Этот прибор был разработан для измерения выходного напряжения и тока в блоке питания. Для измерения тока используется специальный шунтирующий резистор. Прибор может включать и выключать вентилятор, для обдува радиатора, при достижении определённого тока и напряжения. Уровень тока и напряжения, при котором вентилятор включается можно настроить при помощи специальной кнопки.
Технические характеристики
- Микроконтроллер ATmega8 в качестве основы прибора
- Дисплей на контроллере HD44780
- Диапазон измеряемого напряжения 0-30В
- Точность измерения напряжения 10 мВ
- Точность измерения тока 10 мА
- Оносторонняя печатная плата
- Совместимость с другими LCD-дисплеями на контроллере HD44780
Схема
В списке деталей, приведённом ниже, есть элементы с пометкой «не используется». Их не требуется устанавливать, т.к. они были необходимы предыдущей версии прибора. Возможно, схема и печатная плата будут исправлены позже.
Печатная плата
В архиве по ссылке есть две версии платы отзеркаленная и не отзеркаленная. Для разных способов изготовления печатной платы нужна та или иная версия для получения правильной платы. При монтаже печатной платы не забудьте припаять две перемычки и расположить микросхему U2 на радиаторе.
После того, как на плату запаяете все детали, необходимо:
— поставить 2 перемычки на плате
— поставить перемычку вместо L1
— посадить на радиатор элемент U2
— обратить внимание на полярность элементов D1 и D2
Список элементов
Элемент
Значение
Корпус
Примечание
R1
100k
1206
R2
100k
1206
R3
10k
Потенциометр
R4
30k
1206
R5
10k
1206
R6
10k
1206
R7
7k5
1206
R8
7k5
1206
R9
500R
Потенциометр
R10
500R
Потенциометр
R11
5k1
1206
C1
100n
1206
C2
100n
1206
C3
100n
1206
C4
100n
1206
Не используется
C5
100n
1206
Не используется
C6
100n
1206
Не используется
C7
100n
1206
Не используется
C8
100n
1206
Не используется
C9
100n
1206
Не используется
C10
22u/6V
SMD A
C11
10n
1206
Опциональный элемент — защищает Q1 против скачка напряжения после выключения вентилятора.
C12
10u/50V
L1
47u
1210
Не используется — закоротите на плате
D1
диод
SMD A
Опциональный элемент — защищает Q1 против скачка напряжения после выключения вентилятора.
D2
диод
SMD A
например SK310A
U1
7805
TO-252
Стабилизатор напряжения +5V, например LM7805
U2
7812
TO220
Стабилизатор напряжения +12V, например LM7812
U3
ATMEGA8
TQFP32
LCD
GOLDPIN
1×16
J1
GOLDPIN
1×2
FAN_CON — разъем для вентилятора
J2
GOLDPIN
1×1
+12V_CON — опциональный +12V разъем
J3
GOLDPIN
1×1
+35V_CON — главный разъем питания
J4
GOLDPIN
1×3
S1
выключ.
Q1
MOSFET N
SOT-23
e.g. BSS-138 (вентилятор менее 200мА)
Прошивка
При использовании микроконтроллера в TQFP корпусе, его проще прошить после монтажа на плату. Я сделал так, что микроконтроллер можно прошить через разъем для подключения ЖК дисплея. В качестве кабеля для прошивки микроконтроллера я использую кабель от старого жесткого диска. Помните, что при прошивке на схему необходимо подавать +5V питания. В зависимости от конструкции вашего программатора, он сам подаст это напряжение, или его придется брать с дополнительного блока питания.
После подключения к микроконтроллеру программатора, проверьте, распознает – ли программатор микроконтроллер. Если все в порядке, вы можете прошивать микроконтроллер. FUSE-биты необходимо выставить на работу микроконтроллера от встроенного RC генератора с частотой 1 МГц. Если микроконтроллер новый, этого делать не требуется. Поле прошивки микроконтроллера вы можете подключать ЖК-дисплей. Рекомендуется подключать его при помощи разъёма, для возможности обновления прошивки в будущем.
LCD Pin number
LCD signal
΅C signal/Pin
Prog signal
1
GND
GND
GND
2
VCC
VCC
VCC
4
RS
SCK / PB.5
SCK
5
RW
MISO / PB.4
MISO
6
EN
MOSI / PB.3
MOSI
10
D3
RESET
RESET
Подключение
Разъемы и элементы регулировки прибора
S1 – Кнопка настройки
При нажатии этой кнопки на дисплей выводятся значения шунтирующего резистора. Если номинал резистора известен, то нажимайте кнопку до появления на дисплее соответствующего значения. Если номинал резистора неизвестен, то установите на него точный мультиметр, и подбирайте значения резистора до тех пор, пока показания прибора и мультиметра не совпадут. После установки значения резистора, кнопка не должна быть нажата в течение 5 секунд. После этого необходимо назначить ток, при котором вентилятор будет включаться.
R9 – настройка точности в точном поддиапазоне измерений
Чтобы уменьшить ошибки АЦП ошибки, диапазон измерения разделен на два поддиапазона 0-10V и 10-30V. Для подбора точного значения резистора подключите вольтметр к выходу блока питания с напряжением 9V, и меняйте значение резистора до тех пор, пока показания вольтметра и прибора будут равны.
R10 – настройка точности в грубом поддиапазоне измерений
Примерно тоже самое что R9, но для диапазона измерений 10-30V. На выходе блока питания необходимо напряжение около 19V.
R3 – настройка контрастности ЖК-дисплея
Проворачивайте потенциометр до тех пор, пока на ЖК-дисплее не появится четкое изображение.
J1 – подключение вентилятора
Прикрепите + вентилятора к 1 выводу разъема, — ко второму.
J2 – +12V
Если у вас в блоке питания есть постоянная линия +12 В, подключите её эти к контактам. В этом случае вы не должны монтировать U2 на печатной плате. Это хорошо, т.к. вы убираете лишний источник тепла. Если у вас нет постоянной линии +12 В, то оставьте контакты неподключенными.
J3 – +35V
Напряжение с диодного моста, которое идет на U2. Возможно, на этот контакт нужно подавать меньшее напряжение – всё зависит от типа использованной вами U2. Этот вывод должен быть подключен, даже если +12V уже подключено к J2.
J4 – сигнал для измерения напряжения и тока
Прибор предназначен для измерения тока и напряжения в блоке питания. Значение тока вычисляется из падения напряжения на шунтирующем резисторе.
Контакт 1 — измерение напряжения — подключается к + блока питания.
Контакт 2 — измерение тока – подключается к — блока питания.
Контакт 3 — GND – подключается к выводу шунтирующего резистора, противоположному подключенному к блоку питания.
Список радиоэлементовОбозначение
Тип
Номинал
Количество
ПримечаниеМагазинМой блокнот
U1
Линейный регуляторLM78051
TO-252U2
Линейный регуляторLM78121
TO-220U3
МК AVR 8-битATmega81
TQFP32Q1
MOSFET-транзисторBSS1381
SOT-23D1, D2
Диод ШотткиSK310A2
SMD AС1-С9
Конденсатор100 нФ9
1206С10
Электролитический конденсатор22 мкФ 6В1
SMD AС11
Конденсатор10 нФ1
1206С12
Электролитический конденсатор10 мкФ 50В1
R1, R2
Резистор100 кОм2
1206R3
Подстроечный резистор10 кОм1
R4
Резистор30 кОм1
1206R5, R6
Резистор10 кОм2
1206R7, R8
Резистор7.5 кОм2
1206R9, R10
Подстроечный резистор500 Ом2
R11
Резистор5.1 кОм1
1206S1
Выключатель1
L1
Катушка индуктивности47мкГн1
LCD
LCD-дисплей1*161
Добавить все
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- volt_amper_meter.rar (36 Кб)