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

 
 
 

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

📆18.08.17 🙋Sergiy_83 👀8 007 💬8

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.) 🕗 26/05/17 ⚖️ 130,3 Kb ⇣ 41
Схема и плата 🕗 26/05/17 ⚖️ 137,54 Kb ⇣ 37
Даташит на дисплей 🕗 26/05/17 ⚖️ 1,74 Mb ⇣ 34
bmp-картинки шрифта 🕗 26/05/17 ⚖️ 63,39 Kb ⇣ 29
Мой конвертер «Картинка > текстовый массив" 🕗 27/05/17 ⚖️ 1,33 Mb ⇣ 34

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++).
 

Читательское голосование

Нравится

Статью одобрили 86 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 Зарядка для светодиодного фонаря типа «Летучая мышь»... Отпахал фонарь верой и правдой четыре года, аккумулятор перестал держать ёмкость. Попробовал...
Схема на Датагоре. Новая статья Hi-Fi аудиоплеер на базе миникомпьютера «Raspberry Pi». Часть 5, заключительная... Всем привет. Эта не последняя статья о моем аудиоплеере. Время разработки составило четыре года, и...
Схема на Датагоре. Новая статья Визуализация для микроконтроллера. Часть 2. TFT дисплей 1.8" (128х160) на ST7735... Следующий из рассматриваемых нами модулей обладает полноцветным дисплеем под управлением...
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 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 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 Прибор для проверки мощных IGBT и MOSFET транзисторов (n-канал)... Необходимость в таком приборе возникает каждый раз при ремонте сварочного инвертора – необходимо...
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 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 Импульсный преобразователь аккумуляторного питания 12V - 8V для видеокамеры на К1156ЕУ5Р (MC34063A)... Пришло письмо от Юрия Козака: Игорек! Высылаю тебе документацию на небольшое устройство для питания...
Схема на Датагоре. Новая статья Резонансный детектор НЧ... При разработке акустической системы крайне необходимо знать резонансную частоту динамических...
 

Общаемся по статье 💬

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

Комментарии, вопросы, ответы, дополнения, отзывы

 

<

Datagor

Игорь Котов Читатель Датагора
  • Главный редактор
Комментарий # 1 от 18-08-17, 10:48.
Ответить
  • С нами с 26.02.2006
  • 2 244 комментария
  • 273 публикации
 
Серёга, ай, лепота!!! :yahoo:
Хоть бери, да разбивай дисплей.
lol

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

<

Sergiy_83

Сергей Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 2 от 18-08-17, 11:24.
Ответить
  • С нами с 16.10.2012
  • 75 комментариев
  • 7 публикаций
 
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.

<

Yamazaki

Сергей Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 3 от 18-08-17, 16:56.
Ответить
  • С нами с 2.07.2009
  • 185 комментариев
  • 10 публикаций
 
Некисло crazy 99,9% людей посчитали бы случай безнадежным. Уважуха!

<

geldiev

Че Гевара Гельдиев Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 4 от 21-08-17, 17:37.
Ответить
  • С нами с 6.04.2015
  • 50 комментариев
  • 0 публикаций
 
Восхитительно! подобрать сравнение трудно, это уже на грани нейрохирургии - где меняют один нерв на другой :)
И так много полезной сопутствующей информции.

Спасибо!

<

Sergiy_83

Сергей Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 5 от 21-08-17, 19:38.
Ответить
  • С нами с 16.10.2012
  • 75 комментариев
  • 7 публикаций
 
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.

<

Gutman

Константин Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 6 от 01-09-17, 17:56.
Ответить
  • С нами с 19.10.2009
  • 25 комментариев
  • 2 публикации
 
Вот это уровень! Жму руку!

<

Sergiy_83

Сергей Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 7 от 04-09-17, 23:22.
Ответить
  • С нами с 16.10.2012
  • 75 комментариев
  • 7 публикаций
 
Константин спасибо.

<

logvoleg

Олег Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 8 от 11-09-17, 18:00.
Ответить
  • С нами с 4.12.2009
  • 94 комментария
  • 2 публикации
 
Сергей прекрасная работа! Я бы только подчеркнул что пайка гибкого шлейфа к плате не самая простая задача. Впрочем и весь проект не для начинающих! :)

Добавить комментарий, вопрос, отзыв 💬

Камрады, будьте корректны и вежливы, соблюдайте правила!


Налетай! Паяльники, станции, жала с доставкой

Офигенная миниатюрная рация на литии BaoFeng UV-5R, 5W, 5-15 км!

Тестер универсальный LCR-TC1 для транзисторов, конденсаторов, ESR, MOSFET и т.д.
  • smilelolhellowinkscepticthumbupbored
    crazybadcryingsadirefulsickstraight
    ballooncakegooddrinksmailbombsun
    nightrainstarscolddashpartyhandshake
    musicnegativenowordspardonshoksleepunknown
    wackoyawnsainthelmethashsmokingwhew


Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос.