» » Простой модульный вольтметр переменного напряжения на PIC16F676

 
 
 

Простой модульный вольтметр переменного напряжения на PIC16F676

Разместил if33 3 июля 2014. Просмотров: 39630

5 Простой вольтметр переменного напряжения с частотой 50 Гц, выполнен в виде встраиваемого модуля, который может использоваться как отдельно, так и быть встроен в готовое устройство.
Вольтметр собран на микроконтроллере PIC16F676 и 3-разрядном индикаторе и содержит не очень много деталей.
Простой модульный вольтметр переменного напряжения на PIC16F676

Основные характеристики вольтметра:
• Форма измеряемого напряжения — синусоидальная
• Максимальное значение измеряемого напряжения — 250 В;
• Частота измеряемого напряжения — 40…60 Гц;
• Дискретность отображения результата измерения — 1 В;
• Напряжение питание вольтметра — 7…15 В.
• Средний ток потребления — 20 мА
• Два варианта конструкции: с БП на борту и без 
• Односторонняя печатная плата
• Компактная конструкция
• Отображение измеряемых величин на 3-разрядном LED-индикаторе

Принципиальная схема вольтметра для измерения переменного напряжения

Простой модульный вольтметр переменного напряжения на PIC16F676

Реализовано прямое измерение переменного напряжения с последующим вычислением его значения и вывода на индикатор. Измеряемое напряжение поступает на входной делитель, выполненный на R3, R4, R5 и через разделительный конденсатор C4 поступает на вход АЦП микроконтроллера.

Резисторы R6 и R7 создают на входе АЦП напряжение 2,5 вольта (половина питания). Конденсатор C5, относительно малой ёмкости, шунтирует вход АЦП и способствует уменьшению ошибки измерения. Микроконтроллер организует работу индикатора в динамическом режиме по прерываниям от таймера.

Конструкция и детали

Вариант с питанием от измеряемой сети 220 В. Предусмотрен простейший блок питания 5 Вольт, эта часть обведена бледно зелёной линией на схеме. Такой модуль используется при непосредственном питании от измеряемой сети. В этом режиме нижняя граница измеряемого напряжения будет составлять около 150 вольт.
Простой модульный вольтметр переменного напряжения на PIC16F676 Простой модульный вольтметр переменного напряжения на PIC16F676


Вариант с доп. питанием + 7…15 В. Пределы измерения 0 – 250 Вольт.
Простой модульный вольтметр переменного напряжения на PIC16F676 Простой модульный вольтметр переменного напряжения на PIC16F676


Вольтметр собран на плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Индикатор применён с общим катодом.
Резисторы R6 и R7 могут иметь величину 47 – 100 ком. Их необходимо подобрать с одинаковыми номиналами или взять с 1% допуском. От их равенства номиналов зависит линейность показаний в верхней части шкалы.
Номинал резисторов R8 – R12 выбирается в зависимости от требуемой яркости свечения и светоотдачи индикатора. При этом возможно придётся увеличить ёмкость конденсатора C1 для получения большего значения тока для питания индикатора.
При использовании индикатора с малой светоотдачей желательно вместо микросхемы U1 (78L05) применить более мощную 7805 для того чтобы избежать перегрева.

Настройка

Настройка вольтметра особенностей не имеет. Перед настройкой желательно выждать 10 – 15 минут после включения. Необходимо установить правильные показания с помощью резисторов R5 (точно) и R3 (грубо, если потребуется).

Программа

Программа написана на языке СИ (mikroC PRO for PIC) и снабжена комментариями. В программе применено прямое измерение переменного напряжения микроконтроллером, что позволило упростить схему и повысить точность измерения малых напряжений.
Микропроцессор применён PIC16F676. Тактовая частота внутреннего генератора 4 МГц.

Работа программы: в течение некоторого отрезка времени производится многократное прямое измерение напряжения без привязки к фазе и при этом определяются минимальное и максимальное значения напряжений. Разность их значений будет равна размаху измеряемого напряжения, которое и выводится на индикатор.

Возможные применения вольтметра

• Измерение напряжения сети (пределы измерения 150 – 250 Вольт)
Простой модульный вольтметр переменного напряжения на PIC16F676


• Измерение регулируемого напряжения, снимаемого с ЛАТРа (пределы измерения 0 – 250 вольт)
Простой модульный вольтметр переменного напряжения на PIC16F676

Простой модульный вольтметр переменного напряжения на PIC16F676


• Измерение напряжения внутри какого-либо устройства, если есть внутренний источник питания с напряжением 8 – 15 Вольт (пределы измерения 0 – 250 Вольт). Используется вариант платы без блока питания. Я применил этот вариант в ШИМ регуляторе переменного напряжения.
Простой модульный вольтметр переменного напряжения на PIC16F676


Файлы

Схема, плата, прошивка и исходный код
Файловый сервис доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.

Файловый сервис доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.

Файловый сервис доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.


Дополнения

03-02-2016 Новая статья с доп. материалами: Вольтметр переменного напряжения на PIC16F676. Прошивка с общим анодом и новая плата на SMD

Спасибо за внимание!
Иван Внуковский, г. Днепропетровск, Украина

Об авторе

Иван (if33)
Украина, г. Днепропетровск
Радиолюбитель, стаж более 40 лет. Работал на заводе инженером КБ, инженером по обслуживанию ЭВМ, механиком по ремонту бытовой техники. Сейчас на пенсии.
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 102

Поделись с друзьями!


Связанные материалы:


Kaspersky FREE. Бесплатная годовая лицензия для России, Белоруссии и Украины

Привет, друзья! Очередной подарок от kaspersky.ru — антивирус «Kaspersky FREE». Спасибо...

Блок управления вытяжным вентилятором. Наладка, результаты

Всем здоровья! Утюг починен. Хочу коротко отчитаться в проделанной работе и результатах...

Доработанный вариант малошумящего двухполярного источника питания

Здравствуйте, коллеги! Размещаю дополнение к статье «Малошумящий двухполярный блок питания...

Вольтметр переменного напряжения на PIC16F676. Прошивка с общим анодом и новая плата

В нашем журнале от 3 июля 2014 вышла статья Ивана Внуковского (if33) «Простой модульный...

17/01 киберсубботник на портале

Привет, дрУги! В ближайщую субботу на нашем портале и в магазине будет...

Измерения переменного напряжения звуковой частоты мультиметрами М-832

Вряд ли будет преувеличением сказать, что тестер семейства М-83х есть у каждого радиолюбителя....

Автоматическое зарядно-тренирующее и измеряющее устройство для 12-вольтовых

Предлагаю вашему вниманию дополнения и улучшения к моему проекту на Датагоре «Автоматическое...

Высоковольтный БП (0-350V, 0.5А max) с вольт-амперметром на PIC16F690

Иногда при регулировочных работах требуется сравнительно высокое напряжение питания устройств...

Схемка в блокнот. Индикатор разрядки аккумуляторной батареи

При выездах и эксплуатации радиоаппаратуры от аккумуляторных батарей в полевых...

Вольтметр-амперметр переменного тока с вычислением мощности на PIC16F690 [Обновлено]

Довольно простой прибор измеряющий напряжение, ток и показывающий полную мощность потребляемую...

Transformer: программа расчета маломощного (до 500 Вт) силового трансформатора на

Предлагаю начинающим очень простую программулину для расчета силовых трансформаторов. Автор...

Датагорская Ярмарка электроники v.2 открылась!

Уважаемые граждане Датагории и гости нашего кибер-города! После обновления открылась...
<
  • Гражданин
3 июля 2014 21:06

Радик / galrad

  • Регистрация: 23.08.2011
  • Публикаций: 12
  • Комментариев: 84
 
  • 0
Всё гениальное - просто! Респект вдвойне, что люди в непростых условиях находят время для творчества...

<
  • Главный редактор
3 июля 2014 23:56

Игорь Петрович Котов / Datagor

  • Регистрация: 25.02.2011
  • Публикаций: 262
  • Комментариев: 1604
 
  • +1
Спасибо Ивану за очередную полезную конструкцию!

На стапеле у автора новая статья-исследование о ШИМ-регуляторе с полным ключом переменного тока.
Вот для неё и потребовался этот вольтметр переменного тока.

<
  • Гражданин
1 февраля 2016 01:19

Юрий / zenitsoft

  • Регистрация: 9.08.2013
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 1
 
  • +1
Спасибо автору за устройство, и поддержку.
Вольтметр прекрастно работает!

<
  • Главный редактор
3 февраля 2016 09:56

Игорь Петрович Котов / Datagor

  • Регистрация: 25.02.2011
  • Публикаций: 262
  • Комментариев: 1604
 
<
  • Подписчик
7 марта 2016 23:22

Андрей / fav106

  • Регистрация: 11.04.2013
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 2
 
  • +1
Добрый день!
1) Подскажите по поводу С4 - какой вольтаж, какой тип?
2) Критична ли ёмкость? Например, можно ли уменьшить до 1 мКф и подобрать R3?

Информация
Вы не можете участвовать в комментировании. Вероятные причины:
— Администратор остановил комментирование этой статьи.
— Вы не авторизовались на сайте. Войдите с паролем.
— Вы не зарегистрированы у нас. Зарегистрируйтесь.
— Вы зарегистрированы, но имеете низкий уровень доступа. Получите полный доступ.