Пропонований вольтметр завдяки індикатору великого розміру і автоматичного вибору межі вимірювання можна використовувати як демонстраційний, наприклад, в радіогуртку.

При розробці даного пристрою була поставлена ​​задача створити простий цифровий вольтметр з індикатором, показання якого видно з відстані декількох метрів, тому він складений з великого числа окремих світлодіодів. Схема вольтметра показана на рис. 1. Він призначений для вимірювання постійної напруги до 999 В. Весь інтервал вимірюваних напруг розбитий на три межі: 9,99; 99 і 999 В вибір яких здійснюється автоматично.

Основою пристрою є мікроконтроллер DD1, його тактирование здійснюється від внутрішнього генератора, що працює на частоті 8 Мгц. Вхідна напруга надходить на перемикається мікроконтролером дільник напруги на резисторах R1, R2, R4-R6. Якщо вхідна напруга менш 9,99 В, лінії порту РС4 і РС5 (висновки 27 і 28 мікроконтролера DD1) знаходяться в стані високого імпедансу. У цьому випадку коефіцієнт розподілу резистивного дільника (R1R2R4) дорівнює 4, а напруга, що надходить на вхід вбудованого АЦП мікроконтролера (лінія порту РСО), додатково фільтрується ФНЧ R3C3. Джерело зразкового напруги використаний вбудований напругою 2.56 В.
Якщо вхідна напруга перевищить 10 В, лінія порту РС4 (висновок 27 мікроконтролера DD1) перейде в провідний стан і підключить лівий по схемі виведення резистора R6 до загального проводу, тобто паралельно резистору R1. При цьому коефіцієнт розподілу вхідного дільника напруги зросте до 40 і верхня межа вимірювання складе 99,9 В. Якщо на цій межі вхідна напруга стане менше 10 В, лінія порту РС4 переключиться у стан високого імпедансу і коефіцієнт розподілу резистивного дільника знову зменшиться до 4 Коли вхідна напруга перевищить 100 В, лінія порту РС5 (висновок 28 DD1) перейде в провідний стан і підключить лівий по схемі виведення резистора R5 до загального проводу, тобто паралельно резистора R1 і R6, збільшуючи коефіцієнт розподілу вхідного напруги до 400. У цьому випадку верхня межа вимірювання складе 999 В.
Поділ цілих і десятих часток вольта залежно від межі вимірювання здійснюється світлодіодами HL46 або HL47, які виконують функції десяткових ком матричного індикатора. Сам індикатор собою матрицю з 45 світлодіодів HL1-HL45.
Живлення пристрою здійснюється від акумулятора стільникового телефону, але можна застосувати стабілізований блок живлення з вихідною напругою 5 В, наприклад, зарядний пристрій стільникового телефону. При напрузі живлення 4,2 В споживаний струм складає близько 30 мА.

Більшість елементів, крім акумулятора G1, вимикача живлення SA1 і резистора R2, змонтовані на друкованій платі з двосторонньо фольгованого склотекстоліти, креслення якої показаний на рис. 2. Застосовані резистори МЛТ, С2-23, оксидний конденсатор – імпортний, інші К10-17, причому С1 – для поверхневого монтажу. Світлодіоди ARL-5613UYD можна замінити на світлодіоди ARL-5613URD червоного кольору світіння, вимикач живлення і акумулятор можуть бути будь-якого типу. Зовнішній вигляд змонтованого пристрої показаний на рис. 3 і рис. 4.

При програмуванні мікроконтролера його конфігурацію встановлюють відповідно до рис. 5. Налагодження починають з підключення паралельно входу пристрою зразкового вольтметра. “Вхід +” з’єднують з плюсовою лінією живлення і підбіркою резистора R2 домагаються однакових свідчень світлодіодного індикатора з індикатором зразкового вольтметра. Потім подають на вхід напругу 20 … 30 В від стабілізованого джерела та підбіркою резистора R6 також зрівнюють свідчення. Далі збільшують вхідна напруга 150 … 200 В і зрівнюють свідчення підбіркою резистора R5.

Прикладені файли: [ скачати ]