Устройство собрано на микроконтроллере ATMEGA-8 и
светодиодном индикаторе с общим катодом MT-30361, ниже в архиве имеются 2
варианта прошивок, для индикатора с ОК и ОА.
Технические
характеристики:
Напряжение питания: 6..14 В
Потребляемый ток: 42 мА
Число разрядов индикатора: 3
Диапазон измерения: от 0 до 50 В
Шаг измерения: 0,1 В
Расчетная погрешность 0,4%
Особенности конструкции:
-Предусмотрена защита от подачи напряжения питания и
измеряемого напряжения обратной полярности.
-Для уменьшения размеров устройства применяются SMD
компоненты.
Открыть принципиальную схему.
Краткое описание схемы.
Входное напряжение питания ограничивается и стабилизируется
на уровне 5В микросхемой DA1. Диод VD1 служит для защиты от перепутывания
полярности напряжения питания. Стабилитрон VD2 защищает вход микроконтроллера
от превышения напряжения и напряжения обратной полярности.
Измеряемое напряжение через делитель R1 R2 R3 поступает на
вход АЦП микроконтроллера и преобразуется в цифровой код. Для сглаживания
пульсаций код усредняется по 16 замерам. Конденсатор С4 подавляет помехи в
источнике опорного напряжения АЦП. Измеренный код масштабируется и величина
напряжения раскладывается на десятичные разряды (десятки, единицы и десятые
доли вольт). Полученные величины поочередно выводятся в соответствующие разряды
индикатора методом динамической индикации. Резисторы R5..R12 ограничивают ток
сегментов индикатора до безопасных значений.
Детали и настройка.
Чип резисторы R1, R2 желательно применить полупрецизионные
размера 0805 или 0603 с допуском 1%. Резистор R3 подстроечный импортный
номиналом 1,5-2кОм типа 3329H или 3329H-1.
Чип резисторы R4-R12 размера 0805 с допуском ±5%. Чип
конденсаторы С1 и С2 керамические размера 1206, С1 емкостью не менее 10 мкФ с
рабочим напряжением от 25 до 50В. Конденсатор C2 не менее 10 мкФ с рабочим
напряжением 10..16В. Также можно применить танталовые чип конденсаторы емкостью
10..22мкФ размера "A". Рабочее напряжение конденсатора С1 не менее
25В, а конденсатора С2 не менее 10В.
Чип конденсатор С3 керамический размера 0805, конденсатор С4
размера 0603.
Диод VD1 любой подходящий по размерам с барьером Шоттки. Чип
стабилитрон VD2 BZV55C5V1 в корпусе SOD-80.
Стабилизатор DA1 типа L7805ABD2T в корпусе D2PAK или
MC7805BDTG в корпусе DPAK.
Светодиодный индикатор с общим катодом
МТ-30361(E30361-L-G-8-w) зеленого или МТ-30361(E30361-L-C-8-w) красного
свечения.
Заменив прошивку можно применить и индикаторы с общим анодом.
Микроконтроллер DD1 любые из серии ATMEGA-8 в корпусе TQFP-32.
Для настройки устройства на его вход подают образцовое
напряжение 25В и регулируя R3 добиваются совпадения показаний вольтметра с
образцовым напряжением. После этого ось подстроечного резистора контрится
каплей краски.
Несколько слов по поводу конденсатора С4. В большинстве
случаев вольтметр нормально работает и без него, однако с некоторыми
экземплярами микроконтроллера Atmega8A при отсутствии входного напряжения
вольтметр может показывать не нулевое напряжение. Это происходит из-за влияния
помех на источник опорного напряжения 2.56В. При подключении С4 помехи
полностью устраняются.
Вид собранной платы
Программа написана на языке С для компилятора
WinAVR-20090313
Заводские настройки фьюз-бит при программировании менять не
требуется.
Код и прошивки для варианта индикатора с общим катодом:
Исходный код для ATMEGA-8 и прошивка для ATMEGA-8
Скачать файлы проекта (~45кб.)