Ghép nối đồng hồ vạn năng kỹ thuật số với máy tính. Lược đồ, mô tả

Thư viện kỹ thuật miễn phí

ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Thư viện miễn phí / Sơ đồ của các thiết bị vô tuyến-điện tử và điện

Ghép nối đồng hồ vạn năng kỹ thuật số với máy tính. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Công nghệ đo lường

Bình luận bài viết

Kết nối đồng hồ vạn năng cỡ nhỏ với máy tính cá nhân cho phép xử lý thống kê kết quả của một loạt phép đo. Chẳng hạn, có thể khảo sát sự lan truyền các thông số của một nhóm linh kiện hoặc sự thay đổi điện áp và dung lượng của ắc quy trong quá trình phóng điện. Người ta có thể tưởng tượng một số ứng dụng khác của "song song" như vậy, việc tạo ra chúng được mô tả trong bài viết này.

Gần đây, đồng hồ vạn năng thuộc dòng 830, chẳng hạn như DT830 hoặc M-830, đã trở nên phổ biến trong giới nghiệp dư vô tuyến. Chúng có một lỗi tương đối nhỏ, cho phép chúng được sử dụng cho nhiều phép đo.

Sử dụng thiết bị được đề xuất, bạn có thể nhập dữ liệu từ đồng hồ vạn năng vào máy tính để xử lý thêm. Đồng hồ vạn năng có tính năng này thường có giao diện RS232 và tương đối đắt tiền. Bộ điều hợp đề xuất được thực hiện trên các thành phần rẻ tiền có sẵn rộng rãi. Dữ liệu số được đọc trực tiếp từ các chân ADC của đồng hồ vạn năng và được truyền qua liên kết nối tiếp. Không nên sử dụng đồng hồ vạn năng cho quá trình sàng lọc này, trong đó chip ADC được cài đặt trong phiên bản không khung.

Trái tim của đồng hồ vạn năng sê-ri 830 là ICL7106 ADC (tương tự trong nước của K572PV5; mô tả có thể được tìm thấy trong [1]). Mô tả hoạt động và sơ đồ của đồng hồ vạn năng có thể được tìm thấy trong [2, 3]. ADC tương tác với LCD thông qua điều khiển tĩnh [4] - mỗi phần tử hình ảnh được điều khiển thông qua một đầu ra riêng biệt của vi mạch, tại đó các xung điện áp hình chữ nhật được áp dụng, lệch pha 0° hoặc 180° so với các xung được áp dụng cho màn hình LCD. dây chỉ thị chung. Nếu các pha trên đầu ra LCD trùng nhau, phân đoạn này không bị kích thích.

Thiết bị được đề xuất bao gồm hai phần: một khối để chuyển đổi dữ liệu từ ADC (đồng hồ vạn năng LCD) và một khối để truyền dữ liệu đến máy tính. Trong bộ chuyển đổi, các thanh ghi dịch chuyển CMOS có tải song song DD1-DD3 được sử dụng để xác định trạng thái của các đầu ra điều khiển dòng điện thấp của chỉ báo (Hình 1).

(bấm vào để phóng to)

Thiết bị hoạt động như sau. Ở mức thấp tại chân 1 của các thanh ghi DD1-DD3, tải không đồng bộ được thực hiện. Sau khi mức cao được áp dụng cho chân này (thông qua đường RD), dữ liệu được cố định, được dịch chuyển dọc theo cạnh của các xung đồng hồ ở chân 2. Dữ liệu được lấy từ chân 9 của thanh ghi DD3 đến bus DATA. Vì mã bảy đoạn là dư thừa (các bit này / - "thừa"), thông tin về dấu phẩy có thể được truyền bổ sung trong các bit này. Thông tin này được lấy từ các cực 12 và 16 của đồng hồ vạn năng LCD. Các chân này có thể được kết nối với bộ thu của bóng bán dẫn hoặc trực tiếp với công tắc đa vị trí của đồng hồ vạn năng. Đến lượt mình, công tắc này chuyển chúng trực tiếp sang cực dương của pin (cao). Trạng thái này không cho phép phân biệt dấu phẩy ở mức cao trên chân BP (chân ADC 21). Cả hai dấu phẩy sẽ bị hủy vì có mức cao trên đầu ra 12 và 16 của LCD.

Đơn vị truyền dữ liệu có thể được xây dựng theo nhiều cách khác nhau. Phiên bản đơn giản của nó được hiển thị trong Hình. 2. Nó hoạt động để khớp với cổng LPT và được đặt hoàn toàn trong vỏ đầu nối XS1 phù hợp. Nguồn được cung cấp từ nguồn bên ngoài có điện áp 9 ... 15 V. Các đầu nối XP2 và ХРЗ được kết nối bằng cáp ruy băng phẳng với các đầu nối giao phối tương ứng - IDC-10F. Có thể không có phích cắm XP2 nếu cáp được kết nối trực tiếp với cổng. Khi đầu nối XP2 bị ngắt kết nối, các vi mạch DD1-DD3 bị ngắt điện và đồng hồ vạn năng có thể được sử dụng theo cách thông thường. Việc truyền dữ liệu hoàn toàn được điều khiển bởi máy tính. Mã nguồn của chương trình điều khiển cho DOS nằm trong tệp m_lpt.cpp [5].

Ghép nối DMM với máy tính

Phiên bản nhất định của khối không có lớp cách ly điện, vì vậy nó phải được sử dụng hết sức cẩn thận. Ví dụ: điện áp 30 V đi vào cổng LPT trong quá trình hỏng chip ADC có thể làm hỏng bo mạch chủ.

Để loại bỏ nhược điểm này, một sơ đồ đơn vị truyền dữ liệu phức tạp hơn đã được phát triển (Hình 3). Nó là một bộ vi điều khiển có cách ly điện và truyền dữ liệu qua kênh RS232 nối tiếp. Việc sử dụng bộ vi điều khiển đơn chip giúp giảm thiểu mức tiêu thụ điện năng và giảm kích thước.

(bấm vào để phóng to)

Bộ vi điều khiển PIC12F629 có bộ nhớ chương trình 1024 từ FLASH, bộ nhớ dữ liệu 64 byte, 6 cổng I/O và xung nhịp bên trong 4 MHz. Nó không có bộ thu phát phần cứng (USART), vì vậy giao thức RS232 được sao chép bằng phần mềm. Bộ vi điều khiển được cung cấp năng lượng bởi một bộ tạo xung nhịp 4 MHz bên trong, được cung cấp hiệu chuẩn phần mềm. Ngoài ra, khối có thể sử dụng vi điều khiển PIC12F675, giống hệt PIC12F629 với ADC bốn kênh bổ sung (10 bit). Các tham số khác của các bộ vi điều khiển và tài liệu kỹ thuật này có thể được tìm thấy trong [6, 7].

Lập trình có thể được thực hiện bằng lập trình viên EPIC. Phần sụn được hiển thị trong bảng.

Tất cả các phần tử của khối theo sơ đồ của Hình. 3, ngoại trừ đầu nối XP4, có thể được đặt bên trong vỏ đồng hồ vạn năng, được kết nối với cổng COM bằng cáp modem thông thường.

Dữ liệu thông tin được phát hành trong các gói hai byte theo yêu cầu. Một yêu cầu thông qua bộ ghép quang U3 được hình thành ở chân 7 DD5 bằng cách giảm tín hiệu từ cao xuống thấp, tương ứng với việc máy tính truyền byte 3. Sau khi nhận được yêu cầu, trong vòng 1 ms, dữ liệu được tải từ các thanh ghi DD3-DD2 và được chuyển đổi. Tiếp theo, byte đầu tiên được truyền (4800 ms cho tốc độ 3 bps) và tạm dừng XNUMX ms được duy trì. Sau đó, byte thứ hai được truyền đi và khối truyền dữ liệu bị tắt cho đến khi có yêu cầu tiếp theo.

Định dạng của các byte được truyền được thể hiện trong hình. bốn.

Ghép nối DMM với máy tính

NUM1 - chữ số có nghĩa nhất của LCD, NUM4 - chữ số có nghĩa nhỏ nhất tương ứng. KF - hệ số chia giá trị chỉ báo thu được. Ví dụ: giá trị đọc của chỉ báo (-12,36) sẽ tương ứng với: NUM=1, NUM2=2, NUM3=3. NUM4=6, KF=100, ZNAK=1.

Bộ ghép quang cách ly điện tương đối chậm không thể hoạt động ở tốc độ cao hơn 9600 bps, mặc dù 2400 bps là đủ trong thiết bị này. Phần sụn vi điều khiển chỉ định tốc độ truyền là 4800 bps. Nút đầu ra của thiết bị truyền dẫn được thực hiện trên các bộ ghép quang U1 và U2 theo sơ đồ đối xứng. Các mức khác nhau ở chân 5 và 6 của DD5 bật đi-ốt phát quang của một trong các bộ ghép quang. Điện trở R5 và R6 được sử dụng để bảo vệ cổng COM trong trường hợp lắp đặt không đúng cách hoặc các trục trặc khác. Mạch yêu cầu bộ ghép quang (U3) được thực hiện theo mạch không đối xứng. Điốt VD1 dùng để bảo vệ đèn LED của bộ ghép quang khỏi điện áp ngược ở đầu vào.

Bây giờ một vài lời về hoạt động của phần mềm. Phần mềm điều khiển cho máy tính và bộ điều khiển PIC được xây dựng theo cùng một cách [8]. Mỗi chu kỳ chuyển đổi dữ liệu số từ màn hình LCD vạn năng bao gồm các bước sau. Đầu tiên, thông tin được ghi (ghi) vào các thanh ghi, sau đó được dịch chuyển tuần tự và đọc vào bộ nhớ, tất cả các chữ số được đảo ở mức cao tại chân 21 (BP) của ADC, dấu, dấu phẩy và chữ số bậc cao của LCD được đọc, các chữ số còn lại của LCD được chuyển đổi, kiểm tra lỗi. Chương trình dành cho bộ điều khiển PIC cũng gói dữ liệu thành hai byte và truyền chúng qua kênh nối tiếp.

(bấm vào để phóng to)

Thay vì các bộ ghép quang U1, U2 được chỉ ra trong sơ đồ, bạn có thể sử dụng thiết bị kép TLP521-2. Tụ C2, C3 - K50-35 hoặc tụ nhỏ khác. Tụ điện C1, C4 - gốm. Điện trở - bất kỳ, được thiết kế để gắn trên bề mặt (kích thước 1206). Loại đầu nối XS1 phụ thuộc vào cáp mở rộng được sử dụng (trong sơ đồ, nó được chỉ định cho cáp máy in tiêu chuẩn).

Bảng mạch in được chế tạo riêng cho mẫu đồng hồ vạn năng hiện có và được đặt bên trong nó. Chip DD1-DD3 được gắn trên bề mặt của bảng mạch in ở cả hai mặt. Trên cùng một bảng mạch in, các thành phần của thiết bị được hiển thị trong Hình. 3. Đầu cắm XP4 được lắp trực tiếp trên vỏ đồng hồ vạn năng.

Bạn có thể sử dụng một thiết bị tương tự đã nhập của thanh ghi KR1564IR9 - 74NS165 trong hộp gắn trên bề mặt. Sau đó, các vi mạch DD1-DD3 được gắn trên bảng mạch in một mặt có kích thước 50x13 mm và các phần tử còn lại được gắn trên bảng mạch in riêng biệt. Tuy nhiên, do khoảng cách chốt giảm (1,27 mm) nên việc lắp đặt phức tạp hơn nhiều.

Trong bộ điều chỉnh điện áp DA1, có thể sử dụng 78L05, KR1157EN5A hoặc KR1157EN502A, có tính đến sự khác biệt trong việc đánh số chân.

Phần mềm vi điều khiển

Văn chương

Biryukov S. Ứng dụng của ADC KR572PV5. - Đài phát thanh, 1998, số 8, tr. 62-65.
Afonsky A., Kudrevatykh E., Pleshkova T. Đồng hồ vạn năng nhỏ gọn M-830V. - Đài phát thanh, 2001, số 9, tr. 25-27.
Sadchenkov D. A. Đồng hồ vạn năng số hiện đại. - M.: SOLON-R, 2001.
Thư viện linh kiện điện tử. Số 8: Chất chỉ thị tinh thể lỏng của DATA International - M.: DODEKA, 1999
.
DS41190A. Bảng dữ liệu PIC12F629 / 675. .
Novikov Yu. V., Kalashnikov O. A., Gulyaev S. E. Phát triển các thiết bị giao tiếp cho máy tính cá nhân như IBM PC. - M.: ECOM., 1998.

Tác giả: V.Stepnev, Moscow

Xem các bài viết khác razdela Công nghệ đo lường.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con 06.05.2024

Những âm thanh xung quanh chúng ta ở các thành phố hiện đại ngày càng trở nên chói tai. Tuy nhiên, ít người nghĩ đến việc tiếng ồn này ảnh hưởng như thế nào đến thế giới động vật, đặc biệt là những sinh vật mỏng manh như gà con chưa nở từ trứng. Nghiên cứu gần đây đang làm sáng tỏ vấn đề này, cho thấy những hậu quả nghiêm trọng đối với sự phát triển và sinh tồn của chúng. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng việc gà con ngựa vằn lưng kim cương tiếp xúc với tiếng ồn giao thông có thể gây ra sự gián đoạn nghiêm trọng cho sự phát triển của chúng. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng ô nhiễm tiếng ồn có thể làm chậm đáng kể quá trình nở của chúng và những gà con nở ra phải đối mặt với một số vấn đề về sức khỏe. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những tác động tiêu cực của ô nhiễm tiếng ồn còn ảnh hưởng đến chim trưởng thành. Giảm cơ hội sinh sản và giảm khả năng sinh sản cho thấy những ảnh hưởng lâu dài mà tiếng ồn giao thông gây ra đối với động vật hoang dã. Kết quả nghiên cứu nêu bật sự cần thiết ... >>

Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

Trong thế giới công nghệ âm thanh hiện đại, các nhà sản xuất không chỉ nỗ lực đạt được chất lượng âm thanh hoàn hảo mà còn kết hợp chức năng với tính thẩm mỹ. Một trong những bước cải tiến mới nhất theo hướng này là hệ thống loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D mới, được giới thiệu tại sự kiện Thế giới Samsung 2024. Samsung HW-LS60D không chỉ là một chiếc loa mà còn là nghệ thuật của âm thanh kiểu khung. Sự kết hợp giữa hệ thống 6 loa có hỗ trợ Dolby Atmos và thiết kế khung ảnh đầy phong cách khiến sản phẩm này trở thành sự bổ sung hoàn hảo cho mọi nội thất. Samsung Music Frame mới có các công nghệ tiên tiến bao gồm Âm thanh thích ứng mang đến cuộc hội thoại rõ ràng ở mọi mức âm lượng và tính năng tối ưu hóa phòng tự động để tái tạo âm thanh phong phú. Với sự hỗ trợ cho các kết nối Spotify, Tidal Hi-Fi và Bluetooth 5.2 cũng như tích hợp trợ lý thông minh, chiếc loa này sẵn sàng đáp ứng nhu cầu của bạn. ... >>

Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang 05.05.2024

Thế giới khoa học và công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh chóng, hàng ngày các phương pháp và công nghệ mới xuất hiện mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một trong những đổi mới như vậy là sự phát triển của các nhà khoa học Đức về một phương pháp mới để điều khiển tín hiệu quang học, phương pháp này có thể dẫn đến tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực quang tử học. Nghiên cứu gần đây đã cho phép các nhà khoa học Đức tạo ra một tấm sóng có thể điều chỉnh được bên trong ống dẫn sóng silica nung chảy. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng lớp tinh thể lỏng, cho phép người ta thay đổi hiệu quả sự phân cực của ánh sáng truyền qua ống dẫn sóng. Bước đột phá công nghệ này mở ra triển vọng mới cho việc phát triển các thiết bị quang tử nhỏ gọn và hiệu quả có khả năng xử lý khối lượng dữ liệu lớn. Việc điều khiển phân cực quang điện được cung cấp bởi phương pháp mới có thể cung cấp cơ sở cho một loại thiết bị quang tử tích hợp mới. Điều này mở ra những cơ hội lớn cho ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Robot của NASA để giúp người trên trái đất 05.07.2014

Một thiết bị robot có tên "Robonaut 2" đã được NASA đưa lên ISS vào năm 2011. Về cấu trúc của nó, cơ chế tương tự như một người và có cánh tay và bàn tay, nhờ đó anh ta có thể thực hiện một số hoạt động nhất định. Đúng vậy, cho đến gần đây robot không có chi dưới. Nhưng trong chuyến bay hồi tháng 2 của tàu chở hàng Dragon, được phóng lên ISS bằng phương tiện phóng SpaceX, các chuyên gia tại trạm đã nhận được một cặp "chân" mới cho kế hoạch nâng cấp Robonaut XNUMX.

Ban đầu, các nhà phát triển của Robonaut 2 coi nó như một sự thay thế trong tương lai cho các phi hành gia khi thực hiện công việc nguy hiểm ngoài không gian. Đổi lại, những phát triển được áp dụng hóa ra lại thành công và hứa hẹn phát triển hơn nữa, đến nỗi NASA đã quyết định tiến hành một dự án tập trung vào việc tạo ra một sự thay đổi trái đất của robot để thực hiện các nhiệm vụ khác.

Cơ quan vũ trụ có kế hoạch biến thiết bị Robonaut thành một bộ xương ngoài chính thức, mô hình của nó được gọi là "X1". Cơ chế biến đổi, trước hết, được tạo ra để tạo điều kiện thuận lợi cho công việc của các phi hành gia trong tình trạng không trọng lượng. Thiết kế cũng là một mô phỏng phổ quát. Được lập trình để chống lại chuyển động của một phi hành gia mặc bộ xương ngoài, X1 cho phép bạn chống lại chứng teo cơ một cách hiệu quả trong quá trình luyện tập.

Tuy nhiên, đối với bộ xương ngoài, cũng có những ứng dụng thay thế đã có trong điều kiện trọng lực quen thuộc. X1 có giá trị đặc biệt đối với những người phải ngồi xe lăn sau khi bị đột quỵ hoặc những người bị liệt chi dưới hoặc chi trên do hậu quả của các bệnh khác. Việc giới thiệu X1 cho nhu cầu y học dường như là ứng dụng phù hợp và hứa hẹn nhất của một thiết kế công nghệ cao và đắt tiền như vậy.

Đổi lại, có thể khẳng định rằng chính nhờ dự án Robonaut mà chiếc găng tay RoboGlove đã xuất hiện. Ban đầu, nó cũng được chú trọng để trở thành một thuộc tính của thiết bị của các nhà thám hiểm không gian người Mỹ. Với sự trợ giúp của nó, các phi hành gia, khi làm việc trên ISS hoặc ngoài không gian, sẽ tăng lực kéo với bề mặt.

Bao gồm các đường gân nhân tạo mềm dẻo, găng tay robot không chỉ cho phép xác định lực nắm tay bằng các cảm biến tích hợp. Thiết bị có thể mang lại cảm giác cầm nắm đồ vật an toàn và thoải mái hơn, hoặc ngược lại - bạn phải nỗ lực thêm để vượt qua lực cản do RoboGlove đặc biệt tạo ra.

Telemedicine cũng được coi là một hướng đi đầy hứa hẹn và không kém phần quan trọng trong những phát triển của NASA. Nó cung cấp một tập hợp các biện pháp và hệ thống cho mục đích truyền từ xa của họ bằng cách sử dụng các công nghệ viễn thông. Thực hành tư vấn với sự trợ giúp của y học từ xa là cần thiết để nâng cao trình độ kiến thức và phương pháp chẩn đoán trong điều trị, trao đổi dữ liệu nhanh nhất có thể giữa các bác sĩ chuyên khoa, cũng như để điều tra nhanh các bệnh và kiểm soát bệnh sau đó.

Thử nghiệm mô hình Robonaut tại một cơ sở y tế ở Houston đã chứng minh rằng thiết bị này khi được điều khiển từ xa có thể đưa kim vào tĩnh mạch của bệnh nhân một cách chính xác và chính xác.

Tin tức thú vị khác:

▪ Ăn côn trùng tốt cho đường ruột

▪ PHILIPS DVP 630: đầu đĩa DVD giá rẻ cho thị trường Nga

▪ Suy ngẫm về các chủ đề trừu tượng dẫn đến cảm hứng

▪ Khối lượng neutrino đo được

▪ Trọng lực có thể tạo ra ánh sáng

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần trang web Chống sét. Lựa chọn bài viết

▪ bài báo Người máy trong nước. Lịch sử phát minh và sản xuất

▪ bài viết Pfeiffer giàu có người Đức đã phân chia tài sản thừa kế của mình một cách xảo quyệt như thế nào? đáp án chi tiết

▪ bài báo huấn luyện viên trưởng. Mô tả công việc