Цифровой встраиваемый вольтметр

Применение современных микроконтроллеров и многоразрядных сегментных индикаторов, делает возможным конструирование миниатюрных измерительных приборов. В данной статье описывается схема и принцип работы цифрового встраиваемого вольтметра. Диапазон измерения от 0 до +51.1В, с дискретностью 0.1В.

«Сердцем» устройства является микроконтроллер ATtiny26 (производитель ATMEL). Микроконтроллер содержит в себе 10-и разрядный АЦП (аналого-цифровой преобразователь). Два восьмиразрядных порта ввода-вывода. Тактовый генератор со встроенной частотозадающей цепью. Таймеры/счетчики. Источник опорного напряжения 2,56В. И еще много чего. Я перечислил только те встроенные устройства, которые используются программой вольтметра.

Трехразрядный светодиодный семисегментный + точка индикатор MT-30361 (производитель TOYO-LED ELECTRONICS) имеет динамическую схему включения, что позволяет управлять любым из 24-х сегментов, используя только лишь 11-и проводное включение.

Принцип работы: микроконтроллер питается напряжением +5В от интегрального стабилизатора 7805. Тактовый генератор контроллера тактируется от внутреннего источника, с частотой 1MZh. Нет необходимости тактироваться от кварцевого резонатора, т.к. описываемое устройство не критично к стабильности тактовой частоты. Семь бит порта В настроены на вывод и управляют включением сегментов индикатора. Три бита порта А настроены на вывод и используются для управления разрядами индикатора, еще один бит порта А используется для управления точкой.

Измеряемое напряжение подается на входной делитель напряжения R1 и R2 , (резистором R1 производится калибровка вольтметра под показания эталонного вольтметра). С входного делителя напряжение подается на 11-й вывод микроконтроллера (7-й бит порта А), который сконфигурирован как вход АЦП. Затем напряжение на входе АЦП сравнивается с опорным напряжением (2,56В) и преобразуется в цифровое значение. Далее контроллер преобразует шестнадцатеричный код измеренного напряжения, в десятичный код, а затем в код семисегментный. Таймер/счетчик с частотой около 200Гц прерывает выполнение программы на подпрограмму управления индикатором, которая, используя вычисленный семисегментный код, засвечивает первый из трех знаков индикатора, при следующем прерывании – второй знак, а при следующем прерывании третий. и.т.д. Каждые 0,2 секунды происходит новое измерение напряжения.

Подробнее о цифровом встраиваемом вольтметре на http://ekits.ru/cgi-bin/index.pl?kit=0016

Документация на микроконтроллер ATtiny26 - http://ekits.ru/docs/attiny26.pdf
Документация на индикатор MT-30361. TOYO-LED ELECTRONICS (эксклюзивный представитель в России - компания МЭЛТ) - http://www.melt.com.ru/work/8/341/342