Voltmetro per alimentatori da laboratorio. Schema, descrizione

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Voltmetro per alimentatori da laboratorio. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Questo voltmetro è progettato per essere integrato in alimentatori da laboratorio regolati. Misura e indica su un indicatore di tensione LED digitale a sette elementi a quattro cifre entro 0 ... 99.9 V. Questo intervallo è diviso in due sottocampi: 0 ... 9,99 V e 10,0 ... 99,9 V e la loro commutazione richiede posizionare automaticamente. L'indicatore non utilizza punti decimali, quindi la divisione di unità e decine di volt da decimi e centesimi di volt viene eseguita da una cifra "estinta" dell'indicatore. Lo schema del dispositivo è mostrato in fig. 1. La sua base è il microcontrollore DD1, che funziona secondo il programma, che puoi prendere dal link alla fine dell'articolo.

Riso. 1 (clicca per ingrandire)

La misurazione della tensione e la conversione in codice digitale vengono eseguite da un ADC a 1 bit integrato nel microcontrollore DD10. Il diodo VD1 protegge il suo ingresso dalla tensione di polarità negativa e il diodo VD2 limita la tensione su di esso a 3,1 ... 3,3 V. L'induttore L1 insieme al condensatore C3 forma un filtro di potenza per la parte analogica del microcontrollore DD1. Il condensatore C1 riduce il livello di rumore all'ingresso dell'ADC e il condensatore C4 - all'uscita PA3 del microcontrollore, che ha una tensione di riferimento per l'ADC (2,56 V), impostata dal software.

Mentre la tensione di ingresso è inferiore a 9,99 V, il valore nei registri dati dell'ADC è inferiore alla soglia impostata e l'uscita PA0 del microcontrollore è bassa. Pertanto, il transistor VT1 è chiuso e le resistenze R1-R3 formano un partitore di tensione con un coefficiente di trasferimento di 0,25. In questo caso, la prima e la seconda cifra dell'indicatore HG2 "brillano", che indicano rispettivamente i centesimi e i decimi di volt. La terza cifra si spegne, poiché si sta separando, anche la prima cifra dell'indicatore HG1 "si accende", che in questo caso è la terza cifra dell'intero indicatore del voltmetro, visualizza le unità di volt. Se la tensione di ingresso raggiunge un valore di 10 V o più, all'uscita PA0 del microcontrollore viene impostato un livello alto, il transistor VT1 si apre e, in parallelo con il resistore R3, il resistore R4 sarà collegato tramite il basso drain-source resistenza del transistor aperto, riducendo dieci volte il coefficiente di trasferimento del partitore di tensione resistivo R1-R4 - 0,025.

In questo caso, la prima cifra (decimi di volt) e la terza (unità di volt) dell'indicatore HG2 "brillano" (la seconda si separa e si spegne), così come la prima cifra (decine di volt) dell'indicatore Indicatore HG1. La maggior parte delle parti, ad eccezione degli indicatori LED, sono montate su una scheda in fibra di vetro a lamina unilaterale, il cui disegno è mostrato in Fig. 2.

Voltmetro per alimentatori da laboratorio. Scheda a circuito stampato
Fig. 2

Il dispositivo utilizza condensatori di ossido K50-35 o resistori importati: i transistor MLT, C2-23, BSS88 sono intercambiabili con BS170P, KP504A. È possibile utilizzare un indicatore LED a sette elementi a catodo comune a quattro cifre, due a due cifre o quattro a una cifra. Induttore L1 - DM-0,1 o importato EC24, si installa sulla scheda tra i pin 5 e 15 del microcontrollore dal lato dei conduttori stampati. È necessario alimentare il dispositivo da una sorgente di tensione stabilizzata, ad esempio uno stabilizzatore integrale 78L05, collegandolo all'uscita del raddrizzatore di alimentazione. Ma va ricordato che la tensione di ingresso massima dello stabilizzatore 78L05 è di 30 V. La corrente media consumata dal dispositivo è di circa 12 mA. L'istituzione si riduce a una selezione di resistori R1 e R4. Innanzitutto, applicando una tensione di circa 5 V all'ingresso e controllandolo con un esemplare voltmetro, il valore richiesto viene impostato sull'indicatore selezionando il resistore R1. Quindi la tensione di ingresso viene aumentata a 15 ... 20 V e il valore richiesto viene impostato anche sull'indicatore selezionando il resistore R4.

Programma per il firmware del microcontrollore

Autore: M. Ozolin, p. Krasny Yar, regione di Tomsk; Pubblicazione: cxem.net

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