İki Kanal Volt Amper Metre Devresi

Çift kanal amper volt metre devresi LCD ekran üzerinde 2 DC voltaj ve 2 akımın aynı anda ölçülmesi sağlıyor. Voltaj ölçümü: 0-100 VDC veya 0-10 VDC, Akım ölçüm aralığı 0-10A veya 0-1A Devrenin çalışma voltajı 8v-30v DC arasında ve kalibrasyon gerektirmiyor.

Ölçüm cihazının kalbi ATmega8 mikrodenetleyicisidir. ATmega8 ADMUX kaydedicisinde, ölçülen voltajın alındığı giriş sayısı girilir. Aynı zamanda referans voltajın kaynağını gösterir. 2.56V dahili kaynak, harici (AREF pinine bağlı) veya mikrodenetleyiciyi besleyen voltaj. ATmega8 ADCSRA kaydedicisi, dönüştürücü işleminin diğer parametrelerini ayarlamak için kullanılır,

Örneğin: sistem saatinin bölünme derecesi (doğru çalışma için ADC, 50-200 kHz aralığında bir frekansla saatlemeyi gerektirir), çalışma şekli (uygun bitin ayarlanmasından sonra çıkış verilerinin, Serbest Çalışma Modu olarak adlandırılan veya talep üzerine dönüşümün sürekli güncellenmesi), işlemenin tamamlandığını bildirme yöntemi (programın çalışmasını askıya alan bir kesinti ya da kayıt defterinde uygun bir bayrak ayarlama), veri sunum yöntemi (çıkış yazmacı 2×8 bit kapasiteye sahiptir ve saklanan veriler 10 bittir; en eski veya en genç bitleri kullanabilirler).

ATMEGA8 Voltmetre Ampermetre Devre Şeması

Ölçüme başlandığı anda, çoklayıcıdan gelen voltajın mevcut değeri karşılaştırıcıda “kilitlenir”. Kontrol sistemi dahili A/D dönüştürücüyü yönetir: karşılaştırıcının ikinci girişini referans voltajın yarısı ile besler ve ölçülene göre çok düşük veya çok yüksek olup olmadığını kontrol eder. Okunan bit kaydedilir ve bir sonraki adımın belirlenmesinde rol oynar: voltaj çok yüksekse, referans voltajın 1’ini çıkartın; çok küçükse – ekleyin. İkinci bit böyle okunur. Durum, 10 bitin tümü kullanılana kadar tekrarlanır. Her adım, dönüşüm sonucunun gerçek değere daha iyi ve daha iyi bir yaklaşımdır. Bu nedenle, 10 bitlik bir dönüştürücüden okunabilen en büyük değer 1023’tür:

Gerilimleri dijital forma dönüştürmenin bu yöntemi ucuzdur ve uygulanması nispeten kolaydır, ancak tüm dengeleme dönüştürücülerinin özelliği olan bir dezavantajı vardır: anında durdurulan voltaj değerini ölçer, bu da paraziten etkilenmesini olmamasını sağlar. Bu dezavantaj, belirli bir süre boyunca ortalama değeri ölçen çift entegrasyonlu bir dönüştürücünün kullanılmasıyla büyük ölçüde ortadan kaldırılır. Ancak, daha yavaş ve çok daha karmaşık bir yöntemdir.

ATmega8 Mikrodenetleyicide yerleşik olan referans voltaj kaynağı, 2.56 V nominal değerden çok büyük bir dağılıma sahiptir. Bu sapmalar birkaç yüz milivolta ulaşır. Kullanmak için bir kalibrasyon gerekli olacaktır. Sorunları aşmak için LM385-2.5V tipinde bir harici referans voltaj kaynağı kullanılmıştır. Versiyona bağlı olarak, bu uygulama için yeterli olan %1.5 veya %3’lük bir doğruluğa sahiptir. Devre, Zener diyotuyla aynı şekilde devreye bağlandığından, bu daldan akan akım paralel bağlanan iki direnç ile sınırlanır.

A/D dönüştürücü girişleri hassastır: bunlara GND … Vcc aralığından başka voltajların uygulanması önerilmez. Bu nedenle, her biri iki yüksek hızlı silikon diyottan oluşan ayrı bir devre ve içinden geçen akımı sınırlayan bir dirençle korunmuşlardır. Üst durum normal çalışma sırasında ortaya çıkacaktır; giriş voltajı çok yüksek olduğunda orta kısım (üst diyot açılır) ve girişe negatif voltaj uyguladıktan sonra alt kısım (alt diyot açıldıktan sonra).

Mikrodenetleyici için 5 V’luk stabilize voltaj, 7805 entegre stabilizatör tarafından sağlanır. Bu nedenle, sistemi besleyen voltajın minimum değeri 8 V’dur. Kondansatör C4, R1 direnci ile birlikte mikrodenetleyicinin RESET pimlerinin, besleme voltajı uygulandıktan sonra bir saniye boyunca düşük tutulmasını sağlar. Bu, artan başlatma voltajıyla bulunması kolay olan program başlatma sırasında hata riskini önemli ölçüde azaltır.

ATmega8 Mikrodenetleyiciye HD44780 2×16 karakterli bir LCD ekran üzerinden görüntüleme yapar. P1 potansiyometresi ekran kontrastını ayarlamak için kullanılır ve R13 direnci, arka ışık diyotlarından (ekranın arka ışığı varsa) akan akımı sınırlar. J8 konektörü, mikrodenetleyicinin soketten çıkarılmadan programlanması için eklenmiştir. Sigorta (Fusebits) ayarları değiştirlmeyecek yani fabrikada ayarlarında kalacak