصي بشكل قاطع، من أجل "تبسيط التصميم"، لاستبعاد العناصر C1 وC2 وR3 وR8 وR9 من الدائرة، والتي عادة ما تكون غائبة في مثل هذه الدوائر - لا يزال هذا جهاز قياس، وليست لعبة تومض بالأرقام!

بالإضافة إلى ذلك، يتم ضمان الدقة الجيدة واستقرار المؤشرات من خلال "الفصل" الكامل عن المتحكم الدقيق لدوائر النبض ذات التيار العالي نسبيًا للتحكم في المؤشرات عن طريق تغذية كل دائرة من مثبت 78L05 منفصل. وحتى التداخل الضعيف من تشغيل وحدة التحكم الدقيقة نفسها له تأثير ضئيل على النتيجة، حيث يتم إجراء كل قياس في وضع "السكون" باستخدام مولد ساعة "صامت".

يتم تسجيل وحدة التحكم الدقيقة من مذبذب داخلي لحفظ المسامير. يتم توصيل إدخال إعادة الضبط من خلال الدائرة R11، C3 بـ "نظيف" + 5V. عند تشغيل وإيقاف وحدة إمداد الطاقة التي يتم استخدام التصميم فيها، من الممكن حدوث تداخل كبير، لذلك لمنع البرنامج من "التعليق"، يتم تشغيل مؤقت WDT.

يتم تشغيل الجهاز بأي جهد ثابت يبلغ 7-15 فولت (لا يزيد عن 15 فولت!) من خلال المثبتات DA2 و DA3. المكثفات C4-C8 هي مكثفات حجب قياسية. لضمان حدوث خطأ منخفض عند التيارات القريبة من الحد الأعلى، يجب أن يكون جهد إمداد المضخم التشغيلي أعلى بمقدار 2 فولت على الأقل من جهد وحدة التحكم الدقيقة، بحيث يتم تشغيله قبل المثبتات.

يتم تجميع الجهاز على لوحة دوائر مطبوعة بقياس 57 × 62 ملم.

لوحة الدائرة للجهاز.

لتقليل أبعاد اللوحة، يتم استخدام معظم المقاومات والمكثفات في حزمة SMD بحجم 0802. الاستثناءات هي: R1 - بسبب تبديد الطاقة، R12 - لتبسيط طوبولوجيا اللوحة والمكثفات الإلكتروليتية ومقاومات القطع . المكثفات C1 و C2 مصنوعة من السيراميك، ولكن في حالة عدم وجودها، يمكن استبدالها بالتنتالوم الإلكتروليتي. زينر ديود - أي بجهد تثبيت 3-4.7 فولت. يمكن استبدال المؤشرات بسلسلة FIT3641 أو سلسلة 3631 أو 4031 المكونة من ثلاثة أرقام دون تغيير تصميم اللوحة. إذا لزم الأمر، فمن الممكن استخدام مؤشرات أكبر مثل 5641 و 5631 دون تغيير النمط (في هذه الحالة، يتم لحام وحدة التحكم الدقيقة مباشرة بدون كتلة، ويتم استخدام مقاومات ضبط صغيرة الحجم، ويتم لحام المؤشر فوق الدوائر الدقيقة، طحن أربع نتوءات من الأسفل عند زوايا المؤشر). تستخدم المشابك اللولبية لتوصيل الجهاز بالدوائر الخارجية. تم حل مشكلة تصنيع تحويلة القياس التي تحدث بشكل متكرر باستخدام تحويلة حد 10A مسبقة الصنع من جهاز قياس متعدد من سلسلة D83x فاشل، دون أي إعادة صياغة على الإطلاق. في رأيي، هذا هو الخيار الأفضل - أعتقد أن العديد من هواة الراديو لديهم جهاز متعدد صيني معيب. في الحالات القصوى، يمكن أن تكون مصنوعة من سلك نيتشروم (ويفضل أن يكون من كونستانتان).

يتم توصيل خرج وحدة إمداد الطاقة بالنقطة "Ux" ومن نفس النقطة إلى الحمل. يتم تغذية السلك المشترك إلى نقطة "COM"، ويتم تغذية الحمل بالفعل من نقطة "COM-Out". مع هذا الاتصال، يتم المبالغة في تقدير الجهد على المؤشر بمقدار 0.1 فولت عند الحد الأقصى للحمل الحالي. بواسطة البرنامج، يتم تقليل هذا الخطأ إلى النصف إلى نصف خطأ التمييز (0.05 فولت كحد أقصى). لتجنب زيادة هذا الخطأ، يجب عليك اختيار مقاومة التحويل التي لا تتطلب تغيير تصنيفات الدائرة أثناء الضبط (حوالي 7-14 متر مكعب). يتم تطبيق جهد إمداد مناسب للجهاز على دبوس "Upp".

صور الجهاز النهائي

برنامج المتحكم الدقيق مكتوب بلغة Assembler في بيئة MPASM. بالنسبة لكلا النوعين من المؤشرات، فإن البرنامج هو نفسه باستثناء توجيه واحد. في بداية الكود المصدري للبرنامج (ملف AV-meter.asm) في توجيه "ANODE EQU 0"، تحتوي المعلمة على القيمة 0، والتي تتوافق مع العمل مع المؤشرات ذات الكاثود المشترك. لاستخدام مؤشرات ذات أنود مشترك، قم بتغيير قيمة هذه المعلمة إلى 1، ثم قم بإعادة إرسال البرنامج. يتم أيضًا إرفاق البرامج الثابتة الجاهزة لوحدة التحكم الدقيقة لكلا المؤشرين باستخدام أنود مشترك وكاثود مشترك. عند تحميل ملف HEX إلى برامج مثل أو أو، يتم تحميل كلمة التكوين تلقائيًا.

إعداد المخطط بسيط للغاية. من خلال تطبيق جهد قريب من الحد الأقصى على الإدخال، يجب أن يقوم جهاز القطع R2 بتعيين القيمة المطلوبة على المؤشر العلوي. بعد ذلك، يتم توصيل مقاومة 0.5-2 أوم بمخرج الجهاز كحمل ويتم ضبط التيار بالقرب من الحد الأقصى عن طريق ضبط الجهد. يقوم جهاز القطع R5 بتعيين القراءات المقابلة لمقياس التيار المثالي على المؤشر السفلي.

يحتوي الملف المرفق على البرامج الثابتة وكود المصدر والطراز واللوحة.

قائمة عناصر الراديو

تعيين	يكتب	فئة	كمية	ملحوظة	محل	مفكرة بلدي
DD1	عضو الكنيست الموافقة المسبقة عن علم 8 بت	الموافقة المسبقة عن علم12F675	1			إلى المفكرة
DD2، DD3	سجل التحول	CD74HC595	2			إلى المفكرة
DA1	مكبر للصوت التشغيلي	LM358N	1			إلى المفكرة
DA2، DA3	منظم خطي	L78L05	2			إلى المفكرة
د1	ديود زينر	1N4734A	1	3.6-4.7 فولت		إلى المفكرة
HL1، HL2	مؤشر	FYQ3641	2	FIT3641		إلى المفكرة
ج1، ج2	مكثف	4.7 فائق التوهج	2	سمد 0805		إلى المفكرة
ج3	مكثف	10 ن.ف	1	سمد 0805		إلى المفكرة
ج4		100 فائق التوهج × 10 فولت	1			إلى المفكرة
ج5، ج7	مكثف	100 نانو فهرنهايت	2	سمد 0805		إلى المفكرة
ج6، ج8	مكثف كهربائيا	20 فائق التوهج × 16 فولت	2			إلى المفكرة
ر1	المقاوم	39 كيلو أوم	1	0.5 واط		إلى المفكرة
ر2، ر5	المقاوم الانتهازي	1 كيلو أوم	2			إلى المفكرة
ر3	المقاوم	1.2 كيلو أوم	1	سمد 0805		إلى المفكرة
ر4	المقاوم	3 كيلو أوم	1	سمد 0805		إلى المفكرة
ص6	المقاوم	1.5 كيلو أوم	1	سمد 0805		إلى المفكرة
ص7	المقاوم	100 كيلو أوم	1	سمد 0805		إلى المفكرة
ص8	المقاوم	150 أوم	1	سمد 0805		إلى المفكرة
ص9	المقاوم

في هذا الجهاز، استخدم المؤلف الطريقة الأصلية للتحكم في مؤشر LED المكون من أربعة أرقام وسبعة عناصر مع إشارات من أربعة أطراف متحكم فقط. يوفر برنامج المتحكم الدقيق المعايرة التلقائية للفولتميتر.

يتطلب التوصيل التقليدي لمؤشر LED الرقمي مع متحكم دقيق من خلال محول تسلسلي إلى متوازٍ 74HC595 استخدام ثلاثة مخارج للمتحكم الدقيق للتحكم في محول الكود ومخرج آخر لكل رقم من أرقام المؤشر. لذلك، يتطلب المؤشر المكون من أربعة أرقام سبعة دبابيس. وهذا يجعل من المستحيل استخدام مثل هذه المؤشرات مع وحدات التحكم الدقيقة ذات الإخراج المنخفض، على سبيل المثال، مع PIC12F675، الذي يحتوي على ستة دبابيس فقط (بدون احتساب دبابيس الطاقة).

في المرحلة الثانية، يؤدي فرق المستوى المتزايد عند الطرف 12 من شريحة 74HC595 إلى إعادة كتابة المحتويات الصفرية لسجل الإزاحة في سجل الاحتفاظ. هذا يطفئ المؤشر تماما.

في المرحلة الثالثة، يتم تحميل المعلومات في سجل الإزاحة الخاص بالدائرة الدقيقة 74HC595 مع رمز تسلسلي يتم إنشاؤه بواسطة وحدة التحكم الدقيقة عند الطرف 14 من الدائرة الدقيقة. يستقبل مخرجه 11 نبضات الساعة.

في المرحلة الرابعة، مع اختلاف المستوى المتزايد عند الطرف 12 من الدائرة الدقيقة 74HC595، تدخل المعلومات من سجل التحول الخاص بها إلى سجل التخزين، وبسبب المستويات العالية على الكاثودات، يظل تفريغ المؤشر مطفئًا.

في المرحلة الخامسة، على الكاثود المشترك للتفريغ، والذي يهدف إلى إخراج الكود الموازي لمخرجات الدائرة الدقيقة 74HC595، يقوم البرنامج بتعيين مستوى منخفض، وتشغيل عناصره وفقًا لهذا الكود. يؤدي هذا إلى إكمال معالجة المقاطعة، وتظل حالة المؤشر المحدد دون تغيير حتى المقاطعة التالية.

للتحكم في مؤشر مكون من ثمانية أرقام، يلزم وجود ثمانية مخرجات لوحدة التحكم الدقيقة. في هذه الحالة، تتحكم الإشارات الصادرة من المخارج الأربعة الإضافية ببساطة في المستويات الموجودة على كاثودات التفريغ. تجدر الإشارة إلى أنه في هذه الحالة من الممكن استخدام المؤشرات مع كل من الكاثودات المشتركة والأنودات المشتركة، وربط العناصر أو التفريغ بمخرجات محول الكود، على التوالي. للأسباب المذكورة أدناه، يفضل تنظيم عنصر البيان الديناميكي عنصرًا تلو الآخر في الحالة الأولى، وبتًا تلو الآخر في الحالة الثانية.

الآن دعونا نتحدث عن الفولتميتر الذي يستخدم المبدأ الموصوف.

الخصائص التقنية الرئيسية

الجهد المقاس V .............. 0...80

خصوصية القياس ، V ...... 0.1

الدقة..................0.5% + وحدات مل. الدقة.

جهد الإمداد، V ........... 7...15

الاستهلاك الحالي، مللي أمبير، لا يزيد عن ................................ 30

تظهر دائرة الفولتميتر في الشكل. 1. يستخدم مؤشر ديناميكي لكل عنصر على حدة. في كل لحظة، يتم تعيين مستوى عالٍ على أنودات مجموعة واحدة من العناصر التي تحمل نفس الاسم لجميع أرقام مؤشر HG1. على محطات الكاثود المشتركة للتصريفات التي يجب أن تتوهج فيها هذه العناصر، يتم ضبط مستوى منخفض، وإلا فهو مرتفع. يرجى ملاحظة أنه يمكن تضمين العناصر التي تحمل نفس الاسم في وقت واحد في جميع الفئات، ولكن يتم تضمين عنصر واحد فقط في كل فئة في الوقت الحالي. ولهذا السبب تم اختياره لتوصيل أنودات العناصر بمخرجات الدائرة الدقيقة DD2، التي تكون سعة تحميلها أعلى من مخرجات وحدة التحكم الدقيقة.

أرز. 1. دائرة الفولتميتر

مع فترة انقطاع قدرها 2 مللي ثانية، يكون معدل تحديث الصورة على المؤشر 64 هرتز ويكون وميضها غير محسوس للعين. كما أتاحت الطريقة المختارة للإشارة الديناميكية خفض عدد المقاومات (R4-R7) التي تحد من التيار من خلال مؤشرات LED إلى النصف.

يظل المتحكم الدقيق PIC12F675-I / P (DD1) غير مشغول في الإشارة الديناميكية لخطوط الإدخال / الإخراج GP0 و GP3. يتم استخدام الأول كمدخل ADC، ويتم تغذية الجهد المقاس إليه من خلال المقسم R1R2. على الخط GP3، في حالة عدم وجود وصلة عبور S1، بفضل المقاوم R3، يتم ضبط مستوى منطقي عالٍ، والذي يعمل كإشارة تضع الفولتميتر في وضع المعايرة. إذا تم تركيب وصلة العبور، يكون المستوى على هذا الدبوس منخفضًا ويعمل الفولتميتر بشكل طبيعي.

عند تشغيل الفولتميتر لأول مرة باستخدام وصلة العبور المفقودة S1، سيتم عرض مؤشر HG1 مع وميض الإشارة الموجودة في أقصى اليمين. في هذه الحالة، يجب تطبيق جهد أقرب ما يمكن إلى 80 فولت على مدخل الجهاز، والتحكم فيه باستخدام مقياس الفولتميتر المثالي. من خلال الاتصال قصير المدى لمنصات الاتصال المخصصة للوصلة S1، سيقوم الجهاز بحساب عامل المعايرة وتذكره وسيستخدمه في المستقبل.

ومع ذلك، 80 فولت هو جهد كبير إلى حد ما، ولا يتم استبعاد الصعوبات في الحصول عليه. في هذه الحالة، أثناء الإشارة إلى قيمة الجهد المرجعي، يجب إيقاف تشغيل الجهاز وتشغيله مرة أخرى. سيظهر المؤشر، وفي عملية الإيقاف والتشغيل التالية - ، مرة أخرى وأكثر في دائرة. يجب إجراء المعايرة بأعلى جهد متاح لهذه القيم. كلما زاد الجهد المرجعي، زادت دقة المعايرة. إذا كان جهد الإدخال في وقت المعايرة يختلف كثيرًا عن الجهد المرجعي، فلن يتم حساب المعامل، وسيظهر المؤشر

بعد المعايرة، قم بإيقاف تشغيل الفولتميتر وأخيرا تثبيت Jumper S1، وإلا في المرة القادمة التي تقوم فيها بتشغيله، سيتعين عليك تكرار كل شيء مرة أخرى. يمكن أن يعمل الفولتميتر أيضًا بدون معايرة إذا كان وصلة العبور S1 مثبتة بالفعل عند تشغيله لأول مرة. وفي هذه الحالة يستخدم المعامل المكتوب في البرنامج ولكن الخطأ يمكن أن يتجاوز 10%. سيتم التحذير من ذلك من خلال النقطة الموجودة في أقصى يمين المؤشر.

يتم إجراء التحويل من التناظري إلى الرقمي في وضع "السكون" الخاص بوحدة التحكم الدقيقة لتقليل التداخل من عقد التشغيل الخاصة به. ومن هذه الحالة، يتم الخروج تلقائيًا في نهاية التحويل.

يتم تشغيل الجهاز بجهد 5 فولت، يتم الحصول عليه باستخدام منظم الجهد المتكامل DA1. يمكنك استخدام مثبت 78L05 بدلاً من المثبت في الرسم التخطيطي فقط كملاذ أخير، نظرًا لأن استقرار جهد الخرج الخاص به هو أمر أسوأ من حيث الحجم. دون المساس بالمعلمات، يمكنك استخدام مثبت LP2951. يعمل الصمام الثنائي Zener VD1 بجهد 5.6 فولت مع الصمام الثنائي الواقي الداخلي للمتحكم الدقيق على حماية الأخير من التلف عندما يتجاوز الجهد المقاس القيمة المسموح بها. بدون محدد، يمكن أن يزيد جهد إمداد المتحكم الدقيق في هذه الحالة بشكل خطير.

يتم تجميع الجهاز على لوحة دوائر مطبوعة مقاس 40 × 36 مم مصنوعة من ألياف زجاجية من رقائق معدنية بسمك 1.5 مم، كما هو موضح في الشكل. 2. معظم المقاومات والمكثفات بحجم 0805 للتركيب على السطح. يتم استخدام المقاوم R1 للتشغيل الموثوق به عند الجهد العالي مع طاقة خرج تبلغ 0.5 واط. يمكن تركيب المكثف C1 على حد سواء من السيراميك وأكسيد الخرج، حيث تحتوي اللوحة على مقعد يحمل علامة C1. يمكن استبدال مؤشر FYQ-3641AHR-11 بمؤشر آخر من سلسلة 3641A أو سلسلة 3631A المكونة من ثلاثة أرقام دون تغيير اللوحة. تظهر صورة لوحة الجهاز المجمعة في الشكل 3.

سأخبرك اليوم عن كيفية صنع جهاز قياس بسيط عالمي مع القدرة على قياس الجهد والتيار واستهلاك الطاقة وأمبير ساعة على متحكم رخيص الثمن الموافقة المسبقة عن علم16F676وفقا للمخطط التالي.

رسم تخطيطي لجهاز قياس الفولتميتر

تبين أن حجم لوحة الدوائر المطبوعة على أجزاء DIP هو 45 × 50 مم. يوجد أيضًا في الأرشيف لوحة دوائر مطبوعة لأجزاء SMD.

ل متحكم الموافقة المسبقة عن علم16F676هناك نوعان من البرامج الثابتة: الأول - القدرة على قياس الجهد والتيار والطاقة - vapDC.hex، وفي الثانية - كما في الأولى، تمت إضافة فقط القدرة على قياس الأمبيرات / الساعات (ليست هناك حاجة إليها دائمًا) - vapcDC.hex.

يتم توصيل المقاوم باللون الرمادي على لوحة الدائرة المطبوعة اعتمادًا على المؤشر: إذا استخدمنا مؤشرًا مع كاثودات مشتركة، فإن المقاوم (1K) القادم من المحطة الحادية عشرة من MK متصل بـ +5، وإذا كان المؤشر باستخدام أنود مشترك، ثم نقوم بتوصيل المقاوم بالسلك المشترك.

في حالتي، يقع المؤشر والكاثود المشترك، المقاوم تحت اللوحة، من المحطة الحادية عشرة من MK إلى +5.

الضغط لفترة وجيزة على الزر " في" ينشط إشارة وضع التشغيل: الجهد الكهربي "-U-"، والتيار "-I-"، والطاقة "-P-"، وعداد الأمبير / الساعة "-C-". بعض حالات مضخم التشغيل LM358لها إزاحة إيجابية عند الإخراج، ويمكن تعويضها عن طريق التصحيح الرقمي للمقياس. للقيام بذلك، يجب عليك التبديل إلى وضع القياس الحالي، "-I-". اضغط باستمرار على "الزر" لمدة 7-8 ثواني ح" حتى يظهر النقش "-S.-" على المؤشر. ثم استخدم الأزرار " في" و " ح»الإزاحة الصحيحة «0». إذا تم الضغط على الأزرار، يظهر المؤشر مباشرة ثابتا، إذا تم الضغط عليها - القراءات الحالية المصححة. الخروج من الوضع - الضغط المتزامن على المفاتيح " في" و " ح". والنتيجة هي الإشارة "-3-"، أي الكتابة على الذاكرة غير المتطايرة. تتم إعادة ضبط عداد الأمبير / الساعة بالضغط على الزر " ح"3-4 ثانية.

في حالتي، أضع الزر فقط " في"، لتبديل وضع التشغيل. زر " ح"لم أقم بالضبط، نظرًا لأن التصحيح الحالي ليس مطلوبًا إذا كان المرجع أمبير LM358جديد، فهو ليس له أي إزاحة عمليًا، وإذا حدث ذلك، فهو غير مهم. أضع مؤشر المقطع على لوحة منفصلة يمكن توصيلها بسهولة بعلبة الجهاز، على سبيل المثال، مدمجة في وحدة ATX PSU المحولة.

نقوم بتوصيل الطاقة بالجهاز المُجمَّع، ونطبق الجهد والتيار المُقاس، ونضبط قراءات الفولتميتر ومقياس التيار باستخدام مقاومات القطع وفقًا لقراءات المتر المتعدد.

ونتيجة لذلك، كلف التصميم الكامل لمقياس الفولتميتر 150 روبل، بدون رقائق الألياف الزجاجية. كان بونوماريف أرتيوم معك ( مطارد68)، نراكم قريباً على صفحات الموقع دوائر الراديو !

ناقش مقالة VOLTAMPERVATTMETER