Základní vlastnosti
- rozsah měření napětí: 0 - 30V DC, rozlišení 10mV
- rozsah měření proudu: 0 - 99A DC, rozlišení 10mA
- jediné napájecí napětí (nemusí být galvanicky odděleno od napájecího napětí zdroje, který je měřen)
- kompaktní konstrukce umožňuje použití jako "panelový měřič"
- spolupracuje se standardními LCD založenými na řadiči HD44780
- postaveno na mikrokontroléru ATmega 8 - veškeré vezrze fw jsou určeny pro tento uC
Pohled na osazený modul
Schéma zapojení (kliknutím se obrázek zvětší do nového okna)
Osazení
Osazovací plán DPS
Po osazení všech součásek nezapomeňte
- zapojit dvě drátové propojky izolovaným vodičem
- zkratovat pájecí plošky L1
- namontovat chladič na stabilizátor U2
- pozor na polaritu D1, D2
Napájecí zdroj, do kterého bude zařízení instalováno, musí mít v sérii s výstupem zapojen rezistor.
Zapojení v napájecím zdroji (kliknutím se obrázek zvětší do nového okna)
Některé možnosti zobrazení
Programování
Protože je v zařízení použit mikrokontrolér ATmega 8 v pouzdru TQFP, musíme ho naprogramovat osazený (až po osazení všech součástek na DPS). Programovací signály jsou vyvedeny na konektor LCD displeje. Mikrokontrolér musí být při programování napájen - buď přímo programátorem nebo z obvodu.
| LCD pin číslo |
LCD signál | uC signál / pin |
Prog. signál |
| 1 | GND | GND | GND |
| 2 | Vcc | VCC | VCC |
| 4 | RS | SCK / PB.5 | SCK |
| 5 | RW | MISO / PB.4 | MISO |
| 6 | CS | MOSI / PB.3 | MOSI |
| 10 | D3 | RESET | RESET |
Při programování zapněte Brown Out reset - doporučená hodnota prahového napětí je 4V. (Dále se předpokládá, že použijete nový mikrokontrolér s defaultním nastavením - vnitřní RC oscilátor, 1MHz).
Po naprogramování mikrokontroléru propojte pin č. 1 a pin č. 5 LCD displeje (signál R/W) - jinak LCD nebude zobrazovat.
Firmware k naprogramování mikrokontroléru je k dispozici na konci článku.
Konektory a nastavovací prvky
| Označení | Význam |
| S1 |
Nastavovací tlačítko Pokud je v uC nahrán firmware s měřením mAh resetuje se krátkým stiskem naměřená hodnota. U všech verzí firmware slouží S1 k nastavení - podržením tlačítka se dostanete do setupu (stiskněte a držte S1 dokud se na LCD neobjeví www.elfly.pl). První parametr - nastavení referenčního napětí (mezi zemí a pinem 20 uC můžete změřit referenční napětí kolem 2,56V - naměřenou hodnotu můžete v této položce menu nastavit). Hodnota se uloží, pokud nestisknete tlačítko po dobu cca 5 sekund. Druhý parametr - nastavení hodnoty snímacího rezistoru - jeli tato hodnota známá, nastavíte ji v druhé položce menu držením tlačítka a dostavením správné hodnoty. Hodnota se uloží, pokud nestisknete tlačítko po dobu cca 5 sekund. V případě, že hodnotu snímacího rezistoru neznáte (vyrobený doma z odporového drátu) musíte zkratovat výstup zdroje ampérmetrem (nastavte proudovou pojistku na zdroji, pozor na rozsah ampermetru !!! ) a dostavením hodnoty rezistoru pomocí držení tlačítka a postupného ukládání dosáhnete stejné hodnoty na LCD displeji jako na připojeném ampermetru. Hodnota se uloží, pokud nestisknete tlačítko po dobu cca 5 sekund. Poslední parametr je nastavení spínání ventilátoru. Spínání ventilátoru je prováděno v závislosti na vypočtené výkonové ztrátě. Výchozí hodnota: práh vypnutí o 20% níže než práh sepnutí (aby nedocházelo k oscilacím). |
| R9 | Jemná regulace - na výstupu zdroje nastavte cca 9V a připojte referenční voltmetr - tímto trimrem R9 nastavte stejnou hodnotu na voltmetru a LCD displeji multimetru |
| R10 | Hrubá regulace - na výstupu zdroje nastavte cca 19V a připojte referenční voltmetr - tímto trimrem R10 nastavte stejnou hodnotu na referenčním voltmetru a LCD displeji multimetru |
| R3 | Nastavení kontrastu LCD - zkuste pootočit tímto trimrem, pokud LCD nic nezobrazuje. |
| J1 |
Konektor pro připojení ventilátoru: 1 - ventilátor + , 2 - ventilátor - . |
| J2 | +12V - pokud je stabilizované napájecí napětí +12V dostupné ve vašem zdroji, připojte ho na tento pin - nemusíte osazovat stabilizátor U2. Pokud nemáte k dispozici napětí 12V nechte tento pin nezapojen a použijte k připojení napájení J3. |
| J3 | +35V - připojení přímo za usměrňovací můstek ve zdroji (v závislosti na použitém stabilizátoru - prosím prostudujte datasheet Vámi použitého stabilizátoru U2 a U3, aby jste zjistili maximální možné vstupní napětí) |
| J4 |
Pin 1 - měření napětí U - připojte k výstupu + zdroje (co nejblíže k výstupní svorce). Pin 2 - měření proudu - připojte l výstupu - zdroje (co nejblíže k výstupní svorce). Pin 3 - zem - připojte na opačnou stranu snímacího rezistoru než je připojen pin 2. |
| LCD | Připojení LCD (zařízení pracuje správně s displeji 1x16, 2x16 se standardním řadičem, u displejů 1x16 se s LCD pracuje jako s 2x8 - většina na trhu). |
Seznam součástek
| Součástka | Hodnota / Typ |
Pouzdro | Poznámka |
| R1 | 100k | 1206 | |
| R2 | 100k | 1206 | |
| R3 | 10k | Trimr | |
| R4 | 30k | 1206 | |
| R5 | 10k | 1206 | |
| R6 | 10k | 1206 | |
| R7 | 7k5 | 1206 | |
| R8 | 7k5 | 1206 | |
| R9 | 500R | Trimr | |
| R10 | 500R | Trimr | |
| R11 | 5k1 | 1206 | |
| C1 | 100n | 1206 | |
| C2 | 100n | 1206 | |
| C3 | 100n | 1206 | |
| C4 | 100n | 1206 | Neosazovat |
| C5 | 100n | 1206 | Neosazovat |
| C6 | 100n | 1206 | Neosazovat |
| C7 | 100n | 1206 | Neosazovat |
| C8 | 100n | 1206 | Neosazovat |
| C9 | 100n | 1206 | Neosazovat |
| C10 | 22u/6V | SMD A | |
| C11 | 10n | 1206 | Volitelná součástka - chrání Q1 před napěťovými špičkami po vypnutí ventilátoru. Většina testovaných ventilátorů nijak neohrožuje Q1 ani bez C11. |
| C12 | 10u/50V | ||
| L1 | 47u | 1210 | Neosazovat - nahradit drátovou propojkou |
| D1 | dioda | SMD A | Volitelná součástka - chrání Q1 před napěťovými špičkami po vypnutí ventilátoru. |
| D2 | dioda | SMD A | například SK310A |
| U1 | 7805 | TO-252 | Voltage regulator +5V, e.g. LM7805 |
| U2 | 7812 | TO220 | Voltage regulator +12V, e.g. LM7812 |
| U3 | ATMEGA8 | TQFP32 | |
| LCD | pinová lišta | 1x16 | |
| J1 | pinová lišta | 1x2 | Konektor ventilátoru |
| J2 | pinová lišta | 1x1 | +12V_CON - volitelný napájecí konektor |
| J3 | pinová lišta | 1x1 | +35V_CON - hlavní napájecí konektor |
| J4 | pinová lišta | 1x3 | zem a měřící signály |
| S1 | tlačítko | ||
| Q1 | MOSFET N | SOT-23 | například BSS-138 (pro odběr ventilátoru do 200mA) |
Download & Odkazy
- domovská stránka projektu - http://elfly.pl/multimetr/multimetr_en.htm (přeloženo se souhlasem autora)
- domovská stránka autora konstrukce - http://elfly.pl
- podklady pro výrobu plošného spoje (pozor - včetně zrcadlově otočené verze)
- zapojení bylo testováno s tímto zdrojem: http://www.electronics-lab.com/projects/power/003/index.html - překlad na hw.cz zde.
| Firmware ke stažení | Popis | Hex |
 |
LCD 1x16 | Stáhnout |
 |
LCD 2x16 | Stáhnout |
 |
LCD 2x16 + zobrazení odporu zátěže | Stáhnout |
 |
LCD 2x16 + zobrazení kapacity v mAh dodaných zátěži | Stáhnout |
 |
LCD 2x16 + zobrazení kapacity i odporu | Stáhnout |
Komentáře
Dobrý den,měl bych dotaz
Dobrý den,měl bych dotaz jestli by to šlo přeprogramovat i na display 2x8 aby na jednom řádku byly volty a na druhém ampéry. Předem děkuji za odpověď.
ahoj
mam jeden mensi dotaz prerabam pc zdroj na regulovany a chcem si tento volt amper meter zapojit do tohto zdroja len je tam taky problem ze budem musiet pouzit este jeden zroj na napajanie tohto metra lebo v tom pc zdroji nenajdem stale napetie lebo vsetko sa meni ked menim napetie na 12v vetve bude to nejako vadit ked pouzijem este jeden zdroj napetia a ako to potom mam napojit na tej minusovej vetve ked pouzijem este jeden zdroj ?? dakujem
Dotaz
Dobrý den,
měl bych dotaz jestli by ste nemneli zdrojový kód programu 2x16. Děkuji
Brown out reset
Dobrý den. Proč se doporučuje zapnout Brown out reset, když u napájecího napětí pro tento multimetr nehrozí absolutně žádný pokles pod prahovou mez? Myslím si, že je to zbytečné. Děkuji za odpověď.