» » » Простой цифровой вольтметр от 0 до 30 вольт на 3 сегмента

 
 
 
19

Простой цифровой вольтметр от 0 до 30 вольт на 3 сегмента

Разместил kotyk7 22 февраля 2010. Просмотров: 199 862

Здравствуйте, уважаемые Датагорцы!
Делая разные полезные, а иногда и не очень, радиоелектронные стройства всегда нужно иметь разное по величине напряжения питание. Для контроля выходного питания блоков питания, а также других самодельных устройств нуждающихся в измерении с точностю до 0,1, предлагается эта схема.
Хочу поделиться опытом изготовления цифрового вольтметра на основе микропроцессора РІС16F676. Делаю его для домашнего блока питания. Поскольку корпус не большой - разогнаться на особые «навороты» не получается. Места на стрелочные индикаторы недостаточно, да и маленькие вольтметры, как правило, военного образца либо не градуированы на необходимые напряжения либо не имеют нормального обзора шкалы.

Придумать все самому не получается – пока знаний программирования микропроцессоров не достаточно (только учусь), а отставать не хочется. Серфинг Интернета дал несколько разных вариантов как по сложности схемотехники и выполняемых функций, так и самих процессоров. Анализ ситуации на местных радиорынках и трезвый подход (покупать то что по карману; делать то, что реально сможешь, а процесс изготовления да время настройки не затянется на неограниченное время) остановил мой выбор на схеме вольтметра описанного на www.CoolCircuit.com.

Купив процессоры да индикаторы с общим анодом (делаю сразу два вольтметра на двухполярный блок питания) начал разводку печатной платы. Но далеко не «зашел» ибо оказалось что автор неверно указал распиновку процессора. Потраченные деньги заставили успокоиться и мысли направить в правильное русло – скачал даташит на этот РІС и начал разбираться что куда. Усилия не пропали и в результате все работает как надо. Дабы граждане, желающие использовать в своих разработках указанный цифровой вольтметр, не повторяли мои ошибки, решил поделиться своими мыслями.

Итак, нижеприведенная принципиальная схема уже исправлена. Прошивка осталась родная (main.HEX - приобщаю).

Индикаторы с общим анодом, можно отдельные (в паралель),
но проще - сборка вида CPD-05231UR, только ищите с ОА!


Те, кто процессоры «держит в руках часто» дальше могут не читать, а остальным, особенно кто в первый раз, расскажу, как все сделать хоть и не оптимально (да простят мне профессионалы стиль изложения), но в итоге правильно.
Итак, для справки: семейство процессоров РІC на 14 ножек имеют разную распиновку поэтому нужно проверить подходит ли имеющийся у Вас программатор с панельками под этот чип. Обратите внимание именно на 8-пиновую панельку, как правило, именно она и подходит, а крайние справа выводы просто висят. Я пользовался обычным программатором «PonyProg» .

Следует учесть при пограммировании РІС важно не затереть калибровочную константу внутреннего генератора чипа ибо внешний кварц здесь не используется. Она записана в последней ячейке (адресе) памяти процессора. Если использовать IcProg, выбрав тип МК, то в окне – «Адрес программного кода» в последней строке обозначенной адресом - 03F8 крайние справа четыре символа и есть указанная индивидуальная константа. (Если микросхема новая и ни разу не программированная то после кучи символов 3FFF – последним будет что то типа 3454 – это самое то).


Чтобы расчет показаний вольтметра соответствовал истине, все сделать правильно и понять процесс происходящего предлагаю хоть не оптимальный но надеюсь понятный алгоритм:

- перед программированием МК, необходимо в IcProg сначала дать команду «Читать все» и посмотреть на вышеуказанную ячейку памяти – там будет значится индивидуальная константа этого чипа. Ее надо переписать на бумажку ( в памяти не держать!- забудешь).
- загрузить программный файл прошивки МК – с расширением *.hex (в даном случае -"main.hex") и проверить какая константа записана в той же ячейке в данном программном продукте. Если она отличается – поставить курсор и ввести туда данные, ранее записанные на бумажке.
- нажимаем команду программировать - после появившегося вопроса типа: «использовать ли данные осцилятора из файла» – соглашаетесь. Ибо Вы уже проверили, что там то что надо.

Еще раз прошу прощения у тех, кто программирует много и так не делает, но я пытаюсь донести до начинающих информацию о достаточно важном программном элементе данного микропроцессора и не потерять его из-за разных иногда совсем непонятных, а то и необъяснимых потом ситуаций. Особенно если дрожащими от волнения руками воткнул чип в только что сооруженный и впервые соединенный с компом программатор и, волнуясь, нажимаешь кнопку программировать, а оное чудо техники начинает еще и непонятные вопросы задавать – вот тут то все неприятности и начинаются.

Итак, если все этапы пройдены верно, – микросхема МК готова к использованию. Дальше дело техники.
От себя хочу добавить, что транзисторы здесь не критичные – подходят любые р-n-р структуры, в т.ч. советские, в пластмассовом корпусе. Я использовал выпаянные из импортной бытовой техники после проверки на соответствие структуры проводимости. В этом случае присущ еще один нюанс – расположение вывода базы транзистора может быть по середине корпуса или с краю. Для работы схемы это безразлично, нужно только соответственно формировать выводы при пайке. Постоянные резисторы для делителя напряжения – именно указанного номинала. Если найти импортный подстроечный резистор на 50 кОм не удастся, то советского производства желательно взять чуточку больше - 68 кОм, а 47 кОм брать не рекомендую ибо в случае одновременного совпадения пониженных номиналов - потеряется расчетное соотношение сопротивлений делителя напряжения, которое может быть трудно исправить подстоечником.

Как я уже писал у моего блока питания два плеча – поэтому сделал сразу два вольтметра на одной плате, а индикаторы вывел на отдельную плату для экономии места на лицевой панели. Развел под обычные элементы. Файлы с разводкой плат, исходник и hex прилагаются в архиве. У Вас - SMD, то переделать ее не трудно, если надо обращайтесь.

Для тех, кто захочет повторить этот вольтметр и имеет, как у меня, двухполярный блок питания с общей средней точкой - напоминаю о необходимости питания обоих вольтметров от двух отдельных (гальванически разделенных) источников. Скажем - отдельных обмоток сылового трансформатора или, как вариант – импульсный преобразователь, но обязательно с двумя обмотками по 7 Вольт (нестабилизированных ). Для тех, кто будет делать «импульсник»: ток потребления вольтметра от 70 до 100 мА в зависимости от размера и цвета индикатора. Иначе никак ибо на порт МК нельзя подавать отрицательное напряжение.
Если кому понадобится и схема преобразователя, спрашивайте на форуме, я сейчас над этим вопросом работаю.

Архив с нужными даными и печатками в SLayout-5rus:
Наш журнал существет на пожертвования читателей. Файловый сервис доступен только полноправным членам сообщества и меценатам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.
Владимир (kotyk7)
Местоположение в тайне.
Профиль kotyk7
О себе автор ничего не сообщил.
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 51

Поделись с друзьями!

Связанные материалы:


Схема на Датагоре. Новая статья Стрелочные индикаторы на К157ДА1 в усилителе Radiotehnika У-101 (Обновлено!)... Трудно найти человека, который когда-нибудь не владел бы таким усилителем. И часто баллон...
Схема на Датагоре. Новая статья Простой модульный вольтметр переменного напряжения на PIC16F676... Простой вольтметр переменного напряжения с частотой 50 Гц, выполнен в виде встраиваемого модуля,...
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 Блок питания с защитой + микроконтроллер ATMEGA16, ATMEGA8535, PIC16F877. Часть первая, лирическая... Вниманию сограждан Датагорода предлагаю мой вариант лабораторного блока питания с...
Схема на Датагоре. Новая статья Универсальный вольтметр - амперметр на PIC16F676 с открытым программным кодом. Часть 2... Продолжаем разбираться с вариантами реализации вольтметра — амперметра на базе микропроцессора. Не...
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 Универсальный вольтметр - амперметр на PIC16F676 с открытым программным кодом. Часть 1... Статья предназначена для широкого круга радиолюбителей, желающих освоить азы работы и...
Схема на Датагоре. Новая статья ESR (ЭПС) измеритель — приставка к цифровому мультиметру... Статья о приборе для измерения ESR (ЭПС) конденсаторов появилась в журнале «Радио» №8 за 2011 год....
Схема на Датагоре. Новая статья ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания... От Датагора: Да простят меня адепты модной микроконтроллерной схемотехники! Сейчас, когда...
Схема на Датагоре. Новая статья Прибор для наладки и тестирования импульсных блоков питания и сварочников... Я занят ремонтом инверторного сварочного оборудования, стабилизаторов переменного напряжения, и т....
Схема на Датагоре. Новая статья Простой цифровой термометр на ATmega8535 + DS18B20... Доброго времени суток! Представляю простой, цифровой термометр на индикаторе ИЖЦ21-4/7,...
Схема на Датагоре. Новая статья Сделай сам RMS-вольтметр на микроконтроллере ATMEGA8... Срочно понадобился RMS вольтметр. Облепил контроллер схемой: Решил сделать блок питания...
  1. <

    DrZ

    Олег Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 1 от 22 февраля 2010 01:43.
    Ответить
    • С нами с 13.01.2010
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 9 комментариев
    • 0 публикаций
     
    Хороший вольтметрик! Ещё б добавить измерение тока и будет вообще круто - хоть в БП, хоть в зарядник...

  2. <

    ubiks

    Александр Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 2 от 22 февраля 2010 03:56.
    Ответить
    • С нами с 13.02.2009
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 39 комментариев
    • 0 публикаций
     
    Пасибо!!!!

  3. <

    billybons

    Олег Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 3 от 22 февраля 2010 21:28.
    Ответить
    • С нами с 6.07.2008
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 27 комментариев
    • 0 публикаций
     

    Сам собрал такую схему.Работает отлично winked .Есть несколько вариантов этой платы.Кому надо ,пожалуйста,могу отослать. fellow
    А если поставить паралельно входу сопротивление 1 Ом 5Вт то получится амперметр.Приблизительно до 3 Ампер(сам ещё не пробовал). feel

  4. <
    • Прохожий
    Комментарий # 4 от 23 февраля 2010 02:51.
    Ответить
    • С нами с --
    • 0 комментариев
    • 0 публикаций
     
    схема интересна, как вариант созрела идея купить недорогой китайский мультимер и немного доработав вставить в блок питания - это позволит измерять не только напряжение но и ток. Наверно это дешевле, но повозиться с pic тоже интересно.

  5. <
    • Прохожий
    Комментарий # 5 от 23 февраля 2010 03:21.
    Ответить
    • С нами с --
    • 0 комментариев
    • 0 публикаций
     
    proxixs,
    несомненно это самый дешёвый вариант но как мне кажется что будет не очень четко видны цифры на табло особенно если помещение плохо освещается.
    так что я только за семи-сегментный индикатор =)

  6. <

    berestan

    Алексей Берест Читатель Датагора
    • Кандидат
    Комментарий # 6 от 23 февраля 2010 03:57.
    Ответить
    • С нами с 6.03.2009
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 7 комментариев
    • 0 публикаций
     
    Подключал индикаторы на аналогичной схеме без транзисторов - работает нормально, только разводка стала проще и компактней. (1 порт выдеживает более 20 мА, а в динамическом режиме порты отвечающие за подключение общего анода грузятся как раз на 15-20 мА к тому же кратковременно). Схема работает в круглосуточном режиме более года.

  7. <

    litdn

    Дима Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 7 от 25 февраля 2010 14:32.
    Ответить
    • С нами с 19.02.2010
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 8 комментариев
    • 0 публикаций
     
    А у меня не получился
    сделал в протеусе - какая то тарабарщина
    Сравнил по ссылке на СООl они идентичные
    В чем разница?
    Помогите, очень нужно
    Дима

  8. <
    • Прохожий
    Комментарий # 8 от 26 февраля 2010 18:55.
    Ответить
    • С нами с --
    • 0 комментариев
    • 0 публикаций
     
    Цитата: litdn
    А у меня не получилсясделал в протеусе - какая то тарабарщинаСравнил по ссылке на СООl они идентичныеВ чем разница?Помогите, очень нужноДима


    Проверьте подключение транзисторов
    ВНИМАНИЕ: на первый сегмент подключается транзистор с 12 выхода микроконтроллера на второй сегмент с 13 выхода микроконтроллера и третий сегмент с 11 выхода микроконтроллера.
    и сравните код в микросхеме с кодом прошивки иногда программирует с ошибкой, и самое главное убедитесь что константа не затёрта. (хотя если в протеусе то вариант с прошивкой и константой отпадает feel)
    Удачи!

  9. <

    kotyk7

    Владимир Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 9 от 28 февраля 2010 01:08.
    Ответить
    • С нами с 8.11.2009
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 30 комментариев
    • 5 публикаций
     
    У Протеусе проверять не пробовал, а вот в железе реально работает. Как написано в статье схема на www.CoolCircuit.com. идентичная но выводы МК - немножко не совпадают (смотрите внимательно). Если берете плату из архива то она тоже проверенная. Остается программирование МК. Учитывая "ражжованый" механизм програмирования ошибок быть не должно. Остается - программатор. Тут бабка на двое гадала либо он не исправен( или не проверен), либо Вы неверно выбрали панельку. Посмотрите какие ножки подключены в Вашем программаторе и сравните из даташитом.
    Для Mr. litdn сообщите мне свой адрес и я дам схему которая обьясняет программирование и распиновку этого МК.



    Еще для Mr. litdn если опять не получится пишите, я прошью Вам чип.

  10. <

    litdn

    Дима Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 10 от 2 марта 2010 23:24.
    Ответить
    • С нами с 19.02.2010
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 8 комментариев
    • 0 публикаций
     
    ВСЕ получилось когда добавил в аноды индикатора транзисторы.
    Интересная получается "петрушка" с токоограничительными резисторами в колекторах транзисторов. Если их не ставить, то при измерении, ZB. 20,1 вольт перестает светиться сегмент "g".
    При подключении к АКК. врет на 1 вольт.
    А на ЗУ все в порядке.
    Дима

  11. <

    kotyk7

    Владимир Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 11 от 3 марта 2010 02:34.
    Ответить
    • С нами с 8.11.2009
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 30 комментариев
    • 5 публикаций
     
    Каюсь, когда писал статью, вроде все написал, а оказалось нет.
    Итак, уточняю: индикаторы с общим анодом можно отдельные (в паралель) но проще - сборка типа BA56-12EWA (скажем KINGBRIGNT) - виводов и мороки поменше. Можно и другие аналогичные. Резисторы в коллекторах транзисторов - обьязательно - номинал от 10 Ом до 100 Ом, мощность - 0,125 (завистит от желаемой яркости свечения и мощности индикатора). Если резисторов не будет то ток потребления индикаторов будет влиять на величину питания всей схемы и процессора, а оное должно быть стабильным - иначе "уплывут" показания.

    ДЛЯ litdn Описываемие Вами симптомы похожи не перегрузку. Наверное Ваш индикатор перегружал порты МК?. Возможно когда без резисторов в колекторах транзисторов.
    Но если все работает - ОК!

  12. <
    • Прохожий
    Комментарий # 12 от 3 марта 2010 13:26.
    Ответить
    • С нами с --
    • 0 комментариев
    • 0 публикаций
     
    Цитата: kotyk7
    Резисторы в коллекторах транзисторов - обьязательно - номинал от 10 Ом до 100 Ом, мощность - 0,125 (зависит от желаемой яркости свечения и мощности индикатора).

    я собирал такую схему и резисторы в коллекторах НЕ ставил вообще и утверждаю что работало правда светило очень ярко аж глаза резало...
    индикатор ставил с ОА красный. причём читал где то что неважно какой индикатор схема универсальная.
    я написал статью как и обещал вольтамперметр на PIC16F873 с неделю назад по на датагоре почему то не спешат её публиковать, может я что то не так сделал ? поясните пожалуйста feel

  13. <

    orakul

    Дмитрий Читатель Датагора
    • Кандидат
    Комментарий # 13 от 4 марта 2010 17:51.
    Ответить
    • С нами с 11.10.2009
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 2 комментария
    • 0 публикаций
     
    а можно в этой схеме применить индикатор с общим катодом и что для этого нужно изменить?

  14. <

    kotyk7

    Владимир Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 14 от 6 марта 2010 03:17.
    Ответить
    • С нами с 8.11.2009
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 30 комментариев
    • 5 публикаций
     
    Для orakul,
    Поскольку программу изменить не можем, то можно проинвертировать все сигналы индикатора поставив на каждую линию отдельный транзистор с резистором. Мне этот вариант не нравися - сложно в разводке платы плюс иногда нужен подбор транзисторов чтобы совпадала яркость сегментов. Посему не советую, лучше найти индикатор с общим анодом - он не дорог и вполне доступен.

  15. <

    vladomir

    Владимир Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 15 от 6 марта 2010 22:59.
    Ответить
    • С нами с 6.09.2009
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 46 комментариев
    • 0 публикаций
     
    Схема понравилась, беру на вооружение. Видел в продаже подобные конструкции и на 50 В, и на 100 В переменки. и амперметр до 10А постоянки. Спасибо автору.

  16. <

    tarikOk

    Тарас Читатель Датагора
    • Кандидат
    Комментарий # 16 от 2 апреля 2010 21:12.
    Ответить
    • С нами с 7.10.2009
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 7 комментариев
    • 0 публикаций
     
    а зачем 3 сегмента?...можна и 2.. максимум ведь 30В а число "30" влезает и на да сегмента...

  17. <

    kotyk7

    Владимир Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 17 от 3 апреля 2010 00:38.
    Ответить
    • С нами с 8.11.2009
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 30 комментариев
    • 5 публикаций
     

    а зачем 3 сегмента?...можна и 2.. максимум ведь 30В а число "30" влезает и на да сегмента...


    Еще один сегмент нужон для отображения десятой доли вольта. Иногда это полезно.

  18. <

    texnoman

    Илья Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 18 от 8 марта 2011 01:18.
    Ответить
    • С нами с 24.01.2011
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 1 комментарий
    • 0 публикаций
     
    Собрал данное устройство. меряет вроде правильно но очень противно мерцают индикаторы
    Вопрос к собравшим вольтметр: должны ли они мерцать (по схеме вроде должны) или я где то накосячил.
    С уважением.

  19. <

    kotyk7

    Владимир Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 19 от 1 апреля 2011 02:39.
    Ответить
    • С нами с 8.11.2009
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 30 комментариев
    • 5 публикаций
     
    Если мерцают индикаторы, то первейшаая причина - это ошибка в в бите конфигурации - проверте его еще раз внимательно. Из-за него тактовая частота МК занижена. Видимого мерцания быть не должно.

Добавление комментария


Налетай! Паяльники, станции, жала с доставкой
  • smilelolbyewinkyahoocoollaughing
    crazybadcryingsadirefulsickstraight
    ballooncakegooddrinksmailbombsun
    nightrainstarscolddashguitar-manhandshake
    musicnegativenopardonshoksleepunknown
    wackoyawnblushbullyhashsmokingwhew
Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос.