Вольтметр из компьютера своими руками
Обновлено: 07.07.2024
Ссылка на оригинал статьи - Techno Mind. Комментировать можно здесь.
На этот раз начну с конца. Вот, что получилось:
Ну а теперь, давайте поговорим о том, как я к этому все пришел. Может быть кто-то узреет для себя пару полезных идей.
Итак, идея мерить напряжения в разных узлах компьютера появилась у меня давно, и была успешно реализована на моем прошлом компе. Собирая новый компьютер (проект the brain) я вдруг понял, что аналоговое переключение пакетником измеряемых каналов не будет хорошо смотреться на фоне корпуса Antec Twelve Hundred. Нужно было что-то более прогрессивное. Поэтому я поначалу подумал организовать переключение каналов двумя кнопками (одна листает вверх, другая вниз). Кнопки эти, по первоначальной задумке, должны заставлять простые логические элементы генерировать трехбитный управляющий сигнал, который предполагалось подать на мультиплексор (он же коммутатор, он же селектор, он же переключатель — устройство, имеющее несколько сигнальных входов, один или более управляющих входов и один выход. Мультиплексор позволяет передать сигнал с одного из входов на выход; при этом выбор желаемого входа осуществляется подачей соответствующей комбинации управляющих сигналов). В зависимости от текущего управляющего сигнала, на выходе мультиплексора должно появляться напряжение с определенного входа. Цепляем вольтметр на выход мультиплексора, и — voila!
Я еще подумал на тот же управляющий сигнал повесить драйвер для 7-сегментного индикатора, который бы показывал текущий канал.
В результате была рождена вот такая вот схема (я намеренно оставил ее такой кривой-косой, от руки, так как дальнейшего развития она не получила):
Данная схема реализовывалась с помощью как минимум 7 микросхем (два одновибратора 555, бинарный счетчик 74F193, мультиплексор ADG528, драйвер для 7-сегментного индикатора 74LS47, и пара микросхем с элементами И, ИЛИ-НЕ, или инверторы). Данный факт мне совершенно не понравился, и идея начала стремительно эволюционировать.
Например, если взять простенький микропроцессор (с ценой буквально 1 доллар), например, ATtiny2313, то схема упрощается до такой:
Схема была быстренько набросана в Proteus, программа для микропроцессора была быстренько написана в CodeVisionAVR. Вот тут можно взять, поиграться: Voltmeter for Comp v1.0.rar
Поначалу, такая реализация вполне устраивала меня. Я даже начал разводить плату, как вдруг обнаружил, что восьми входных каналов мне будет мало (на современных матерях, внезапно, появилось много критически важных для оверклокинга напряжений), и вообще, почему бы не пойти дальше и не сделать нормальную индикацию входного канала?! Одновременно с этим, я совершенно случайно обнаружил на eBay точный вольтметр с резолюцией 0.0005в., и мотивация моя просто взлетела ввысь! Вот, кстати, вольтметр (он тоже на каком-то микропроцессоре со стертой маркировкой, ну да и хрен с ней):
Как видно на фотках, на вольтметре есть подстроечник для калибровки. Это есть очень даже гуд!
Короче, взял я четыре 14ти-сегментных индикатора (взял бы больше, но места на заглушке от 5.25” отсека уже не хватало), многоногий микропроцессор ATMEGA16, два мультиплексора (что обеспечило 16 входных каналов) и спроектировал вот такую платку:
Сразу оговорюсь – схема не идеальна: можно было заюзать микропроцессор поменьше, используя сдвиговый регистр, развести получше, да и прошивку можно было написать поинтересней. Но мне было влом возиться. Мультиплексоры я выбрал DG528. У них есть два неоспоримых преимущества. Во первых они управляются сигналами TTL уровня, а во вторых их можно получить нахаляву в качестве инженерных образцов от фирмы MAXIM.
Cуществующий проект можно сказать тут: voltmeter_for_comp_v2.2.rar
В архиве есть 2 проекта в Proteus. Один из них в папке PCB – это проект платы со всеми элементами. Второй в папке Proteus Model for development – это модель, для визуализации работы и отладки прошивки микропроцессора:
На 14ти-сегментные индикаторы выводится имя текущего канала измерения. Если имя длиннее четырех символов, оно выводится в виде бегущей строки.
Галерея фотографий процесса сборки и готового девайса (их немало):
Как видите, девайс собирался в корпусе старого CD-ROM’а. В качестве передней панельки была выбрана дырчатая заглушка 5.25" отсеков корпуса Antec, с накладкой из оргстекла. Чертежей всех этих деталей я не делал. Дизайн был проработан на бумаге, был нарисован схематичный эскиз, но не более; конструкция простая, поэтому не было надобности.
В заключение хочу сказать что проект удался. Измерения точные и нагладные. Надеюсь, статья окажется полезной. Удачи.
Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.
Последние посетители 0 пользователей онлайн
Объявления
при ремонте усилителей схема нужна ну очень редко. Не нужно тому мастеру ничего вообще в ремонт нести
Согласен, при 17,6В грелись ощутимо, хотя радиатор был смешной. Сейчас их корпус даже после часа работы - комнатной температуры.
Странно вообще на этом форуме видеть такие вопросы. А ещё на конденсаторах может быть надпись в виде 4R7. Представляете? Кошмар!
Собрал вольтметр на семисегментных индикаторах. Права авторства принадлежат alex-exe за схему и прошивку и xrust83 за разводку платы. Спасибо этим ребятам, без таких людей трудно начинающим радиолюбителям наподобии меня)
Далее следует монтаж устройства в подиум который состоит из маленький прибор от ваз 2106+колпачок фаркопа. Панель со значками рисовал сам и изготавливал по той же схеме, что и шкалы.
Видео работы :
Итак, нижеприведенная принципиальная схема уже исправлена . Прошивка осталась родная (main.HEX - приобщаю).
Индикаторы с общим анодом, можно отдельные (в паралель),
но проще - сборка вида CPD-05231UR, только ищите с ОА!
Чтобы расчет показаний вольтметра соответствовал истине, все сделать правильно и понять процесс происходящего предлагаю хоть не оптимальный но надеюсь понятный алгоритм:
Еще раз прошу прощения у тех, кто программирует много и так не делает, но я пытаюсь донести до начинающих информацию о достаточно важном программном элементе данного микропроцессора и не потерять его из-за разных иногда совсем непонятных, а то и необъяснимых потом ситуаций. Особенно если дрожащими от волнения руками воткнул чип в только что сооруженный и впервые соединенный с компом программатор и, волнуясь, нажимаешь кнопку программировать, а оное чудо техники начинает еще и непонятные вопросы задавать – вот тут то все неприятности и начинаются.
Как я уже писал у моего блока питания два плеча – поэтому сделал сразу два вольтметра на одной плате, а индикаторы вывел на отдельную плату для экономии места на лицевой панели. Развел под обычные элементы. Файлы с разводкой плат, исходник и hex прилагаются в архиве. У Вас - SMD, то переделать ее не трудно, если надо обращайтесь.
В статье описан вольтметр, с пределом измерения 50 вольт, сделанный на PIC16F676 или как использовать АЦП этого микроконтроллера.
На резисторах R1 и R2 собран делитель напряжения, многооборотный построечный резистор R3 служит для калибровки вольтметра. Конденсатор C1 защищает вольтметр от импульсной помехи и сглаживает входной сигнал. Стабилитрон VD1 служит для ограничения входного напряжения на входе микроконтроллера, что бы вход МК не сгорел при превышении напряжения по входу.
На транзисторе VT1 (КТ3102 или SMD вариант BC847) и резисторах R11, R12 и R13 собран инвертирующий элемент, который зажигает точку на индикаторе вместе со вторым разрядом.
В схеме применён индикатор с общим анодом BA56-12GWA, который через токоограничивающие резисторы подключен к МК. Этот индикатор отличается низким потреблением тока. При использование более мощных (крупнее сегменты или другого цвета) индикаторов рекомендуется поставить ключи на аноды.
В бесконечном цикле постоянно происходит получение данных с АЦП, их преобразование и вывод на 7-ми сегментный индикатор в режиме ШИМа.
Настройка вольтметра производиться с помощью подстроечного резистора R3 (желательно применить многооборотник).
Внимание
У некоторых программаторов была обнаружена проблема в порче микроконтроллеров. Это выражается в том, что они затирают заводскую калибровочную константу внутренней RC цепочки, после чего МК начинает работать некорректно или перестаёт работать вообще. Поэтому перед прошивкой микроконтроллера сначала прочитайте его память и выпишите последние слово (2 байта) из flash памяти контроллера. После прошивки проверьте, сохранилась ли значение, если нет, то прошейте контроллер, но уже с ранее выписанной калибровочной константой.
Прошивки
Представляю вам новые от 10 апреля 2012 года, версии прошивок вольтметра V3.2. Убран первый разряд, если он равен 0 и в 100В версии установлено максимальное значение индикатора 99,9В.
Проверенная версия прошивки V3.1 — убрано мерцание индикатора.
Старые версии прошивок (общий анод):
Добавлены новые прошивки 10.04.2012
А теперь немного практики, что можно сделать из этой схемы, вот один из вариантов.
В печатку включена подсветка пиктограмм согласно моего прибора.
Перенос дорожек для травления
На фотографии пример использования фотобумаги. Как видно тонер переносится весь и без размачивания. Бумага просто отлетает. Дальше травление и лужение дорожек
вид сверху с экраном
А вот именно в этот корпус нам и нужно вместить этот прибор.
корпус прибора ваз 2106
Лицевую панель изготовил тем же методом. коробка с диска и вырезанная в рекламном агентстве пленка с пиктограммами.
Позже я решил отказаться от крепления лицевой части к плате винтами и остановился на пленке. Надежность тут не нудна нужно чтобы просто панель не сместилась относительно экрана при сборке прибора.
Для фиксации платы в корпусе и предотвращению замыкания платы на корпус отрезал кусочек вибро- или шумоизоляции и проклеил им окружность низа корпуса.
Отрезок для поклейки
Вот вид собранной платы с лицевой панелью.
Вот так центрируется устройство в корпусе.
После сборки прибор выглядит и работает воз так
Ну и все включено :) габарит и зажигание.
Прибор получился 1 в 1 для замены штатного,особенно кто хочет заменить штатный прибор 2104-05 Ну и видео демонстрирующие работу данного устройства
Читайте также: