Jste zde

Multimetr pro napájecí zdroje - PDIP verze

Jan Půhoný, 27. Březen 2009 - 10:47

Nedávno byla zveřejněna konstrukce multimetru pro napájecí zdroj s mikrokontrolérem v SMD provedení. Tento článek je pokračováním a popisuje stavbu podobného zařízení s mikrokontrolérem v PDIP verzi. Multimetr postavený na mikrokontroléru ATMEGA8 je určen pro vestavění do napájecího zdroje. Měří napětí, proud a další veličiny v závislosti na firmware (viz níže). Další funkcí je možnost spínat ventilátor chlazení zdroje - nastavení prahové hodnoty sepnutí lze provést jedním tlačítkem. Naměřené hodnoty jsou přehledně zobrazovány na LCD displeji 1 - 2x16 znaků.

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

osazena deska

Osazená deska multimetru s mikrokontrolérem v PDIP pouzdře

schema zapojeni

Schéma zapojení

Osazení

Podklady pro výrobu plošného spoje jsou k dispozici pod článkem, případně zde (pozor - obsahuje i zrcadlově obrácený motiv).

bottom

top

Osazení plošného spoje

pripojeni

Zapojení v napájecím zdroji

Napájecí zdroj, do kterého bude zařízení instalováno, musí mít v sérii s výstupem zapojen rezistor.

Programování

Mikrokontrolér můžete naprogramovat některým ze standardních postupů, firmware ke stažení je v sekci Download & Odkazy 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).
R1	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).

osazena dps

Finální propojení s LCD modulem

Seznam součástek

Rezistor	100k	1206	x2
Rezistor	7k5	1206
Rezistor	5k1	1206
Rezistor	10k	1206
Trimr	10k		Nastavení kontrastu LCD
Kondenzátor	100n	1206	x3
Kondenzátor	22u/6V	SMD A
Stabilizátor + 5V	7805	TO-252
Stabilizátor +12V	7812	TO220
µC	ATMEGA8	PDIP
Pinová lišta	LCD J1, J3, J4		Pinová lišta >= 24 pins
Tlačítko	S1		Volitelná součástka - piny na DPS
Tranzistor	MOSFET	SOT-23	například BSS-138 (pro odběr ventilátoru do 200mA)
Chladič			Viz obrázky

Download & Odkazy

domovská stránka projektu - http://elfly.pl/multimetr/multimetr_en_DIP.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.
verze s mikrokontrolérem v TQFP pouzdru na hw.cz zde

	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