디지털 멀티미터를 컴퓨터와 페어링합니다. 계획, 설명

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소형 멀티미터를 개인용 컴퓨터에 연결하면 일련의 측정 결과를 통계적으로 처리할 수 있습니다. 예를 들어, 방전 과정에서 구성요소 그룹의 매개변수 변화나 배터리의 전압 및 용량 변화를 연구하는 것이 가능합니다. 이 기사에서는 그 생성에 대해 설명하는 이러한 "탠덤"의 다른 여러 응용 프로그램을 상상할 수 있습니다.

최근에는 830 시리즈의 멀티미터(예: DT830 또는 M-830)가 라디오 아마추어들 사이에서 널리 보급되었습니다. 오차가 상대적으로 작아서 광범위한 측정에 사용할 수 있습니다.

제안된 장치를 사용하면 추가 처리를 위해 멀티미터의 데이터를 컴퓨터에 입력할 수 있습니다. 이 기능을 갖춘 멀티미터에는 일반적으로 RS232 인터페이스가 장착되어 있으며 상대적으로 가격이 비쌉니다. 제안된 어댑터는 저렴하고 널리 사용되는 구성 요소를 사용하여 만들어졌습니다. 숫자 데이터는 멀티미터의 ADC 핀에서 직접 읽혀지고 직렬 링크를 통해 전송됩니다. 이 수정의 경우 패키지 버전에 ADC 마이크로 회로가 설치된 멀티미터를 사용하지 않는 것이 좋습니다.

830 시리즈 멀티미터의 핵심은 ICL7106 ADC(K572PV5의 국내 아날로그, 설명은 [1]에서 찾을 수 있음)입니다. 멀티미터의 작동 및 다이어그램에 대한 설명은 [2, 3]에서 확인할 수 있습니다. ADC는 정적 제어를 통해 LCD와 상호 작용합니다[4]. 각 이미지 요소는 직사각형 전압 펄스가 공급되는 마이크로 회로의 별도 핀을 통해 제어되며, 공급되는 펄스에 대해 0° 또는 180° 위상 편이됩니다. 표시기의 공통 와이어. LCD 단자의 위상이 일치하면 세그먼트가 활성화되지 않습니다.

제안된 장치는 ADC(LCD 멀티미터)에서 데이터를 변환하는 블록과 컴퓨터로 데이터를 전송하는 블록의 두 부분으로 구성됩니다. 변환 블록에서는 DD1-DD3을 병렬 로딩하는 CMOS 시프트 레지스터를 사용하여 저전류 표시기 제어 핀의 상태를 결정합니다(그림 1).

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장치는 다음과 같이 작동합니다. 레지스터 DD1-DD1의 핀 3이 로우이면 비동기 로딩이 수행됩니다. RD 라인을 통해 이 핀에 하이 레벨이 적용되면 데이터가 캡처되고 핀 2의 클럭 펄스 가장자리를 따라 이동됩니다. 데이터는 DD9 레지스터의 핀 3에서 DATA 버스로 가져옵니다. 12세그먼트 코드는 중복되므로(이 비트는 "추가"임) 이 비트에서 쉼표에 대한 정보를 추가로 전송할 수 있습니다. 이 정보는 LCD 멀티미터의 핀 16와 21에서 가져옵니다. 이 핀은 트랜지스터의 컬렉터에 연결되거나 멀티미터의 다중 위치 스위치에 직접 연결될 수 있습니다. 이 스위치는 이를 배터리의 양극 단자(하이 레벨)에 직접 연결합니다. 이 조건은 BP 핀의 레벨이 높을 때(ADC 핀 12) 쉼표를 구별하는 것을 허용하지 않습니다. LCD의 핀 16와 XNUMX에 높은 레벨이 있으므로 두 쉼표는 모두 사라집니다.

데이터 전송 유닛은 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 간단한 버전이 그림 2에 나와 있습니다. 1. LPT 포트와 인터페이스하는 데 사용되며 적합한 XS9 커넥터 하우징에 완전히 내장되어 있습니다. 전원은 15...2V의 전압으로 외부 소스에서 공급됩니다. 커넥터 ХР10 및 ХРЗ는 해당 결합 커넥터인 IDC-2F가 있는 플랫 리본 케이블을 사용하여 연결됩니다. 케이블이 포트에 직접 연결된 경우 XP2 플러그가 누락될 수 있습니다. XP1 커넥터가 분리되면 DD3-DD5 칩의 전원이 꺼지고 멀티미터를 일반적인 방법으로 사용할 수 있습니다. 데이터 전송은 전적으로 컴퓨터에 의해 제어됩니다. DOS용 제어 프로그램의 소스 코드는 m_lpt.cpp 파일에 있습니다[XNUMX].

DMM과 컴퓨터 페어링

해당 버전의 블록에는 갈바닉 절연 기능이 없으므로 주의해서 사용해야 합니다. 예를 들어 ADC 칩의 고장으로 인해 LPT 포트에 30V의 전압이 유입되면 마더보드가 손상될 수 있습니다.

이러한 단점을 제거하기 위해 보다 복잡한 데이터 전송 장치 회로가 개발되었습니다(그림 3). 갈바닉 절연되어 있으며 직렬 RS232 채널을 통해 데이터를 전송하는 마이크로컨트롤러 장치입니다. 단일 칩 마이크로 컨트롤러를 사용하여 전력 소비를 최소화하고 크기를 줄일 수 있었습니다.

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PIC12F629 마이크로컨트롤러에는 1024워드의 FLASH 프로그램 메모리, 64바이트의 데이터 메모리, 6개의 I/O 포트 및 내부 4MHz 클럭 생성기가 있습니다. 하드웨어 트랜시버(USART)가 없으므로 RS232 프로토콜이 소프트웨어에서 재생됩니다. 마이크로컨트롤러는 소프트웨어 교정이 제공되는 내부 4MHz 클록 생성기에서 작동합니다. 이 블록은 추가 12채널 ADC(675비트)가 있는 PIC12F629와 동일한 PIC10F6 마이크로컨트롤러를 사용할 수도 있습니다. 이러한 마이크로컨트롤러의 나머지 매개변수와 기술 문서는 [7, XNUMX]에서 확인할 수 있습니다.

프로그래밍은 EPIC 프로그래머를 사용하여 수행할 수 있습니다. 펌웨어는 표에 나와 있습니다.

그림의 다이어그램에 따른 블록의 모든 요소. 3(XP4 커넥터 제외)은 멀티미터 케이스 내부에 배치할 수 있으며 일반 모뎀 케이블을 사용하여 COM 포트에 연결할 수 있습니다.

정보 데이터는 요청 시 더블바이트 패킷으로 발행됩니다. 옵토커플러 U3을 통한 요청은 높은 레벨에서 낮은 레벨로의 신호 강하에 의해 DD7의 핀 5에서 생성되며, 이는 3바이트를 전송하는 컴퓨터에 해당합니다. 요청을 받은 후 1ms 이내에 데이터가 레지스터 DD3-DD2에서 로드되어 변환됩니다. 다음으로 첫 번째 바이트가 전송되고(4800bps 속도의 경우 3ms) XNUMXms의 일시 중지가 유지됩니다. 이후 두 번째 바이트가 전송되고 다음 요청까지 데이터 전송 블록이 꺼집니다.

전송된 바이트의 형식은 그림 4에 나와 있습니다. 넷.

DMM과 컴퓨터 페어링

NUM1은 LCD의 최상위 숫자이고, NUM4는 최하위 숫자입니다. KF는 결과 지표 값을 나누는 계수입니다. 예를 들어, 표시기 판독값(-12,36)은 NUM=1, NUM2=2, NUM3=3에 해당합니다. NUM4=6, KF=100, ZNAK=1.

상대적으로 느린 갈바닉 절연 광커플러는 9600bps보다 높은 속도에서는 작동할 수 없지만 이 장치에서는 2400bps이면 충분합니다. 마이크로컨트롤러 펌웨어는 전송 속도를 4800bps로 설정합니다. 전송 장치의 출력 노드는 대칭 회로에 따라 광커플러 U1 및 U2를 사용하여 만들어집니다. DD5의 핀 6와 5에 있는 서로 다른 레벨은 광커플러 중 하나의 방출 다이오드를 켭니다. 저항 R5 및 R6은 잘못된 설치 또는 기타 오작동 시 COM 포트를 보호하는 역할을 합니다. 옵토커플러 요청 회로(U3)는 비대칭 회로에 따라 만들어집니다. 다이오드 VD1은 입력의 역전압으로부터 옵토커플러 LED를 보호하는 역할을 합니다.

이제 소프트웨어 작동에 대해 몇 마디 말씀드리겠습니다. 컴퓨터와 PIC 컨트롤러를 위한 제어 소프트웨어도 같은 방식으로 구축된다[8]. LCD 멀티미터의 수치 데이터를 변환하는 각 주기는 다음 단계로 구성됩니다. 먼저 정보가 레지스터에 고정(기록)된 다음 순차적으로 이동되어 메모리로 읽혀지고, 모든 비트는 ADC의 핀 21(BP), 부호, 쉼표 및 최상위 비트에서 하이 레벨로 반전됩니다. LCD를 읽고 LCD의 나머지 비트를 변환하여 오류를 확인합니다. PIC 컨트롤러용 프로그램은 추가로 데이터를 XNUMX바이트로 압축하여 직렬 채널을 통해 전송합니다.

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다이어그램에 표시된 광커플러 U1 및 U2 대신 듀얼 TLP521-2 장치를 사용할 수 있습니다. 커패시터 C2, C3 - K50-35 또는 기타 소형. 커패시터 C1, C4는 세라믹입니다. 저항기 - 표면 장착용으로 설계된 모든 것(크기 1206). XS1 커넥터 유형은 사용된 연장 케이블에 따라 다릅니다(표준 프린터 케이블 다이어그램에 표시됨).

인쇄회로기판은 기존 멀티미터 모델에 맞게 개별 제작되어 내부에 배치됩니다. 칩 DD1-DD3은 인쇄 회로 기판의 양면 표면에 장착됩니다. 동일한 인쇄 회로 기판에는 그림 3에 표시된 장치 요소가 포함될 수 있습니다. 4. XPXNUMX 플러그는 멀티미터 본체에 직접 설치됩니다.

표면 실장 하우징에서 가져온 KR1564IR9 레지스터 - 74NS165 아날로그를 사용할 수 있습니다. 그런 다음 DD1-DD3 마이크로 회로는 50x13mm 크기의 단면 인쇄 회로 기판에 장착되고 나머지 요소는 별도의 인쇄 회로 기판에 장착됩니다. 그러나 리드 피치(1,27mm)가 줄어들기 때문에 설치가 훨씬 더 복잡해집니다.

DA1 전압 안정기에서는 핀 번호의 차이를 고려하여 78L05, KR1157EN5A 또는 KR1157EN502A를 사용할 수 있습니다.

마이크로컨트롤러 소프트웨어

문학

Biryukov S. ADC KR572PV5의 응용. - 라디오, 1998, No. 8, p. 62-65.
Afonsky A., Kudrevatykh E., Pleshkova T. 소형 멀티미터 M-830V. - 라디오, 2001, No. 9, p. 25-27.
Sadchenkov D.A. 현대 디지털 멀티 미터. - M.: SOLON-R, 2001.
전자 부품 라이브러리. 문제 8: DATA International의 액정 표시기 - M.: DODEKA, 1999
.
DS41190A. PIC12F629/675 데이터 시트. .
Novikov Yu.V., Kalashnikov O.A., Gulyaev S.E. IBM PC 등 개인용 컴퓨터용 인터페이스 장치 개발. -M .: EKOM., 1998.

저자: V.Stepnev, 모스크바

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