Начало » Микроконтроллеры » Простой модульный вольтметр переменного напряжения на PIC16F676

 
 
 

Простой модульный вольтметр переменного напряжения на PIC16F676

03.07.14   if33   65 511   7  
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.

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


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.


Вариант с доп. питанием + 7…15 В. Пределы измерения 0 – 250 Вольт.


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)


• Измерение регулируемого напряжения, снимаемого с ЛАТРа (пределы измерения 0 – 250 Вольт)



• 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.


Файлы

Схема, плата, прошивка и исходный код
Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.


Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.


Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.



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


Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌻 Халва для своих. Купон до 1000₽ для новичка на Aliexpress

Камрад, регистрируйся на Али по этой нашей ссылке. Ты получишь купон на первый заказ. Не тяни, время действия купона ограничено.

🌼 Полезные и проверенные железяки — можно брать.

Куплено и опробовано читателями или в лаборатории редакции.

 

Читательское голосование

Нравится

Статью одобрили 65 читателей.

Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем.
 

Поделись с друзьями!

 

 

Связанные материалы

 

Схема на Датагоре. Новая статья Вольтметр-амперметр переменного тока с вычислением мощности на PIC16F690 [Обновлено]... Довольно простой прибор измеряющий напряжение, ток и показывающий полную мощность потребляемую...
Схема на Датагоре. Новая статья RMS-вольтметр на микроконтроллере ATMEGA8... Срочно понадобился RMS вольтметр. Облепил контроллер схемой. Решил сделать блок питания...
Схема на Датагоре. Новая статья Измерение индуктивности трансформатора или дросселя... Часто самодельщики-ламповики озадачены определением индуктивности обмотки(ок)...
Схема на Датагоре. Новая статья Вольтметр переменного напряжения на PIC16F676. Прошивка с общим анодом и новая плата на SMD... В нашем журнале от 3 июля 2014 вышла статья Ивана Внуковского (if33) «Простой модульный вольтметр...
Схема на Датагоре. Новая статья «V6» — измеритель RMS-значений напряжения, тока, активной и полной мощности (Atmega 8)... Весьма часто возникает необходимость знать величину потребляемой (активной) мощности различными...
Схема на Датагоре. Новая статья Доработка модуля китайского вольтметра... ПрелюдияИзучая как-то бескрайние просторы Интернета на предмет китайских полезностей, наткнулся я...
Схема на Датагоре. Новая статья Высоковольтный БП (0-350V, 0.5А max) с вольт-амперметром на PIC16F690... Иногда при регулировочных работах требуется сравнительно высокое напряжение питания устройств или...
Схема на Датагоре. Новая статья Стабилизатор напряжения сети 1,8 кВт на PIC12F675... В последнее время мощности бытовых нагрузок возросли: появились фены, обогреватели, утюги, СВЧ печи...
Схема на Датагоре. Новая статья Универсальный привод с Системой Импульсно — Фазового Управления... Регулятор служит не только для плавного регулирования оборотов двигателя постоянного тока, но в...
Схема на Датагоре. Новая статья Релейный стабилизатор напряжения 220V без разрыва цепи... В статье рассматривается возможность безразрывного переключения цепей переменного тока с помощью...
Схема на Датагоре. Новая статья V7 — Измерение RMS-значений напряжения, тока, активной и полной мощности. Облегченная версия... После публикации моей статьи «V6» — измеритель RMS-значений напряжения, тока, активной и полной...
Схема на Датагоре. Новая статья Миниатюрный вольтметр на семисегментном LED индикаторе и PIC16F684... Привет читателям Датагора! Мне удалось собрать вольтметр минимальных размеров с посегментной...
 

Общаемся по статье 💬

Простой модульный вольтметр переменного напряжения на PIC16F676

Комментарии, вопросы, ответы, дополнения, отзывы

 

<
Читатель Датагора

galrad

Комментарий # 1 от 03-07-14, 21:06.
  • С нами с 23.08.2011
  • 102 комментария
  • 12 публикаций
 
Всё гениальное - просто! Респект вдвойне, что люди в непростых условиях находят время для творчества...

<
Читатель Датагора

Datagor

Комментарий # 2 от 03-07-14, 23:56.
  • С нами с 26.02.2006
  • 2 360 комментариев
  • 281 публикация
 
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.

<
Читатель Датагора

zenitsoft

Комментарий # 3 от 01-02-16, 1:19.
  • С нами с 8.08.2013
  • 1 комментарий
  • 0 публикаций
 
Спасибо автору за устройство, и поддержку.
Вольтметр прекрастно работает!

<
Читатель Датагора

Datagor

Комментарий # 4 от 03-02-16, 9:56.
  • С нами с 26.02.2006
  • 2 360 комментариев
  • 281 публикация
 
<
Читатель Датагора

fav106

Комментарий # 5 от 07-03-16, 23:22.
  • С нами с 10.04.2013
  • 2 комментария
  • 0 публикаций
 
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?

<
Читатель Датагора

Алекс

Комментарий # 6 от 12-10-17, 12:28.
  • С нами с --
  • 0 комментариев
  • 0 публикаций
 
Андрей / fav106!
Ставьте на 400V сетевой пленочный, типов уйма для сетевых, главное на 10мкф и от 400 Вольт, его подбирать по номиналу надо, читаем выше от автора:
  При этом возможно придётся увеличить ёмкость конденсатора C1 для получения большего значения тока для питания индикатора.
Потрудитесь немного прочесть сначала. lol

А у автора Ивана хотел спросить: 1,5-амперные кренки если применить, радиатор надо ли ставить?

<
Читатель Датагора

Datagor

Комментарий # 7 от 13-10-17, 13:37.
  • С нами с 26.02.2006
  • 2 360 комментариев
  • 281 публикация
 
Цитата Алекс
  1,5-амперные кренки если применить, радиатор надо ли ставить

Алексей, если вы замените слаботочный стабилизатор 78L05 (корпус TO-92) на привычный 7805 (TO-220), то радиатор для него не требуется. Вроде бы это очевидно 😉 если я верно понял ваш вопрос.

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.