» » Ремонт и модернизация мультиметра UNI-T UT60E. Цветной TFT-дисплей, литиевый аккумулятор

 
 
 
8

Ремонт и модернизация мультиметра UNI-T UT60E. Цветной TFT-дисплей, литиевый аккумулятор

Разместил Sergiy_83 18 августа 2017. Просмотров: 1 713


Всем датагорцам и гостям нашего кибер-города привет! bye
В статье я повествую о том, как я прикрутил к «раненому» мультиметру UNI-T UT60E полноцветный TFT-дисплей и перевёл прибор на аккумуляторное питание.
Платы и прошивки, по доброй местной традиции, в комплекте.

Предыстория

Всё началось с того, что в моём приборе по какой-то неосторожности «потёк» ЖК дисплей. Вначале показания ещё было немного видно и мультиметром можно было пользоваться, а потом цифры и вовсе пропали.
Дисплей на замену в интернете, к сожалению, не нашёл. Выбрасывать жалко – мультик относительно дорогой и неплохой.
У UT60E есть выход RS232 для подключения к компьютеру. Как оказалось, формат данных не засекречен и описан в даташите микросхемы мультиметра FS9721_LP3. Следовательно, надо было разработать маленький видеоадаптер, который бы принял, декодировал последовательный поток данных и отобразил необходимую информацию на новом дисплее.

Структура модернизированного прибора UNI-T UT60E

Рис. 2 Структурная схема модернизированного мультиметра.

В схеме применены готовые китайские модули: SX1308 – повышающий преобразователь, TP4056 – зарядка для Li-ion аккумулятора. Для питания мультиметра, от греха подальше, я решил добавить ещё и линейный стабилизатор.

Выключается мультиметр переключателем S1. При большом желании можно было использовать (завести) родной выключатель мультиметра, но он даже в выключенном состоянии (НЗ контактами) перемыкает какую то часть схемы в выключенном мультиметре. Поэтому я оставил всё как есть.

Видеоадаптер на Atmega32A


Рис. 3. Схема видеоадаптера для мультиметра.

LCD дисплей 320×240 точек — TFT8K0291FPC-A1 на контроллере S6D0129 от Samsung. Микроконтроллер Atmega32A. Выход данных с мультиметра организован не относительно минуса батарейки, поэтому установлен оптрон для развязки. Оптрон подключается последовательно (режем дорожку) с инфракрасным светодиодом мультиметра. Этот светодиод светит в специальный фото приемник в шнурке подключения к ПК. Таким образом обеспечивается гальваническая развязка мультиметра и компьютера. (См. рис. 4)


Рис. 4. Подключение оптрона видеоадаптера.



Рис. 5. Плата видеоадаптера.


На плате также присутствует повышающий стабилизатор VR1. Китайский модуль SX1308 перепаял на свою плату.
Дисплей с видеоадаптерам, приклеил силиконом. Получилось очень даже прочно (См. рис 6).

Рис. 6. Дисплей, приклеенный к плате мультиметра.


Обязательно нужно обеспечить возможность программирования законченного устройства. Поэтому провода от SPI порта выведены наружу (См. рис. 7).

Рис. 7. Мультиметр без задней крышки.



Рис 8. FUSE BITS. Биты конфигурации микроконтроллера.



Рис. 9. Отсек для батарейки мультиметра UT60E.

Блок зарядки и преобразователь разместил в отсеке для батарейки. Аккумулятор — UltraFire TR14500 1200mAh 3.7V. Следует отметить, что китайские TP4056 модули настроены на ток заряда 1A, что бы изменить этот ток надо перепаять резистор RPROG (2-й пин TP4056 см. datasheet). Я установил где-то на 300mA, ~ 4 KОм.

В сумме мультиметр потребляет около 0,2 Вт. (См. таблицу 1).

Табл. 1 Энергопотребление прибора.


Разъем mini-USB немного выходит наружу – при измерении высокого напряжения лучше до него не дотрагиваться. Потом приклею кусок пластмассы, что бы исключить прикосновение.

Растровый шрифт для дисплея

Если уж ставим цветной дисплей, то отображаемая информация должна быть приятна на вид. Итак, создаём растровый шрифт, создаём в нужном формате, чтобы влез память микроконтроллера. Вначале, нужно определится с размером символов и их количеством, форматом хранения в памяти и самим шрифтом (у меня Cambria). Здесь надо подобрать так, что бы на дисплее все цифры поместились и в память МК влезли.

Цифры, как правило, не цветные изображения, это не значит что они не могут быть, например зелеными, это значит что в памяти достаточно хранить просто яркость пикселя, а уже потом в функции вывода распределить эту яркость между RGB каналами. Правда, разукрашивать символы я поленился.

С целью экономии памяти можно использовать монохромный формат 1 бит = один пиксель, это самый экономный вариант – в один байт влезет 8 пикселей. Но в током случае края цифры получатся не сглаженными и грубыми, ступенчатыми.

Можно отвести целый байт на пиксель, тогда получится 256 градаций яркости пикселя. В таком формате памяти у Atmega32 под мою задачу не хватило. Что ж, подумал я, хватит мне и 16 градаций, что бы сгладить края, а это — 4 бита на пиксель. То есть в один байт у меня влезает 2 пикселя.

Далее нужно создать bmp-картинки символов на компьютере, затем конвертировать эти картинки в текстовый массив на языке Си, вставить массивы в свой исходный код, а дальше написать функцию вывода этого массива данных на дисплей (см. функцию print_image_gray_05 в исходном коде).

Для основных цифр выбрал шрифт Cambria, набрал в MS Word все необходимые символы, затем сделал снимок экрана и вставил в MS Paint. Затем все кадрируем и делаем много картинок: один символ = один файл в формате bmp. Да, это долго, но не так долго как я делал полный шрифт.

Всё, файлы готовы, далее надо найти конвертер или написать свой. У меня свой, см. файловый раздел в конце статьи.

Рис. 10 Процесс создания шрифта для микроконтроллера.

Сохраняем наши картинки символов в памяти программ с помощью макроса PROGMEM. Чтобы читать данные из массива, используем функцию pgm_read_byte или pgm_read_word.

Видео реинкарнации UNI-T UT60E



Файлы

Прошивка с проектом (AVR Studio v5.) | Файл 130,3 Kb загружен 13 раз.
Схема и плата | Файл 137,54 Kb загружен 11 раз.
Даташит на дисплей | Файл 1,74 Mb загружен 10 раз.
bmp-картинки шрифта | Файл 63,39 Kb загружен 10 раз.
Мой конвертер «Картинка > текстовый массив" | Файл 1,33 Mb загружен 13 раз.

Спасибо за внимание!
Сергей (Sergiy_83)
Беларусь. Жодино
Профиль Sergiy_83
Электроникой увлекся в старших классах школы.
Потом закончил Минский профтехнический колледж электроники.
Потом «БГУИР» — Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники. Инженер-электроник вот уже 11 лет.

Часто тянет что-нибудь изобрести.
Люблю программирование (Си, С++).
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 62

Поделись с друзьями!

Связанные материалы:


Схема на Датагоре. Новая статья Программная реализация протокола SPI на AVR в CodeVisionAVR... Всем коллегам и согражданам привет! Увлёкся я изучением протоколов. Про реализацию протокола I2C...
Схема на Датагоре. Новая статья Тестер ёмкости автомобильного аккумулятора (ATmega8A + LM2575). Готовимся к зиме... Приветствую, граждане Датагории! Позвольте представить вам очередное моё творение — тестер емкости...
Схема на Датагоре. Новая статья Простейший кодовый замок на реле, для начинающих... Начну с того, что на работе у меня стоял какой-то древний самодельный кодовый замок, который уже не...
Схема на Датагоре. Новая статья Двухтактный ламповый усилитель с фиксированным смещением на 6Н1П + 6П36С... Привет друзья! Хочу рассказать вам о создании своего лампового УНЧ на 6П36С. Это двухтакт...
Схема на Датагоре. Новая статья Управляем нагрузкой по USB с помощью ПК и ATMega8... В наше время все больше находят применение устройства, позволяющие управлять нагрузками с помощью...
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 Лампочкометр возвращается! (vol. 2)... Вдох глубокий. Руки шире. Не спешите, три-четыре! Бодрость духа, грация и пластика. ...
Схема на Датагоре. Новая статья Управление шаговым двигателем с ПК... Драйвер для шагового двигателя, который управляется с персонального компьютера. Привет всем! Решил...
Схема на Датагоре. Новая статья Миниатюрный полный USB-RS232 адаптер на CP-2102 для подключения микроконтроллера к компьютеру по USB... В продолжение к теме «Программатор AVR910», про маленькое устройство, хочу предоставить вашему...
Схема на Датагоре. Новая статья DVD/VCR/HDD рекордеры и проигрыватели. Устройство и ремонт... DVD/VCR/HDD рекордеры и проигрыватели. Устройство и ремонт Серия «Ремонт» №107. Приложение к...
Схема на Датагоре. Новая статья DVD-проигрыватели. Устройство и ремонт... DVD-проигрыватели. Устройство и ремонт. Серия «Ремонт» №96. Приложение к журналу «Ремонт &...
Схема на Датагоре. Новая статья Резонансный детектор НЧ... При разработке акустической системы крайне необходимо знать резонансную частоту динамических...
<
  • Главный редактор
18 августа 2017 10:48

Игорь Котов / Datagor

Цитата
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 714 комментариев
  • 267 публикаций
 
  • 0
Серёга, ай, лепота!!! yahoo
Хоть бери, да разбивай дисплей.
lol

Подскажи, какие аналоги дисплея, из доступных у китайцев, можно применить?

<
  • Гражданин
18 августа 2017 11:24

Сергей / Sergiy_83

Цитата
  • С нами с 16.10.2012
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 39 комментариев
  • 5 публикаций
 
  • +1
Игорь спасибо, спасибо за правку. Аналоги не подскажу - не знаю. Но это не беда, при наличии дисплея с другим контроллером в коде надо заменить, как правило, функцию инициализации, так как у всех у них почти одинаковые принципы работы.

<
  • Гражданин
18 августа 2017 16:56

Сергей / Yamazaki

Цитата
  • С нами с 2.07.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 147 комментариев
  • 4 публикации
 
  • 0
Некисло crazy 99,9% людей посчитали бы случай безнадежным. Уважуха!

<
  • Подписчик
21 августа 2017 17:37

Че Гевара Гельдиев / geldiev

Цитата
  • С нами с 6.04.2015
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 41 комментарий
  • 0 публикаций
 
  • 0
Восхитительно! подобрать сравнение трудно, это уже на грани нейрохирургии - где меняют один нерв на другой :)
И так много полезной сопутствующей информции.

Спасибо!

<
  • Гражданин
21 августа 2017 19:38

Сергей / Sergiy_83

Цитата
  • С нами с 16.10.2012
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 39 комментариев
  • 5 публикаций
 
  • +2
Сергей, Че Гевара - спасибо.

К сведению.
Еще некоторые микросхемы мультиметров с RS232 выходом: DTM0660, ES51922, ES51978, FS9922_DMM4.

И еще забыл сказать: мультик на акуммуляторе - классная штука, хватает меньше чем батарейки, но, на зарядку кинул (как телефон) и все дела, рекомендую.

<
  • Гражданин
1 сентября 2017 17:56

Константин / Gutman

Цитата
  • С нами с 19.10.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 21 комментарий
  • 2 публикации
 
  • 0
Вот это уровень! Жму руку!

<
  • Гражданин
4 сентября 2017 23:22

Сергей / Sergiy_83

Цитата
  • С нами с 16.10.2012
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 39 комментариев
  • 5 публикаций
 
  • 0
Константин спасибо.

<
  • Гражданин
11 сентября 2017 18:00

Олег / logvoleg

Цитата
  • С нами с 4.12.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 86 комментариев
  • 2 публикации
 
  • +1
Сергей прекрасная работа! Я бы только подчеркнул что пайка гибкого шлейфа к плате не самая простая задача. Впрочем и весь проект не для начинающих! :)

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.