Vôn kế tích hợp trên PIC12F675. 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

Vôn kế tích hợp trên PIC12F675. 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

Trong thiết bị này, tác giả đã sử dụng một phương pháp ban đầu để điều khiển đèn chỉ báo LED gồm bốn chữ số, bảy phần tử với tín hiệu chỉ từ bốn chân vi điều khiển. Chương trình vi điều khiển cung cấp hiệu chuẩn tự động của vôn kế.

Kết nối truyền thống của đèn báo kỹ thuật số LED với bộ vi điều khiển thông qua bộ chuyển đổi nối tiếp sang song song 74HC595 yêu cầu sử dụng ba đầu ra của vi điều khiển để điều khiển bộ chuyển đổi mã và thêm một đầu ra cho mỗi chữ số của đèn báo. Do đó, một chỉ báo bốn chữ số yêu cầu bảy chân. Điều này làm cho không thể sử dụng các chỉ báo như vậy với các bộ vi điều khiển có công suất thấp, chẳng hạn như với PIC12F675, chỉ có sáu chân (không bao gồm các chân nguồn).

Tôi đề xuất kết hợp điều khiển của bộ chuyển đổi mã và các bit chỉ báo chỉ sử dụng bốn đầu ra của vi điều khiển. Đồng thời, thuật toán được nhúng trong chương trình sẽ đảm bảo rằng chỉ báo không ảnh hưởng đến hoạt động với bộ chuyển đổi và chiếu sáng ký sinh của các phần tử chỉ báo.

Như thường lệ, thông tin được hiển thị trên chỉ báo từng chút một theo các yêu cầu ngắt từ bộ hẹn giờ của vi điều khiển, sau đó là khoảng thời gian 2 ms. Quy trình xử lý mỗi yêu cầu bao gồm năm giai đoạn. Ở giai đoạn đầu tiên, nó đặt mức thấp ở chân 10 của chip 74HC595, do đó đặt lại thanh ghi dịch chuyển của nó. Giai đoạn này là giai đoạn duy nhất mà dòng điện ký sinh chạy qua các phần tử chỉ báo, nhưng do thời lượng xung của nó chỉ là 1 μs với chu kỳ lặp lại là 2000 μs, nên ánh sáng ký sinh không thể nhận thấy ngay cả trong bóng tối.

Ở giai đoạn thứ hai, mức chênh lệch tăng ở chân 12 của chip 74HC595 sẽ ghi lại nội dung XNUMX của thanh ghi dịch chuyển vào thanh ghi giữ. Điều này hoàn toàn dập tắt các chỉ số.

Ở giai đoạn thứ ba, thông tin được nạp vào thanh ghi dịch chuyển của vi mạch 74HC595 với mã nối tiếp do vi điều khiển tạo ra ở chân 14 của vi mạch. Chân 11 của nó nhận xung clock.

Ở giai đoạn thứ tư, với sự chênh lệch mức tăng dần ở chân 12 của vi mạch 74HC595, thông tin từ thanh ghi dịch chuyển của nó sẽ đi vào thanh ghi lưu trữ và do mức cao ở cực âm, quá trình phóng điện của chỉ báo vẫn bị dập tắt.

Ở giai đoạn thứ năm, trên cực âm chung của quá trình phóng điện, dự định đầu ra mã song song với đầu ra của vi mạch 74HC595, chương trình đặt mức thấp, bật các phần tử của nó theo mã này. Điều này hoàn thành quá trình xử lý ngắt và trạng thái chỉ báo đã đặt không thay đổi cho đến lần ngắt tiếp theo.

Để điều khiển chỉ báo tám chữ số, cần có tám đầu ra vi điều khiển. Trong trường hợp này, các tín hiệu từ bốn đầu ra bổ sung chỉ đơn giản là điều khiển các mức trên cực âm của sự phóng điện. Cần lưu ý rằng trong trường hợp này, có thể sử dụng các chỉ báo có cả cực âm chung và cực dương chung, kết nối các phần tử hoặc phóng điện tương ứng với đầu ra của bộ chuyển đổi mã. Vì những lý do được nêu dưới đây, nên tổ chức từng yếu tố chỉ báo động trong trường hợp đầu tiên và từng chút một trong trường hợp thứ hai.

Bây giờ chúng ta hãy nói về một vôn kế sử dụng nguyên tắc được mô tả.

Đặc điểm kỹ thuật chính

Điện áp đo được, V ....... 0 ... 80
Độ phân giải đo, V ....... 0,1
Độ chính xác ....... 0,5% + đơn vị ml. res.
Điện áp cung cấp, V ...... 7 ... 15
Dòng tiêu thụ, mA, không hơn ....... 30

Mạch vôn kế được hiển thị trong hình. 1. Nó sử dụng chỉ báo động từng phần tử. Tại mỗi thời điểm, một mức cao được đặt trên cực dương của một nhóm các phần tử có cùng tên của tất cả các bit của chỉ báo HG1. Trên các cực catốt chung của các lần phóng điện trong đó các phần tử này sẽ phát sáng, mức thấp được đặt, nếu không thì mức cao. Xin lưu ý rằng các yếu tố cùng tên có thể được bao gồm đồng thời trong tất cả các danh mục, nhưng chỉ có một yếu tố được bao gồm trong mỗi danh mục tại thời điểm hiện tại. Đó là lý do tại sao nó được chọn để kết nối cực dương của các phần tử với đầu ra của vi mạch DD2, công suất tải cao hơn đầu ra của vi điều khiển.

Cơm. 1. Mạch vôn kế (bấm vào để phóng to)

Với khoảng thời gian gián đoạn là 2 ms, tốc độ làm mới hình ảnh trên chỉ báo là 64 Hz và mắt thường không thể nhận thấy hiện tượng nhấp nháy của nó. Phương pháp chỉ báo động được chọn cũng giúp giảm một nửa số lượng điện trở (R4-R7) giới hạn dòng điện qua đèn LED chỉ báo.

Vi điều khiển PIC12F675-I / P (DD1) vẫn trống trong chỉ báo động của các dòng I / O GP0 và GP3. Cái đầu tiên được sử dụng làm đầu vào ADC; điện áp đo được được cấp cho nó thông qua bộ chia R1R2. Trên dòng GP3, trong trường hợp không có nút nhảy S1, nhờ điện trở R3, mức logic cao được đặt, đóng vai trò là tín hiệu đặt vôn kế ở chế độ hiệu chuẩn. Nếu jumper được cài đặt, mức trên chân này thấp và vôn kế hoạt động bình thường.

Khi bạn bật vôn kế lần đầu tiên khi thiếu cầu nối S1, đèn báo HG1 sẽ hiển thị với một dấu hiệu nhấp nháy ngoài cùng bên phải. Ở trạng thái này, điện áp càng gần 80 V càng tốt nên được đặt vào đầu vào của thiết bị, điều khiển nó bằng một vôn kế mẫu. Với kết nối ngắn hạn của các miếng tiếp xúc dành cho jumper S1, thiết bị sẽ tính toán và ghi nhớ hệ số hiệu chuẩn và sẽ sử dụng nó trong tương lai.

Tuy nhiên, 80 V là một điện áp khá lớn và không loại trừ những khó khăn trong việc lấy nó. Trong trường hợp này, trong khi chỉ báo giá trị của điện áp tham chiếu, thiết bị phải được tắt và bật lại. Chỉ báo sẽ hiển thị , và ở lần tắt và bật tiếp theo - , , lại và xa hơn trong một vòng tròn. Hiệu chuẩn nên được thực hiện ở điện áp có sẵn cao nhất của các giá trị này. Điện áp tham chiếu càng cao, hiệu chuẩn càng chính xác. Nếu tại thời điểm hiệu chuẩn, điện áp đầu vào khác quá nhiều so với điện áp tham chiếu, thì hệ số sẽ không được tính và chỉ báo sẽ hiển thị

Sau khi hiệu chỉnh, hãy tắt vôn kế và cuối cùng là cài đặt nút nhảy S1, nếu không, bạn sẽ phải lặp lại mọi thứ vào lần bật tiếp theo. Vôn kế cũng có thể hoạt động mà không cần hiệu chuẩn nếu nút nhảy S1 đã được cài đặt khi bật lần đầu tiên. Trong trường hợp này, nó sử dụng hệ số được viết trong chương trình, nhưng sai số có thể vượt quá 10%. Điều này sẽ được cảnh báo bằng dấu chấm đi kèm ở chữ số ngoài cùng bên phải của chỉ báo.

Chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số được thực hiện ở chế độ "ngủ" của bộ vi điều khiển để giảm nhiễu từ các nút vận hành của nó. Từ trạng thái này, nó sẽ tự động thoát khi kết thúc quá trình chuyển đổi.

Thiết bị được cung cấp điện áp 5 V, thu được bằng cách sử dụng bộ điều chỉnh điện áp tích hợp DA1. Bạn chỉ có thể sử dụng bộ ổn định 78L05 thay vì bộ ổn định được chỉ ra trong sơ đồ như là phương sách cuối cùng, vì độ ổn định của điện áp đầu ra của nó kém hơn nhiều. Không làm giảm các tham số, bạn có thể sử dụng bộ ổn định LP2951. Đi-ốt Zener VD1 cho điện áp 5,6 V, cùng với đi-ốt bảo vệ bên trong của vi điều khiển, bảo vệ thiết bị sau khỏi bị hư hại khi điện áp đo được vượt quá giá trị cho phép. Nếu không có bộ giới hạn, điện áp cung cấp cho vi điều khiển trong tình huống này có thể tăng lên nghiêm trọng.

Thiết bị này được lắp ráp trên một bảng mạch in 40x36 mm làm bằng sợi thủy tinh lá dày một mặt dày 1,5 mm, như trong hình. 2. Hầu hết các điện trở và tụ điện đều có kích thước 0805 để gắn trên bề mặt. Điện trở R1 để hoạt động đáng tin cậy ở điện áp cao được sử dụng với công suất đầu ra là 0,5 W. Tụ điện C1 có thể được lắp đặt cả gốm và oxit đầu ra, trong đó bảng có chỗ được đánh dấu C1'. Chỉ báo FYQ-3641AHR-11 có thể được thay thế bằng một chỉ báo khác từ sê-ri 3641A hoặc sê-ri 3631A ba chữ số mà không cần làm lại bảng. Một bức ảnh của bảng lắp ráp của thiết bị được hiển thị trong hình. 3.

Vôn kế tích hợp trên PIC12F675
Cơm. 2. PCB

Vôn kế tích hợp trên PIC12F675
Cơm. 3. Ảnh chụp bảng thiết bị đã lắp ráp

Chương trình vi điều khiển được viết bằng ngôn ngữ C trong môi trường phát triển MikroC.

Có thể tải xuống tệp PCB ở định dạng Sprint Layout 5.0 và chương trình vi điều khiển từ ftp://ftp.radio.ru/pub/2016/04/voltmeter.zip.

Tác giả: B. Balaev

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

Tên lửa trên nến 02.09.2003

Parafin được sử dụng ở đâu? Trước hết - trong sản xuất nến. Tuy nhiên, tại một trong những trung tâm nghiên cứu của bộ vũ trụ Mỹ NASA, họ đang thử nghiệm một động cơ tên lửa trên parafin.

Đây là cái gọi là nhiên liệu lai, trái ngược với chất rắn (thuốc súng) và chất lỏng (ví dụ, dầu hỏa với oxy lỏng). Oxy lỏng được cung cấp dưới áp suất cao đến bề mặt của một "ngọn nến" dày được lấp đầy vào buồng đốt.

Hóa ra parafin cháy nhanh hơn gấp ba lần so với nhiên liệu lai được biết đến từ trước đến nay. Ngoài ra, nó hoàn toàn không độc hại, an toàn với môi trường, không cháy nổ. Các tên lửa chạy bằng nến đầu tiên dự kiến sẽ cất cánh sau XNUMX năm nữa.

Tin tức thú vị khác:

▪ Loa không dây Huawei Sound Joy

▪ Microsoft sẽ nghèo hơn

▪ Tạo ra một dây thần kinh nhân tạo để chống lại cơn đau mãn tính

▪ Mắt bướm đêm giúp X quang

▪ Vật liệu mới cho màn hình OLED với bóng bán dẫn IGZO-TFT

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

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

▪ phần của trang web Các nguồn năng lượng thay thế. Lựa chọn bài viết

▪ bài viết Hậu quả lâu dài của các yếu tố có hại, chấn thương và gây tổn hại. Những điều cơ bản của cuộc sống an toàn

▪ bài viết Thế giới đã hình thành như thế nào, theo Homer và nhóm Orphics? đáp án chi tiết

▪ bài báo Huyết học. Mô tả công việc

▪ bài viết Quản lý 300 tải qua LPT. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài báo Chỉ báo trạng thái đèn chiếu sáng từ xa. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web