Nie da się wszystkiego wymyślić samodzielnie - nie mam jeszcze wystarczającej wiedzy z programowania mikroprocesorów (dopiero się uczę), ale nie chcę zostać w tyle. Surfowanie po Internecie dawało kilka różnych możliwości zarówno pod względem złożoności obwodów i wykonywanych funkcji, jak i samych procesorów. Analiza sytuacji na lokalnych rynkach radiowych i trzeźwe podejście (kupuj na co Cię stać, rób to, na co Cię realnie stać, a proces produkcji i czas konfiguracji nie będą się ciągnąć w nieskończoność) zdecydowały o wyborze woltomierza obwód opisany na stronie www.CoolCircuit.com.

Więc poniżej schemat obwodu został już poprawiony. Firmware pozostaje oryginalny (main.HEX - załączam).

Ci, którzy „często trzymają procesory w rękach”, może nie czytają dalej, ale dla reszty, zwłaszcza tych, którzy robią to po raz pierwszy, powiem, jak zrobić wszystko, choć nie optymalnie (niech profesjonaliści mi wybaczą styl prezentacji), ale ostatecznie poprawnie.
A więc dla porównania: rodzina procesorów PIC z 14 nóżkami ma różne wyprowadzenia, więc trzeba sprawdzić, czy programator, który posiadasz z gniazdami, jest odpowiedni dla tego układu. Zwróć uwagę na gniazdo 8-pinowe, z reguły to pasuje, a piny po prawej stronie po prostu zwisają. Użyłem zwykłego programatora PonyProg.

Podczas programowania PIC należy wziąć pod uwagę, że ważne jest, aby nie nadpisywać stałej kalibracyjnej wewnętrznego oscylatora chipa, ponieważ nie jest tu używany zewnętrzny kwarc. Jest zapisywany w ostatniej komórce (adresie) pamięci procesora. Jeśli używasz IcProg wybierając typ MK, to w oknie - „Adres kodu programu” w ostatniej linii wskazanej przez adres - 03F8, cztery symbole po prawej stronie to określona stała indywidualna. (Jeśli mikroukład jest nowy i nigdy nie był programowany, to po kilku symbolach 3FFF - ostatni będzie miał postać około 3454 - to jest to).

Aby obliczenia wskazań woltomierza odpowiadały prawdzie, aby wszystko zrobić poprawnie i zrozumieć proces tego, co się dzieje, proponuję algorytm, który nie jest co najmniej optymalny, ale mam nadzieję, że zrozumiały:

Przed zaprogramowaniem MK należy najpierw wydać w IcProg polecenie „Read all” i spojrzeć na powyższą komórkę pamięci - tam będzie podana stała indywidualna tego układu. Trzeba to przepisać na kartkę papieru (nie zapamiętuj tego! Zapomnisz).
- załaduj plik oprogramowania sprzętowego MK - z rozszerzeniem *.hex (w tym przypadku - „main.hex”) i sprawdź, która stała jest zapisana w tej samej komórce w tym programie. Jeżeli jest inaczej, umieść kursor i wprowadź tam dane zapisane wcześniej na kartce papieru.
- wcisnąć polecenie programu - po pojawieniu się pytania typu: „czy powinienem wykorzystać dane z oscylatora z pliku” – zgadzam się. Ponieważ już sprawdziłeś, czy jest tam to, czego potrzebujesz.

Jeszcze raz przepraszam tych, którzy dużo programują, a nie robią tego w ten sposób, ale staram się przekazać początkującym informacje o dość ważnym elemencie oprogramowania tego mikroprocesora i nie stracić ich przez różne, czasem zupełnie niezrozumiałe, lub nawet później niewytłumaczalne sytuacje. Zwłaszcza jeśli z drżącymi z podniecenia rękami włożysz chip do programatora, który właśnie został zbudowany i po raz pierwszy podłączony do komputera i nerwowo wciśniesz przycisk programu, a ten cud technologii zacznie zadawać niezrozumiałe pytania - tu zaczynają się wszystkie kłopoty.

Jeśli więc wszystkie etapy zostaną wykonane poprawnie, chip MK jest gotowy do użycia. W takim razie to kwestia technologii.
Od siebie dodam, że tranzystory nie są tu krytyczne - nadają się dowolne konstrukcje pnp, m.in. Radziecki, w plastikowej obudowie. Użyłem lutowanych z importowanego sprzętu AGD po sprawdzeniu zgodności ze strukturą przewodności. W tym przypadku istnieje jeszcze jeden niuans - położenie pinu podstawy tranzystora może znajdować się na środku obudowy lub na krawędzi. Nie ma to wpływu na działanie obwodu; wystarczy odpowiednio uformować piny podczas lutowania. Stałe rezystory dla dzielnika napięcia - dokładnie określona wartość. Jeśli nie możesz znaleźć importowanego rezystora trymera 50 kOhm, wskazane jest, aby wziąć trochę większy trymer produkcji radzieckiej - 68 kOhm, ale nie polecam brać 47 kOhm, ponieważ jeśli niższe wartości pokrywają się na w tym samym czasie obliczony stosunek rezystancji dzielnika napięcia zostanie utracony, co może być trudne do skorygowania za pomocą trymera.

Jak już pisałem, mój zasilacz ma dwa ramiona - więc zrobiłem dwa woltomierze na jednej płytce od razu, a wskaźniki umieściłem na osobnej płytce, aby zaoszczędzić miejsce na panelu przednim. Podzielone na zwykłe elementy. Pliki z układem płytki, źródłem i hexem załączone są w archiwum. Masz SMD, więc nie jest trudno go przerobić, jeśli zajdzie taka potrzeba, skontaktuj się z nami.

Dla tych, którzy chcą powtórzyć ten woltomierz i tak jak ja posiadają zasilacz bipolarny ze wspólnym punktem środkowym, przypominam o konieczności zasilania obu woltomierzy z dwóch oddzielnych (odseparowanych galwanicznie) źródeł. Powiedzmy - oddzielne uzwojenia transformatora mocy lub opcjonalnie konwerter impulsów, ale zawsze z dwoma uzwojeniami po 7 woltów każde (niestabilizowane). Dla tych, którzy wykonają „impuls”: pobór prądu woltomierza wynosi od 70 do 100 mA, w zależności od wielkości i koloru wskaźnika. Innego sposobu nie ma, bo na port MK nie można podać ujemnego napięcia.
Jeżeli ktoś potrzebuje układu przetwornicy to proszę pytać na forum, właśnie pracuję nad tym tematem.

Archiwum z niezbędnymi danymi i pieczęciami w SLayout-5rus:
▼

Rozważamy proste obwody cyfrowego woltomierza i amperomierza, zbudowane bez użycia mikrokontrolerów na mikroukładach CA3162, KR514ID2. Zazwyczaj dobry zasilacz laboratoryjny ma wbudowane przyrządy - woltomierz i amperomierz. Woltomierz pozwala dokładnie ustawić napięcie wyjściowe, a amperomierz pokaże prąd płynący przez obciążenie.

Stare zasilacze laboratoryjne miały czujniki zegarowe, ale teraz powinny być cyfrowe. Obecnie radioamatorzy najczęściej wykonują tego typu urządzenia w oparciu o mikrokontroler lub układy ADC typu KR572PV2, KR572PV5.

Układ CA3162E

Ale istnieją inne mikroukłady o podobnym działaniu. Na przykład istnieje mikroukład CA3162E, który służy do tworzenia analogowego miernika wartości, którego wynik jest wyświetlany na trzycyfrowym wskaźniku cyfrowym.

Mikroukład CA3162E to przetwornik ADC o maksymalnym napięciu wejściowym 999 mV (ze wskazaniami „999”) i układzie logicznym przekazującym informację o wyniku pomiaru w postaci trzech naprzemiennie zmieniających się czterobitowych kodów dwójkowo-dziesiętnych na równoległym wyjściu oraz trzy wyjścia do odpytywania bitów wskazania obwodu dynamicznego.

Aby otrzymać kompletne urządzenie należy dodać dekoder do pracy na wskaźniku siedmiosegmentowym oraz zespół trzech wskaźników siedmiosegmentowych wchodzących w skład matrycy do dynamicznego wyświetlania, a także trzy klawisze sterujące.

Rodzaj wskaźników może być dowolny - LED, fluorescencyjny, wyładowczy, ciekłokrystaliczny, wszystko zależy od obwodu węzła wyjściowego dekodera i klawiszy. Wykorzystuje sygnalizację LED na wyświetlaczu składającym się z trzech wskaźników siedmiosegmentowych ze wspólnymi anodami.

Wskaźniki są połączone według dynamicznego obwodu matrycy, to znaczy wszystkie ich piny segmentowe (katody) są połączone równolegle. A do przesłuchania, czyli przełączania sekwencyjnego, stosuje się wspólne zaciski anodowe.

Schemat ideowy woltomierza

Teraz bliżej schematu. Rysunek 1 przedstawia obwód woltomierza mierzącego napięcie od 0 do 100 V (0...99,9 V). Zmierzone napięcie podawane jest na piny 11-10 (wejście) mikroukładu D1 poprzez dzielnik na rezystorach R1-R3.

Kondensator SZ eliminuje wpływ zakłóceń na wynik pomiaru. Rezystor R4 ustawia odczyty przyrządu na zero; w przypadku braku napięcia wejściowego, a rezystor R5 ustawia granicę pomiaru tak, aby wynik pomiaru odpowiadał rzeczywistemu, czyli można powiedzieć, że kalibrują urządzenie.

Ryż. 1. Schemat ideowy woltomierza cyfrowego do 100 V na mikroukładach SA3162, KR514ID2.

Teraz o wyjściach mikroukładu. Część logiczna CA3162E jest zbudowana w oparciu o logikę TTL, a wyjścia są również wyposażone w otwarte kolektory. Na wyjściach „1-2-4-8” generowany jest binarny kod dziesiętny, który zmienia się okresowo, zapewniając sekwencyjną transmisję danych na trzech cyfrach wyniku pomiaru.

Jeśli używany jest dekoder TTL, taki jak KR514ID2, to jego wejścia są bezpośrednio podłączone do tych wejść D1. Jeśli używany jest dekoder logiczny CMOS lub MOS, jego wejścia będą musiały zostać podciągnięte do wartości dodatniej za pomocą rezystorów. Należy to zrobić na przykład, jeśli zamiast KR514ID2 używany jest dekoder K176ID2 lub CD4056.

Wyjścia dekodera D2 są podłączone poprzez rezystory ograniczające prąd R7-R13 do zacisków segmentowych wskaźników LED H1-NC. Te same piny segmentowe wszystkich trzech wskaźników są ze sobą połączone. Do odpytywania wskaźników stosuje się przełączniki tranzystorowe VT1-VT3, do których podstaw wysyłane są polecenia z wyjść H1-NC układu D1.

Wnioski te są również wyciągane w oparciu o obwód otwartego kolektora. Aktywne zero, dlatego zastosowano tranzystory o strukturze pnp.

Schemat ideowy amperomierza

Obwód amperomierza pokazano na rysunku 2. Obwód jest prawie taki sam, z wyjątkiem wejścia. Tutaj zamiast dzielnika znajduje się bocznik na pięciowatowym rezystorze R2 o rezystancji 0,1 Ot. Przy takim boczniku urządzenie mierzy prąd do 10A (0...9,99A). Zerowanie i kalibracja, podobnie jak w pierwszym obwodzie, realizowane są za pomocą rezystorów R4 i R5.

Ryż. 2. Schemat ideowy amperomierza cyfrowego do 10 A lub więcej na mikroukładach SA3162, KR514ID2.

Wybierając inne dzielniki i boczniki można ustawić inne limity pomiarowe np. 0...9,99V, 0...999mA, 0...999V, 0...99,9A, zależy to od parametrów wyjściowych zasilacz laboratoryjny, w którym te wskaźniki będą zainstalowane. Ponadto w oparciu o te obwody można wykonać niezależne urządzenie pomiarowe do pomiaru napięcia i prądu (multimetr stacjonarny).

Należy wziąć pod uwagę, że nawet przy użyciu wskaźników ciekłokrystalicznych urządzenie będzie zużywać znaczny prąd, ponieważ logiczna część CA3162E jest zbudowana przy użyciu logiki TTL. Dlatego jest mało prawdopodobne, że otrzymasz dobre urządzenie z własnym zasilaniem. Ale woltomierz samochodowy (ryc. 4) okaże się całkiem dobry.

Urządzenia zasilane są stałym, stabilizowanym napięciem 5V. Źródło zasilania, w którym zostaną zainstalowane, musi zapewniać obecność takiego napięcia przy prądzie co najmniej 150 mA.

Podłączanie urządzenia

Rysunek 3 przedstawia schemat podłączenia liczników w źródle laboratoryjnym.

Ryż. 3. Schemat podłączenia liczników w źródle laboratoryjnym.

Ryc.4. Domowy woltomierz samochodowy na mikroukładach.

Detale

Być może najtrudniejsze do uzyskania są mikroukłady CA3162E. Z analogów znam tylko NTE2054. Być może istnieją inne analogie, o których nie wiem.

Reszta jest dużo łatwiejsza. Jak już powiedziano, obwód wyjściowy można wykonać przy użyciu dowolnego dekodera i odpowiednich wskaźników. Na przykład, jeśli wskaźniki mają wspólną katodę, należy zastąpić KR514ID2 KR514ID1 (układ pinów jest taki sam) i przeciągnąć tranzystory VT1-VTZ w dół, łącząc ich kolektory z ujemnym zasilaniem, a emitery z wspólne katody wskaźników. Można używać dekoderów logicznych CMOS podłączając ich wejścia do plusa zasilania za pomocą rezystorów.

Konfigurowanie

Ogólnie rzecz biorąc, jest to dość proste. Zacznijmy od woltomierza. Najpierw łączymy ze sobą piny 10 i 11 D1 i regulujemy R4, aby ustawić odczyty na zero. Następnie zdejmij zworkę zamykającą zaciski 11-10 i podłącz standardowe urządzenie, na przykład multimetr, do zacisków „obciążenia”.

Dostosowując napięcie na wyjściu źródła, rezystor R5 dostosowuje kalibrację urządzenia tak, aby jego odczyty pokrywały się z odczytami multimetru. Następnie ustawiamy amperomierz. Najpierw, nie podłączając obciążenia, regulując rezystor R5, ustawiamy jego odczyty na zero. Teraz będziesz potrzebował stałego rezystora o rezystancji 20 O i mocy co najmniej 5W.

Ustawiamy napięcie na zasilaczu na 10V i podłączamy ten rezystor jako obciążenie. Regulujemy R5 tak, aby amperomierz wskazywał 0,50 A.

Kalibrację można także wykonać za pomocą standardowego amperomierza, ale według mnie wygodniej jest użyć rezystora, chociaż oczywiście na jakość kalibracji duży wpływ ma błąd rezystancji rezystora.

Korzystając z tego samego schematu, możesz wykonać woltomierz samochodowy. Obwód takiego urządzenia pokazano na rysunku 4. Obwód różni się od pokazanego na rysunku 1 jedynie obwodem wejściowym i zasilającym. Urządzenie to jest teraz zasilane zmierzonym napięciem, czyli mierzy napięcie dostarczone do niego jako źródło zasilania.

Napięcie z sieci pokładowej pojazdu przez dzielnik R1-R2-R3 podawane jest na wejście mikroukładu D1. Parametry tego dzielnika są takie same jak w układzie z rysunku 1, czyli dla pomiarów w zakresie 0...99,9V.

Ale w samochodzie napięcie rzadko przekracza 18 V (więcej niż 14,5 V to już awaria). I rzadko spada poniżej 6V, chyba że po całkowitym wyłączeniu spadnie do zera. Zatem urządzenie faktycznie pracuje w zakresie 7...16V. Zasilanie 5V generowane jest z tego samego źródła, przy wykorzystaniu stabilizatora A1.

Woltomierz samochodowy to przydatne urządzenie, dzięki któremu kierowca zawsze wie, jakie jest napięcie w sieci pokładowej jego pojazdu. Wielu entuzjastów samochodów jest dziś zainteresowanych pytaniem, jak samodzielnie zbudować takie urządzenie w domu. Poniżej znajdziesz instrukcję krok po kroku samodzielnego wykonania urządzenia.

[Ukrywać]

Charakterystyka woltomierza samochodowego

Jak zrobić woltomierz? Jak podłączyć wykonany woltomierz elektroniczny do gniazda zapalniczki, jaki jest schemat podłączenia? Najpierw przyjrzyjmy się głównym cechom urządzenia.

Opis urządzenia

Jak już powiedzieliśmy, woltomierz cyfrowy przeznaczony jest do pomiaru napięcia. Urządzenie analogowe to urządzenie wyposażone we wskaźnik wskazówkowy i skalę. Obecnie takie urządzenia są używane bardzo rzadko, ostatnio coraz większą popularnością cieszą się urządzenia cyfrowe.

Rodzaje

Jeśli chodzi o same typy, w sprzedaży można znaleźć zarówno proste urządzenia, jak i kombinowane.

1. Prosty. Urządzenie takie charakteryzuje się stosunkowo małymi wymiarami, dzięki czemu możliwy jest jego montaż praktycznie w każdym miejscu pojazdu. Dlatego woltomierz tego typu jest zwykle podłączony do zapalniczki. Dzięki temu urządzenie pozwala monitorować poziom napięcia akumulatora zarówno przy wyłączonym silniku, jak i podczas pracy. Jeśli zdecydujesz się zainstalować woltomierz własnymi rękami, warto wiedzieć, że przy wyłączonym silniku napięcie powinno wynosić 12,5 wolta, a gdy silnik pracuje - 13,5-14,5 woltów.
   Jeśli ten parametr jest wyższy lub niższy, konieczne będzie zdiagnozowanie sieci pokładowej maszyny. Woltomierz w samochodzie będzie niezastąpiony, czy to w wersji tarczowej, czy samochodowej, cyfrowej, stanie się nieodzownym atrybutem dla tych, którzy lubią relaksować się na łonie natury. Z jego pomocą zawsze będziesz wiedział jakie napięcie panuje w sieci Twojego pojazdu i jak zapobiec jego spadkom poniżej normy. Nie jest tajemnicą, że poleganie na standardowych wskaźnikach niskiego poziomu naładowania baterii nie jest do końca poprawne, ponieważ takie urządzenia zwykle ostrzegają kierowcę, gdy jest już za późno na podjęcie jakichkolwiek działań. Obwód woltomierza można podłączyć do specjalnego zdalnego wyświetlacza, który można zamontować w dowolnym miejscu samochodu, na przykład bezpośrednio w konsoli środkowej.
2. Łączny. Jeśli chodzi o przyrządy kombinowane, można je dodatkowo wyposażyć w termometry, tachometry, amperomierze itp. Dzięki termometrowi kierowca zawsze będzie wiedział, jaka jest temperatura wewnątrz samochodu lub na zewnątrz, w komorze silnika pojazdu. Za pomocą obrotomierza miłośnik motoryzacji zawsze będzie miał możliwość monitorowania liczby obrotów silnika. Z reguły, jeśli kupujesz połączony gadżet z obrotomierzem, zestaw powinien zawierać wszystkie niezbędne czujniki, które pozwalają zmierzyć ten wskaźnik od 50 stopni poniżej zera do 120 stopni ciepła. Generalnie procedura montażu tego typu urządzenia w samochodzie nie jest szczególnie skomplikowaną procedurą, z którą można łatwo poradzić sobie samodzielnie.

Przewodnik po wykonaniu domowego woltomierza w samochodzie

Schemat

Jeśli więc zdecydujesz się zbudować woltomierz samochodowy z kalkulatora, woltomierz LED z lamp lub jakikolwiek inny, powinieneś przynajmniej zrozumieć ten temat. Woltomierz lampowy lub woltomierz LED można kupić w każdym sklepie z elektroniką samochodową. Jeśli jednak zdecydujesz się zrobić wszystko sam, pamiętaj, że samo wzięcie deski i zamontowanie jej w samochodzie nie wchodzi w grę, wymagana jest wiedza z zakresu elektroniki. Przyjrzymy się przykładowi obwodu urządzenia cyfrowego w samochodzie, w szczególności woltomierzowi na pic16f676. Poniżej znajduje się schemat urządzenia z limitem pomiaru 50 woltów, to wystarczy.

Dzielnik napięcia jest zainstalowany na dwóch rezystorach - R1 i R2, a element R3 przeznaczony jest do kalibracji urządzenia. Kolejny element C1 (kondensator) służy do ochrony układu przed zakłóceniami sygnału, a także pozwala na wygładzenie impulsu wejściowego. VD1 to dioda Zenera zaprojektowana w celu ograniczenia poziomu napięcia wejściowego na wejściu sterownika; jej użycie jest konieczne, aby wejście MK nie przepaliło się, gdy napięcie sieciowe wzrośnie.

Element odwracający urządzenia jest montowany za pomocą rezystorów R11-R13, a także tranzystora VT1. Falownik zapala kropkę bezpośrednio na samym wskaźniku wraz z drugą cyfrą. Do MK podłączony jest wskaźnik z anodą, charakteryzujący się minimalnym poborem prądu. Jeśli chodzi o konfigurację samego urządzenia, odbywa się to za pomocą rezystora dostrajającego R3 (autorem filmu o tym, jak zbudować woltomierz własnymi rękami, jest Ruslan K.).

Połączenie DIY

Aby samodzielnie podłączyć woltomierz na mikrokontrolerze do samochodu, najpierw musisz zdecydować o miejscu instalacji. Instalacja odbywa się w dowolnym miejscu dogodnym dla kierowcy. W naszym przypadku woltomierz zamontujemy w samochodzie w konsoli środkowej.

Proces opisano na przykładzie samochodu VAZ 2113:

1. Zdemontuj plastikową osłonę po prawej stronie tablicy rozdzielczej, nad radiem. W przypadku VAZ 2113 plastik ten można bez problemu zdjąć; jest on przymocowany do plastikowych klipsów, dlatego przy demontażu należy uważać, aby ich nie uszkodzić.
2. Za pomocą wyrzynarki elektrycznej należy wyciąć prostokątny otwór na wtyczce. Wytnij otwór zgodnie z wymiarami wyświetlacza woltomierza – urządzenie powinno idealnie pasować do wyciętego otworu.
3. Zamontuj urządzenie z tyłu plastikowej wtyczki. Na początek możesz to naprawić za pomocą zwykłych gumek biurowych. Oczywiście nie będziesz tak jeździł, bo to wcale nie jest estetyczne i tylko zepsuje wygląd wnętrza samochodu. Dlatego wolną przestrzeń z tyłu należy wypełnić specjalnym uszczelniaczem hydraulicznym, aby płyta dobrze przylegała do wtyczki. Po ustawieniu woltomierza gumki można zdjąć.
4. Do podłączenia urządzenia do sieci pokładowej można wykorzystać specjalne złącze z zasilacza komputera. Może pasować lub nie - jeśli nie pasuje, będziesz musiał uciekać się do lutowania. Załóż ponownie plastikową osłonę wokół wyświetlacza i dodaj ramkę, aby poprawić wygląd ekranu. Ważne jest, aby woltomierz nie rozpraszał kierowcy podczas jazdy, więc jeśli podświetlenie cyfr jest zbyt jasne, należy coś z tym zrobić. Możesz przyciemnić ekran za pomocą zwykłego lakieru lub małego kawałka folii barwiącej.
5. Urządzenie można podłączyć albo bezpośrednio do akumulatora aby woltomierz zawsze działał, albo do stacyjki. Druga opcja jest bardziej akceptowalna, w tym przypadku urządzenie zostanie aktywowane po włączeniu radia samochodowego, czyli zawsze możesz monitorować stan napięcia po włączeniu systemu audio.

Wideo „Instalowanie woltomierza cyfrowego własnymi rękami”

Więcej o tym, jak samodzielnie zainstalować woltomierz cyfrowy, dowiesz się z poniższego filmu (autorem filmu jest Auto World).

Ten projekt opisuje prosty woltomierz ze wskaźnikiem na dwunastu diodach LED. To urządzenie pomiarowe umożliwia wyświetlanie zmierzonego napięcia w zakresie wartości od 0 do 12 woltów w krokach co 1 wolt, a błąd pomiaru jest bardzo niski.

Komparatory napięcia zmontowano na trzech wzmacniaczach operacyjnych LM324. Ich odwrotne wejścia są podłączone do rezystorowego dzielnika napięcia, zamontowanego na rezystorach R1 i R2, przez który do obwodu dostarczane jest kontrolowane napięcie.

Na wejścia nieodwracające wzmacniaczy operacyjnych podawane jest napięcie odniesienia z dzielnika utworzonego na rezystancjach R3 – R15. Jeśli na wejściu woltomierza nie ma napięcia, wówczas wyjścia wzmacniacza operacyjnego będą miały wysoki poziom sygnału, a wyjścia elementów logicznych będą miały logiczne zero, więc diody LED nie będą się świecić.

Kiedy zmierzone napięcie zostanie odebrane na wejściu wskaźnika LED, na niektórych wyjściach komparatorów wzmacniacza operacyjnego zostanie ustalony niski poziom logiczny, w związku z czym diody LED otrzymają wysoki poziom logiczny, w wyniku czego odpowiednia dioda LED zaświeci się. Aby zapobiec podawaniu wysokiego napięcia na wejście urządzenia, zastosowano ochronną diodę Zenera o napięciu 12 woltów.

Ta wersja omawianego powyżej schematu jest idealna dla każdego właściciela samochodu i zapewni mu wizualną informację o stanie naładowania akumulatora. W tym przypadku zastosowano cztery wbudowane komparatory mikrozespołu LM324. Wejścia odwracające generują napięcia odniesienia odpowiednio 5,6 V, 5,2 V, 4,8 V, 4,4 V. Napięcie akumulatora jest podawane bezpośrednio na wejście odwracające poprzez dzielnik pomiędzy rezystancjami R1 i R7.

Diody LED pełnią funkcję migających wskaźników. Aby skonfigurować, do akumulatora podłącza się woltomierz, a następnie rezystor zmienny R6 reguluje się tak, aby na zaciskach odwracających występowały wymagane napięcia. Zamocuj diody LED wskaźników na przednim panelu samochodu i nakreśl obok nich napięcie akumulatora, przy którym zapala się ten lub inny wskaźnik.

Zatem dzisiaj chcę przyjrzeć się kolejnemu projektowi wykorzystującemu mikrokontrolery, ale jednocześnie bardzo przydatnemu w codziennej pracy radioamatora. Jest to urządzenie cyfrowe oparte na nowoczesnym mikrokontrolerze. Jego projekt został zaczerpnięty z magazynu radiowego z 2010 roku i w razie potrzeby można go łatwo przekształcić w amperomierz.

Ten prosty woltomierz samochodowy służy do monitorowania napięcia sieci pokładowej samochodu i jest przeznaczony dla zakresu od 10,5 V do 15 woltów. Jako wskaźnik służy dziesięć diod LED.

Sercem obwodu jest układ scalony LM3914. Jest w stanie oszacować poziom napięcia wejściowego i wyświetlić przybliżony wynik na diodach LED w trybie kropkowym lub słupkowym.

Diody LED wyświetlają aktualną wartość akumulatora lub napięcie sieci pokładowej w trybie kropkowym (pin 9 nie jest podłączony lub podłączony do minusa) lub w trybie kolumnowym (pin 9 do plusa zasilania).

Rezystancja R4 reguluje jasność diod LED. Rezystory R2 i zmienna R1 tworzą dzielnik napięcia. Za pomocą R1 reguluje się górny próg napięcia, a za pomocą rezystora R3 dolny.

Kalibrację obwodu przeprowadza się według następującej zasady. Na wejście woltomierza przykładamy napięcie 15 woltów. Następnie zmieniając rezystancję R1 uzyskamy zapłon diody VD10 (w trybie punktowym) lub wszystkich diod LED (w trybie kolumnowym).

Następnie przykładamy 10,5 V do wejścia i R3 osiąga blask VD1. Następnie zwiększamy poziom napięcia w krokach co pół wolta. Przełącznik dwustabilny SA1 służy do przełączania pomiędzy trybami wyświetlania punktowego/kolumnowego. Gdy SA1 jest zamknięty - kolumna, gdy otwarty - kropka.

Jeśli napięcie na akumulatorze jest niższe niż 11 woltów, diody Zenera VD1 i VD2 nie przepuszczają prądu, dlatego świeci się tylko dioda HL1, wskazując niski poziom napięcia w sieci pokładowej pojazdu.

Jeśli napięcie mieści się w zakresie od 12 do 14 woltów, dioda Zenera VD1 odblokowuje VT1. Wskaźnik HL2 zaświeci się, wskazując normalny poziom naładowania baterii. Jeśli napięcie akumulatora przekracza 15 woltów, dioda Zenera VD2 odblokowuje VT2, a dioda LED HL3 zapala się, wskazując znaczny nadmiar napięcia w sieci pojazdu.

Jako wskaźnik zastosowano trzy diody LED, podobnie jak w poprzednim projekcie.

Gdy poziom napięcia jest niski, świeci się dioda HL1. Jeśli normą jest HL2. I więcej niż 14 woltów, miga trzecia dioda LED. Dioda Zenera VD1 tworzy napięcie odniesienia dla działania wzmacniacza operacyjnego.

Projektując woltomierze cyfrowe lub multimetry, większość radioamatorów opiera się albo na przetwornikach analogowo-cyfrowych serii K572PV, albo urządzenie jest zbudowane zgodnie z obwodem miernika częstotliwości z analogowym układem „napięcie-częstotliwość” lub „okres napięcia”. konwerter na cyfrowy. Ale jest inny sposób - bezpośredni pomiar. Jego istota polega na tym, że licznik urządzenia, który pełni funkcję wskaźnika, wytwarza jednocześnie napięcie skokowo zmieniające się, które jest podawane na jedno z wejść komparatora, a na drugie jego wejście odbiera napięcie z mierzonego obwodu .

W momencie zbieżności tych napięć zmienia się poziom logiczny na wyjściu komparatora, co zwykle powoduje zatrzymanie licznika na jakiś czas w tym położeniu. Urządzenie działa zatem jak prosty (wolny) miernik częstotliwości, przez pewien czas mierzone jest napięcie (napięcie krokowe wzrasta do poziomu mierzonego), następnie następuje wskazanie, następnie zerowanie i wszystko od nowa.

Wykorzystując mikroukłady serii K176, czyli dekodery K176ID2, które posiadają na wejściach wyzwalacze pamięci, można zbudować woltomierz, którego odczyty będą zmieniać się równie szybko, jak w urządzeniach zbudowanych na mikroukładach K572PV2 lub K572PV5.

Schemat ideowy trzycyfrowego woltomierza mierzącego napięcie od zera do 9,99 V pokazano na rysunku 1. Urządzenie opiera się na trzycyfrowym liczniku na mikroukładach D3-D5. Na wejście tego licznika stale odbierane są impulsy o częstotliwości około 3 kHz z multiwibratora na elementach D1.1 i D1.2. Licznik zawsze liczy po okręgu od zera do 999, nie ma żadnych wejść poza informacją i nie może zostać wyzerowany żadnym zewnętrznym impulsem. Na wyjściu licznika oprócz dekoderów ze wskaźnikami siedmiosegmentowymi dołączona jest matryca rezystancyjna składająca się z rezystorów R5-R16.

Rezystancje rezystorów odpowiadają wartościom wagowym kodów wyjściowych licznika. Wszystkie rezystory mają jeden wspólny punkt podłączenia. To właśnie w tym momencie podczas pracy miernika uzyskuje się skokowo rosnące napięcie. Zmienia się od poziomu zerowego do poziomu logicznego z liczbą etapów pośrednich 999. Następnie gwałtownie spada do zera i ponownie stopniowo wzrasta do jedności.

Napięcie to podawane jest na bezpośrednie wejście komparatora D2. Zadaniem komparatora jest rejestracja momentu zbieżności tego napięcia z napięciem pochodzącym z dzielnika wejściowego (właściwie nie zbieg okoliczności, ale minimalne przekroczenie, nie więcej niż jeden stopień).

W tym momencie na wyjściu komparatora ustawiany jest logiczny. Uruchamia wibrator pojedynczy na elementach D1.3, D1.4, który generuje krótki impuls. Impuls ten dociera na wejścia „X” dekoderów D6-D8 i zapisuje do ich wyzwalaczy kod, który w tym momencie znajdował się na wyjściach licznika. Liczba ta jest wyświetlana na wskaźniku do momentu odebrania kolejnego impulsu z monostabilnego.

W ten sposób miernik stale porusza się po okręgu i syntetyzuje rosnące napięcie, a wyświetlana jest tylko wartość, która liczbowo odpowiada zmierzonemu napięciu.

Źródło prądu musi być stabilizowane, ponieważ bierze bezpośredni udział w wytwarzaniu napięcia krokowego.

Obliczane są wartości rezystorów R5-R16, a ich rezystancje nie odpowiadają szeregowi nominalnemu, dlatego niektóre z nich należy wybrać spośród dwóch lub trzech. Klasa dokładności musi wynosić co najmniej 4%, od tego przede wszystkim zależy dokładność odczytów przyrządu. Wygodnie jest przyjmować zwykłe rezystory o rezystancji o 5-20% niższej niż na schemacie, na przykład zamiast R11 przy 90 kOhm, bierzemy 82 kOhm, a następnie monitorując rezystancję dokładnym omomierzem za pomocą drobnego papieru ściernego, zeszlifuj warstwę oporową po jednej stronie korpusu rezystora, aż uzyskamy wymaganą rezystancję.

Rysunek 2
Ustawiając rezystancje wskazane na schemacie, można uzyskać klasę dokładności urządzenia na poziomie 4-6%. W przypadku serii K176 trudno jest uzyskać większą dokładność. Jeśli wymagana jest większa dokładność, napięcie do każdego rezystora należy doprowadzić za pomocą pary kluczy mikroukładu K561KT3 (rysunek 2). W takim przypadku można uzyskać klasę dokładności 0,1-0,5%, ale to znacznie komplikuje obwód.

Klasę dokładności (1-2%) można znacznie zwiększyć, wymieniając liczniki K176IE2 na K561IE14. Ponadto konieczne jest oddzielenie obwodów mocy liczników za pomocą komparatora i wskaźników LED, ponieważ wskaźniki zużywają duży prąd i mogą mieć destabilizujący wpływ na sterownik napięcia krokowego. Kalibrację urządzenia przeprowadza się wybierając wartość R3. Możesz dokładnie ustawić urządzenie na zero, podłączając rezystor o rezystancji kilku megaomów między pinami 4 i 11 komparatora.

Szybkość pracy urządzenia można znacznie zwiększyć podnosząc częstotliwość multiwibratora np. do 10-15 kHz, jednak w tym przypadku konieczne jest odpowiednie skrócenie czasu trwania impulsu generowanego przez monowibrator na elementach D1 .3 i D1.4, tak aby czas trwania generowanego przez niego impulsu był krótszy niż okres impulsu na wyjściu multiwibratora.

Górną granicę pomiaru można ustawić wybierając wartość R3, np. jeśli chcemy zmierzyć 0..99,9V, jego rezystancja powinna wynosić około 1 Mohm (ostatecznie dobrana podczas kalibracji).