UNI-T UT61E multimetre, RS-232 tabanlı arayüz üzerinden bilgisayara bağlanarak ölçüm verilerini ekrana aktarma ve kayıt alma özelliğine sahiptir. Ancak bu yöntemde kayıt işlemi için bilgisayar veya dizüstü bilgisayarın açık tutulması gerekir. Bu da uzun süreli ölçümlerde veya taşınabilir kullanımda pratik değildir. Orijinal projede bu sorunu çözmek için, powerbank ile beslenebilen ve ölçüm verilerini doğrudan SD karta yazabilen bağımsız bir logger tasarlanmış.
Veri aktarımı, multimetredeki kızılötesi LED ile arayüz kablosundaki fotodedektör üzerinden, yani galvanik izolasyon korunacak şekilde gerçekleştirilmiş.
Bu çözüm sayesinde UNI-T UT61E ile yapılan gerilim ve akım ölçümleri bilgisayara ihtiyaç duymadan CSV formatında kaydedilebilmektedir.
Proje üç ana bölümden oluşmaktadır: ilk bölümde multimetrenin kızılötesi çıkışını USB Type-C bağlantılı bir dönüştürücüye uyarlayan konvertör kısmı, ikinci bölümde microSD kart kullanan logger donanımı, üçüncü bölümde ise kayıt mantığını yöneten yazılım anlatılmaktadır. Orijinal içerikte ayrıca 3D baskı ile hazırlanmış özel muhafaza kullanıldığı belirtilmektedir.
1) Konvertör bölümü
İçerik
UNI-T UT61E’nin standart kablosu, kızılötesi alıcılı ve RS-232 çıkışlı yapıda verilmiştir. Bu kablo, güncel bilgisayarlarda doğrudan kullanım açısından çok pratik değildir; çoğu zaman ayrıca USB dönüştürücü gerektirir. Bu nedenle projede CH340 kontrollü, Type-C çıkışlı düşük maliyetli bir UART kartı kullanılarak daha modern ve taşınabilir bir bağlantı elde edilmiştir.
Kullanılan CH340 kartında 3.3V hattına giden yol kesilip 5V tarafına köprü alınmış; ardından orijinal IR alıcı devresi üzerinde bazı bileşen değişiklikleri yapılmıştır.
Orijinal devrede yer alan C202 kondansatörü yerine köprü uygulanmış, R204 direnci 1.5 kΩ ile değiştirilmiş ve ek olarak BC847 benzeri NPN SMD transistor ile 10 kΩ direnç eklenmiştir. Böylece IR alıcı devresi, CH340 tabanlı UART dönüştürücü ile uyumlu hale getirilmiştir.
İstenirse bu dönüştürülmüş IR alıcı, orijinal gövde içine geri yerleştirilebilir; istenirse iki kart için ayrı bir 3D baskı muhafaza hazırlanabilir. Proje sahibinin hazırladığı tasarımda IR alıcı bir tarafa, UART kartı diğer tarafa konumlandırılmıştır. Type-C soketinin mekanik olarak zorlanmaması için de muhafaza içinde sabitleme yapılmıştır.
Bu ilk aşamanın sonunda cihaz multimetreye takıldığında, ölçüm verilerini bilgisayara başarıyla iletebilen daha kompakt ve güncel bir arayüz elde edilmiş olur.
2) Logger donanımı
Bağımsız kayıt cihazı tarafında iki temel modül kullanılmıştır: bir Arduino Pro Mini sınıfı kart ve bir microSD kart adaptörü. Orijinal projede ayrıca küçük boyutlu LGT8F328P-SSOP20 kartın da başarıyla kullanıldığı belirtilmiştir. Logger için yine özel bir gövde tasarlanmış; muhafaza iki parça halinde hazırlanarak 3D baskı sırasında destek ihtiyacı azaltılmıştır. PET-G ile baskı alındığında destek temizlemenin zor olması nedeniyle bu yaklaşım tercih edilmiştir.
Arduino ile SD kart modülü arasında klasik SPI bağlantısı kullanılmıştır. Hatlar şu şekilde verilmiştir: MOSI = D11, MISO = D12, SCK = D13 ve CS = D9. Kod içinde CS pini değiştirilebildiği için ihtiyaç halinde farklı pin de atanabilir. Kullanılan geliştirme kartının uzunluğuna göre muhafaza içindeki dayanak noktasında küçük fiziksel düzenleme gerekebileceği de belirtilmiştir. Donanım yazılım yüklendikten sonra test edilmekte, sorunsuz çalışıyorsa gövde kapatılıp cihaz son haline getirilmektedir.
Bu yapı sayesinde multimetreden gelen veriler doğrudan logger kartına aktarılır ve buradan SD karta yazılır. Böylece bilgisayar olmadan sahada veya uzun süreli testlerde veri toplamak mümkün hale gelir.
3) Yazılım ve çalışma mantığı
Sistemin çalışabilmesi için 4 GB’a kadar kapasitede, FAT16 olarak biçimlendirilmiş bir microSD veya SD kart gerekmektedir. Güç verildiğinde dosya adı otomatik oluşturulmakta; güç kesilene kadar tüm kayıtlar aynı dosya içinde tutulmaktadır. Yazılım yalnızca gerilim ve akım ölçümlerini CSV formatında kaydetmektedir. Frekans, direnç ve kapasitans ölçümleri ise bilinçli olarak kayda alınmamaktadır. Ayrıca sayıların tam ve ondalık bölümleri arasında kullanılacak ayırıcı karakterin nokta veya virgül olarak ayarlanabildiği belirtilmiştir.
Kayıt satırlarının yapısı zaman, ölçülen değer ve birim olacak şekildedir. Örnek biçim şu şekildedir: 00:01:23;1.2345;V. Pozitif ve negatif DC ölçümlerde işaret korunur; AC gerilim ve akım ölçümlerinde ise işaret bulunmaz. Bu yapı, alınan verilerin daha sonra elektronik tablo yazılımlarında analiz edilmesini kolaylaştırır.
Kayıt kontrolü multimetrenin düğmeleri ve anahtarı üzerinden yapılmaktadır. SD karta kayıt başlatmak için Hold işlevinin iki kez kullanılması gerekir; Hold aktifken kayıt duraklatılır, Hold kaldırıldığında kayıt devam eder. Duraklatma sırasında SD kart çıkarılıp tekrar takılabilir. Multimetre yaklaşık saniyede 2 kez veri gönderdiği için uzun süreli ölçümlerde dosya boyutu hızla artabilir. Bu nedenle yazılımda örnekleme seyrekleştirme özelliği eklenmiştir. Multimetre kapasitans konumuna alındığında, Range tuşuna basılarak kayıt sıklığı değiştirilebilir. Orijinal tabloda yaklaşık olarak saniyede 2 kayıt, saniyede 1 kayıt, 5 saniyede 1, 10 saniyede 1, 30 saniyede 1, dakikada 1, 3 dakikada 1 ve 5 dakikada 1 gibi seçeneklerin sunulduğu belirtilmektedir.
Çalışma durumu kart üzerindeki LED ile takip edilebilmektedir. LED kısa aralıklarla yanıp sönüyorsa SD karta yazma işlemi gerçekleşiyordur. Eğer LED yaklaşık 2 saniyelik döngüler halinde yanıyorsa, kartın algılanmadığı veya takılı olmadığı anlaşılır. Yazılımın hem Arduino Pro Mini üzerinde hem de LGT8F328P-SSOP20 kart üzerinde test edildiği belirtilmiştir.
Projenin öne çıkan avantajları
Bu tasarımın en önemli avantajı, UNI-T UT61E multimetreyi bilgisayara bağımlı olmaktan kurtarmasıdır. Powerbank ile beslendiğinde tamamen taşınabilir hale gelen sistem, özellikle uzun süreli gerilim veya akım takibi gereken uygulamalarda oldukça kullanışlıdır. SD karta doğrudan CSV kayıt yapılması, sonradan veri analizi yapmayı da kolaylaştırır. Ayrıca optik veri aktarım yapısı korunduğu için galvanik izolasyon avantajı da devam eder.
Elektronik hobi çalışmaları, güç kaynağı testleri, akü izleme, şarj-deşarj eğrisi takibi ve belirli zaman aralıklarında ölçüm kaydı alma gibi senaryolarda bu tip bir logger oldukça işlevsel olabilir. Özellikle bilgisayar başında sürekli izleme yapmanın gereksiz olduğu durumlarda pratik bir çözüm sunar. Bu çıkarım, orijinal projede anlatılan kayıt mantığı ve kullanım biçimine dayanmaktadır.
Kaynak: mysku.club/blog/diy/94562.html
