 Полная версия сайта доступна
http://sxem.org
Базовая схема.
Эта схема представляет собой двухканальную измерительную схему, работающая с применением резистивных датчиков. Каждый датчик управляет соответствующим каналом нагрузки с задаваемым порогом срабатывания, что делает эту схему реально полезной. Практическое применение – измерение давления, уровня жидкости, освещенности, влажности, температуры, тока, напряжения и т.д. и их сочетаний, два в одном устройстве.
Принципиальная схема базового блока выглядит так: (МК, кнопки, светодиодные индикаторы) и аналоговой части измерения. Порты МК PC5 и PC4 задействованы как аналоговые входы для датчиков. Можно подключать как отдельные резистивные датчики, так и схему с операционными усилителями.
По существу здесь изображена схема двух канального вольтметра.
Но не во всех измерительных приборах достаточно двух резисторов на измерительных входах чтобы получить полнофункциональную схему.
Поэтому дополнительно к этой схеме в зависимости от поставленной задачи добавляем некоторые части схем, вот несколько примеров:
Программа МК.
Программа для этой схемы создана с помощью BASCOM-AVR.
Используя исходник (исходник автор хорошо откомментировал, находится в авторской статье ), нетрудно добавлять варианты применения этого устройства подставляя значения, это - инверсия измерения на входах АЦП, изменение коэффициента деления АЦП, управление незначащими нулями, в случае надобности несложно перераспределить пины сегментов, и кроме этого не внося изменения в код программы, все пользователи этим устройством имеют возможность через меню управлять уставками каналов, точками разрядности показаний, ОА и ОК выбор индикаторов, и плюс выход на исполнительные устройства.
МАСТЕРок писал: описание функций и меню.
ОПИСАНИЕ:
* 2 независимые канала АЦП, управляющие соответствующим каналом нагрузки;
* 2 светодиодных дисплея, каждый отвечает за свой канал;
* программное переключение типа индикаторов (ОА или ОК);
* диапазон значений уставок от 0 до 100, от 0 до 999 (в отдельных файлах прошивок);
* при неверном вводе уставок, появляется сообщение ошибки на дисплее соответствующего канала;
* осуществлен автоматический выход из меню через ~5 сек;
* автоматическое определение рабочего режима (нагреватель/охладитель) - при tont>toff - режим охладителя (для варианта термостат);
* возможность изменения положения точки на обоих индикаторах (разделительная запятая);
* все настройки сохраняются в энергонезависимой памяти EEPROM.
УПРАВЛЕНИЕ:
В основном режиме осуществляется индикация показаний датчиков на соответствующем индикаторе.
Нажатием кнопки "Выбор” происходит выбор уставок порога срабатывания каждого канала нагрузки.
Кнопками "+” и "-” изменение значения уставок. Каждый пункт меню поясняется подсказкой (On1, Of1, On2, Of2).
Для удобства настройки на каждом индикаторе отображаются уставка только своего канала, причем, второй индикатор продолжает показывать измеряемую величину.
Переход в основной режим поясняется подсказкой "---”.
В случае неверного ввода уставок (On1 = Of1, либо On2 = Of2), появляется сообщение ошибки "Err” на дисплее соответствующего канала;
* В схеме применяются однотипные семисегментные светодиодные индикаторы как с ОА, так и с ОК.
Переключение типа индикаторов программное. Удерживая кнопку "Выбор” , подаем питание на устройство, переключение подтверждается зажиганием всех сегментов индикаторов. (Удерживать кнопку "Выбор” не менее 5 секунд , после подачи питания)
По умолчанию в прошивке установлен тип индикаторов с ОА.
* Для индикации дробной части показаний предусмотрена возможность изменения положения точки на обоих индикаторах.
Переключение по кругу для каждого индикатора.
Для первого индикатора: в основном режиме удерживая кнопку "+”, нажать на кнопку "Выбор”.
Для второго индикатора: в основном режиме удерживая кнопку "-”, нажать на кнопку "Выбор”.
Режимы уставок ton<t<toff , или ton>t>toff:
Рассмотрим работу уставок одного канала режим для варианта термостат : при ton< t <toff - режим нагревателя, при ton>t>toff - режим охладителя .
( на выходе МК РС4(РС5) подключен светодиод который имитирует включение нагрузки)
Пример нагреватель ton<t<toff:
• Установим уставку ton=24,0°С < t = 2,0°С (гистерезис) < toff=26,0°С
• Текущая температура 22 градусов. (РС4(РС5) = 1, светодиод ВКЛ.).
• Такое состояние будет сохранятся пока температура не достигнет toff = 26,0°С.
• Когда температура достигнет 26,0°С состояние выходе МК изменится (РС4(РС5) = 0, светодиод ВЫКЛ.).
• Такое состояние будет сохранятся пока температура не опустится до toff. = 24,0°С.
• Когда температура опустится до 24,0°С состояние выходе МК изменится (РС4(РС5) = 1, светодиод ВКЛ.).
• И так далее....
Пример охладитель ton>t>toff:
• Установим уставку ton=26,0°С > t = 2,0°С > toff=24,0°С
• Текущая температура 22 градусов. (РС4(РС5) = 0, светодиод ВЫКЛ.)
• Такое состояние будет сохранятся пока температура не достигнет ton = 26,0°С.
• Когда температура достигнет 26,0°С состояние выходе МК изменится(РС4(РС5) = 1, светодиод ВКЛ.).
• Такое состояние будет сохранятся пока температура не опустится до toff. = 24,0°С.
• Когда температура опустится до 24,0°С состояние выходе МК изменится (РС4(РС5) = 0, светодиод ВЫКЛ.)
• И так далее....
Практическое применение схемы.
Вольтамперметр 0 – 50,0V , 0 – 9,99А с раздельно настраиваемой защитой по напряжению и току ( здесь возможно изменение положения точки разрядности пользователем из меню, светодиоды имитируют включение исполнительных устройств).
Схема:
Проект в протеус.
Плата для корпуса DIP-28:
Плата для корпуса TQFP-32 :
Для схемы приведенной выше, с данными печатными платами, вывод информации осуществляется так:
- плата для корпуса DIP-28, верхний индикатор V, нижний индикатор А.
- плата для корпуса TQFP-32, верхний А, нижний V.
Детали: LED индикаторы 0.36" (9мм) ОА или ОК, смд резисторы 1206, рекомендуемые подстроечные резисторы 3266 или 3296.
Архив файлов для сборки вольтамперметра
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Версия II вольтамперметра с выбором измеряемого диапазона силы тока, подробнее здесь .
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
# На основе базовой схемы собран так же, цифровой манометр - на автомобильном датчике давления ММ393а и второй канал температура - датчик NTC термистор 640-10k.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
# Применение базовой схемы с выводом на LED отрицательных показаний
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
# Измерение сетевого напряжения ~220V собрано на этой универсальной схеме.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
FUSE:
Программа написана для работы МК на тактовой частоте 8 МГц. МК тактируется от внутреннего RS осциллятора.
Автор этой программы MACTEPok, огромное ему спасибо!
| 
