AVT-5233.pdf

(745 KB) Pobierz

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">

Projekty

3-kanałowy woltomierz

z USB

Dodatkowe materiały

na CD i FTP

Przyrządy pomiarowe są

nieodzownym sprzętem

obecnym w pracowni każdego

elektronika konstruktora. Często

jednak taka aparatura zabiera

znaczną część powierzchni

biurka, uszczuplając dostępne

miejsce. Aby zaoszczędzić

nieco miejsca, można użyć

przyrządu wirtualnego. Ponieważ

nieodzownym narzędziem jest

komputer, zaprzęgniemy go do

pracy w charakterze przyrządu

pomiarowego. Przedstawiony

w artykule woltomierz pozwoli

na zastąpienie tradycyjnego

miernika wirtualnym przyrządem

pomiarowym.

Rekomendacje: przyrząd przyda

się każdemu elektronikowi i jest

ciekawą bazą do własnych

konstrukcji.

AVT

5233

W pierwszym bloku został zastosowa-

ny specjalizowany układ konwertera USB-

RS232 typu FT232RL. Upraszcza to kon-

strukcję, gdyż realizuje on cały proces komu-

nikacji z komputerem poprzez interfejs USB.

Na liniach TX i RX otrzymujemy sygnały

szeregowe, zgodne ze standardem UART,

umożliwiające dwukierunkową wymianę

danych z komputerem. Parametry transmi-

sji są następujące: 9600, n, 1. Sygnał TX jest

kierowany na wejście GP3 mikrokontrolera

(U2). Układ ten skonigurowano tak, aby po

włączeniu zasilania sygnał reset był genero-

wany przez wewnętrzny moduł. Pozwoliło

to na skonigurowanie zewnętrznego wejścia

sygnału reset (GP3) jako wejścia cyfrowego.

Dane do komputera(RX) przesyłane są po-

przez linię GP2. Zastosowany mikrokontro-

ler nie ma sprzętowego sterownika UART,

więc transmisja szeregowa realizowana jest

w sposób programowy. Sygnał zegarowy po-

trzebny do pracy mikrokontrolera generowa-

ny jest z wewnętrznego generatora RC.

W bloku pomiarowym pomiary napięć

wykonywane są przez wewnętrzny prze-

twornik A/C o rozdzielczości 10 bitów za-

warty w mikrokontrolerze. Do jego popraw-

nej pracy potrzebne jest stabilne źródło

napięcia odniesienia. Ponieważ napięcie

obwodu zasilania pochodzące z portu USB

nie jest wystarczająco stabilne, zastosowa-

ne zostało dodatkowe źródło z układem

LM385-2.5. Napięcie odniesienia jest dopro-

wadzone do portu GP1, który pracuje jako

wejście napięcia odniesienia dla przetwor-

nika A/C. Wartość tego napięcia jest równa

2,5 V i w związku z tym zakres pomiarowy

przetwornika wynosi 0...2,5 V. Na każdym

z wejść zastosowano układ całkujący służący

do ograniczenia wpływu zaburzeń na wynik

pomiaru. Dodatkowo, zaburzenia są iltrowa-

ne programowo. Pomiary wykonywane są co

około 300 ms i wysyłane do komputera. Cały

układ jest zasilany napięciem dostępnym na

porcie USB.

Montaż

Widok płytki z ułożeniem elementów jest

na rys. 2 . Cały układ zawiera niewielką liczbę

elementów, ale są to głównie elementy SMD

i dlatego wymagana jest precyzja.

AVt-5233 w ofercie AVt:

AVT-5233A – płytka drukowana

AVT-5233B – płytka drukowana + elementy

Przedstawiony w artykule woltomierz po-

zwoli na zastąpienie tradycyjnego miernika

wirtualnym przyrządem pomiarowym. Wolto-

mierz ma trzy kanały pomiarowe i umożliwia

jednoczesne wyświetlanie napięć każdego

z kanałów. W podstawowej koniguracji wy-

konywane są pomiary napięcia wejściowe-

go w zakresie 0...2,5 V. Możliwe jest jednak

zwiększenie tego zakresu poprzez zastosowa-

nie dzielników wejściowych. Zamiast wska-

zywania napięcia możliwe jest także wyświe-

tlanie innych wielkości. Ważne jest, aby były

przetworzone na napięcie z zakresu 0...2,5 V.

Oprogramowanie służące do wyświetlania

wyników pomiarów umożliwia dowolną

konigurację sposobu wyświetlania danych,

dobranie odpowiedniego dzielnika oraz wy-

świetlenie w odpowiednich jednostkach.

W wyniku tej koniguracji możliwe jest także

skalibrowanie przyrządu. Każdy z kanałów

wyposażony jest q przycisk Hold pozwalający

na zatrzymanie aktualizacji pomiarów.

Podstawowe informacje:

• Współpraca z komputerem PC przez interfejs

USB

• Zasilanie 5 VDC pobierane z portu USB

• Zakres napięć mierzonych: 0...2,5 VDC

• Rozdzielczość 0,01 V

• Możliwość podłączenia dzielnika napięcia

wejściowego, program uwzględnia zmianę

skali

Dodatkowe materiały na CD i FtP:

ftp://ep.com.pl , user: 15257 , pass: 1ajsf046

• wzory płytek PCB

• karty katalogowe i noty aplikacyjne

elementów oznaczonych na Wykazie

Elementów kolorem czerwonym

Projekty pokrewne na CD i FtP:

(wymienione artykuły są w całości dostępne na CD)

AVT-2270 Moduł miliwoltomierza

(EdW 3/1998)

AVT-449 Moduł pomiarowy (EP 6/2007)

AVT-2857 Moduł woltomierza/amperomierza

(EdW 3/2008)

AVT-5097 „Mówiący” woltomierz

(EP 1-2/2003)

AVT-2126 Moduł woltomierza na LCD

(EdW 3/1997)

AVT-5086 Programowany 4-kanałowy

komparator/woltomierz

(EP 11/2002)

AVT-266 Woltomierz 4,5 cyfry (EP 9/1995)

AVT-2004 Woltomierz do modułowego

zestawu pomiarowego

(EdW 1-1996)

AVT-02 Woltomierz panelowy

z wyświetlaczem LCD

AVT-01 Woltomierz panelowy

Budowa

Na rys. 1 przedstawiono schemat elek-

tryczny modułu sprzętowego rejestratora

temperatury. Cały układ można podzielić

na dwa bloki funkcjonalne: konwerter USB/

RS232 i układ pomiarowy.

z wyświetlaczem LED

28

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 5/2010

873666173.550.png

873666173.597.png

873666173.608.png

3-kanałowy woltomierz z USB

Wykaz elementów

rezystory:

R2...R4: 100 k V

R5...R7: 2,2 k V

R8: 1 k V

kondensatory:

C1: 10 nF

C2, C4, C5...C8: 100 nF

C3, C10: 10 M F/16 V

Półprzewodniki:

U1: FT232 SMD

U2: PIC12F675

D3: LM385-2,5

Inne:

CON1: złącze USB do druku

CON2, CON3: ARK2 3,5 mm

FR: koralik ferrytowy SMD

Tab. 1. Zależność rozdzielczości i za-

kresu od mnożnika

l.p. Mnożnik Rozdzielczość Zakres pomia-

rowy

1

1

1

0...250

2

0,1

0,1

0...25,0

3 0,01

0,01

0...2,50

4

0,2

0,2

0...50,0

5

0,5

0,5

0...125,0

rys. 1. Schemat elektryczny miernika

Montaż należy rozpocząć od wlutowania

układów scalonych U1 i U2. W drugim etapie

montowane są pozostałe elementy SMD. Jako

ostatnie należy wlutować złącza CON1...CON3.

Do złączy CON2 i CON3 należy doprowadzić

mierzone napięcia. Należy przy tym zwrócić

uwagę, aby podane napięcie nie przekraczało

wartości 5 V, gdyż może to spowodować uszko-

dzenie mikrokontrolera.

Po prawidłowym montażu można przejść

do uruchomienia układu. W tym celu należy

pobrać sterowniki dla układu FT232RL ze stro-

ny producenta http://www.ftdichip.com/Drivers/

VCP.htm i wypakować do dowolnego katalogu.

Po podłączeniu rejestratora do komputera

system Windows rozpozna nowe urządzenie

i rozpocznie proces instalacji sterowników.

Wtedy należy wybrać „Instalacja ręczna”

i wskazać katalog, w którym znajdują się po-

brane wcześniej sterowniki. Po zainstalowaniu

urządzenia pojawi się nowy port szeregowy

COM z odpowiednim numerem. Poprzez ten

port możliwa będzie komunikacja pomiędzy

oprogramowaniem sterującym a częścią sprzę-

tową miernika. Jeśli wirtualny port zostanie

zainstalowany, to można uruchomić oprogra-

mowanie na komputerze.

Do pracy programu jest konieczne zain-

stalowanie bibliotek .NET Framework. Okno

programu pokazano na rys. 3 . W celu nawią-

zania połączenia z częścią sprzętową należy

wybrać odpowiedni port oraz nacisnąć przy-

cisk Start . Na wyświetlaczach będą widoczne

wskazania napięć z wszystkich wejść pomia-

rowych.

Domyślnie program wskazuje wartość

napięć w zakresie 0...2,50 V z rozdzielczością

0,01 V. Możliwe jest dostosowanie do wła-

snych potrzeb zarówno opisu wskazywanego

parametru, jak i mnożnika. Wszelkich zmian

można dokonać tylko przy nieaktywnym po-

łączeniu. Dwukrotne kliknięcie na opis para-

metru uaktywni opcję jego edycji. Po zmianie

ponowne dwukrotne kliknięcie spowoduje

zapamiętanie zmian.

Zmianę mnożnika wykonuje się w analo-

giczny sposób. Dwukrotne kliknięcie na wy-

świetlacz spowoduje jego podświetlenie kolo-

rem pomarańczowym i zostanie wyświetlony

aktualny mnożnik. Z klawiatury należy wpro-

wadzić odpowiednią wartość i zatwierdzić

dwukrotnym kliknięciem na pole wyświetla-

rys. 3. okno programu wyświetlającego

wyniki pomiarów

cza. W tab. 1 pokazano przykładowe zakresy

wyświetlanych parametrów w zależności od

wybranego mnożnika.

Wszystkie parametry zapisywane są

w pliku „miernik.ini”, automatycznie tworzo-

nym przez program w katalogu, w którym się

znajduje. Modyikowane parametry są następ-

nie odtwarzane przy każdym uruchomieniu

programu.

krzysztof Pławsiuk, eP

krzysztof.plawsiuk@ep.com.pl

R

E

K

L

A

M

A

rys. 2. rozmieszczenie elementów na

płytce

29

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 5/2010

873666173.619.png

873666173.001.png

873666173.012.png

873666173.023.png

873666173.034.png

873666173.045.png

873666173.056.png

873666173.067.png

873666173.078.png

873666173.089.png

873666173.100.png

873666173.111.png

873666173.122.png

873666173.133.png

873666173.144.png

873666173.155.png

873666173.166.png

873666173.177.png

873666173.188.png

873666173.199.png

873666173.210.png

873666173.221.png

873666173.232.png

873666173.243.png

873666173.254.png

873666173.265.png

873666173.276.png

873666173.287.png

873666173.298.png

873666173.309.png

873666173.320.png

873666173.331.png

873666173.342.png

873666173.353.png

873666173.363.png

873666173.374.png

873666173.385.png

873666173.396.png

873666173.407.png

873666173.418.png

873666173.429.png

873666173.440.png

873666173.451.png

873666173.462.png

873666173.473.png

873666173.484.png

873666173.495.png

873666173.506.png

873666173.517.png

873666173.528.png

873666173.539.png

873666173.551.png

873666173.562.png

873666173.573.png

873666173.584.png

873666173.591.png

873666173.592.png

873666173.593.png

873666173.594.png

873666173.595.png

873666173.596.png

873666173.598.png

873666173.599.png

873666173.600.png

873666173.601.png

873666173.602.png

873666173.603.png

873666173.604.png

873666173.605.png

873666173.606.png

873666173.607.png

873666173.609.png

873666173.610.png

873666173.611.png

873666173.612.png

873666173.613.png

873666173.614.png

873666173.615.png

873666173.616.png

873666173.617.png

873666173.618.png

873666173.620.png

873666173.621.png

873666173.622.png

873666173.623.png

873666173.624.png

873666173.625.png

873666173.626.png

873666173.627.png

873666173.628.png

873666173.629.png

873666173.002.png

873666173.003.png

873666173.004.png

873666173.005.png

873666173.006.png

873666173.007.png

873666173.008.png

873666173.009.png

873666173.010.png

873666173.011.png

873666173.013.png

873666173.014.png

873666173.015.png

873666173.016.png

873666173.017.png

873666173.018.png

873666173.019.png

873666173.020.png

873666173.021.png

873666173.022.png

873666173.024.png

873666173.025.png

873666173.026.png

873666173.027.png

873666173.028.png

873666173.029.png

873666173.030.png

873666173.031.png

873666173.032.png

873666173.033.png

873666173.035.png

873666173.036.png

873666173.037.png

873666173.038.png

873666173.039.png

873666173.040.png

873666173.041.png

873666173.042.png

873666173.043.png

873666173.044.png

873666173.046.png

873666173.047.png

873666173.048.png

873666173.049.png

873666173.050.png

873666173.051.png

873666173.052.png

873666173.053.png

873666173.054.png

873666173.055.png

873666173.057.png

873666173.058.png

873666173.059.png

873666173.060.png

873666173.061.png

873666173.062.png

873666173.063.png

873666173.064.png

873666173.065.png

873666173.066.png

873666173.068.png

873666173.069.png

873666173.070.png

873666173.071.png

873666173.072.png

873666173.073.png

873666173.074.png

873666173.075.png

873666173.076.png

873666173.077.png

873666173.079.png

873666173.080.png

873666173.081.png

873666173.082.png

873666173.083.png

873666173.084.png

873666173.085.png

873666173.086.png

873666173.087.png

873666173.088.png

873666173.090.png

873666173.091.png

873666173.092.png

873666173.093.png

873666173.094.png

873666173.095.png

873666173.096.png

873666173.097.png

873666173.098.png

873666173.099.png

873666173.101.png

873666173.102.png

873666173.103.png

873666173.104.png

873666173.105.png

873666173.106.png

873666173.107.png

873666173.108.png

873666173.109.png

873666173.110.png

873666173.112.png

873666173.113.png

873666173.114.png

873666173.115.png

873666173.116.png

873666173.117.png

873666173.118.png

873666173.119.png

873666173.120.png

873666173.121.png

873666173.123.png

873666173.124.png

873666173.125.png

873666173.126.png

873666173.127.png

873666173.128.png

873666173.129.png

873666173.130.png

873666173.131.png

873666173.132.png

873666173.134.png

873666173.135.png

873666173.136.png

873666173.137.png

873666173.138.png

873666173.139.png

873666173.140.png

873666173.141.png

873666173.142.png

873666173.143.png

873666173.145.png

873666173.146.png

873666173.147.png

873666173.148.png

873666173.149.png

873666173.150.png

873666173.151.png

873666173.152.png

873666173.153.png

873666173.154.png

873666173.156.png

873666173.157.png

873666173.158.png

873666173.159.png

873666173.160.png

873666173.161.png

873666173.162.png

873666173.163.png

873666173.164.png

873666173.165.png

873666173.167.png

873666173.168.png

873666173.169.png

873666173.170.png

873666173.171.png

873666173.172.png

873666173.173.png

873666173.174.png

873666173.175.png

873666173.176.png

873666173.178.png

873666173.179.png

873666173.180.png

873666173.181.png

873666173.182.png

873666173.183.png

873666173.184.png

873666173.185.png

873666173.186.png

873666173.187.png

873666173.189.png

873666173.190.png

873666173.191.png

873666173.192.png

873666173.193.png

873666173.194.png

873666173.195.png

873666173.196.png

873666173.197.png

873666173.198.png

873666173.200.png

873666173.201.png

873666173.202.png

873666173.203.png

873666173.204.png

873666173.205.png

873666173.206.png

873666173.207.png

873666173.208.png

873666173.209.png

873666173.211.png

873666173.212.png

873666173.213.png

873666173.214.png

873666173.215.png

873666173.216.png

873666173.217.png

873666173.218.png

873666173.219.png

873666173.220.png

873666173.222.png

873666173.223.png

873666173.224.png

873666173.225.png

873666173.226.png

873666173.227.png

873666173.228.png

873666173.229.png

873666173.230.png

873666173.231.png

873666173.233.png

873666173.234.png

873666173.235.png

873666173.236.png

873666173.237.png

873666173.238.png

873666173.239.png

873666173.240.png

873666173.241.png

873666173.242.png

873666173.244.png

873666173.245.png

873666173.246.png

873666173.247.png

873666173.248.png

873666173.249.png

873666173.250.png

873666173.251.png

873666173.252.png

873666173.253.png

873666173.255.png

873666173.256.png

873666173.257.png

873666173.258.png

873666173.259.png

873666173.260.png

873666173.261.png

873666173.262.png

873666173.263.png

873666173.264.png

873666173.266.png

873666173.267.png

873666173.268.png

873666173.269.png

873666173.270.png

873666173.271.png

873666173.272.png

873666173.273.png

873666173.274.png

873666173.275.png

873666173.277.png

873666173.278.png

873666173.279.png

873666173.280.png

873666173.281.png

873666173.282.png

873666173.283.png

873666173.284.png

873666173.285.png

873666173.286.png

873666173.288.png

873666173.289.png

873666173.290.png

873666173.291.png

873666173.292.png

873666173.293.png

873666173.294.png

873666173.295.png

873666173.296.png

873666173.297.png

873666173.299.png

873666173.300.png

873666173.301.png

873666173.302.png

873666173.303.png

873666173.304.png

873666173.305.png

873666173.306.png

873666173.307.png

873666173.308.png

873666173.310.png

873666173.311.png

873666173.312.png

873666173.313.png

873666173.314.png

873666173.315.png

873666173.316.png

873666173.317.png

873666173.318.png

873666173.319.png

873666173.321.png

873666173.322.png

873666173.323.png

873666173.324.png

873666173.325.png

873666173.326.png

873666173.327.png

873666173.328.png

873666173.329.png

873666173.330.png

873666173.332.png

873666173.333.png

873666173.334.png

873666173.335.png

873666173.336.png

873666173.337.png

873666173.338.png

873666173.339.png

873666173.340.png

873666173.341.png

873666173.343.png

873666173.344.png

873666173.345.png

873666173.346.png

873666173.347.png

873666173.348.png

873666173.349.png

873666173.350.png

873666173.351.png

873666173.352.png

873666173.354.png

873666173.355.png

873666173.356.png

873666173.357.png

873666173.358.png

873666173.359.png

873666173.360.png

873666173.361.png

873666173.362.png

873666173.364.png

873666173.365.png

873666173.366.png

873666173.367.png

873666173.368.png

873666173.369.png

873666173.370.png

873666173.371.png

873666173.372.png

873666173.373.png

873666173.375.png

873666173.376.png

873666173.377.png

873666173.378.png

873666173.379.png

873666173.380.png

873666173.381.png

873666173.382.png

873666173.383.png

873666173.384.png

873666173.386.png

873666173.387.png

873666173.388.png

873666173.389.png

873666173.390.png

873666173.391.png

873666173.392.png

873666173.393.png

873666173.394.png

873666173.395.png

873666173.397.png

873666173.398.png

873666173.399.png

873666173.400.png

873666173.401.png

873666173.402.png

873666173.403.png

873666173.404.png

873666173.405.png

873666173.406.png

873666173.408.png

873666173.409.png

873666173.410.png

873666173.411.png

873666173.412.png

873666173.413.png

873666173.414.png

873666173.415.png

873666173.416.png

873666173.417.png

873666173.419.png

873666173.420.png

873666173.421.png

873666173.422.png

873666173.423.png

873666173.424.png

873666173.425.png

873666173.426.png

873666173.427.png

873666173.428.png

873666173.430.png

873666173.431.png

873666173.432.png

873666173.433.png

873666173.434.png

873666173.435.png

873666173.436.png

873666173.437.png

873666173.438.png

873666173.439.png

873666173.441.png

873666173.442.png

873666173.443.png

873666173.444.png

873666173.445.png

873666173.446.png

873666173.447.png

873666173.448.png

873666173.449.png

873666173.450.png

873666173.452.png

873666173.453.png

873666173.454.png

873666173.455.png

873666173.456.png

873666173.457.png

873666173.458.png

873666173.459.png

873666173.460.png

873666173.461.png

873666173.463.png

873666173.464.png

873666173.465.png

873666173.466.png

873666173.467.png

873666173.468.png

873666173.469.png

873666173.470.png

873666173.471.png

873666173.472.png

873666173.474.png

873666173.475.png

873666173.476.png

873666173.477.png

873666173.478.png

873666173.479.png

873666173.480.png

873666173.481.png

873666173.482.png

873666173.483.png

873666173.485.png

873666173.486.png

873666173.487.png

873666173.488.png

873666173.489.png

873666173.490.png

873666173.491.png

873666173.492.png

873666173.493.png

873666173.494.png

873666173.496.png

873666173.497.png

873666173.498.png

873666173.499.png

873666173.500.png

873666173.501.png

873666173.502.png

873666173.503.png

873666173.504.png

873666173.505.png

873666173.507.png

873666173.508.png

873666173.509.png

873666173.510.png

873666173.511.png

873666173.512.png

873666173.513.png

873666173.514.png

873666173.515.png

873666173.516.png

873666173.518.png

873666173.519.png

873666173.520.png

873666173.521.png

873666173.522.png

873666173.523.png

873666173.524.png

873666173.525.png

873666173.526.png

873666173.527.png

873666173.529.png

873666173.530.png

873666173.531.png

873666173.532.png

873666173.533.png

873666173.534.png

873666173.535.png

873666173.536.png

873666173.537.png

873666173.538.png

873666173.540.png

873666173.541.png

873666173.542.png

873666173.543.png

873666173.544.png

873666173.545.png

873666173.546.png

873666173.547.png

873666173.548.png

873666173.549.png

873666173.552.png

873666173.553.png

873666173.554.png

873666173.555.png

873666173.556.png

873666173.557.png

873666173.558.png

873666173.559.png

873666173.560.png

873666173.561.png

873666173.563.png

873666173.564.png

873666173.565.png

873666173.566.png

873666173.567.png

873666173.568.png

873666173.569.png

873666173.570.png

873666173.571.png

873666173.572.png

873666173.574.png

873666173.575.png

873666173.576.png

873666173.577.png

873666173.578.png

873666173.579.png

873666173.580.png

873666173.581.png

873666173.582.png

873666173.583.png

873666173.585.png

873666173.586.png

873666173.587.png

873666173.588.png

873666173.589.png

873666173.590.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

AVT-01.pdf (581 KB)
AVT-02.pdf (436 KB)
AVT-2004.pdf (990 KB)
AVT-2126.pdf (1295 KB)
AVT-2270.pdf (237 KB)

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin