Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Europejski lider sprzedaży techniki i elektroniki.
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Woltomierz cyfrowy DIY, 4 kanały, WiFi

Papix95 20 Lut 2016 15:01 6147 7
  • Woltomierz cyfrowy DIY, 4 kanały, WiFi

    Witam, chciałbym zaprezentować mój niedawno wykonany projekt woltomierza. Przejdę od razu do rzeczy...

    Flagowe założenia projektu:
    - dokonywanie pomiaru w tym samym czasie na 4 kanałach ADC mikrokontrolera AVR ATmega328p;
    - dźwiękowy wykrywacz zwarć na jednym z kanałów, jak w powszechnych, uniwersalnych miernikach;
    - możliwość wyświetlania pomiarów na ekranie telefonu komunikując się z urządzeniem przez WiFi;
    - program do urządzenia napisany w języku C;
    - płytka zaprojektowana w programie Altium Designer;
    - program na telefon napisany w języku Basic for Android;
    - pomiar napięć w zakresie 0-32 V;
    - własne źródło zasilania w postaci akumulatora Li-po 4,2 V z możliwością ładowania.

    Na wstępie chciałbym zaznaczyć, że nie jest to mega dokładne urządzenie, błąd pomiarowy jest na poziomie około +- 50 mV, oraz zdaję sobie sprawę, że można zastosować różnego rodzaju wzmacniacze, można byłoby uzależnić pomiary od temperatury otoczenia i dodać masę innych rzeczy, jednak dla moich potrzeb w zupełności wystarcza to, co sobie założyłem.

    Poniżej zamieszczam główne części schematu do urządzenia, zawierające blok z mikrokontolerem, oraz dwa bloki z wyjściami na sondy pomiarowe.

    Woltomierz cyfrowy DIY, 4 kanały, WiFi Woltomierz cyfrowy DIY, 4 kanały, WiFi Woltomierz cyfrowy DIY, 4 kanały, WiFi

    Jest to moje drugie podejście do stworzenia takiego urządzenia, za pierwszym razem poddałem się na etapie programowym, jednak po zdobyciu nowej wiedzy postanowiłem zacząć od nowa i zrobić projekt od początku do końca. Ideą projektu nie była sama potrzeba na woltomierz, bo równie dobrze mógłbym kupić pierwszy lepszy i na pewno wyszłoby mi to taniej w sklepie. Jednak chciałem zdobyć doświadczenie w zakresie obróbki obudowy, programowania w dwóch językach oraz projektowania. ;) Zobaczcie sami, jaka różnica jest pomiędzy pierwszym modelem a wersją finalną.





    Woltomierz cyfrowy DIY, 4 kanały, WiFi

    Przyznam, że najwięcej czasu zajęło mi programowanie (spośród wszystkich czynność potrzebnych do stworzenia takiego projektu od 0), gdyż wiele musiałem się nauczyć, poniżej zdjęcie z etapu testowania. Pomiary dokonywane są w odpowiednich przerwaniach mikrokontrolera ATmega328p, wewnętrzne napięcie odniesienia wynosi 1,1 V, dzięki czemu można uzyskać moim zdaniem całkiem niezłą dokładność jak na projekt DIY.

    Woltomierz cyfrowy DIY, 4 kanały, WiFi

    W celu prezentowania danych na urządzeniu zastosowałem wyświetlacz oparty o sterownik PCD8544. Programowo stworzyłem warstwy, kolejno: główna (wyświetla bieżące pomiary ze wszystkich kanałów), cztery oddzielne warstwy na każdy kanał z osobna, ponadto warstwa prezentująca stan akumulatora oraz w razie połączenia przez WiFi - warstwa informująca o połączeniu.

    Wyszedłem z założenia, że podczas komunikacji z telefonem (z systemem Android), wszystkie czynności na samym urządzeniu zostają zablokowane w celu sterowania woltomierzem z poziomu właśnie telefonu. Poniżej zrzuty ekranu z wyglądu programu na telefon.

    Woltomierz cyfrowy DIY, 4 kanały, WiFi Woltomierz cyfrowy DIY, 4 kanały, WiFi

    W przybliżeniu koszt wykorzystanych części wynosi około 300 zł. Projekt wykonałem hobbystycznie w celu zdobycia nowej wiedzy, zaś samo urządzenie bardzo mi się przydaje do testowania innych urządzeń. Jestem bardzo zadowolony z wykonanego projektu oraz z błędów, jakie popełniłem w trakcie tworzenia, gdyż na błędach najwięcej się uczymy prawda? ;)

    Po szerszy opis urządzenia, gdzie przedstawiłem m.in. całą relację z procesu powstawania projektu zapraszam na mojego bloga: Link


    Fajne!
  • #2 20 Lut 2016 17:44
    djarecki
    Poziom 14  

    Bardzo dobry, estetycznie wykonany projekt. W jakim środowisku pisałeś aplikację?

  • #3 20 Lut 2016 17:53
    shadow0013
    Poziom 34  

    Przydatny woltomierz, wystarczający zakres do większości zastosowań (przynajmniej dla mnie).
    Jak z liniowością pomiarów w całym zakresie?

  • #4 20 Lut 2016 19:15
    pawel1148
    Poziom 17  

    Musze przyznać że jeden z bardziej interesujących (mnie) projektów elektrody. Co do dokładności To podchodziłbym do tego raczej z dystansem. Szczególnie że w tym przypadku sama Atmega wprowadza błąd +-2cyfr(ponad 60mV). Minusem konstrukcji jest niska impedancja wejściowa. W przypadku mierzenia zasilania nie będzie problemu bo przy pomiarze źródła o impedancji 50ohm, błąd z tego powodu będzie w zakresie 30mV(i proporcjonalnie wiecej dla większych impedancji). Ta niska impedancja czasami sie przydaje, by wyeliminowac zakłócenia (przy pomiarach elektrycznych np. multimetry które mają zwykle ~10Mohm oszukują dużo bardziej niż Twoja konstrukcja, bo często zmierzone zostaje zakłócenie, a nie prawdziwa wartość napiecia). Pozostałe zakłócenia jak offset wzmacniacza przy tych podanych są raczej niewielkie. A tak pozatym Jakiej klasy rezystory użyłeś ? To może również mieć spory wpływ na błąd pomiaru.
    Kończąc narzekanie, jest to całkiem dobry projekt.

  • #5 22 Lut 2016 12:35
    byrrt
    Poziom 21  

    Nikt się nawet nie spyta jak zestawiane jest połączenie wifi? Przez ESP?

  • #6 22 Lut 2016 17:05
    gosztekseba
    Poziom 31  

    byrrt napisał:
    Nikt się nawet nie spyta jak zestawiane jest połączenie wifi? Przez ESP?


    Nawet nie pofatygował się kolega odwiedzić bloga.

    Papix95 napisał:
    Po szerszy opis urządzenia, gdzie przedstawiłem m.in. całą relację z procesu powstawania projektu zapraszam na mojego bloga: Link

  • #7 22 Lut 2016 17:37
    byrrt
    Poziom 21  

    gosztekseba napisał:
    Nawet nie pofatygował się kolega odwiedzić bloga.

    Nie i nie zamierzam, niedługo zaczniecie wrzucać tylko linki na elkę.. Podstawowe rzeczy mógłby autor napisać skoro już postanowił się pochwalić.

  • #8 22 Lut 2016 21:38
    Papix95
    Poziom 2  

    djarecki napisał:
    W jakim środowisku pisałeś aplikację?

    Dziękuję. Program do mojego urządzenia pisałem w języku C, korzystając ze środowiska Eclipse Mars. Jeżeli chodzi o aplikację na androida, korzystałem z B4A.
    shadow0013 napisał:
    Jak z liniowością pomiarów w całym zakresie?

    Tu nie przeskoczę pewnych możliwości związanych z przetwornikiem ADC w byle procku AVR. Można zajrzeć do noty pdf dowolnego procka i zobaczyć wszystkie błędy przetwornika. To jest tylko projekt na przykładzie, którego uczyłem się tego zagadnienia od strony programistycznej, a na samej elektronice analogowej jeszcze aż tak się nie znam.
    pawel1148 Dokładnie tak jest, jak piszesz z tymi niedokładnościami pomiarów. Jeżeli chodzi o rezystory to użyłem najzwyklejszych pięcio procentowych rezystorów jakie miałem pod ręką.
    byrrt napisał:
    Nikt się nawet nie spyta jak zestawiane jest połączenie wifi? Przez ESP?

    Nikt się dokładnie nie spytał jaki moduł użyłem, ale ja chętnie odpowiem. Nie jest to ESP, ale moduł WiFi typu WIFI-HF-LPT100-10, dostępny np. na stronie firmy maritex - link]
    byrrt napisał:
    Podstawowe rzeczy mógłby autor napisać skoro już postanowił się pochwalić.

    Racja, dlatego chętnie odpowiem na pytania, jeśli o czymś zapomniałem ;)

TME logo Szukaj w ofercie
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
TME Logo