صفحه اصلی ژنراتور مدارهای ولت متر ال ای دی DIY. ولت متر LED داخلی. توضیحات دستگاه ولت متر ال ای دی

مدارهای ولت متر ال ای دی DIY. ولت متر LED داخلی. توضیحات دستگاه ولت متر ال ای دی

این طرح یک ولت متر ساده با نشانگر روی دوازده LED را توصیف می کند. این دستگاه اندازه گیری به شما این امکان را می دهد که ولتاژ اندازه گیری شده را در محدوده مقادیر از 0 تا 12 ولت در مراحل 1 ولت نمایش دهید و خطای اندازه گیری بسیار کم است.

مقایسه کننده های ولتاژ بر روی سه تقویت کننده عملیاتی LM324 مونتاژ می شوند. ورودی‌های معکوس آن‌ها به یک تقسیم‌کننده ولتاژ مقاومتی متصل می‌شوند که روی مقاومت‌های R1 و R2 مونتاژ شده است، که از طریق آن یک ولتاژ کنترل‌شده به مدار عرضه می‌شود.


ورودی های غیر معکوس تقویت کننده های عملیاتی یک ولتاژ مرجع را از یک تقسیم کننده ساخته شده در مقاومت های R3 - R15 دریافت می کنند. اگر در ورودی ولت متر ولتاژ وجود نداشته باشد، خروجی های آپ امپ دارای سطح سیگنال بالا و خروجی عناصر منطقی صفر منطقی خواهند بود، بنابراین LED ها روشن نمی شوند.

هنگامی که ولتاژ اندازه گیری شده در ورودی نشانگر LED دریافت می شود، سطح منطقی پایینی در خروجی های خاصی از مقایسه کننده های op-amp برقرار می شود و بر این اساس LED ها سطح منطقی بالایی دریافت می کنند که در نتیجه LED مربوطه روشن خواهد شد. برای جلوگیری از تامین سطح ولتاژ در ورودی دستگاه یک دیود زنر محافظ 12 ولت وجود دارد.

این نسخه از طرح مورد بحث در بالا برای هر صاحب خودرو مناسب است و اطلاعات بصری در مورد وضعیت شارژ باتری به او می دهد. در این مورد، از چهار مقایسه کننده داخلی میکرومجمه LM324 استفاده می شود. ورودی های معکوس ولتاژ مرجع به ترتیب 5.6V، 5.2V، 4.8V، 4.4V تولید می کنند. ولتاژ باتری به طور مستقیم از طریق یک تقسیم کننده در مقاومت های R1 و R7 به ورودی معکوس تامین می شود.

LED ها به عنوان نشانگر چشمک زن عمل می کنند. برای پیکربندی، یک ولت متر به باتری متصل می شود، سپس مقاومت متغیر R6 به گونه ای تنظیم می شود که ولتاژهای مورد نیاز در پایانه های معکوس وجود داشته باشد. ال ای دی های نشانگر را روی پنل جلویی خودرو ثابت کنید و ولتاژ باتری را که در آن یک یا آن نشانگر روشن می شود، در کنار آنها رسم کنید.

بنابراین، امروز می خواهم به پروژه دیگری با استفاده از میکروکنترلرها نگاه کنم، اما همچنین در کار روزانه یک آماتور رادیویی بسیار مفید است. این یک دستگاه دیجیتال مبتنی بر یک میکروکنترلر مدرن است. طراحی آن از یک مجله رادیویی برای سال 2010 گرفته شده است و در صورت لزوم به راحتی می توان آن را به آمپرمتر تبدیل کرد.

این طراحی ساده ولت متر خودرو برای نظارت بر ولتاژ شبکه آنبورد خودرو استفاده می شود و برای محدوده 10.5 ولت تا 15 ولت طراحی شده است. ده LED به عنوان نشانگر استفاده می شود.

قلب مدار IC LM3914 است. قادر است سطح ولتاژ ورودی را تخمین بزند و نتیجه تقریبی را روی LED ها در حالت نقطه یا نوار نمایش دهد.

LED ها مقدار فعلی باتری یا ولتاژ شبکه روی برد را در حالت نقطه (پایه 9 متصل نیست یا به منهای متصل نیست) یا حالت ستون (پایه 9 به پاور پلاس) نمایش می دهند.

مقاومت R4 روشنایی LED ها را تنظیم می کند. مقاومت های R2 و متغیر R1 یک تقسیم کننده ولتاژ را تشکیل می دهند. با استفاده از R1، آستانه ولتاژ بالا و با استفاده از مقاومت R3، آستانه پایین تر تنظیم می شود.

کالیبراسیون مدار طبق اصل زیر انجام می شود. ما 15 ولت را به ورودی ولت متر اعمال می کنیم. سپس با تغییر مقاومت R1 به روشن شدن ال ای دی VD10 (در حالت نقطه ای) یا تمام ال ای دی ها (در حالت ستونی) دست خواهیم یافت.

سپس 10.5 ولت به ورودی اعمال می کنیم و R3 به درخشش VD1 می رسد. و سپس سطح ولتاژ را در مراحل نیم ولت افزایش می دهیم. سوئیچ جابجایی SA1 برای جابه‌جایی بین حالت‌های نمایش نقطه/ستون استفاده می‌شود. وقتی SA1 بسته است - یک ستون، وقتی باز است - یک نقطه.

اگر ولتاژ باتری کمتر از 11 ولت باشد، دیودهای زنر VD1 و VD2 جریان را عبور نمی دهند، به همین دلیل است که فقط HL1 روشن می شود که نشان دهنده سطح ولتاژ پایین در شبکه داخلی خودرو است.


اگر ولتاژ در محدوده 12 تا 14 ولت باشد، دیود زنر VD1 VT1 را باز می کند. HL2 روشن می شود که نشان دهنده سطح نرمال باتری است. اگر ولتاژ باتری بالاتر از 15 ولت باشد، دیود زنر VD2 قفل VT2 را باز می کند و LED HL3 روشن می شود که نشان دهنده ولتاژ بیش از حد قابل توجهی در شبکه خودرو است.

مانند طرح قبلی از سه LED به عنوان نشانگر استفاده می شود.

هنگامی که سطح ولتاژ پایین است، HL1 روشن می شود. اگر هنجار HL2 باشد. و بیش از 14 ولت، LED سوم چشمک می زند. دیود زنر VD1 ولتاژ مرجع را برای عملکرد آپ امپ تشکیل می دهد.

محصولات الکترونیکی خانگی برای کمک به راننده

یک ولت متر نصب شده بر روی داشبورد یک خودرو به شما امکان می دهد تا به سرعت سطح ولتاژ را در شبکه آنبرد آن کنترل کنید، چنین دستگاهی به وضوح بالا نیاز ندارد، اما به توانایی خواندن آسان و سریع قرائت ها نیاز دارد. یک نشانگر ولتاژ LED گسسته به بهترین وجه این شرایط را برآورده می کند. چنین دستگاه هایی برای ارزیابی سطح ولتاژ و توان (در تجهیزات تقویت صدا) بسیار گسترده شده اند. آنها معمولاً به دو صورت اجرا می شوند.

اولین مورد به تفصیل در توضیح داده شده است. ماهیت آن این است که یک خط LED از طریق یک تقسیم کننده ولتاژ مقاومتی چند خروجی به منبع ولتاژ اندازه گیری شده متصل می شود. در اینجا از ویژگی های آستانه ال ای دی، ترانزیستور و دیود استفاده می شود. برای سادگی چنین نشانگر، شما باید با آستانه نامشخصی برای روشنایی LED ها بپردازید (همانطور که نویسنده اشاره می کند). چنین دستگاه هایی زمانی به شکل دستگاه های رادیویی فروخته می شدند.

روش دوم استفاده از یک مقایسه کننده جداگانه برای روشن کردن هر LED، مقایسه بخشی از سیگنال ورودی با یک مرجع (مثلاً در) است، به دلیل بهره بالای مقایسه کننده ها، که اغلب بر روی op-amp انجام می شود. ، آستانه روشن و خاموش بسیار واضح است، اما نشانگر به ریزمدارهای زیادی نیاز دارد. آمپلی فایرهای چهارگانه در حال حاضر هنوز گران هستند و یکی از این تراشه ها تنها می تواند چهار LED را هدایت کند.

در نهایت، نمی توان به کار (4) توجه نکرد، جایی که از اصل تبدیل آنالوگ به دیجیتال استفاده می شود. این طراحی مزایای زیادی دارد، اما هنوز قطعات زیادی وجود دارد و همچنین غیراقتصادی است.

ولت متری که مورد توجه شما قرار گرفته است با توجه به موارد فوق بهینه شده است - در آن، سطوح آستانه روشن برای احتراق LED با استفاده از حداقل عناصر ارزان، مقرون به صرفه و به طور گسترده در دسترس به دست می آید. اصل کار دستگاه بر اساس خواص آستانه یک ریز مدار دیجیتال است.

دستگاه (نمودار شکل 1 را ببینید) یک نشانگر شش سطحی است. برای سهولت استفاده در خودرو، فاصله اندازه گیری 10 ... 15 ولت در مراحل 1 ولت انتخاب شده است. هر دو فاصله و گام را می توان به راحتی تغییر داد.

دستگاه های آستانه شش اینورتر DD1.1-DD1.6 هستند که هر کدام یک تقویت کننده ولتاژ غیر خطی با بهره بالا هستند. سطح سوئیچینگ آستانه اینورترها تقریباً نصف ولتاژ تغذیه ریز مدار است، بنابراین به نظر می رسد آنها ولتاژ ورودی را با نصف ولتاژ تغذیه مقایسه می کنند.

اگر ولتاژ ورودی اینورتر از سطح آستانه فراتر رود، یک ولتاژ سطح پایین در خروجی آن ظاهر می شود. بنابراین، LED که به عنوان بار اینورتر عمل می کند توسط جریان خروجی (ورودی) روشن می شود. هنگامی که خروجی اینورترها زیاد است، LED ها بسته و خاموش می شوند.

از خروجی های تقسیم کننده مقاومتی R1-R7، سهم مربوطه از ولتاژ شبکه روی برد به ورودی اینورترها تامین می شود. هنگامی که ولتاژ داخلی تغییر می کند، سهم آن نیز به طور متناسب تغییر می کند. ولتاژ تغذیه اینورترها و خط LED توسط تثبیت کننده ریز مدار DA1 تثبیت می شود. مقادیر مقاومت های R1-R7 به گونه ای محاسبه می شود که یک مرحله سوئیچینگ برابر با 1 ولت به دست آید.

خازن C2 همراه با مقاومت R1 یک فیلتر با فرکانس پایین را تشکیل می دهد که نوسانات ولتاژ کوتاه مدت را که می تواند مثلاً هنگام راه اندازی موتور رخ دهد، سرکوب می کند. سازنده تثبیت کننده های ریز مدار نصب خازن C1 را برای بهبود پایداری آنها در فرکانس های بالا توصیه می کند. مقاومت های R8-R13 جریان خروجی اینورترها را محدود می کنند.

چگونه مقاومت های R1--R7 را محاسبه کنیم؟ علیرغم این واقعیت که ترانزیستورهای اثر میدانی در ورودی اینورترهای DD1.1.-D1.6 نصب می شوند که عملاً جریان ورودی را مصرف نمی کنند، به اصطلاح جریان نشتی وجود دارد. این ما را مجبور می کند جریانی را از طریق تقسیم کننده انتخاب کنیم که بسیار بیشتر از جریان نشتی کل هر شش اینورتر است (بیش از 6X10-5 μA). حداقل جریان عبوری از تقسیم کننده در حداقل ولتاژ مشخص شده 10 ولت خواهد بود.

اجازه دهید این جریان را روی 100 میکروآمپر تنظیم کنیم که حدود یک میلیون برابر بیشتر از جریان نشتی است. سپس مقاومت کل تقسیم کننده RД=R1+R2+RЗ+R4+R5+R6+R7 (بر حسب کیلو اهم، اگر ولتاژ بر حسب ولت و جریان بر حسب میلی آمپر باشد) باید برابر باشد: Rд=Uвx min. /Imin = 10V/0.1mA = 100kOhm.

حال بیایید مقاومت هر یک از مقاومت ها را تحت شرایط Upor = Upit/2 محاسبه کنیم، یعنی در مورد مورد بررسی Upor = 3 ولت. با ولتاژ ورودی 15 ولت، 3 ولت باید در مقاومت R7 کاهش یابد و جریان از طریق آن عبور کند. آن (برابر جریان عبور از کل تقسیم کننده) Id=UBX/Rd=15 V/100 kOhm=0.15 mA=150 μA، سپس مقاومت مقاومت R7: R=Upop/Id; R7=3 V/0.15 mA=20 kOhm.

در ورودی اینورتر DD1.5 باید 3 ولت با ولتاژ ورودی 14 ولت وجود داشته باشد. جریان از طریق تقسیم کننده در این مورد Id = 14 V/100 kOhm = 0.14 میلی آمپر است. سپس مقاومت کل R6+R7=Upop/Id=3/0.14-21.5 کیلو اهم.

از این رو R6 = 21.5-20 = 1.5 کیلو اهم.

مقاومت باقیمانده مقاومت های تقسیم کننده به همین ترتیب تعیین می شود: R5=UporkhRd/Uin-(R6+R7)-1.6kOhm. R4-2 کیلو اهم، RЗ-2.2 کیلو اهم، R2-2.7 کیلو اهم و در نهایت، R1=Rд-(R2+RЗ+R4+R5+R6+R7) = 70 کیلو اهم-68 کیلو اهم.

به طور کلی، همانطور که مشخص است، ولتاژ آستانه عناصر ریز مدار CMOS در محدوده 1/3Upit تا 2/3Upit است. همچنین مشخص است که عناصر یک ریزمدار تولید شده در یک چرخه تکنولوژیکی واحد بر روی یک تراشه واحد دارای مقادیر آستانه سوئیچینگ تقریباً یکسانی هستند. بنابراین، برای تنظیم دقیق "شروع مقیاس" ولت متر، کافی است مقاومت R1 را با یک مدار سری متشکل از یک صاف کننده با مقدار محاسبه شده و یک ثابت با مقدار نصف مقدار محاسبه شده جایگزین کنید.

پایداری دمایی دستگاه بسیار بالاست. هنگامی که دما از 10- به 60+ درجه سانتیگراد تغییر می کند، آستانه پاسخ چند صدم ولت تغییر می کند. تثبیت کننده ریز مدار DA1 همچنین دارای پایداری دمایی کمتر از 30 میلی ولت در محدوده 0...100 درجه سانتیگراد است.

ولتاژ خروجی تثبیت کننده DA1 نباید کمتر از 6 ولت باشد، در غیر این صورت اینورترها نمی توانند جریان مورد نیاز را از طریق ال ای دی ها تامین کنند. اینورترهای ریز مدار K561LN2 جریان خروجی تا 8 میلی آمپر را امکان پذیر می کنند. LED های AL307BM را می توان با محاسبه مجدد مقادیر مقاومت های محدود کننده جریان R8-R13 با هر نوع دیگری جایگزین کرد. خازن ها همچنین می توانند هر کدام با ولتاژ نامی حداقل 10 ولت باشند.

برای راه اندازی، دستگاه مونتاژ شده به خروجی یک منبع ولتاژ قابل تنظیم متصل می شود که شبکه آنبرد را شبیه سازی می کند. پس از تنظیم ولتاژ خروجی منبع روی 10 ولت و مقاومت مقاومت برش به حداکثر، لغزنده آن را بچرخانید تا LED HL1 روشن شود. سطوح باقیمانده به صورت خودکار تنظیم می شوند.

قطعات ولت متر روی یک برد مدار چاپی ساخته شده از ورقه ورقه فایبرگلاس با روکش فویل به ضخامت 1 میلی متر نصب می شوند. نقاشی تخته در شکل نشان داده شده است. 2. برای نصب یک مقاومت تنظیم SPZ-33، و بقیه - MLT-0.125، خازن C1 - KM، C2 - K50-35 طراحی شده است.

این برد با دو پیچ M2.5 روی پایه های لوله ای و یکی دیگر از همین نوع به پایین جعبه پلاستیکی متصل می شود که به طور همزمان تراشه DA1 را به برد فشار می دهد. توجه داشته باشید که این ریز مدار با لبه پلاستیکی (نه فلزی) روی برد نصب می شود. یک پایه لوله ای نیز بین بدنه تراشه و برد نصب شده است اما کوتاه شده است.
قبل از نصب، لیدهای LED 90 درجه خم می شوند تا محورهای نوری آنها با صفحه برد موازی شود. محفظه های LED باید از لبه تخته بیرون زده و در هنگام مونتاژ نهایی دستگاه، به سوراخ های سوراخ شده در انتهای جعبه بروند.

ادبیات
1. Nechaev I. نشانگر سطح سیگنال LED. - رادیو، 1367، شماره 12، ص. 52.
2. Isaulov V., Vasilenko E. یک نشانگر سطح ضبط ساده. - RadioAmator، 1374، شماره 3، ص. 5.
3. Tikhomirov A. نشانگر ولتاژ شبکه روی برد. - RadioAmator، 1375، شماره 10، ص. 2.
4. Gvozditsky G. نشانگر ولتاژ شبکه روی برد. - رادیو، 1371، شماره 7، ص. 18-20.

O. KLEVTSOV، Dnepropetrovsk، اوکراین
مجله رادیو 1377، شماره 2

یادداشت سردبیران مجله رادیو:اگر یک خازن با ظرفیت 0.1 میکرون به ورودی میکرو مدار (بین پایه های 8 و 17) متصل شود، پایداری تثبیت کننده و کل دستگاه به طور کلی حتی بیشتر خواهد بود. به منظور محافظت از تثبیت کننده از نوسانات ولتاژ تصادفی در شبکه داخلی، که دامنه آن می تواند به 80 - 00 ولت برسد، خازن دیگری باید به موازات این خازن متصل شود - یک خازن. این خازن باید دارای ظرفیت حداقل 1000 μF و ولتاژ نامی 25 ولت باشد. این خازن همچنین تأثیر مفیدی بر عملکرد تجهیزات رادیویی و تقویت صدا برای خودروها خواهد داشت.

تعداد زیادی از رانندگان با مشکلی مانند تخلیه غیرمنتظره باتری مواجه هستند. به خصوص وقتی این اتفاق در جاده های دور از خانه رخ می دهد ناخوشایند است. یکی از دلایل ممکن است خرابی ژنراتور خودرو باشد. به جلوگیری از تخلیه قریب الوقوع باتری کمک می کند ولت متر ماشین. در زیر چند نمودار ساده از چنین دستگاهی آورده شده است.

ولت متر خودرو روی تراشه LM3914

این مدار ولت متر خودرو برای نظارت بر ولتاژ شبکه آنبورد خودرو در محدوده 10.5 ولت تا 15 ولت طراحی شده است. 10 LED به عنوان نشانگر استفاده می شود.

اساس مدار یکپارچه است. این ریز مدار قادر است ولتاژ ورودی را تخمین بزند و نتیجه را روی 10 LED در حالت نقطه یا ستون نمایش دهد. تراشه LM3914 قادر است در محدوده منبع تغذیه گسترده (3V...25V) کار کند. روشنایی LED ها را می توان با استفاده از یک مقاومت متغیر خارجی تنظیم کرد. خروجی های ریز مدار با منطق TTL و CMOS سازگار است.

ده LED VD1-VD10 مقدار فعلی ولتاژ باتری یا ولتاژ شبکه داخلی خودرو را در حالت نقطه (پایه 9 متصل نیست یا به منهای متصل نیست) یا حالت ستون (پایه 9 به پاور پلاس وصل است) نمایش می دهد. ).

مقاومت R4 متصل بین پایه های 6،7 و منبع تغذیه منهای روشنایی LED ها را تنظیم می کند. مقاومت های R2 و مقاومت متغیر R1 یک تقسیم کننده ولتاژ را تشکیل می دهند. با استفاده از مقاومت متغیر R1، سطح ولتاژ بالا و با استفاده از R3، ولتاژ پایین تنظیم می شود.

همانطور که قبلا ذکر شد، این ولت متر خودرو نشانگر 10.5 تا 15 ولت است. کالیبراسیون مدار به شرح زیر انجام می شود. 15 ولت از منبع تغذیه به ورودی مدار ولت متر اعمال کنید. سپس با تغییر مقاومت مقاومت R1 باید از روشن شدن ال ای دی VD10 (در حالت نقطه) یا تمام ال ای دی های VD...VD10 (در حالت ستونی) اطمینان حاصل کرد.

سپس 10.5 ولت را به ورودی اعمال کنید و از مقاومت متغیر R3 استفاده کنید تا مطمئن شوید که فقط LED VD1 روشن می شود. حالا ولتاژ را با افزایش 0.5 ولت افزایش دهید، LED ها یکی یکی روشن می شوند و در ولتاژ 15 ولت همه LED ها روشن می شوند. سوئیچ SA1 برای جابجایی بین حالت های نشانگر نقطه/ستون طراحی شده است. وقتی سوئیچ SA1 بسته است، یک ستون است و وقتی باز است، یک نقطه است.

ولت متر خودرو با استفاده از ترانزیستور

مدار زیر یک ولت متر خودرو بر روی دو ساخته شده است. هنگامی که ولتاژ باتری کمتر از 11 ولت است، دیودهای زنر VD1 و VD2 جریان را از خود عبور نمی دهند، به همین دلیل است که فقط LED قرمز روشن می شود که نشان دهنده ولتاژ پایین در شبکه داخلی خودرو است.

اگر ولتاژ بین 12 تا 14 ولت باشد، دیود زنر VD1 ترانزیستور VT1 را باز می کند. LED سبز روشن می شود که ولتاژ طبیعی را نشان می دهد. اگر ولتاژ باتری از 15 ولت بیشتر شود، دیود زنر VD2 ترانزیستور VT2 را باز می کند، در نتیجه LED زرد روشن می شود، که نشان دهنده ولتاژ قابل توجهی در شبکه خودرو است.

ولت متر در تقویت کننده عملیاتی LM393

این ولت متر ماشین ساده بر روی یک تقویت کننده عملیاتی ساخته شده است. به عنوان یک نشانگر، مانند مدار قبلی، از سه LED استفاده شده است.

هنگامی که ولتاژ پایین است (کمتر از 11 ولت)، LED قرمز روشن می شود. اگر ولتاژ نرمال باشد (12.4…14V)، چراغ سبز می شود. اگر ولتاژ از 14 ولت بیشتر شود، LED زرد روشن می شود. دیود زنر VD1 ولتاژ مرجع را تشکیل می دهد. این طرح مشابه طرح است.

ولت متر خودرو روی ریز مدار K1003PP1

این مدار ولت متر برای اتومبیل بر روی ریزمدار K1003PP1 ساخته شده است و به شما امکان می دهد ولتاژ شبکه داخلی را با درخشش 3 LED نظارت کنید:

  • هنگامی که ولتاژ کمتر از 11 ولت است، LED HL1 روشن می شود
  • در ولتاژ 11.1…14.4 ولت، LED HL2 روشن می شود
  • هنگامی که ولتاژ بیش از 14.6 ولت باشد، LED HL3 روشن می شود

برپایی. پس از اعمال ولتاژ به ورودی از هر منبع تغذیه (11.1...14.4V)، باید از مقاومت متغیر R4 برای درخشش LED HL2 استفاده شود.

این توصیفی از یک ولت متر شبه آنالوگ ساده است. مقدار اندازه گیری شده به شکل نقاط LED خوانده می شود که به عنوان یک سنسور اشاره گر تلطیف می شود (اگرچه می توان آن را به شکل یک خط کش LED نیز انجام داد)، اما اندازه گیری به صورت دیجیتال و با استفاده از یک میکروکنترلر انجام می شود. ولت متر به عنوان مکمل منبع تغذیه تنظیم شده و از عناصر رادیویی موجود در دست ساخته شده است.

نمودار شماتیک

ولت متر از دو بخش تشکیل شده است: نمایشگر و ماژول اندازه گیری. در اینجا یک منبع تغذیه معمولی 5 ولت، یک MCU Atmega8 با منبع ولتاژ مرجع خارجی و با 32 LED ثبت شده است.


ولت متر LED ساده - نمودار قطعه دیجیتال

محدوده اندازه گیری ولتاژ اصلی 1-32 ولت با وضوح 1 ولت است، اما تصمیم گرفته شد که یک تغییر محدوده خودکار 0.1-3.2 V با وضوح 0.1 V اضافه شود.


ولت متر LED ساده - مدار نشانگر

اصل کار بر اساس اندازه گیری ولتاژ با استفاده از دو مبدل ADC0 و ADC1 است. مبدل ADC1 برای تعیین محدوده اندازه گیری استفاده می شود. مقدار این سنسور به شما امکان می دهد مقاومت R9 را از طریق پین پورت PC2 کنترل و اضافه کنید - یک تقسیم کننده 1:10 تشکیل داده یا آن را خاموش کنید. برای ولتاژهای 0.1-3.2 ولت، ولتاژ ورودی از CON2 از طریق مقاومت R8 تامین می شود و مستقیماً به ورودی مبدل ADC0 می رود. اگر ولتاژ از مقدار تنظیم شده 3.3 ولت بیشتر شود، از محدوده پایین (دیود LED33 سبز روشن می شود) به محدوده بالا تغییر می کند.

برای استفاده از چنین ولت متری برای منبع تغذیه 15 ولت، به جای تقسیم کننده 1:10، می توانید یک تقسیم کننده 1:4 را نصب کنید که محدوده ای تا 16 ولت با وضوح 0.5 ولت را ارائه می دهد. زیرا همه دوست ندارند محدوده های سوئیچینگ، می توانید این کار را رد کنید و با اتصال مستقیم R9 به زمین، قطع اتصال به پین ​​PC2، ADC1 استفاده نشده، یک محدوده ایجاد کنید، همچنین می توانید به زمین متصل شوید.

دیودهای D2-D5 (همراه با R8، R10) ساده ترین محافظت مبدل ها را در برابر تامین ولتاژ بالاتر از ولتاژ تغذیه Atmega نشان می دهد، یعنی 5 ولت. خازن های C7، C8 علاوه بر این، ولتاژ محاسبه شده را فیلتر می کنند. مرجع ولتاژ داخلی Atmega به دلیل ناپایداری آن کنار گذاشته شد. ولتاژ مرجع روی TL431 انجام می شود. ولتاژ مرجع در 3.3 ولت ثابت شد. تنظیم دقیق با استفاده از یک پتانسیومتر انجام می شود. مقاومت های R3 و R4 به شما امکان می دهند محدوده تنظیم ولتاژ پتانسیومتر را انتخاب کنید.

منبع تغذیه برای بخش آنالوگ MK نیز معمولی است، با استفاده از یک سلف 10 µH و یک خازن 100 nF. جرم دیجیتال و آنالوگ را تقسیم کرد.

ولتاژهای اندازه گیری به صورت متوالی توسط سیگنال هایی با برچسب CLK، D و C به رجیسترها منتقل می شوند که به کانکتور CON4 خروجی می شوند.

تغییر حالت ها

ولت متر می تواند در حالت "نقطه نورانی" مطابق با تنظیمات استاندارد یا در حالت خط کش LED کار کند. تغییر حالت با تغییر وضعیت تماس PB0، پایه 14 انجام می شود. اتصال به زمین یک حالت نقطه ای است، قطع این کنتاکت از زمین، تغییر به حالت خط کش است.

ترانزیستور T1، R6، R7 و LED1 یک منبع جریان ساده را تشکیل می دهند که نیاز به مقاومت های جداگانه برای هر یک از 32 LED نمایشگر را از بین می برد. جریان چنین منبع جریانی با رتبه R7 تعیین می شود. ولت متر بر روی بردهای مدار چاپی یک طرفه ساخته می شود. فایل ها و سیستم عامل - .

روش خوب قدیمی.

یک ولت متر نصب شده بر روی داشبورد خودرو به شما امکان می دهد تا به سرعت سطح ولتاژ را در شبکه داخلی آن کنترل کنید. چنین دستگاهی به وضوح بالا نیاز ندارد، اما به توانایی تعیین آسان و سریع قرائت نیاز دارد. این شرایط به بهترین وجه توسط یک گسسته برآورده می شود نشانگر LEDولتاژ. چنین دستگاه هایی برای ارزیابی سطح ولتاژ و توان بسیار گسترده شده اند. آنها معمولاً به دو صورت اجرا می شوند.

ابتدا، ماهیت آن این است که یک خط LED از طریق یک تقسیم کننده ولتاژ مقاومتی چند خروجی به منبع ولتاژ اندازه گیری شده متصل می شود. در اینجا از ویژگی های آستانه ال ای دی، ترانزیستور و دیود استفاده می شود. برای سادگی چنین نشانگر، شما باید برای آستانه نامشخص برای روشنایی LED ها هزینه کنید. دستگاه های مشابه زمانی در قالب دستگاه های رادیویی فروخته می شدند.

روش دوم استفاده از یک مقایسه کننده جداگانه برای روشن کردن هر LED، مقایسه بخشی از سیگنال ورودی با یک مرجع است. به دلیل بهره بالای مقایسه‌کننده‌ها که اغلب در آپ‌آمپ‌ها اجرا می‌شوند، آستانه روشن و خاموش شدن بسیار واضح است، اما نشانگر به تراشه‌های زیادی نیاز دارد. آمپلی فایرهای چهارگانه در حال حاضر هنوز گران هستند و یکی از این تراشه ها تنها می تواند چهار LED را هدایت کند.

ولت متری که مورد توجه شما قرار گرفته است با توجه به موارد فوق بهینه شده است - در آن، سطوح آستانه روشن برای احتراق LED با استفاده از حداقل عناصر ارزان، مقرون به صرفه و به طور گسترده در دسترس به دست می آید. اصل کار دستگاه بر اساس خواص آستانه یک ریز مدار دیجیتال است.

دستگاه (نمودار شکل 1 را ببینید) یک نشانگر شش سطحی است. برای سهولت استفاده در خودرو، فاصله اندازه گیری 10 ... 15 ولت در مراحل 1 ولت انتخاب شده است. هر دو فاصله و گام را می توان به راحتی تغییر داد.

دستگاه های آستانه شش اینورتر DD1.1-DD1.6 هستند که هر کدام یک تقویت کننده ولتاژ غیر خطی با بهره بالا هستند. سطح سوئیچینگ آستانه اینورترها تقریباً نصف ولتاژ تغذیه ریز مدار است، بنابراین به نظر می رسد آنها ولتاژ ورودی را با نصف ولتاژ تغذیه مقایسه می کنند.

اگر ولتاژ ورودی اینورتر از سطح آستانه فراتر رود، یک ولتاژ سطح پایین در خروجی آن ظاهر می شود. بنابراین، LED که به عنوان بار اینورتر عمل می کند توسط جریان خروجی (ورودی) روشن می شود. هنگامی که خروجی اینورترها زیاد است، LED ها بسته و خاموش می شوند.

از خروجی های تقسیم کننده مقاومتی R1-R7، سهم مربوطه از ولتاژ شبکه روی برد به ورودی اینورترها تامین می شود. هنگامی که ولتاژ داخلی تغییر می کند، سهم آن نیز به طور متناسب تغییر می کند. ولتاژ تغذیه اینورترها و خط LED توسط تراشه تثبیت کننده DA1 تثبیت می شود. مقادیر مقاومت های R1-R7 به گونه ای محاسبه می شود که یک مرحله سوئیچینگ برابر با 1 ولت به دست آید.

خازن C2 همراه با مقاومت R1 یک فیلتر با فرکانس پایین را تشکیل می دهد که نوسانات ولتاژ کوتاه مدت را که می تواند مثلاً هنگام راه اندازی موتور رخ دهد، سرکوب می کند. سازنده تثبیت کننده های ریز مدار نصب خازن C1 را برای بهبود پایداری آنها در فرکانس های بالا توصیه می کند. مقاومت های R8-R13 جریان خروجی اینورترها را محدود می کنند.

چگونه مقاومت های R1-R7 را محاسبه کنیم؟ علیرغم این واقعیت که ترانزیستورهای اثر میدانی در ورودی اینورترهای DD1.1.-D1.6 نصب می شوند که عملاً جریان ورودی را مصرف نمی کنند، به اصطلاح جریان نشتی وجود دارد. این ما را مجبور می کند جریانی را از طریق تقسیم کننده انتخاب کنیم که بسیار بیشتر از جریان نشتی کل هر شش اینورتر است (بیش از 6X10-5 μA). حداقل جریان عبوری از تقسیم کننده در حداقل ولتاژ القایی 10 ولت خواهد بود.

اجازه دهید این جریان را روی 100 میکروآمپر تنظیم کنیم که حدود یک میلیون برابر بیشتر از جریان نشتی است. سپس مقاومت کل تقسیم کننده RД=R1+R2+RЗ+R4+R5+R6+R7 (بر حسب کیلو اهم، اگر ولتاژ بر حسب ولت و جریان بر حسب میلی آمپر باشد) باید برابر باشد: Rд=Uвx min. /Imin = 10V/0.1mA = 100kOhm.

حال بیایید مقاومت هر یک از مقاومت ها را تحت شرایط Upor = Upit/2 محاسبه کنیم، یعنی در مورد مورد بررسی Upor = 3 ولت. با ولتاژ ورودی 15 ولت، 3 ولت باید در مقاومت R7 کاهش یابد و جریان از طریق آن عبور کند. آن (برابر جریان عبور از کل تقسیم کننده) Id=UBX/Rd=15 V/100 kOhm=0.15 mA=150 μA، سپس مقاومت مقاومت R7: R=Upop/Id; R7=3 V/0.15 mA=20 kOhm.

در ورودی اینورتر DD1.5 باید 3 ولت با ولتاژ ورودی 14 ولت وجود داشته باشد. جریان از طریق تقسیم کننده در این مورد Id = 14 V/100 kOhm = 0.14 میلی آمپر است. سپس مقاومت کل R6+R7=Upop/Id=3/0.14-21.5 کیلو اهم.

از این رو R6 = 21.5-20 = 1.5 کیلو اهم.

مقاومت باقیمانده مقاومت های تقسیم کننده به همین ترتیب تعیین می شود: R5=UporkhRd/Uin-(R6+R7)-1.6kOhm. R4-2 کیلو اهم، RЗ-2.2 کیلو اهم، R2-2.7 کیلو اهم و در نهایت، R1=Rд-(R2+RЗ+R4+R5+R6+R7) = 70 کیلو اهم-68 کیلو اهم.

به طور کلی، همانطور که مشخص است، ولتاژ آستانه عناصر ریز مدار CMOS در محدوده 1/3Upit تا 2/3Upit است. همچنین مشخص است که عناصر یک ریزمدار تولید شده در یک چرخه تکنولوژیکی واحد بر روی یک تراشه واحد دارای مقادیر آستانه سوئیچینگ تقریباً یکسانی هستند. بنابراین، برای تنظیم دقیق "شروع مقیاس" ولت متر، کافی است مقاومت R1 را با یک مدار سری متشکل از یک صاف کننده با مقدار محاسبه شده و یک ثابت با مقدار نصف مقدار محاسبه شده جایگزین کنید.

پایداری دمایی دستگاه بسیار بالاست. هنگامی که دما از 10- به 60+ درجه سانتیگراد تغییر می کند، آستانه پاسخ چند صدم ولت تغییر می کند. تثبیت کننده ریز مدار DA1 همچنین دارای پایداری دمایی کمتر از 30 میلی ولت در محدوده 0...100 درجه سانتیگراد است.

ولتاژ خروجی تثبیت کننده DA1 نباید کمتر از 6 ولت باشد، در غیر این صورت اینورترها نمی توانند جریان مورد نیاز را از طریق ال ای دی ها تامین کنند. اینورترهای ریز مدار K561LN2 جریان خروجی تا 8 میلی آمپر را امکان پذیر می کنند. LED های AL307BM را می توان با محاسبه مجدد مقادیر مقاومت های محدود کننده جریان R8-R13 با هر نوع دیگری جایگزین کرد. خازن ها همچنین می توانند هر کدام با ولتاژ نامی حداقل 10 ولت باشند.

برای راه اندازی، دستگاه مونتاژ شده به خروجی یک منبع ولتاژ قابل تنظیم متصل می شود که شبکه آنبرد را شبیه سازی می کند. پس از تنظیم ولتاژ خروجی منبع روی 10 ولت و مقاومت مقاومت برش به حداکثر، لغزنده آن را بچرخانید تا LED HL1 روشن شود. سطوح باقیمانده به صورت خودکار تنظیم می شوند.

قطعات ولت متر روی یک برد مدار چاپی ساخته شده از ورقه ورقه فایبرگلاس با روکش فویل به ضخامت 1 میلی متر نصب می شوند. نقاشی تخته در شکل نشان داده شده است. 2. برای نصب یک مقاومت تنظیم SPZ-33، و بقیه - MLT-0.125، خازن C1 - KM، C2 - K50-35 طراحی شده است.



این برد با دو پیچ M2.5 روی پایه های لوله ای و یکی دیگر از همین نوع به پایین جعبه پلاستیکی متصل می شود که به طور همزمان تراشه DA1 را به برد فشار می دهد. توجه داشته باشید که این ریز مدار با لبه پلاستیکی (نه فلزی) روی برد نصب می شود. یک پایه لوله ای نیز بین بدنه تراشه و برد نصب شده است اما کوتاه شده است.

قبل از نصب، لیدهای LED 90 درجه خم می شوند تا محورهای نوری آنها با صفحه برد موازی شود. محفظه های LED باید از لبه تخته بیرون زده و در هنگام مونتاژ نهایی دستگاه، به سوراخ های سوراخ شده در انتهای جعبه بروند.

اگر یک خازن با ظرفیت 0.1 میکرون به ورودی میکرو مدار (بین پایه های 8 و 17) متصل شود، پایداری تثبیت کننده و کل دستگاه به طور کلی حتی بیشتر خواهد بود. به منظور محافظت از تثبیت کننده از نوسانات ولتاژ تصادفی در شبکه داخلی، که دامنه آن می تواند به 80 - 00 ولت برسد، خازن دیگری باید به موازات این خازن متصل شود - یک خازن. این خازن باید دارای ظرفیت حداقل 1000 μF و ولتاژ نامی 25 ولت باشد. این خازن تأثیر مفیدی بر عملکرد گیرنده های رادیویی و تقویت کننده های صوتی خودرو خواهد داشت.

ادبیات

جدید در سایت

>

محبوبترین