e ولتمتر و آمپرمتر دیجیتال با نمایشگر سون سگمنت Digital Voltmeter+Ammeter

اسماعیل بخش زاد محمودی

09118315058

09336485452

09373054607

09390617786

http://telegram.me/Electronic_iran

mehrsa_bm

Esmail_bakhshzad@yahoo.com esmail2bakhshzad@gmail.com

*راهنمای سفارش پروژه*




www.doctronics.co.uk

www.powerengineering.blogfa.com

www.Elecdl.com

www.uoguelph.ca

www.doctronics.co.uk

http://www.sardarjangal.ir

وبلاگ مهندسی برق الکترونیک

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Google

در اين وبلاگ
در كل اينترنت

الکترونیک مقدماتی

مقاومت

سلف

خازن

دیود

دیود زنر

یک سوسازی دیود

ترانزیستور BJT

دیجیتال Digital

الکترونیک صنعتی

تایرستورها Thyristors

ترایاک TRIAC

ماسفت MOSFET

ترانزیستور دوقطبی IGBT

مبدل های DC به DC

اینورترها(DC/AC Inverter)

میکرو الکترونیک AVR

برنامه نویسی Assembl

1. مقدمه

2. دستورات محاسباتی



11.مدارات میکروکنترلر 8051

12.مدارات میکروکنترلر PIC

13.مدارات میکروکنترلر AVR

14.مدارات دیجیتال Digital

15.مدارات آنالوگ Analog

 


 


دانلود نرم افزارهای کاربردی

 


Content on this page requires a newer version of Adobe Flash Player.

Get Adobe Flash player

ساعت

مقدمه:

این پروژه یک ولتمتر و آمپر دیجیتال با نمایشگر چهار سون سگمنت که بصورت پشت سرهم قرار می گیرند و از این پروژه می توان بعنوان خازن سنج اهم سنج و.... نیز استفاده نمود در این پروژه ولتاژ آنالوگ ورودی توسط یک مدار تضعیف کننده به ورودی مبدل به دیجیتال ADC داده می شود. از تراشه LM336 جهت تثبیت ولتاژ به میزان 2.5 ولت بهره می گیریم. برای کالیبره کردن ولت متر می توان از پتانسیومتر مولوتی ترن موجود در طبقه تضعیف کننده ورودی استفاده نمود. در برنامه نیز جهت کالیبراسیون ثابت های نیز درنظر گرفته شده، مشخصات این دستگاه در زیر درج شده است. پروژه بصورت نیمه رایگان می باشد، اما برای اشخاصی که اطلاعات کافی درمورد تراشه AVR دارند بخش های از این پروژه به زبان Assembly در این سایت همراه با مثال های کاربردی قرار گرفته که می توانند آنها را دانلود و اجرا کنند ازجمله نحوه برنامه نویسی مبدل ADC و .....

برای دیدن در ابعاد واقعی بر روی عکس کلیک کنید.

Digital Voltmeter-Ammeter (01)

بلوک دیگرام مدار:

  1. دو سون سگمنت دو رقمی کاتد مشترک اندازه متوسط رنگ قرمز یا ...
  2. تراشه TTL74541هشت راه انداز خط غیر معکوس کننده با خروجی سه حالته
  3. تراشه LM336 جهت تثبیت ولتاژ به میزان 2.5 ولت مرجع Refrence
  4. هر مدار دارای سه پتانسیومتر مولوتی ترن جهت کالیبراسیون دو ورودی مدار و ولتاژ مرجع
  5. ارتباط از طریق دو مدار متفاوت با بخش ارتباط Serial- TWI یا SPI
  6. بادقت 3 رقم اعشار از 0 تا 9 ولت و 2 رقم اعشار از 9 تا 99 ولت مبدل ADC با دقت 10 بیت

Digital Voltmeter-Ammeter (02)

مبدل آنالوگ به دیجیتال میکرو کنترلر AVR:

در حالت کلی دنیای خارج از میکروکنترلر ماهیت آنالوگ (پیوسته) دارد. مبدل های آنالوگ به دیجیتال ADC امکان ارتباط میکروکنترلر با سیگنالهای آنالوگ را فراهم می کند و مبدل DAC یک مقدار دیجیتال را گرفته و متناسب با آن یک ولتاژ آنالوگ تولید می کند. برخی از میکرو کنترلر ها دارای یک واحد داخلی مبدل آنالوگ به دیجیتال هستند که می تواند سیگنالهای آنالوگ بین صفر تا 5 ولت را بدون نیاز به مدارات جانبی به دیجیتال تبدیل کند. در میکرو کنترلرهای خانواده AVR از روش تقریب متوالی برای تبدیل سیگنال های آنالوگ به دیجیتال استفاده می شود.

در تصویر زیر بخش تبدیل برنامه مبدل ADC آورده شد

Digital Voltmeter-Ammeter (03)

Digital Voltmeter-Ammeter (04)

نحوه نمایش اعداد اعشاری:

هرگاه میکروکنترلر مثلا وقتی ولتاژ رفرنس Refrence یا مرجع آن 5 ولت باشد، بعد از نمونه گیری از ولتاژ و مقایسه آن با ولتاژ رفرنس، یه عدد 10 بیتی بدست خواهد آمد که متناظر با ولتاژ اعمال شده به ورودی مبدل می باشد که اگر ولتاژ 5 ولت یا بیشتر باشد بزرگترین عدد در ده بیت ذخیره می شود یعنی ده تا یک، که در مبنای دهدهی می شود 1023 حالا اگر این عدد بدست آمده را تقسیم بر 1024 کنیم یه کسری بدست خواهد آمد که مقدارش یک عدد بین صفر تا یک هست که نشان میدهد ولتاژ اعمال شده چه کسری از ولتاژ رفرنس می باشد. حالا اگر این عدد را دوباره که تعداد زیادی هم اعشار داره، ضربدر ولتاژ رفرنس 5V بکنیم به ولتاژ اعمال شده به ADC خواهیم رسید که باز اعشاراش خیلی زیاد میباشد که توسط تغییراتی در برنامه نویسی این مشکل نیز حل خواهد شد.

توجه: برای ولتاژ مرجع 5 ولت مانند متن بالا عمل می کنیم برای ولتاژ مرجع 2.56V مانند زیر عمل خواهیم کرد:

تصویر زیر خلاصه متن بالا را در برنامه شامل می شود

Digital Voltmeter-Ammeter (05)

Digital Voltmeter-Ammeter (06)

شرح سخت افزار مدار:

تراشه اصلی میکروکنترلر ATmega8 که شرح آن در بخشهای دیگر همین سایت همراه با دیتاشت آورده شده بخش دیگری از مدار یک تراشه از خانواده TTL74HC541 می باشد که دارای هشت راه انداز خط غیر معکوس کننده با خروجی های سه حالته است. داده اعمالی به ورودی های D به شکل غیر معکوس شده در خروجی های مربوطه ظاهر می شود. برای عملکرد عادی دو ورودی فعال کننده G1 و G2 باید صفر باشند. اگر یک یا هر دو ورودی فعال کننده یک شود، همه خروجی ها به حالت امپدانس بالا می روند. همه ورودی های راه انداز دارای خاصیت اشمیت تریگر هستند. بنابراین تراشه می تواند بعنوان یک گیرنده برای سیگنال های روی خطوط نویز دار به کار رود تنها نوع LS سرعت بالا دارای این خاصیت است که نایاب تر و گران تر نیز می باشد. ورودی ها و خروجی های متناظر در دو طرف تراشه مقابل هم قرار گرفته اند تا نقشه مدار چاپی PCB ساده تر گردد. خروجی ها در حالت یک منطقی می توانند تا 15mA جریان را تأمین نمایند و در حالت صفر منطقی می توانند تا 24mA جریان را دریافت نمایند.

لینک دانلود دیتاشت راه انداز خط :TTL74HC541

Data sheet_ Octal 3-State Non-Inverting Buffer/Line Driver 74HC541

نحوه اتصال پایه های تراشه TTL74HC541

Digital Voltmeter-Ammeter (07)

تذکر: دلیل استفاده از این تراشه در مدار این است که چون از چهار عدد سون سگمنت استفاده نموده ایم جریان کشیده شده از میکروکنترلر بدون واسط بالا خواهد رفت و این نیز خود یک مشکل در دقت دستگاه ایجاد خواهد نمود برای جلوگیری از این موضوع چون سرعت سیگنال تعویض سگمنت ها بالا می باشد به ناچار باید از یک تراشه راه انداز و تقویت کننده Buffer استفاده نماییم، من برای این پروژه این تراشه را انتخاب نمودم حال آنکه هر شخص با توجه به آند مشترک بودن یا کاتد مشترک بودن سون سگمنت ها می تواند تراشه مشابه دیگری را استفاده نماید البته عامل سرعت تعویض پورت ها از 0 به 1 و بلعکس باید مد نظر باشد در عمل مدار شدت نور سون سگمنت ها با توجه به این عامل و 8 عدد مقاومت متصل به آنها تعیین می شود.

برای دیدن در ابعاد واقعی بر روی عکس کلیک کنید.

Digital Voltmeter-Ammeter (08)

لازم بذکر می باشد که مدار شامل بخشهای دیگری نیز می باشد که بعلت تجاری بودن پروژه از شرح سایر بخش ها در مدار خودداری نموده ام.

برای دیدن در ابعاد واقعی بر روی عکس کلیک کنید.

Digital Voltmeter-Ammeter (09)

در شکل بالا شما با مقایسه اعداد نمایش داده شده بر روی سگمنت ها و عدد ورودی مدار که ضربدر 10 شده است چون برای تبدیل به میلی ولت در ابتدا آن را توسط مقاومت 10k تقسیم نموده ایم تا ولتاژ کاهش پیدا کرده و کمتر از رنج ولتاژ مرجع ما شود ولتاژ نشان داده شده 1.222mV می باشد که * 10 برابر با 12.22 V را نمایش میدهد. برای دیدن واضح تر با چپ کلیک بر روی عکس آن را در ابعاد بزرگتر ملاحظه نماید.

آزمایش تراشه TTL74541 :

در این بخش برای شما یک آزمایش در رابطه با نحوه کار با تراشه 74541 آورده شد همچنین شما می توانید با تغییر کدهای داده شد در جدول نمایش کاراکتر سون سگمنت و پایه لچ ترانزیستوری نحوه برنامه نویسی تراشه را مشاهده کنید همانطور که می دانید یک پروژه تشکیل شده از بخش های مختلف این فقط بخش کوچکی از نحوه برنامه نویسی تراشه برای یک ولتمتر یا آمپرمتر می باشد.

Digital Voltmeter-Ammeter (10)

توجه: شما می توانید مدارهای طراحی شده بالا را در نرم افزار شبیه ساز Proteus v7 آزمایش کنید می توانید آنها را همراه با مثال های دیگر از لینک معرفی شده همین بخش دانلود نمائید.

توجه: مدار در دو شکل سخت افزار متفاوت تولید شده که در بخش های زیر این شکل ها و نحوه ارتباط آنها با سایر مدارات جانبی شرح داده خواهد شد.

گذرگاه ارتباط دو سیمه میکرو کنترلر AVR-TWI:

رابط سریال دوسیمه Tow Wire Serial Interface که در برخی مواقع به آن رابط I2C نیز می گویند در واقع رابط I2C یک پروتکل ارتباطی TWI است، اولین بار توسط شرکت Philips طراحی شد. این واسط از طریق دوسیم SCL-SDA که یکی برای انتقال اطلاعات و دیگری برای انتقال پالس ساعت. با وسایل جانبی ارتباط برقرار می کند. با این ارتباط می توان تا 128 دستگاه مختلف را از طریق دو خط گذرگاه یا دوسیم باهم شبکه بندی کرد. به منظور جلوگیری از تداخل دستگاهها باهم، به هر دستگاه یک آدرس منحصر به فرد از 0 تا 127 اختصاص می دهیم.

گذرگاه ارتباط دو سیمه میکرو کنترلر AVR-SPI:

واسط وسایل جانبی سریال Serial Peripheral Interface که اولین بار توسط شرکت موتورولا تدوین گردید، یک روش انتقال اطلاعات بصورت سریال سنکرون می باشد که در مدارات دیجیتال به صورت گسترده از آن استفاده می شود. در میکروکنترلرهای AVR از واسط SPI برای ارتباط با دیگر وسایل جانبی که از این واسط پشتیبانی می کنند، استفاده می شود. این واسط دارای سرعت انتقال بالا و برای فواصل کوتاه بکار می رود.

واسط سریال در میکرو کنترلرهای AVR دارای خصوصیات زیر است:

  1. ارسال اطلاعات از طریق سه خط به صورت همزمان و تبادل دو طرفه Full Duplex
  2. عملکرد به صورتMaster و Slave
  3. اولویت در ارسال MSB یا LSB
  4. قابلیت انتخاب سرعت انتقال
  5. وجود پرچم وقفه در پایان ارسال
  6. وجود پرچم تداخل
  7. بیدار شدن دستگاه از مد Idle
  8. دو برابر شدن سرعت در مد SPI Master فقط در برخی از تراشه های خانواده بزرگ AVR

تذکر: توضیح کامل این دوبخش ارتباطی و نحوه برنامه نویسی در بخش آموزش همین وب سایت آورده شد است.

در شکل های زیر فرم PCB مدار پشت فیبر مدار آورده شده است مدل TWI

Digital Voltmeter-Ammeter (11)

در شکل های زیر فرم PCB مدار پشت فیبر مدار آورده شده است مدل SPI

Digital Voltmeter-Ammeter (12)

چرا از دو روش ارتباط و دو مدار متفاوت استفاده نموده ایم:

همانطور که میدانید از این پروژه می توان بصورت مدار مکمل برای مدارات دیگر استفاده نمود به همین دلیل برای ارتباط آن با سایر مدارات باید از یک رابط ارتباطی استفاده نمود که دو روش ذکر شده برای مدار بالا پیشنهاد می شود، نمونه ارتباط این پروژه با پروژه های دیگر در تصویر زیر آورده شده که برای کنترل یک منبع تغذیه دیجیتال و نمایش اطلاعات قرائت شده از طریق مدار ولت متر یا آمپر متر برروی LCD از آن استفاده شده.

Digital Voltmeter-Ammeter (12)

تصاویری از مدار مونتاژ شده پروژه:

برای دیدن در ابعاد واقعی بر روی عکس کلیک کنید.

Digital Voltmeter-Ammeter (15) Digital Voltmeter-Ammeter (14) Digital Voltmeter-Ammeter (13) Digital Voltmeter-Ammeter (16)


توجه: شما می توانید فیلم آزمایشها این مدار را هم از لینک معرفی شده زیر دانلود نمائید.

لینک های دانلود:

رمز فایل: www.Project-esisis.com

Project Electronic (007) Project 1

http://s2.picofile.com/file/7655370963/Project_Electronic_007_Project_1.zip.html

Digital Voltmeter-Ammeter AVR

http://s3.picofile.com/file/7657440000/Digital_Voltmeter_Ammeter_AVR.zip.html


(( سفارش برنامه ))


برای سفارش این پروژه با همین شکل و اجزاء و یا تغییر برنامه مورد نظر به دلخواه خود می توانید از روش های زیر اقدام نمائید، کد سفارش پروژه را ارسال کنید:

هزینه طراحی: SMS-> 0911 831 50 58

کد سفارش پروژه: 100pVA

سفارش پروژه >>> www.Project-esisis.com/Content/Page_Contact Us.html


نسخه ی pdf قابل دانلود این صفحه:

لینک دانلود:

http://s2.picofile.com/file/7657444515/Page_Project_7_Digital_Voltmeter_Ammeter.zip.html

رمز فایل: www.Project-esisis.com

راھنمای دانلودگزارش خرابی لینک

صفحه نخست

 

 

 

این وب سایت را در گوگل محبوب کنید:

تشکر از حمایت شما
<img src="Background/Signbot LED (1).gif" width="249" height="49" alt="Signbot LED (1)" />
فروشگاه موبایل تبلت لپتاپ
کانال تلگرام