» » Простой модульный вольтметр переменного напряжения на PIC16F676

 
 
 
5

Простой модульный вольтметр переменного напряжения на PIC16F676

Разместил if33 3 июля 2014. Просмотров: 41 744

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
Soft_PH8_V2.zip | Файл 4,83 Kb загружен 229 раз.
Plata-PH8.zip | Файл 19,18 Kb загружен 201 раз.
Shema-PH8.zip | Файл 9,21 Kb загружен 199 раз.

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
Иван (if33)
Украина, г. Днепропетровск
Профиль if33
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: 103

Поделись с друзьями!

Связанные материалы:


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 Высоковольтный БП (0-350V, 0.5А max) с вольт-амперметром на PIC16F690... Иногда при регулировочных работах требуется сравнительно высокое напряжение питания устройств...
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 «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 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 Релейный стабилизатор напряжения 220V без разрыва цепи... В статье рассматривается возможность безразрывного переключения цепей переменного тока с помощью...
Схема на Датагоре. Новая статья Транзисторный фильтр питания с высоким КПД для аудиоаппаратуры... При создании прибора для ремонта телевизоров мне потребовался регулируемый источник питания 30-300...
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 Измерение индуктивности трансформатора или дросселя... Часто самодельщики-ламповики озадачены определением индуктивности обмотки(ок)...
Схема на Датагоре. Новая статья Сделай сам RMS-вольтметр на микроконтроллере ATMEGA8... Срочно понадобился RMS вольтметр. Облепил контроллер схемой: Решил сделать блок питания...
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...
<
  • Гражданин
3 июля 2014 21:06

Радик / galrad

  • С нами с 23.08.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 84 комментария
  • 12 публикаций
 
  • 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

  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 631 комментарий
  • 261 публикация
 
  • +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

  • С нами с 8.08.2013
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 комментарий
  • 0 публикаций
 
  • +1
Спасибо автору за устройство, и поддержку.
Вольтметр прекрастно работает!

<
  • Главный редактор
3 февраля 2016 09:56

Игорь Петрович Котов / Datagor

  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 631 комментарий
  • 261 публикация
 
<
  • Подписчик
7 марта 2016 23:22

Андрей / fav106

  • С нами с 10.04.2013
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 2 комментария
  • 0 публикаций
 
  • +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.