Аналогичные устройства

При разработке данного устройства была поставлена задача - создать цифровой ампервольтметр, при максимальной простоте устройства, обеспечивающий измерение напряжений до 999 и позволяющий визуально отслеживать показания с расстояния нескольких метров.

Рисунок 1.10. Принципиальная схема вольтметра с матричным индикатором

Схема устройства показана на рисунке 1.10. Основой устройства является микроконтроллер ATMega8L. Тактирование МК осуществляется при помощи внутреннего генератора на частоте около 8 МГц. Эта частота задается программированием конфигурационных ячеек в соответствии с рисунком.

При входном напряжении менее 10В, выводы 27 и 28 микроконтроллера находятся в состоянии высокого импеданса. В этом случае коэффициент деления входного делителя напряжения АЦП равен 4 (верхнее плечо - R2, R4, нижнее - R1) и напряжение измеряется с точностью до сотых долей Вольта. В качестве опорного напряжения АЦП, используется внутренний источник напряжением 2,56В. Если входное напряжение достигнет значений 10В и более, вывод 27 МК подключит параллельно резистору R1, резистор R6, увеличивая коэффициент деления входного делителя напряжения до 40. В этом случае верхний предел измерения 99,9В. Если на этом пределе напряжение уменьшится до значений менее 10В, выводы 27 и 28 МК переключатся в состояние высокого импеданса и коэффициент деления входного делителя уменьшится до 4. Если входное напряжение достигнет значений 100В и более, вывод 28 МК подключит параллельно резистору R1, резистор R5, увеличивая коэффициент деления входного делителя напряжения до 400.

В этом случае верхний предел измерения 999В. Напряжение, подаваемое на вход АЦП МК, дополнительно фильтруется при помощи ФНЧ R3C5.

Разделение целых и десятых долей Вольта, осуществляется светодиодами HL16, HL32 используемыми в качестве децимальных точек матричного индикатора. Индикатор устройства, представляет собой матрицу из 47 светодиодов подходящей яркости диаметром 5 мм.

Питание устройства осуществляется либо от аккумулятора сотового телефона, либо от стабилизированного сетевого блока питания, напряжением 5В (кроме аккумулятора GB1, выключателя SA1, индикатора HG1 и резистора R2). На одной стороне расположены светодиоды, на другой - все остальные детали.

Вольтметр на микроконтроллере HD44780

В качестве индикатора используется LCD на контроллере HD44780. Микроконтроллер, применяемый в этом проекте, имеет 12 входов / выходов, из которых 8 могут быть настроены как аналоговые входы для встроенного АЦП (аналого-цифрового преобразования). В качестве опорного напряжения для АЦП выбрано напряжение питания Vdd (+5V).

В этой статье рассмотрим измерение напряжения в пределах 0-20 В. Так как микроконтроллер не может принимать 20 В непосредственно на вход АЦП, для понижения напряжения используется простая схема делителя напряжения на резисторах.

Рисунок 1.11. Принципиальная схема вольтметра на микроконтроллере HD44780

Для питания схемы используется линейный регулятор напряжения +5В (7805 или 78L05).

Интересное из раздела

Усилитель низкой частоты для наушников
За последние 100 лет, значительные изменения во многих областях науки и техники обусловлены быстрым развитием электроники. На сегодняшний день невозможно на ...

Комплекс аппаратных средств для трансляции звукового сигнала на большие расстояния
Звук играет важную роль в жизнедеятельности человека. Каждый день мы слышим очень много разнообразных звуков, так же существует необходимость передават ...

Конструкторско-технологическое проектирование функционального узла, расположенного на печатной плате
Основным элементом прибора является печатная плата (ПП), которая служит для объединения электронных компонентов и выполняет функцию несущей конструкции для ...