Panel zaprojektowałem na potrzeby prezentowanego w innym temacie zasilacza warsztatowego ETL 0-40V 0-10A.
Ponieważ zasilacz i panel nie są w żaden sposób ze sobą zintegrowane, zarówno jedno, jak i drugie urządzenie mogą pracować samodzielnie.
Prezentowany panel nie jest uzupełnieniem tematu zasilacza, aczkolwiek prezentując sposób podłączenia, będę się na nim właśnie opierać.
Przedstawiam parametry i możliwości panelu:
- zbudowany w oparciu o µC PIC 16F877A DIP40 programowany przez złącze ICSP w układzie;
- wyświetlacz LCD 2x16 w standarcie HD44780
- zakres pomiarowy napięcia wyjściowego 0-100V; rozdzielczość pomiaru napięcia 100mV;
- zakres pomiarowy prądu 0-10A; rozdzielczość pomiaru prądu 10mA;
- zakres pomiarowy temperatury 0-100°C z dokładnością 1°C;
- zakres pomiarowy napięcia wejściowego za mostkiem Graetza: 0-100V; rozdzielczość pomiaru 1V;
- watomierz mierzący prąd oddawany do obciążenia o zakresie 0.1-1000W;
- przełącznik uzwojeń wtórnych transformatora z indykacją stanu na LCD;
- sterownik 2 wentylatorów o ustawianych progach włączenia/wyłączenia;
- indykacja przekroczenia zadanej temperatury alarmowej;
- zasilanie pojedynczym napięciem w granicach 7,5-12V;
- pobór prądu około 12mA (bez podświetlania wyświetlacza LCD).
Schemat prezentowanego panelu:
Schemat podłączenia do zasilacza ETL:
Uwaga!
1. Przekaźniki i wentylatory są na napięcie robocze 12V.
2. Zamiast uzwojenia pomocniczego można dołożyć dodatkowy transformator małej mocy z napięciem wyjściowym 7,5-9V.
Reszta zdjęć:
Prezentacja wskazań na wyświetlaczu:
Jak to działa?
Pomiar napięcia:panel dokonuje dwóch pomiarów napięcia i prezentuje ich wartość: bezpośrednio za mostkiem oraz na zaciskach wyjściowych zasilacza.
Jeżeli różnica tych napięć przekroczy zadaną wartość, następuje przełączenie uzwojeń transformatora.
Zasilacz startuje zawsze na wyższym napięciu, górny odczep jest sygnalizowany symbolem TrH,
gdy napięcie wyjściowe nastawimy na wartość mniejszą niż 12V, to uzwojenia się przełączą, LCD pokaże TrL, histereza na poziomie 3V przełączy na górny odczep przy napięciu 15V. Ta wersja softu obsługuje 2 odczepy, jest możliwość zwiększenia ich liczby (moje trafo posiada 3). Płytka została zaprojektowana pod maksymalnie 3 odczepy i i soft posiada możliwość sterowania odczepami TrL TrM TrH (skompiluję taką wersję, jaka komuś będzie potrzebna).
Pomiar temperatury zrealizowano w oparciu o analogowy chip LM35 dostępny w cenie 3zł.
Temperatura prezentowane jest z dokładnością 1°C i jej wzrost do 45°C załączy pierwszy wentylator (wyłączy się poniżej 40°C), a powyżej 65°C włączy się drugi wentylator (wyłączy się poniżej 60°C).
Gdy temperatura osiągnie wartość krytyczną 85°C, zapali się czerwona LED2 Thermo Protect, zgaśnie po schłodzeniu poniżej 80°C. Dioda LED2 pali się dopóki temperatura nie osiągnie 66°C, potem gaśnie, zapali się ponownie po wychłodzeniu poniżej 64°C.
Zamiast dwóch wentylatorów można zastosować jeden, w prosty sposób da się zrobić go dwubiegowym, wartość opornika należy dobrać w zależności od prądu wiatraka i jego moc powinna być w granicach 2W:
Pomiar prądu to najtrudniejszy z elementów. Wymagał sporo podchodów: ujemne i stabilizowane napięcie do zasilania wzmacniacza błędu,
umieszczenie masy pomiarowej na minusie zacisku wyjściowego wymagało układu odwracającego aby dopasować do ADC mikrokontrolera.
No i aby zapewnić dobrą rozdzielczość i stabilność, kondensatory lutowane muszą być bezpośrednio na piny wejść ADC od strony PCB.
Watomierz ma charakter wskaźnika.
Układ został uruchomiony, sprawdzony i przetestowany. Jestem zadowolony z osiągniętych wyników.
Zapraszam innych do wykonania takiego panelu, służę radą i pomocą. Jestem autorem projektu i mam wszystkie źródła i biblioteki.
Nie będzie problemu coś zmienić albo dodać. Jestem otwarty na Wasze sugestie.
Zapraszam do komentowania!
Dodano:
Warstwy w kolorze ułatwią montaż panelu.
W załączniku: wyskalowana PCB i rozmieszczenie elementów w PDF oraz wsad do PIC (zawiera ustawienia konfiguracyjne), na wszelki wypadek załączam również ustawienia fusebitów do ręcznej konfiguracji:
