Программа Сервисный Центр
0

Автономный цифровой вольтметр на многоканальном АЦП


Идея изображенной на Рисунке 1 схемы возникла в связи с необходимостью измерения выходных сигналов в конкретной схеме 4-канального аналогового источника напряжения, однако, без сомнения, ей можно найти применение во множестве других приложений. Конструкция основана на микроконтроллере AtmelATmega8-16AC и 12-разрядном АЦП MaximMAX1230 [1, 2]. Хотя в микроконтроллере имеется встроенный 10-разрядный АЦП, гораздо эффективнее использовать внешний многоканальный преобразователь, чем мультиплексировать множество аналоговых каналов на дифференциальные входы АЦП ATmega8-16AC.

 
Автономный цифровой вольтметр на многоканальном АЦП
Рисунок 1. В этом многоканальном малопотребляющем вольтметре использованы АЦП с мультиплексируемыми входами, микроконтроллер и ЖК индикатор.

Микросхемы IC1 и IC2 связаны интерфейсом SPI, в соответствии с рекомендациями, изложенными в [2]. Резисторы R17 и R18 подтягивают к шине питания выход флага завершения преобразования и вход выбора кристалла. Сигналы SPI выходят на разъем P4 для подключения программатора. Кнопка S2 предназначена для сброса IC2, R22 и C42 подавляют дребезг кнопки. Аналогичную функцию выполняют элементы R19 и C39 в отношении кнопки S1, подключенной к выводу INT0 микросхемы IC2, используемой для переключения страниц ПЗУ знакогенератора ЖКИ.

Выводы с 23 по 28 микросхемы IC2 через разъем P2 идут к символьному ЖК индикатору Bolymin BC2002CBNHEH$ формата 20×2 [3]. Подстроечным резистором R21 устанавливается уровень контраста ЖКИ. Выводы RXD и TXD микросхемы IC2 можно использовать для подключения к интерфейсу USB через дополнительный мост USB-UART FTD232BM (на схеме не показан). Интерфейс потребуется при необходимости накопления результатов измерений.

Аналоговые входы AIN0 … AIN15 микросхемы IC1 подключены к восьми делителям напряжения R1 … R16. Коэффициент деления выбирается в соответствии с максимальным уровнем измеряемого напряжения. Не забывайте, что уровень полной шкалы АЦП определяется величиной опорного напряжения REF+. Аналоговые входы микросхемы IC1 снабжены УВХ (устройство выборки и хранения), поэтому выходной импеданс источника сигнала может влиять на общее время преобразования. Для устранения этого влияния к дифференциальным входам AIN0 и AIN1 микросхемы IC1, согласно рекомендациям [2], подключены конденсаторы C1, C2 и C3. Такие же группы конденсаторов подключены и к остальным аналоговым входам.

IC1 может работать с частотой дискретизации до 300 тыс. выборок в секунду, что позволяет оцифровывать низкоскоростные переходные процессы и с помощью субдискретизации измерять периодические сигналы с шириной полосы, превышающей частоту выборки АЦП. Правда, для этого потребуется антиалайзинговая предварительная фильтрация входных сигналов

Прецизионный параллельный стабилизатор IC5 вырабатывает для микросхемы IC1 внешнее опорное напряжение REF+, равное 1.25 В. Резисторами R23 и R24, в соответствии с [4], устанавливается рабочий ток стабилизатора. Силовой трансформатор выбирайте в соответствии с напряжением сети в вашей местности. На схеме показан трансформатор 230 В с предохранителем 0.25 А. При сетевом напряжении 120 В необходимо установить предохранитель на вдвое больший ток. Напряжения со вторичных обмоток трансформатора выпрямляются диодными мостами D1 и D2 и стабилизируются последовательными стабилизаторами 7805. Один канал 5 В непосредственно питает многоканальный вольтметр, а другой предназначен для общего использования.

Ссылки

  • «ATmega8-16AC: 8-bit with 8K Bytes In-System Programmable Flash», Atmel Corp.
  • «MAX1226, MAX1228, MAX1230:12-Bit 300ksps ADCs with FIFO, Temp Sensor, Internal Reference», Maxim Integrated Products Inc, December 2010.
  • «LCD display, 2x20 characters, 5x7 dot matrix», http://bit.ly/Sg8AHt and http://bit.ly/TQHO5A.
  • «LM4041 precision micropower shunt voltage reference», Texas Instruments, February 2006.
  • Загрузки

    Исходный код программы микроконтроллера

     
     
    Информация
    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
     
    Обратная связь

    Наши партнеры

     

    Опросы

    Есть ли справедливость в жизни?
    Конечно есть, уверен!
    Вроде как должна быть, но...
    Затрудняюсь ответить...
    Какая справедливость? О чем Вы?
    Эх.., нет правды на свете!

     

    Облако тегов

    Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

    Показать все теги
     

    Календарь публикаций

    «    Декабрь 2016    »
    ПнВтСрЧтПтСбВс
     
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
     
     

    Архив новостей

    Декабрь 2016 (15)
    Ноябрь 2016 (42)
    Октябрь 2016 (34)
    Сентябрь 2016 (38)
    Август 2016 (34)
    Июль 2016 (36)
     
    Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"