מגן ארדואינו מטר מיליוהם - תוספת: 6 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

פרויקט זה הוא פיתוח נוסף של הישן שלי המתואר באתר זה. אם אתה מעוניין … אנא המשך לקרוא…

אני מקווה שיהיה לך הנאה.

שלב 1: חדירה קצרה

תוסף זה להוספה לישן הישן שלי: DIGITAL MULTIMETER SHIELD FOR ARDUINO

זוהי תכונה נוספת, אך ניתן להשתמש בה באופן עצמאי לחלוטין. ה- PCB תומך בשתיהן - הפונקציונליות הישנה והחדשה - תלוי אילו מכשירים יומלכו ואיזה קוד יטען בארדואינו.

אַזהָרָה!: כל כללי הבטיחות מתוארים בהוראות הקודמות. אנא קרא אותם בעיון

הקוד המצורף כאן פועל רק עבור הפונקציה החדשה. אם אתה רוצה להשתמש בפונקציונליות המלאה עליך למזג את שני הקודים בצורה חכמה. היזהר - הקוד לאותם נהלים בשתי המערכונים עשוי להכיל פערים קטנים..

שלב 2: למה עשיתי את זה?

מד מיליומיהם זה יכול להיות שימושי מאוד במקרים מסוימים - ניתן להשתמש בו בעת איתור באגים של התקני אלקטרוניקה מסוימים בעלי חיבורים קצרים בפנים, לאיתור קבלים, נגדים, שבבים וכו '. איתר את המכשיר השרוף המודד את ההתנגדות של מסלולי ה- PCB המוליכים ומצא את המקום בהתנגדות מינימלית. אם אתה מעוניין יותר בתהליך זה - תוכל למצוא הרבה סרטונים אודות.

שלב 3: התרשימים - תוספת

ההתקנים הנוספים המשווים לעיצוב ה- DMM הישן מסומנים במלבן אדום. אסביר את עקרון העבודה על המעגל הפשוט השני:

שבב התייחסות למתח מדויק יוצר התייחסות מתח יציבה ומדויקת מאוד. השתמשתי ב- REF5045 מטקסס אינסטרומנטס, מתח המוצא שלו הוא 4.5V. הוא מסופק על ידי סיכת הארדואינו 5V. זה יכול לשמש גם שבבי התייחסות מתח מדויקים אחרים - עם מתחי יציאה שונים. המתח שנוצר ממתח השבבים מסונן ונטען במפריד מתח התנגדותי. הנגד העליון שלו הוא 470 אוהם, והתחתון - ההתנגדות, אותה אנו רוצים למדוד. בעיצוב זה הערך המרבי שלו הוא 1 אוהם. המתח של הנקודה האמצעית של מחלק המתח מסונן שוב ומוכפל באופם שעובד בתצורה שאינה הפוכה. הרווח שלו מוגדר ל- 524. מתח מוגבר כזה נדגם על ידי ה- ADC של Arduino ומומר במילה דיגיטלית בת 10 סיביות ומשמש עוד לחישוב ההתנגדות התחתונה של מחלק המתח. אתה יכול לראות את החישובים להתנגדות 1 אוהם בתמונה. כאן השתמשתי בערך המתח הנמדד ביציאה של שבב REF5045 (4.463V). זה קצת פחות מהצפוי מכיוון שהשבב נטען בזרם כמעט הגבוה ביותר המותר בגיליון הנתונים. עם הנתון בערכי עיצוב זה למד המיליוהם יש טווח כניסה של מקסימום. 1 אוהם ויכול למדוד התנגדות עם רזולוציה של 10 ביט, מה נותן לנו את האפשרות לחוש הבדל בנגדים של 1 mOhm. ישנן כמה דרישות לאופמפ:

1. טווח הכניסה שלו חייב לכלול את המעקה השלילי
2. צריך לקזז כמה שאפשר

השתמשתי ב- OPA317 מטקסס אינסטרומנטס-מדובר באספקה יחידה, באמף יחיד בשבב, באריזה SOT-23-5 ויש לה קלט ויציאה של רכבת לרכבת. הקיזוז שלו הוא פחות מ 20 uV. פתרון טוב יותר יכול להיות OPA335 - אפילו עם פחות קיזוז.

בעיצוב זה המטרה לא הייתה דיוק מדידה מוחלט, אלא יכולת לחוש הבדלים בדיוק בהתנגדויות - להגדיר לאיזו התנגדות קטנה יותר. קשה להגיע לדיוק המוחלט של מכשירים כאלה מבלי שיהיו עוד מכשירי מדידה מדויקים לכיולם. למרבה הצער זה לא אפשרי במעבדות ביתיות.

כאן תוכלו למצוא את כל נתוני העיצוב. (תרשימי עיטוט, פריסה וקבצי גרבר שהוכנו בהתאם לדרישות PCBWAY)

שלב 4: PCB…

הזמנתי את ה- PCB ב- PCBWAY. הם עשו אותם מהר מאוד במחיר נמוך מאוד והיה לי אותם רק שבועיים לאחר ההזמנה. הפעם רציתי לבדוק את השחורים (ב- fab זה אין כסף נוסף עבור PCB בצבע אחר ואז ירוק). אתה יכול לראות בתמונה כמה הם נראים נחמדים.

שלב 5: המגן מולחם

כדי לבדוק את הפונקציונליות של מד המיליוהם הלחמתי רק את המכשירים המשמשים את הפונקציה הזו. הוספתי גם את מסך ה- LCD.

שלב 6: זמן קוד

מערכון הארדואינו מצורף כאן. הוא דומה לזה של מגן ה- DMM, אך פשוט יותר.

כאן השתמשתי באותו הליך מדידת מתח: המתח נדגם 16 פעמים וממוצע. אין תיקון נוסף למתח זה. ההתאמה היחידה היא מדידת מתח הארדואינו אספקה (5V), המהווה התייחסות גם ל- ADC. לתוכנית שני מצבים - מדידה וכיול. אם נלחץ על מקש המצב במהלך המדידה יופעל הליך כיול. הגששים חייבים להיות מחוברים חזק יחד ולהחזיק אותם למשך 5 שניות. בדרך זו נמדדות ההתנגדות שלהם, מאוחסנות (לא ב- ROM) ומופקות עוד יותר מההתנגדות הנבדקת. בסרטון ניתן לראות הליך כזה. ההתנגדות נמדדת כ ~ 100 mOhm ואחרי הכיול היא מאופסת. לאחר מכן ניתן לראות כיצד אני בודק את המכשיר על ידי שימוש בחתיכת חוט הלחמה - מדידת ההתנגדות באורכי חוט שונים. בעת שימוש במכשיר זה חשוב מאוד להחזיק את הגששים חזקות וכדי שיהיו חדות - ההתנגדות הנמדדת רגישה מאוד גם ללחץ המשמש למדידה. ניתן לראות שאם הגששים אינם מחוברים -התווית "הצפת יתר" מהבהבת על ה- LCD.

הוספתי גם נורית בין בדיקת הבדיקה לבין הקרקע. הוא מופעל כאשר הגששים אינם מחוברים ומהדקים את מתח המוצא ל ~ 1.5V. (יכול להגן על התקני אספקה נמוכה). כאשר הגששים מחוברים הנורית כבויה ולא אמורה להיות לה כל השפעה על המדידה.

זה הכל אנשים!:-)