Цифровой вольтметр с повышенной разрешающей способностью. Часть 3

Texas Instruments LP2950 OPA334 REF3030

Часть 2

Программные средства

О некоторых программных средствах для вольтметра уже было упомянуто в предварительных замечаниях. Кроме того, достаточно подробно были объяснены программные средства, связанные с выводом информации на ЖКИ. Здесь необходимо добавить, что в программе для вольтметра используется запись и чтение флэш-памяти (для запоминания и чтения коэффициентов калибровки нуля и полной шкалы – см. далее). Для этого автор использовал готовую, приведенную в Simplicity Studio в качестве примера программу, предназначенную для МК EFM8LB1 (EFM8LB1_Flash). В этом примере используется основной файл EFM8LB1_Flash.c и четыре дополнительных: EFM8LB1_FlashPrimitives.h, EFM8LB1_FlashUtils.h, EFM8LB1_FlashPrimitives.c, EFM8LB1_FlashUtils.c. В файле EFM8LB1_FlashUtils.c имеется несколько подпрограмм, из которых автором оставлены только две: запись в память (FLASH_Write) и чтение (FLASH_Read). Подпрограмма EFM8LB1_FlashPrimitives.c использована полностью (там приведена подпрограмма стирания страницы памяти объемом 512 байт – FLASH_PageErase).

По сравнению с программой, приведенной в [1], в настоящей программе сделаны следующие изменения:

  1. Вместо внешнего тактового генератора (72 МГц) выбран внутренний HFOSC1 частотой 72 МГц, но системная тактовая частота процессора (SYSCLK) выбрана в 4 раза меньше, т.е. 18 МГц, в связи с чем (с учетом п. 2) потребление тока микроконтроллером снижено до 5 мА.
  2. Частота работы АЦП оставлена прежней – 18 МГц.
  3. Использован внешний ИОН напряжением 3 В.
  4. Тактовая частота импульсов SCK интерфейса SPI установлена около 428 кГц (выбран делитель 20, при котором частота SCK = 428.571 кГц).
  5. Никаких таймеров в программе не используется.

Исходный текст основной программы (EFM8LB1_ADC_Autoscan_Large_Buffer.c), подпрограмма инициализации устройства (InitDevice.c), а также все вышеперечисленные файлы и некоторые дополнительные файлы, требующиеся для трансляции, – все приведено в дополнительных материалах в разделе загрузок в конце статьи. Кроме того, там же приведена готовая оттранслированная программа для вольтметра в *.hex-формате.

Загрузка ее с помощью USB-DEBUG-адаптера обсуждалась выше.

Фасонно-фрезерный станок Genmitsu компании SainSmart может удалять фольгу с фольгированного материала, чтобы изготовить печатную плату. Фасонно-фрезерный станок Genmitsu компании SainSmart может удалять фольгу с фольгированного материала, чтобы изготовить печатную плату.
Рисунок 5. Разводка платы-переходника для программирования
микроконтроллера по интерфейсу RS-232.

При загрузке ее через COM-порт (COM1) компьютера потребуется изготовить переходник, разводка которого показана на Рисунке 5, и преобразователь уровней интерфейса RS-232 в уровни TTL (о нем уже упоминалось). На Рисунке 6 приведена фотография загрузки программы в микроконтроллер с использованием переходника и преобразователя уровней (оба они расположены в правой верхней части Рисунка 6). На Рисунке 6 зеленой стрелкой показан джампер, который следует надеть на контакты 1 и 2 разъема XB (Рисунок 1).

Фотография программирования микроконтроллера EFM8LB12 по интерфейсу RS-232 на плате вольтметра.
Рисунок 6. Фотография программирования микроконтроллера EFM8LB12 по интерфейсу
RS-232 на плате вольтметра.

Разводка, изготовление плат и фотографии плат и всего устройства вольтметра

Разводка всех плат сделана автором с помощью программы SprintLayOut 6.0. Платы и фотошаблоны для них изготовлены по технологии автора, подробно описанной в [9, 10, 11].

Разводка и фотографии платы вольтметра по схеме Рисунок 1. (а), (в) - вид со стороны дорожек; (б), (г) - вид со стороны навесного монтажа. Разводка и фотографии платы вольтметра по схеме Рисунок 1. (а), (в) - вид со стороны дорожек; (б), (г) - вид со стороны навесного монтажа.
Разводка и фотографии платы вольтметра по схеме Рисунок 1. (а), (в) - вид со стороны дорожек; (б), (г) - вид со стороны навесного монтажа. vРазводка и фотографии платы вольтметра по схеме Рисунок 1. (а), (в) - вид со стороны дорожек; (б), (г) - вид со стороны навесного монтажа.
Рисунок 7. Разводка и фотографии платы вольтметра по схеме Рисунок 1. (а), (в) – вид со стороны дорожек;
(б), (г) – вид со стороны навесного монтажа.

На Рисунке 7 приведены разводка и фотографии основной платы вольтметра, а на Рисунке 8 – платы ЖКИ с контроллерами. Особенность разводки этой платы – через все переходные отверстия проходят выводы микросхем, ЖКИ и разъема, которые (выводы) должны быть пропаяны с двух сторон платы. Хотя эта процедура и займет несколько больше времени на распайку, зато отпадет необходимость в довольно сложной технологии металлизации переходных отверстий, произвести которую своими силами достаточно проблематично.

Разводка и фотографии платы ЖКИ для схемы Рисунок 1. (а), (б) - вид с  лицевой стороны ЖКИ; (в), (г) - вид с обратной стороны. Разводка и фотографии платы ЖКИ для схемы Рисунок 1. (а), (б) - вид с  лицевой стороны ЖКИ; (в), (г) - вид с обратной стороны.
Разводка и фотографии платы ЖКИ для схемы Рисунок 1. (а), (б) - вид с  лицевой стороны ЖКИ; (в), (г) - вид с обратной стороны. vРазводка и фотографии платы ЖКИ для схемы Рисунок 1. (а), (б) - вид с  лицевой стороны ЖКИ; (в), (г) - вид с обратной стороны.
Рисунок 8. Разводка и фотографии платы ЖКИ для схемы Рисунок 1. (а), (б) – вид с лицевой стороны ЖКИ;
(в), (г) – вид с обратной стороны.

Левая часть на фотографии внутреннего устройства вольтметра в открытом корпусе размером 115 × 57 × 38 мм (Рисунок 9) соответствует верхней части корпуса, а правая – нижней. Плата ЖКИ прикручена винтами к пластмассовым стойкам с внутренней резьбой, приклеенным к внутренней стороне верхней части корпуса. Дополнительно сам ЖКИ прижат к внутренней стороне верхней части корпуса двумя металлическими пружинными скобами, которые прикручены к штатным стойкам, имеющимся на корпусе, двумя саморезами. Клеммы для подключения входного напряжения также прикручены к внутренней стороне верхней части корпуса гайками. К клеммам крепятся два лепестка, к которым припаян двухпроводный кабель (голубой и белый провода) с ответным разъемом SIP2. В верхней части корпуса прорезано окно для ЖКИ и просверлено отверстие для закрепления ГП. Он прикручивается к верхней части корпуса через это отверстие штатной гайкой с лицевой стороны. На ГП установлена ручка (см. далее Рисунок 10).

Общий вид конструкции вольтметра по схеме Рисунок 1 в открытом корпусе.
Рисунок 9. Общий вид конструкции вольтметра по схеме Рисунок 1
в открытом корпусе.

Батарейка ER18505 крепится к внутренней стороне нижней части корпуса пластмассовым хомутом, прикрученным винтом со стороны днища и гайкой. Две батарейки ER14250 установлены вертикально на внутренней поверхности нижней части корпуса и прижаты к стенке планкой, которая прикручена винтом к пластмассовой стойке, приклеенной к этой же стенке корпуса. Плата вольтметра прикручена двумя винтами к двум пластмассовым стойкам, которые прикручены к внутренней поверхности нижней части корпуса винтами впотай, установленными со стороны днища корпуса.

Общий вид вольтметра в сборе. (а) - вид с лицевой стороны, (б) - вид с обратной стороны на подставке для телефона. Общий вид вольтметра в сборе. (а) - вид с лицевой стороны, (б) - вид с обратной стороны на подставке для телефона.
Рисунок 10. Общий вид вольтметра в сборе. (а) – вид с лицевой стороны, (б) – вид с обратной стороны
на подставке для телефона.

Две половинки корпуса скручиваются между собой четырьмя винтами. К днищу корпуса приклеены четыре резиновые ножки (Рисунок 10б). На фотографии вольтметра с лицевой стороны, включенного для работы в диапазоне 0 – 6 В (Рисунок 10а), можно заметить, что при отсутствии входного напряжения вольтметр показывает полный ноль («0.00000»), причем показания ЖКИ читаются даже с такого неудобного ракурса, что говорит о достаточно большом угле обзора ЖКИ. Для удобства работы вольтметр можно установить на подставку для телефона (Рисунок 10б), хотя он достаточно устойчиво держится на четырех ножках и без подставки.

Настройка устройства

Настройка прибора заключается в проведении процедур калибровки нуля и полной шкалы, а также в настройке аттенюатора (делителя входного напряжения) подстроечными резисторами R4 и R6 (Рисунок 1). Но прежде чем описывать эти процедуры, автору хотелось бы уделить некоторое внимание сути калибровки нуля и полной шкалы.

На Рисунке 11 приведен график зависимости показаний АЦП (y) от входного напряжения (x), построенный в безразмерных координатах x и y. Это означает, что показания АЦП и входное напряжение отнесены к значению опорного напряжения, составляющему в данном случае 3 В (оно может быть и любым иным). Черным цветом показана идеальная прямая передаточной функции АЦП, уравнение которой: у = х (или y = kx + b, где k = 1, а b = 0). Коэффициент k – это тангенс угла α наклона прямой, а b – смещение. На графике приведена реальная (несколько утрированная для лучшего понимания) передаточная функция (синяя прямая), имеющая иной наклон и смещение. Тот факт, что это именно прямая, а не кривая, будет объяснен далее.

График зависимости показаний АЦП от входного напряжения в безразмерных координатах.
Рисунок 11. График зависимости показаний АЦП от входного
напряжения в безразмерных координатах.

Синяя прямая, как можно заметить, пересекает ось y при y = 0.2 (это смещение b в вышепредставленном уравнении прямой). Вместо b обозначим это смещение V0 и будем называть смещением нуля, поскольку при пересечении этой прямой оси y координата x = 0. Тангенс угла α наклона этой прямой, как нетрудно заметить, равен 0.5. Он рассчитан как отношение 5 клеток по оси y (при x = 1) к 10 клеткам по оси x. Этот тангенс можно найти и иным способом. Для этого обозначим максимальное значение безразмерного показания АЦП как V1 при x = 1. Как видно из этого графика, V1 = 0.7. Тангенс угла α наклона этой синей прямой, или ее коэффициент k, можно подсчитать как

что достаточно очевидно. Как скорректировать показания АЦП, если он реально работает в соответствии с синей прямой? Например, при x = 0.6 показания АЦП, очевидно, будут 0.5, а по идеальной прямой (черной) показания при x = 0.6 должны быть 0.6. Чтобы скорректировать показания АЦП, необходимо, во-первых, устранить смещение V0 и, во-вторых, скорректировать коэффициент наклона прямой. Пусть показания АЦП равны V (например, при x = 0.6 V = 0.5). Для коррекции, очевидно, вначале нужно из показания V вычесть смещение: V-V0, затем найти реальный тангенс угла наклона, или реальный коэффициент kР:

Далее следует найти, во сколько раз реальный коэффициент kР меньше идеального (и равного 1):

Обозначим 1/kР = k и назовем k коэффициентом коррекции. Если теперь умножить разность (V–V0) на коэффициент коррекции k, то мы получим скорректированное (правильное) значение показаний VК:

Проверим полученную формулу. Имеем:

Это как раз значение по черной прямой (правильное) при x = 0.6.

Таким образом, резюмируя вышесказанное, для нахождения скорректированного значения измеренного АЦП напряжения V вначале находим коэффициент k, затем находим разность V–V0 и умножаем k на (V–V0). На взгляд автора, вышеописанные рассуждения хотя и просты, однако не так уж тривиальны.

Теперь для применения формулы требуется найти напряжения V0 и V1.

Для нахождения V0, очевидно, требуется подать на вход АЦП земляной потенциал, т.е. соединить сигнал CALV с «землей» в разъеме XC1 (Рисунок 1). Назовем эту процедуру калибровкой нуля. Для этого между контактами 2 и 3 потребуется установить перемычку (джампер). Кроме того, для «сообщения» МК о том, что требуется произвести калибровку нуля (т.е. запустить подпрограмму калибровки нуля), в разъеме XC2 (Рисунок 1) потребуется сигнал CAL0 заземлить, т.е. подать на него низкий уровень напряжения (лог. 0). Для этого потребуется соединить контакты 1 и 2 разъема XC2. Кроме того, потребуется снять с разъема XD (Рисунок 1) ответный разъем XD1 (Рисунок 2г), соединяющий его с галетным переключателем, или, другими словами, отключить аттенюатор, чтобы он не мешал калибровке.

Таким образом (резюмируя вышесказанное), процедура калибровки нуля заключается в следующем.

  1. Перед включением питания соединить джамперами контакты 2 и 3 в разъеме XC1 и контакты 1 и 2 в разъеме XC2.
  2. Снять с разъема XD (Рисунок 1) ответный разъем XD1 (Рисунок 2г).
  3. Включить питание, для чего включить 1-й диапазон 0 – 60 В.

«Обнаружив», что требуется запустить подпрограмму калибровки нуля, МК отработает ее. При этом будет измерено напряжение V0 и записано во флэш-память. Процесс калибровки нуля длится 3 – 4 секунды, и чтобы «не скучно» было смотреть на пустой экран и не гадать: работает прибор или нет, перед началом калибровки на экран выведется сообщение, что процесс начался («CAL.0» – Рисунок 12а). После окончания калибровки на экран ЖКИ выведется скорректированное напряжение, т.е. из измеренного входного напряжения вычтется V0 и выведется на экран ЖКИ (Рисунок 12б). При правильной калибровке нуля это напряжение должно строго равняться нулю, как на Рисунке 12б. Дополнительно о том, что производится калибровка нуля, сообщит черточка над четвертой цифрой. Далее питание следует выключить и произвести калибровку полной шкалы, описанную ниже.

Калибровка нуля. (а) - индикация процесса калибровки, (б) - результат. Калибровка нуля. (а) - индикация процесса калибровки, (б) - результат.
Рисунок 12. Калибровка нуля. (а) – индикация процесса калибровки, (б) – результат.

При калибровке полной шкалы потребуется подать на вход АЦП напряжение ИОН (3 В), т.е. соединить сигнал CALV (вывод 2 разъема XC1, Рисунок 1) с сигналом Vref (вывод 1 XC1). Кроме того, чтобы запустилась подпрограмма калибровки полной шкалы, потребуется подать низкий уровень напряжения (лог. 0) на вход CAL1 МК. Для этого в разъеме XC2 (Рисунок 1) необходимо соединить сигнал CAL1 (вывод 3) с «землей» (вывод 2). Помимо этого, также потребуется снять с разъема XD (Рисунок 1) ответный разъем XD1 (Рисунок 2г), соединяющий его с ГП. При калибровке полной шкалы программа вначале прочитает из флэш-памяти записанный в нее в результате калибровки нуля коэффициент (V0). После получения коэффициента калибровки полной шкалы он будет записан во флэш-память. Далее будет произведено измерение входного напряжения АЦП, и с учетом этого коэффициента, а также коэффициента калибровки нуля (V0) будет рассчитано реальное напряжение по вышеприведенной формуле. Это напряжение далее будет умножено на 3 (т.е. на значение опорного напряжения) и выведено на экран ЖКИ.

Таким образом (резюмируя), процедура калибровки полной шкалы состоит в следующем.

  1. Перед включением питания соединить джамперами контакты 1 и 2 разъема XC1 и контакты 3 и 2 разъема XC2 (Рисунки 1, 4).
  2. Включить питание, для чего включить 1-й диапазон 0 – 60 В.

Начало процесса калибровки полной шкалы отразится на экране сообщением «CAL.1» (Рисунок 13а). После окончания калибровки на экран выведется результат (Рисунок 13б), при этом над третьей цифрой появится черточка, дополнительно показывающая, что производится калибровка полной шкалы. Результат должен строго равняться «3.00000».

Калибровка полной шкалы. (а) - индикация процесса калибровки, (б) - результат. Калибровка полной шкалы. (а) - индикация процесса калибровки, (б) - результат.
Рисунок 13. Калибровка полной шкалы. (а) – индикация процесса калибровки,
(б) – результат.

После окончания калибровки питание следует выключить, с разъемов XC1 и XC2 снять оба джампера, а разъем XD1 установить на свое место, подключив его к разъему XD.

Теперь при включении питания и установке того или иного диапазона при расчете напряжений вначале из флэш-памяти будут прочитаны записанные в нее в результате калибровки коэффициенты калибровки нуля и полной шкалы, и после измерения напряжения оно будет скорректировано по вышеприведенной формуле и выведено на экран ЖКИ.

Далее необходимо произвести настройку аттенюатора подстроечными резисторами R4 и R6 (Рисунок 1).

Наилучший способ, по опыту автора, состоит в следующем.

Вначале необходимо настроить делитель 1:20. Для этого цифровым тестером нужно измерить сопротивление суммы трех резисторов: R3 + R4 + R5. Если бы сопротивления этих резисторов в точности равнялись их номиналам, то эта сумма была бы равна 560 кОм + 15 кОм + 510 кОм = 1085 кОм (Рисунок 1). Но поскольку номиналы резисторов имеют разброс в 1%, то эта сумма имеет иное значение. Измеренная автором сумма R3 + R4 + R5 составила 1087 кОм. Для получения делителя напряжения ( + Uвх/x20) 1:20 сумма резисторов R6 + R7 должна быть в 19 раз меньше, чем сумма R3 + R4 + R5. Другими словами, сумма R6 + R7 должна составлять 1087 кОм/19 = 57.21 кОм. Номинал резистора R7 в идеале должен составлять 56 кОм, но на практике этот номинал имеет разброс в 1%. Поэтому сумму резисторов R6 + R7 необходимо подстроить резистором R6 до значения (в данном случае) 57.21 кОм. Это сделать достаточно просто, измеряя сумму R6 + R7 тестером и подстраивая R6.

После этого необходимо настроить делитель 1:2. Измерив тестером общее сопротивление всего аттенюатора R3 + R4 + R5 + R6 + R7, можно получить значение 1144.21 кОм. Это значение можно проверить, сложив 1087 кОм+57.21 кОм. Разделив это значение на 2, можно получить приблизительно 572.1 кОм. Поэтому сумма R3 + верхней (по схеме Рисунок 1) части резистора R4 должна равняться сумме нижней части резистора R4 и R6 + R7. В данном случае эти суммы должны равняться приблизительно 572 кОм. Эти суммы подстраиваются резистором R4 и также измеряются.

Для более точной настройки делителя 1:2 на вход прибора (Вх+) необходимо подать опорное напряжение 3 В. Для этого потребуется перемычка, с помощью которой нужно подать опорное напряжение (сигнал Vref) с разъема XC1 (контакт 1) на вход прибора – сигнал Вх+ разъема XUвх (контакт 2). Такую перемычку можно изготовить из одножильного провода (например, МГТФ-0.2) длиной около 5 см. На один конец провода нужно припаять цанговое гнездо (ответное для разъема XUвх), а на второй – гнездо, ответное для штыря с шагом 1.27 мм (для разъема XC1). Перед включением питания необходимо установить эту перемычку (сняв разъем SIP2, соединяющий входные клеммы с разъемом XUвх), а также подключить разъем от кабеля для галетного переключателя диапазона на свое место (т.е. к разъему XD, Рисунок 1). Далее необходимо включить диапазон 0 – 6 В, и настроить резистором R4 (Рисунок 1) показание ЖКИ равным, по возможности, 3.00000 В («3.00000»). После этого питание следует выключить, перемычку снять, и установить разъем SIP2 на свое место. На этом настройка прибора заканчивается.

Здесь необходимо добавить следующее. В справочном листке на МК EFM8LB12 приводятся 4 вида погрешностей, из которых максимальная – погрешность наклона (Slop Error). В нашем случае это погрешность полной шкалы. Погрешность смещения нуля (Offset Error) на несколько бит меньше; еще на несколько бит меньше интегральная нелинейность (Integral Nonlinearity). И последняя погрешность – дифференциальная нелинейность (Differential Nonlinearity). Она еще на несколько бит меньше. Прямое измерение напряжения показало, что погрешность смещения нуля (V0) практически равна нулю (по крайней мере, при том методе измерения напряжения и его осреднении по 65536 значениям). Или, другими словами, 5-й знак после запятой на диапазоне 0 – 6 В нулевой. В связи с этим, в принципе, калибровка нуля практически ничего существенного не дает, и ее можно исключить. Тем не менее, она все-таки, на всякий случай, оставлена. Однако этот факт, а также то, что погрешность интегральной нелинейности на несколько бит меньше погрешности смещения нуля, означает, что погрешность интегральной нелинейности ничтожно мала, и учитывать ее бессмысленно. Тем более бессмысленно учитывать и погрешность от дифференциальной нелинейности. А раз так, то с достаточно большой точностью можно констатировать, что синяя линия, приведенная на Рисунке 11 для примера, – это прямая (а не кривая), и все рассуждения автора по поводу формулы получения реального напряжения с учетом погрешностей смещения нуля и полной шкалы вполне логичны. Кстати, прямое измерение показало также, что погрешность полной шкалы не такая и большая. Корректирующий коэффициент полной шкалы, по измерениям автора, варьировался от 1.01 до 1.015, что составляет всего 1 – 1.5%.

Примеры работы вольтметра

Для проверки показаний вольтметра вначале с помощью него было измерено напряжение литиевой батарейки на 3.6 В (Рисунок 14). Для сравнения это же напряжение было измерено простеньким цифровым тестером M93A с тремя десятичными знаками, цифровым тестером YF-3700 с четырьмя десятичными знаками и погрешностью 0.5%, цифровым осциллографом/мультиметром BEETECH-820, показывающим в режиме мультиметра напряжение также с четырьмя десятичными знаками с погрешностью 0.3%.

Измерение напряжения литиевой батарейки на 3.6 В.
Рисунок 14. Измерение напряжения литиевой батарейки на 3.6 В.

Вот что показали приборы: M93A – 3.67 В, YF-3700 – 3.677 В, BEETECH-820 – 3.672 В. Из сравнения можно заметить, что наиболее близкий результат показал BEETECH-820.

Кроме того, с помощью «видавшего виды» источника питания Б5-47, проработавшего долгие годы (и работоспособного до сих пор), было выставлено напряжение 28 В, которое также было измерено описываемым вольтметром (Рисунок 15) и вышеперечисленными приборами.

Измерение напряжения 28 В, выставленного на стабилизированном источнике питания Б5-47.
Рисунок 15. Измерение напряжения 28 В, выставленного на стабилизированном
источнике питания Б5-47.

Вот результат: M93A – 28.1 В, YF-3700 – 28.08 В, BEETECH-820 – 27.95 В. Здесь необходимо заметить, что погрешность самого Б5-47 составляет 0.5%.

Конечно, для получения более достоверного результата, хорошо бы измерить указанные напряжения более точным прибором, хотя бы с пятью десятичными знаками. Но, к сожалению, подобного прибора у автора нет (а если бы был, возможно, не появился бы описываемый вольтметр и настоящая статья). Кроме того, при разработке устройства не ставилась задача получения с помощью него точного абсолютного значения измеряемого напряжения. Основная цель прибора – более скромная: измерить изменение напряжения какого-либо источника питания (неважно, батарейка это или стабилизированный ИП) в ответ на изменение тока при подключении (или отключении) нагрузки. Если достаточно малое изменение напряжения приводит к разбросу, например, только в третьем знаке после запятой на диапазоне 0 – 60 В или в четвертом знаке после запятой на диапазоне 0 – 6 В в показаниях вольтметра, то «поймать» даже такое изменение напряжения вышеперечисленные цифровые тестеры не способны, а настоящий вольтметр может (да еще с запасом в один десятичный знак). В этом и есть его основное достоинство.

Заключение

За высокое разрешение вольтметра неизбежно приходится платить: прибор не имеет защиты ни от переполюсовки, ни от превышения измеряемым напряжением максимальных значений на использованных диапазонах. Однако иногда требуется произвести всего 2 – 3 относительно точных измерения напряжения, чтобы удостовериться в полученных результатах, а покупать дорогостоящий прибор ради этого – непозволительная роскошь. Вот в таких случаях описанный прибор и может оказать неоценимую помощь. Примененный метод передискретизации и осреднения, позволяющий существенно поднять разрешающую способность АЦП, можно использовать не только в других микроконтроллерах со встроенными АЦП, но и в отдельных относительно скоростных АЦП, сопряженных с микроконтроллером. Подобную конструкцию устройства и программные средства можно применить не только для измерения напряжения, но и в более широких областях. Если оборудовать подобное устройство различными датчиками физических величин (например, датчиками давления, температуры, силы и т.п.), то можно получить достаточно точные автономные измерители этих величин (манометры, барометры, термометры, динамометры и т.п.) с цифровой индикацией, причем, хорошо заметной на довольно приличном расстоянии. Однако даже описанный прибор можно использовать для относительно точного измерения сопротивления: для этого необходим только прецизионный резистор. Так что область применения описанного устройства, на взгляд автора, довольно широка.

Литература

  1. Кузьминов А. Повышение разрешающей способности АЦП микроконтроллера EFM8LB12. Современная электроника. 2018. № 8, 9
  2. Кузьминов А. Преобразователь интерфейсов USB-SPI на базе нового 51-совместимого микроконтроллера EFM8UB1. Современная электроника. 2017. № 1 – 3
  3. Кузьминов А. Преобразователи интерфейсов USB-SPI с гальванической развязкой на базе нового 51-совместимого микроконтроллера EFM8UB30
  4. Кузьминов А. Ю. Связь между компьютером и микроконтроллером. Современные аппаратные и программные средства. – М.: «Перо». 2018
  5. Кузьминов А. Программирование микроконтроллеров EFM8 с помощью встроенного загрузчика программ. Радио. 2018. № 12
  6. Ридико Л. Автомобильные часы-термометр-вольтметр. Схемотехника. 2001. № 3
  7. Пархомчук А. Схемы управления устройствами отображения информации. Электроника: Наука, Технология, Бизнес. 2007. № 5
  8. Иванюта Е., Климович Н., Кособрюхов В. Микросхема КР1820ВГ1 для управления мультиплексным ЖК-индикатором. Микропроцессорные средства и системы. 1990. № 3
  9. Кузьминов А. Изготовление устройств на печатных платах с высоким разрешением в домашних  условиях. Технологии в электронной промышленности. 2010. № 8 – 10, 2011. № 1, 2
  10. Кузьминов А. Технология изготовления печатных плат с высоким разрешением в любительских  условиях. Радио. 2017. № 10
  11. Кузьминов А. Как использовать фольгу обратной стороны печатной платы в качестве общего провода. Радио. 2019. № 2

Материалы по теме

  1. Datasheet Silicon Labs EFM8LB12
  2. Datasheet Analog Devices ADR293
  3. Datasheet Texas Instruments LP2950
  4. Datasheet Texas Instruments OPA334
  5. Datasheet Texas Instruments REF3030

Загрузки

  1. Дополнительные материалы к статье: разводка печатных плат, программы микроконтроллера

Изготовление 1-4 слойных печатных плат за $2

7 предложений от 7 поставщиков
Минимально для заказа 240шт.
LP2950CZ-5.0/NOPB
National Semiconductor
11,72 ₽
Десси
Россия
Линейный регулятор LP2950L-3.3
Unisonic Technologies
25,96 ₽
LP2950ACDT-3.3
ON Semiconductor
по запросу
DM Electronics
Россия
LP2950ACZ-3.0OS
ON Semiconductor
по запросу
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя