Цікава електроніка

Електронний ключ до сирени

Зарядний пристрій до 10 А

Амперметр - вольтметр на мікроконтролері РІС16F873A

Амперметр та вольтметр постійного струму

на мікроконтролері PIC16F876A

В наш час на автомобільній техніці, мотоциклах, скутерах, комп’ютерах  та ще на величезній більшості сучасної техніці  використовуються акумулятори. Зрозуміло, що їх треба технічно грамотно експлуатувати. Для цього потрібні відповідні прилади. Одним з таких приладів є зарядний пристрій, а в ньому контролером  процесу зарядки є амперметр-вольтметр. Колись ці прилади були зі стрілками, але зараз в сучасних амперметрах та вольтметрах , зроблених по сучасних технологіям, використані цифрові технології, а це значить, що індикація напруги та величина струму будуть показані семисегментними цифровими індикаторами або на екрані  ЛСД індикаторів. Практично у всіх сучасних  цифрових вольтметрах та амперметрах використовуються мікроконтролері. Такі прилади відрізняються від минулих стрілочних  приладів  великою точністю вимірювань.

         Роботу одного з таких приладів  амперметра-вольтметра на мікроконтролері   PIC16F876A  я хочу продемонструвати.

Мікроконтролер (англ. Micro Controller Unit, MCU) - мікросхема, призначена для управління електронними пристроями.

Типовий мікроконтролер поєднує на одному кристалі функції процесора і периферійних пристроїв, містить ОЗУ і (або) ПЗУ. По суті, це однокристальний комп'ютер, здатний виконувати досить прості завдання. В мікроконтролер  інтегровані різні  пристрої введення-виведення,

таймери і інші периферійні пристрої.

На малюнку представлена ​​схема цифрового амперметра і вольтметра.  . Для його нормальної роботи в даній схемі використовується зовнішній кварц на частоту 4 Мгц.  В мікроконтролер  введена, за допомогою програматора,   програма. Можна сказати, що мікроконтролер PIC16F876A це мікрокомп’ютер.  В ньому обробляється інформація про наявні в даний момент величини напруги та струму.  Потім це відображується на семисегментних індикаторах.

         Для відображення інформації використовуються семисегментні світлодіодні індикатори із загальним катодом типу МТ30361.

 У схемі використано двійний операційний підсилювач  LM358.  Один з операційних  підсилювачів DA1.1  використовується в якості повторювача напруги і служить для захисту контролера при позаштатних ситуаціях.  Другий підсилювач мікросхеми DA1.2  працює підсилювачем напруги, яка поступає з резистора  R18  в режимі вимірювання струму. Вимірювання струму проводиться непрямим чином, за допомогою перетворювача  струм-напруга, виконаного операційному LM358 .  Датчиком струму в цій схемі служить резистор R18.  Перевагою такої схеми вимірювання струму полягає в тому, що тут відпадає необхідність точної підгонки  показання амперметра,  можна просто тримером  R1  в досить широких межах виставити необхідні покази.

Сигнал струму навантаження для подальшої оцифровки знімається з навантажувального резистора перетворювача R22.

Регулювання вольтамперметра  полягає в наступному. Після всіх процедур - збірки, програмування, перевірки  подають напругу живлення. Резистором R8 виставляють на виході стабілізатора 7805 напругу +5,12 вольт.

        Підключаємо до приладу  блок живлення з можливістю змінювати вихідну напругу.  Під’єднаємо  навантаження, наприклад,  лампу  розжарення від автомобіля. Для перевірки показів приладу нам потрібний зразковий  амперметр та зразковий вольтметр.

         Спочатку звіряємо покази вольтметра  приладу та зразкового вольтметра. Необхідні покази приладу виставляємо резистором  R7.

         Регуліровка  амперметра  проводиться зразковим амперметром, який послідовно включається з амперметром приладу.  Покази приладу виставляємо резистором R1.