Тимофей Носов
Универсальный многоканальный АЦП - УМ-АУП1 (+ УМ-АЦП2)УМ-АЦП1 представляет собой программно-аппаратный комплекс, состоящий из:
– устройства приема и оцифровки аналоговых сигналов;
– программы сбора и обработки полученных сигналов.
Обмен осуществляется через интерфейс RS-232 (COM-порт).
Устройство имеет гальваническую развязку и допускает "горячее" включение и выключение.
Подбор делителей на входе устройства позволяет измерять сигналы в широком диапазоне.
Программно можно корректировать смещение сигнала +/- в случае погрешности номиналов сопротивлений делителя.
Точность измерения определяется по формуле:
Например, если делителями задан диапазон 10 В, то точность составляет
10 / 1023 = 0,0097 В или 9,7 мВ.
В программе каждый управляемый выход можно сопоставить с любым входом (каналом) и настроить напряжение срабатывания и отключения по показаниям выбранного канала.
В программе имеется возможность эмулирования входного сигнала, что позволяет оценить сделанные настройки.
Программно можно задать вывод данных в других единицах измерения и других числовых диапазонах, т.е. адаптировать в случае использования конкретных датчиков.
В программе реализована визуальная и звуковая сигнализация, в случае пересечения допустимых границ сигнала.
Графики данных можно сохранять в виде графических файлов. Возможен просмотр и печать данных.
Гибкие настройки программы позволяют установить желаемую скорость регистрации, ширину измеряемого диапазона.
Люди с ограниченными возможностями зрения могут настроить цветовую палитру программы под себя.
Программа автоматически сохраняет сделанные настройки.
Схема устройства сбора и управления
(5 входов, 6 выходов)
Данная схема предназначена для некоммерческого использования и направлена на изучение возможностей комплекса УМ-АЦП1. Коммерческая версия включает неограниченное число входов и выходов. Коммерческие решения здесь.
Устройство собрано на PIC16F876A. Скорость обмена по RS-232 – 9600.
Делители (R10-R19) определяют ширину диапазона и рассчитываются таким образом, чтобы на вход контроллера подавалось максимум и не более 5 вольт. Увеличение максимального напряжения на любом из входов ведёт к искажениям на других входах.
Можно воспользоваться формулой, рассчитав для нашей схемы R15 и R10:
Например, предполагается измерять максимум 25В, то R10 по умолчанию 5 кОм, а R15 – 20 кОм.
По другим входам, используются сопротивления с аналогичными номиналами, т.к. программно по всем входам задается одинаковое напряжение.
На приведенной схеме делители R10-R19 задают ширину диапазона равную 10В.
Схема устройства проста и доступна для повторения.
Далее вариант печатной платы
(использована оптопара TLP521-2; резисторы: R2 – 10 кОм; R3 – 5 кОм, стабилизатор 78L05).
Далее фото собранного устройства.
В этом черновом варианте пока еще не предусмотрены выходы.
На плате стоит разъем типа "гнездо DB9" (не путать с "вилкой DB9").
Также есть вариант печатной платы с MAX232. С точки зрения схемотехники это более правильная вариант сопряжения с ПК и гораздо более надежный в плане стыковки с конвертерами типа USB-RS232, но... нет гальванической развязки. Строго говоря, существуют решения и с гальванической развязкой, в т.ч. на интерфейс RS485. Об этом отдельной статьей.
Интерфейс программы УМ-АЦП1
Благодарности!
Андрею Бывших - моему первому наставнику и учителю по микроконтроллерам
Максиму Горбунову - гениальному программисту и моему консультанту по тупиковым вопросам
Файлы:
Печатная плата оригинальная с оптопарой (Sprint-Layout 4.0)
Печатная плата альтернативная с MAX232 (Sprint-Layout 5.0)
Прошивка
Программа УМ-АЦП1
Программа УМ-АЦП2 (управление детализацией, формулы управления выходами...)
Справка на русском - всем читать!
Полезные ссылки:
Попробуй сделать печатную плату на кухне
Собери себе подходящий программатор
Узнай как прошить микроконтроллер прошивкой
Научись программировать и делать прошивки
Задай вопрос или найди ответ в форуме
|
