Circuito voltmetro LED. Voltmetro digitale fai da te. Schema dei dispositivi selettivi

È impossibile inventare tutto da solo, anche se la conoscenza della programmazione del microprocessore non è sufficiente (sto solo imparando), ma non voglio restare indietro. La navigazione in Internet ha offerto diverse opzioni, sia in termini di complessità dei circuiti e delle funzioni eseguite, sia in termini di processori stessi. Un'analisi della situazione sui mercati radiofonici locali e un approccio sobrio (compra ciò che ti puoi permettere, fai ciò che puoi veramente, e il processo di produzione e il tempo di installazione non si trascineranno per un tempo illimitato) hanno fatto la mia scelta sul circuito del voltmetro descritto su www.CoolCircuit.com.

Quindi quanto segue schema elettrico già corretto. Il firmware è rimasto nativo (main.HEX - allego).

Chi “tiene spesso in mano i processori” forse non leggerà oltre, ma per il resto, soprattutto chi lo è per la prima volta, vi dirò come fare il tutto, anche se non in modo ottimale (mi perdonino i professionisti lo stile di presentazione), ma alla fine correttamente.
Quindi, per riferimento: la famiglia PIC di processori a 14 pin ha pinout diversi, quindi è necessario verificare se il programmatore che hai con i socket è adatto a questo chip. Prestare attenzione alla presa a 8 pin, di regola è esattamente quella che si adatta e le conclusioni all'estrema destra restano sospese. Ho utilizzato il solito programmatore PonyProg.

Quando si programma il PIC, è importante non sovrascrivere la costante di calibrazione dell'oscillatore interno del chip, perché qui non viene utilizzato il quarzo esterno. È registrato nell'ultima cella (indirizzo) della memoria del processore. Se usi IcProg selezionando il tipo MK, nella finestra - "Indirizzo del codice programma" nell'ultima riga contrassegnata con l'indirizzo - 03F8, i quattro caratteri più a destra sono la costante individuale specificata. (Se il chip è nuovo e non è mai stato programmato, dopo un gruppo di caratteri 3FFF - l'ultimo sarà qualcosa come 3454 - questo è proprio quello).

Affinché il calcolo delle letture del voltmetro sia corretto, per fare tutto correttamente e comprendere il processo di ciò che sta accadendo, propongo, sebbene non ottimale, ma spero un algoritmo comprensibile:

Prima di programmare l'MK, devi prima dare il comando "Leggi tutto" in IcProg e guardare la cella di memoria sopra: lì verrà elencata la costante individuale di questo chip. Deve essere riscritto su un pezzo di carta (non tenerlo in memoria! - lo dimenticherai).
- caricare il file di programma del firmware MK - con estensione *.hex (in questo caso - "main.hex") e verificare quale costante è scritta nella stessa cella in questo prodotto software. Se è diverso, posiziona il cursore e inserisci lì i dati precedentemente registrati su un pezzo di carta.
- premi il comando per programmare - dopo una domanda del tipo: "se utilizzare i dati dell'oscillatore da un file" - sei d'accordo. Perché hai già verificato che ci sia quello che ti serve.

Ancora una volta mi scuso con coloro che programmano molto e non lo fanno, ma sto cercando di trasmettere ai principianti informazioni su un elemento software abbastanza importante di questo microprocessore e di non perderle a causa di varie situazioni che a volte si verificano completamente incomprensibile, o addirittura inspiegabile in seguito. Soprattutto se, stringendo la mano per l'eccitazione, infila per la prima volta il chip nel programmatore appena costruito e collegato al computer e, preoccupato, premi il pulsante del programma, e anche questo miracolo della tecnologia comincia a chiedere incomprensibili domande: è qui che iniziano tutti i problemi.

Quindi, se tutti i passaggi vengono completati correttamente, il chip MK è pronto per l'uso. Poi c’è la questione della tecnologia.
A nome mio, voglio aggiungere che i transistor non sono fondamentali qui: qualsiasi struttura p-n-p è adatta, incl. Sovietico, in una custodia di plastica. Ho usato saldati da elettrodomestici importati dopo aver verificato la conformità con la struttura di conduttività. In questo caso, è inerente un'altra sfumatura: la posizione dell'uscita della base del transistor può essere al centro del case o sul bordo. Per il funzionamento del circuito, questo è indifferente, è necessario solo trarre le conclusioni di conseguenza durante la saldatura. Resistori fissi per il partitore di tensione: esattamente il valore specificato. Se non riesci a trovare un resistore di regolazione importato da 50 kOhm, è consigliabile prenderne un po 'più di fabbricazione sovietica - 68 kOhm, e non consiglio di prendere 47 kOhm, perché in caso di coincidenza simultanea di valori ridotti, il rapporto calcolato delle resistenze del partitore di tensione andrà perso, il che può essere difficile da risolvere con un supporto a rack.

Come ho già scritto, il mio alimentatore ha due bracci, quindi ho realizzato due voltmetri contemporaneamente su una scheda e ho portato gli indicatori su una scheda separata per risparmiare spazio sul pannello frontale. Distribuire sotto i soliti elementi. I file con layout della scheda, sorgente ed esadecimale sono allegati nell'archivio. Hai SMD, quindi non è difficile rifarlo, se necessario contatta.

Per coloro che vogliono ripetere questo voltmetro e hanno, come il mio, un alimentatore bipolare con punto medio comune, ricordo la necessità di alimentare entrambi i voltmetri da due fonti separate (separate galvanicamente). Diciamo: avvolgimenti separati di un trasformatore di potenza o, come opzione, un convertitore di impulsi, ma sempre con due avvolgimenti da 7 Volt (non stabilizzati). Per chi farà un "impulso": il consumo di corrente del voltmetro va da 70 a 100 mA, a seconda delle dimensioni e del colore dell'indicatore. Altrimenti non è possibile applicare tensione negativa alla porta MK.
Se qualcuno ha bisogno di un circuito convertitore, chieda sul forum, sto attualmente lavorando su questo problema.

Archivio con i dati e i sigilli necessari in SLayout-5rus:
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Nell'assemblaggio di cui aiuterà il kit kit, un collegamento sarà alla fine dell'articolo. Questo amperometro è utile per vari prodotti fatti in casa in cui è necessario controllare l'amperaggio. Il corpo del costruttore della radio è realizzato appositamente con chiusure per l'installazione su uno schermo o su un pannello, il che è un vantaggio decisivo.

Prima di leggere l'articolo suggerisco di guardare un video con il processo di assemblaggio dettagliato e di verificare il funzionamento del kit.

Per creare un amperometro con le tue mani, avrai bisogno di:
* Kit completo
* Saldatore, flusso, saldatura
* Multimetro
* Dispositivo per la saldatura "terza mano"
* Cacciavite a croce
* Taglierine laterali

Primo passo.
L'intero assemblaggio verrà eseguito su un circuito stampato, sul quale sono contrassegnati tutti i componenti, quindi in questo caso le istruzioni non servono, la qualità della scheda stessa è di alto livello, presenta anche fori metallizzati.

Oltre alla scheda stessa, qui non ci sono molti componenti radio, come condensatori, un microcircuito e una presa per essa, una custodia con un filtro a luce rossa e altri componenti.

Passo due.
Prima di tutto installiamo i resistori sulla scheda. Per installare i resistori, è necessario misurarne i valori nominali, questo può essere fatto utilizzando un multimetro, una codifica a colori con una tabella di riferimento o un calcolatore online. Dopo aver determinato la resistenza di ciascun resistore, li installiamo al loro posto, secondo i segni sulla scheda, pieghiamo le conclusioni sul retro in modo che le parti non cadano durante la saldatura.

Inseriamo condensatori ceramici non polari secondo la marcatura digitale sulla loro custodia e sulla scheda stessa. Successivamente inseriamo i diodi, sulla scheda uno di essi è evidenziato con una striscia in grassetto, anch'essa stampata in nero sul corpo del diodo, gli altri tre sono tutti uguali e non sarà possibile confonderli, e poi impostiamo l'induttanza.

Passo cinque.
Per testare questo costruttore radio è necessario collegare i fili all'alimentazione, per questo sarà sufficiente una batteria di tipo 18650 e colleghiamo il dispositivo in prova in uno spazio vuoto all'ingresso del dispositivo.

Molti elettricisti domestici non sono soddisfatti dei tester industriali, quindi stanno pensando a come aumentare la funzionalità di un tester industriale. A questo scopo è possibile realizzare uno shunt speciale.

Prima di iniziare il lavoro, dovresti calcolare lo shunt per il microamperometro e trovare un materiale che abbia una buona conduttività.

Naturalmente, per una maggiore precisione di misurazione, puoi semplicemente acquistare un milliamperometro, ma tali dispositivi sono piuttosto costosi e nella pratica vengono utilizzati raramente.

Recentemente sono apparsi in vendita tester progettati per alta tensione e resistenza. Non necessitano di shunt, ma il loro costo è molto elevato. Per coloro che utilizzano un tester classico fabbricato in epoca sovietica o ne utilizzano uno fatto in casa, uno shunt è d'obbligo.

Scegliere un amperometro non è un compito facile. La maggior parte dei dispositivi sono prodotti in Occidente, in Cina o nei paesi della CSI, e in ogni paese hanno i propri requisiti individuali. Inoltre, ogni paese ha i propri valori consentiti di corrente continua e alternata, requisiti per le prese. A questo proposito, quando si collega un amperometro di fabbricazione occidentale ad apparecchiature domestiche, è possibile che il dispositivo non sia in grado di misurare correttamente corrente, tensione e resistenza.

Da un lato, tali dispositivi sono molto convenienti. Sono compatti, forniti con caricabatterie e facili da usare. Il classico amperometro a lancetta non occupa molto spazio e ha un'interfaccia visivamente comprensibile, ma spesso non è progettato per la tensione di resistenza esistente. Come dicono gli elettricisti esperti, sulla bilancia non ci sono "abbastanza ampere". I dispositivi così disposti necessitano necessariamente di una manovra di manovra. Ad esempio, ci sono situazioni in cui è necessario misurare un valore fino a 10a e sulla scala dello strumento non è presente il numero 10.

Ecco i principali svantaggi di un classico amperometro di fabbrica senza shunt:

• Grande errore di misurazione;
• La gamma dei valori misurati non corrisponde ai moderni apparecchi elettrici;
• Una calibrazione ampia non consente di misurare piccole quantità;
• Quando si tenta di misurare un valore di resistenza elevato, il dispositivo "si ribalta".

Lo shunt è necessario per poter effettuare correttamente la misura nei casi in cui l'amperometro non è progettato per misurare tali grandezze. Se il padrone di casa si occupa spesso di tali quantità, ha senso creare uno shunt per l'amperometro con le proprie mani. La manovra migliora significativamente la precisione e l'efficienza del suo lavoro. Questo è un dispositivo importante e necessario per chi utilizza spesso il tester. Di solito viene utilizzato dai possessori del classico amperometro 91s16. Ecco i principali vantaggi di uno shunt fatto in casa:

Procedura di produzione

Anche una matricola di una scuola professionale o un elettricista dilettante alle prime armi può facilmente far fronte alla produzione indipendente di uno shunt. Se collegato correttamente, questo dispositivo aumenterà notevolmente la precisione dell'amperometro e durerà a lungo. Prima di tutto, è necessario calcolare lo shunt per l'amperometro CC. Puoi imparare come eseguire calcoli tramite Internet o dalla letteratura specializzata indirizzata agli elettricisti domestici. Puoi calcolare lo shunt usando una calcolatrice.

Per fare ciò, devi solo sostituire valori specifici nella formula finita. Per utilizzare lo schema di calcolo, è necessario conoscere la tensione e la resistenza reali per le quali è progettato un particolare tester, nonché immaginare l'intervallo al quale è necessario espandere le capacità del tester (questo dipende da quali dispositivi si trovano in casa l'elettricista deve occuparsi molto spesso di ).

Perfetto per fare tali materiali:

• Clip in acciaio;
• Bobina di filo di rame;
• Manganina;
• Filo di rame.

Puoi acquistare i materiali in negozi specializzati oppure utilizzare quello che hai in casa.

Infatti, lo shunt è una fonte di resistenza aggiuntiva, dotato di quattro morsetti e collegato allo strumento. Se per la sua fabbricazione viene utilizzato filo di acciaio o di rame, non è necessario torcerlo sotto forma di spirale.

È meglio posarlo con cura sotto forma di "onde". Se lo shunt è dimensionato correttamente, il tester funzionerà molto meglio di prima.

Il metallo utilizzato per realizzare questo dispositivo deve condurre bene il calore. Ma l'induttanza nel caso in cui un elettricista domestico abbia a che fare con un flusso di grande corrente può influenzare negativamente il risultato e contribuire alla sua distorsione. Questo dovrebbe essere tenuto presente anche quando si effettua uno shunt a casa.

Se un elettricista domestico decide di acquistare un amperometro prodotto commercialmente, dovrebbe essere scelto un misuratore finemente calibrato perché sarà più preciso. Quindi, forse, non sarà necessario uno shunt fatto in casa.

Quando si lavora con il tester, è necessario osservare le precauzioni di sicurezza di base. Ciò contribuirà a prevenire gravi lesioni causate da scosse elettriche.

Se il tester va sistematicamente fuori scala, non dovreste usarlo.

È possibile che il dispositivo sia difettoso o non sia in grado di mostrare il risultato della misurazione corretto senza uno strumento aggiuntivo. È meglio acquistare amperometri moderni fatti in casa, perché sono più adatti per testare gli apparecchi elettrici di nuova generazione. Prima di iniziare a lavorare con il tester, leggere attentamente le istruzioni per l'uso.

Uno shunt è un ottimo modo per semplificare il lavoro dell'elettricista domestico nel testare i circuiti elettrici. Per realizzare questo dispositivo con le tue mani, hai solo bisogno di un tester funzionante di produzione industriale, materiali improvvisati e conoscenze elementari nel campo dell'ingegneria elettrica.

VOLTMETRO e AMMETRO digitale per alimentazione da laboratorio (unipolare e bipolare) su chip specializzato ICL7107

È successo così che fosse necessario produrre un amperometro e un voltmetro per gli alimentatori da laboratorio. Per risolvere il problema ho deciso di frugare in Internet e trovare uno schema facilmente ripetibile con un rapporto qualità-prezzo ottimale. Da zero si è pensato di realizzare un amperometro e un voltmetro basati su un LCD e un microcontrollore (MK). Ma penso tra me che se si tratta di un microcontrollore, non tutti saranno in grado di ripetere il progetto - dopo tutto, è necessario un programmatore e anche io non voglio davvero acquistare o creare un programmatore per programmare una o due volte . E probabilmente neanche la gente lo vuole. Inoltre tutti i microcontrollori (di cui mi sono occupato) misurano il segnale di ingresso con polarità positiva rispetto a terra. Se devi misurare valori negativi, dovrai occuparti di amplificatori operazionali aggiuntivi. In qualche modo tutto si è teso! L'attenzione è caduta sul diffuso ed economico chip ICL7107. Il suo costo era due volte inferiore al costo di MK. Il costo dei caratteri LCD 2x8 si è rivelato tre volte superiore al costo del numero richiesto di indicatori LED a sette segmenti. Sì, e mi piace il bagliore degli indicatori LED più dell'LCD. Puoi anche utilizzare un m / s simile, ancora più economico, di produzione domestica KR572PV2. Ho trovato degli schemi su Internet e vado avanti a verificarne le prestazioni! C'era un errore nel diagramma, ma l'ho corretto. Si è scoperto che quando si calibrano le letture dell'ADC m/sx, funziona in modo abbastanza accurato e la precisione delle letture soddisferà pienamente anche l'utente più esigente. Il resistore di sintonizzazione principale deve essere un resistore multigiro di buona qualità. Il conto è molto veloce, senza freni. C'è uno svantaggio significativo: un'alimentazione bipolare di ± 5 V, ma questo problema può essere facilmente risolto utilizzando un alimentatore di rete separato su un trasformatore a bassa potenza con stabilizzatori positivi e negativi (fornirò uno schema più avanti). Per ottenere -5 V, puoi utilizzare un chip ICL7660 specializzato (visibile nella foto in alto nella pagina): una cosa interessante! Ma ha un prezzo adeguato solo nel pacchetto SMD, e nel solito DIP mi è sembrato un po' costoso, ed è molto più difficile acquistarlo rispetto ai normali stabilizzatori lineari: è più facile realizzare uno stabilizzatore negativo. Si è scoperto che l'ICL7107 misura perfettamente sia le tensioni positive che quelle negative relative al filo comune e anche il segno meno viene visualizzato nella prima cifra. In genere nella prima cifra viene utilizzato solo il segno meno e il numero "1" per indicare la polarità e il valore delle centinaia di volt. Se per un alimentatore da laboratorio non è necessaria un'indicazione di tensione di 100 V e non è necessario indicare la polarità della tensione, poiché tutto dovrebbe essere scritto sul pannello frontale dell'alimentatore, il primo indicatore non può essere installato affatto. Per un amperometro la situazione è la stessa, ma solo un "1" nella prima cifra indicherà che è stata raggiunta una corrente di dieci ampere. Se l'alimentatore è per una corrente di 2 ... 5 A, il primo indicatore può essere omesso e salvato. In breve, questi sono solo i miei pensieri personali. Gli schemi sono molto semplici e iniziano a funzionare immediatamente. È solo necessario impostare le letture corrette sul voltmetro di controllo utilizzando un resistore di sintonizzazione. Per calibrare l'amperometro, dovrai collegare il carico all'alimentatore e impostare le letture corrette sugli indicatori utilizzando l'amperometro di controllo e il gioco è fatto! Per alimentare gli amperometri in un circuito di alimentazione bipolare, si è scoperto che è meglio utilizzare un piccolo trasformatore di rete separato e stabilizzatori con un filo comune isolato dal filo comune dell'alimentatore stesso. Allo stesso tempo, gli ingressi dell'amperometro possono essere collegati "comunque" agli shunt di misura: m / cx misurerà sia le cadute di tensione "positive" che "negative" sugli shunt di misura installati in qualsiasi parte del circuito dell'alimentatore. Ciò è particolarmente importante quando entrambi gli stabilizzatori in un alimentatore bipolare sono già collegati tramite un filo comune senza shunt di misurazione. Perché voglio realizzare un alimentatore separato a basso consumo per i contatori? Beh, anche perché se alimenti i contatori dal trasformatore dell'alimentatore stesso, quando da 35 V otterrai una tensione di 5 V, dovrai installare un radiatore aggiuntivo che genererà anche molto calore, quindi è meglio usare piccoli trasformatori sigillati su una piccola sciarpa. E nel caso di un alimentatore con una tensione superiore a 35 V, diciamo 50 V, dovranno essere adottate misure aggiuntive per garantire che la tensione di ingresso per gli stabilizzatori da cinque Volt non sia superiore a 35 V. Commutazione ad alta tensione possono essere utilizzati regolatori con bassa dissipazione del calore, ma ciò aumenta il costo. Insomma, se non uno, poi un altro ;-)

Circuito voltmetro:

Circuito amperometrico:

Fotovisione del circuito stampato del voltmetro e dell'amperometro (dimensioni scheda 122x41 mm) con indicatori LED a sette segmenti del tipo E10561 con cifre alte 14,2 mm. L'alimentazione del voltmetro e dell'amperometro è separata! Ciò è necessario per poter misurare le correnti in un alimentatore bipolare. Lo shunt dell'amperometro è installato separatamente: resistenza in cemento 0,1 Ohm / 5 W.

Schema dell'alimentatore di rete più semplice per l'alimentazione congiunta e separata di voltmetri e ciascuno degli amperometri (forse un'idea senza senso, ma funzionante):

E una vista fotografica dei circuiti stampati che utilizzano trasformatori ermetici compatti 1,2 ... 2 W (dimensioni scheda 85x68 mm):

Circuito convertitore di polarità della tensione (come opzione per ottenere -5 V da +5 V):

Video del voltmetro

Video del lavoroamperometro

Non realizzerò kit e schede, ma se qualcuno è interessato a questo progetto, può scaricare i disegni dei circuiti stampati.

Grazie a tutti per l'attenzione! Buona fortuna, pace e bontà a casa tua! 73!

La base del dispositivo - microcontrollore(archiviato). I LED sono collegati alle sue uscite tramite resistori limitatori di corrente R5 - R12, che impostano la luminosità desiderata del bagliore della linea LED. Il circuito del voltmetro LED è alimentato tramite uno stabilizzatore da +5V, che può essere sostituito o rimosso del tutto se la fonte di alimentazione sono batterie con la tensione desiderata.

Il raggio d'azione dell'indicatore viene impostato utilizzando i pulsanti MIN e MAX. Per impostare i livelli minimo e massimo della tensione misurata è necessario:

Impostare la soglia di tensione inferiore all'ingresso, alla quale tutti i LED dovrebbero spegnersi.
- Premere il pulsante MIN. Tutti i LED dovrebbero spegnersi.
- Impostare la soglia di tensione superiore alla quale tutti i LED sono accesi.
-Premere il pulsante MAX. Tutti i LED dovrebbero accendersi.
- Se il limite superiore è inferiore al limite inferiore, viene visualizzata una condizione di errore: i LED si accendono dopo uno.