. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Digitální multimetr pro napájecí zdroje - SMD verze

Digitální multimetr pro napájecí zdroje - SMD verze

Již delší dobu jsem měl v archivu uloženu tuto konstrukci jednoduchého digitálního multimetru, speciálně navrženého pro laboratorní zdroj. Zde popsaná verze je složena převážně ze součástek v SMD provedení.

Bohužel se mi doposud nepodařilo skontaktovat autora konstrukce. Základní mail má již zrušený a na druhém nepřijímá maily z Čech, proto zde uveřejním jen základní informace a zájemce v závěru článku odkazuji na původní zdroj informací.

Jedná se o jednoduchý, avšak univerzální digitální multimetr s mikrokontrolérem ATmega8 v pouzdře TQFP a znakovým displejem. Jeho výhodou je potřeba pouze jediného napájecího napětí jak pro multimetr, tak i pro měřený prvek.
Multimetr je podle nahraného firmware schopen měřit a zobrazovat výstupní napětí a proud napájecího zdroje, případně i vypočtený odpor zátěže a dodanou kapacitu v mAh. Další nabízenou funkcí je možnost automatického ovládání připojeného ventilátoru i s možností nastavení prahové hodnoty.

Základní vlastnosti:

  • jediný řídící integrovaný obvod – Atmega8 TQFP
  • rozsah měřeného napětí: 0 – 30V s rozlišením 10mV
  • rozsah měřeného proudu: 0 – 99A s rozlišením 10mA
  • jediné napájecí napětí společné pro multimetr i měřený prvek
  • jednostranná DPS
  • kompaktní konstrukce umožňující použití ve funkci panelového měřiče


Obr. 1: Fotografie hotového napájecího zdroje

Schéma zapojení:
Na následujícím obrázku je schéma zapojení SMD verze multimetru.


Obr. 2: Schéma zapojení

Základem konstrukce je naprogramovaný mikrokontrolér ATmega8 v provedení TQFP. Klasický znakový displej s řadičem HD44780 a kompatibilním je připojen na konektor označený LCD. Z mikrokontroléru je řízen po 4-bitové sběrnici.

Napájecí napětí, připojené na pin J3 a GND je měřeno odporovým děličem a zároveň stabilizováno obvodem 7812. Z něho je odebíráno napětí pro případný ventilátor na konektoru J1 a následně dále stabilizováno obvodem 7805 na napětí potřebné pro řídící elektroniku.

Piny označené S1 slouží pro připojení spínacího tlačítka, jehož funkce bude popsána níže.

Konstrukce multimetru:
Na následujících obrázcích je motiv desky s plošnými spoji a rozmístění součástek.


Obr. 3: Rozmístění součástek - TOP
 
Obr. 4: Rozmístění součástek - BOTTOM


Obr. 5: Plošný spoj

Použité součástky jsou uvedeny v následujícím přehledu:

Seznam součástek
R1,R2              100k    1206
R3                 10k     trimr
R4                 30k     1206
R5,R6              10k     1206
R7,R8              7k5     1206
R9,R10             500R    trimr
R11                5k1     1206
C1,C2,C3           100n    1206
C4,C5,C6,C7,C8,C9  neosazovat
C10                22u/6V  SMD A
C11                10n     1206
C12                10u/50V
L1                 Neosazovat - nahradit drátovou propojkou
D1                 SK310A  SMD A
D2                 SK310A  SMD A
U1                 7805    TO-252
U2                 7812    TO220
U3                 ATMEGA8 TQFP32
Q1                 BSS138  SOT-23 (MOSFET N)

Naprogramování mikroprocesoru:
Před použitím multimetru je samozřejmě potřeba naprogramovat použitý mikrokontrolér. Jelikož je použitý obvod v SMD provedení, umožňuje konstrukce jeho naprogramování přímo v zapojení. K tomu účelu jsou jeho sériové programovací piny k dispozici na konektoru displeje, kam je tak možné pohodlně připojit programátor.

V následující tabulce jsou uvedeny dostupné piny a jejich programovací funkce.

Číslo pinu LCD Funkce u LCD Pin CPU Programovací signál
1 GND GND GND
2 VCC VCC VCC
4 RS SCK / PB.5 SCK
5 RW MISO / PB.4 MISO
6 EN MOSI / PB.3  MOSI
10 D3 RESET RESET

K dispozici jsou následující verze firmware, lišící se svými funkcemi:

LCD 1x16 HEX
LCD 2x16 HEX
LCD 2x16
včetně zobrazení odporu zátěže
HEX
LCD 2x16
včetně kapacity v mAh dodaných zátěži
HEX
LCD 2x16
včetně zobrazení dodané kapacity a odporu zátěže
HEX

Konfigurační pojistky obvodu ATmega8 by měli být nastaveny podle následujícího obrázku.


Obr. 6: Pojistky procesoru

Použití multimetru v aplikaci:
Základní schéma zapojení multimetru v aplikaci napájecího zdroje je uvedeno na následujícím obrázku.


Obr. 7: Použití multimetru v napájecím zdroji

Proudový snímací rezistor by měl být umístěn co nejblíže výstupní svorce zdroje. Jeho hodnotu je potřeba vypočítat podle požadovaného maximálního výstupního proudu zdroje, při kterém by úbytek napětí na něm neměl přesáhnout 2,4V.

Pro ovládání multimetru je k dispozici jediné nastavovací a resetovací tlačítko, připojené na piny S1. Jeho funkce jsou následující:

  • Krátký stisk vyvolá u firmware s měřením dodané kapacity její reset
  • Dlouhý stisk poté u všech verzí firmware způsobí přechod do nastavení, kde jsou postupně k dispozici následující konfigurační parametry:
  • První parametr slouží k nastaven skutečné hodnoty referenčního napětí. To je možné změřit na pinu č. 21 proti GND a následně ho zde zadat. Pro uložení nově zadané hodnoty je potřeba po dobu 5s nepoužívat tlačítko.
  • Druhý parametr slouží k nastavení použité hodnoty snímacího rezistoru. Pokud tuto hodnotu známe, držíme zde tlačítko tak dlouho, až se na displeji zobrazí jeho správná hodnota. K uložení dojde opět po 5s nečinnosti.
    Pokud však hodnotu rezistoru neznáme, například v případě použití ručně zhotoveného proudového bočníku, nastavíme na zdroji přiměřené proudové omezení a výstup zdroje zkratujeme digitálním ampérmetrem. Následným držením tlačítka volíme a ukládáme postupně různé hodnoty odporu tak dlouho, až aktuální údaj o výstupním proudu na displeji souhlasí s hodnotou na multimetru.
  • Třetí parametr slouží k nastavení prahové hodnoty řízení ventilátoru.

Závěr:
Uvedená konstrukce digitálního multimetru určeného pro napájecí zdroj je ideální náhradou běžně používaných měřidel postavených na obvodu 7106. Díky použití mikrokontroléru je k dispozici řada nadstandardních funkcí a konfiguračních možností.

Zdroj: MULTIMETER

Odkazy & Download:
Domovská stránka autora konstrukce
Originální článek multimetru







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk
Příbuzné články:
Digitální multimetr pro napájecí zdroje - klasická verze
Digitální multimetr pro napájecí zdroje - SMD verze

Komentáře (1):

Zobrazit starší 30 dnů (1)...

host
1. Dne 25. 11. 2012 v 13:09 zaslal host
Úprava pro zobrazení od 1mA
Zdravím, nevíte někdo, jestli by šel upravit firmware, aby se zobrazoval proud na 3 desetinná místa, už od 1mA? Jestliže by počet desetinných míst přímo změnit nešel, tak mě ještě napadla možnost nastavit v procesoru hodnotu bočníku na desetinásobek skutečné hodnoty, takže by namísto 1A ukazoval 10A. V tom případě bych rád věděl, jestli by aspoň šlo posunout desetinnou čárku na displayi o jedno místo. Díky.


Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
WiFi moduly WizFi250-H
WiFi moduly WizFi250 přinášejí snadné a rychlé připojení libovolné aplikace do internetu, nebo vytvoření vlastního AP.
Skladem od 640 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007