====== 電圧&電流計V3(7セグ表示)(PIC16F785) ====== ===== 概要 ===== 今までに、電圧や電流を測定するために、 * 電圧計&電流計アダプタ。。。。。液晶ディスプレイに、電圧値、電流値を表示 * ミニ電圧&電流計(7セグ表示)。。7セグ(3桁)に、電圧値、電流値をスイッチ切替で表示 を製作しました。 今回は、7セグ(3桁)を2個使用し、電圧値、電流値をスイッチ切替無しで表示可能な電圧&電流計を製作しました。 ===== 動作原理 ===== * 精度を高めるために、基準電圧には、シャントレギュレータを使用し、2.495Vとしました。 (分解能は、2.4mV≒2.495V÷1024) <7セグ(3桁×2個)表示> * 1msec周期の割り込み処理の中で、1桁分を表示します。従って6桁であれば、6msecで表示することになります。 ※ダイナミック点灯の基本的な原理は、ミニ周波数カウンタ(kHz表示)を参照してください。 <電圧の測定> * 抵抗R1とR2で、1/11に分圧した電圧(Vo)を測定します。\\ V=Vo×11倍 * 分圧の精度を高めるために、オペアンプによるボルテージフォロア(高インピーダンス)で測定します。 * 測定単位を、100mVに設定したので、100mV以下は四捨五入しました。 <電流の測定> * R5の両端電圧(Vo)より電流を測定します。\\ I=Vo÷0.1Ω * 0.1Ωのワット数は、出来るだけ大きな値のものにして下さい。 * Voは、とても小さな値になる(例えば、100mAの電流で、10mV)ので、オペアンプで11倍に増幅して測定します。 * 測定単位を、10mAに設定したので、10mA以下は四捨五入しました。 ※注意事項 RB6はオープンドレインなので、抵抗(330Ω前後)でプルアップしてください。 ===== 回路図 ===== {{:imgpaste:202004:admin-20200430-202622.png}} {{:imgpaste:202004:admin-20200430-202648.png}} ===== ソースコード ===== //********************************************************************** /* 　　＜電圧電流計（７セグ表示）＞ */ //********************************************************************** #define SEG1 PORTC.F0 #define SEG2 PORTC.F1 #define SEG3 PORTC.F2 #define SEG4 PORTC.F3 #define SEG5 PORTA.F4 #define SEG6 PORTA.F5 #define SEG_a PORTB.F4 #define SEG_b PORTB.F5 #define SEG_c PORTB.F6 #define SEG_d PORTB.F7 #define SEG_e PORTC.F4 #define SEG_f PORTC.F5 #define SEG_g PORTC.F6 #define SEG_dp PORTC.F7 #define ON 0 #define OFF 1 //********************************************************************** void seg_data_set(char dat) { SEG_a = 0; SEG_b = 0; SEG_c = 0; SEG_d = 0; SEG_e = 0; SEG_f = 0; SEG_g = 0; switch (dat) { case '0': SEG_a = 1; SEG_b = 1; SEG_c = 1; SEG_d = 1; SEG_e = 1; SEG_f = 1; break; case '1': SEG_b = 1; SEG_c = 1; break; case '2': SEG_a = 1; SEG_b = 1; SEG_d = 1; SEG_e = 1; SEG_g = 1; break; case '3': SEG_a = 1; SEG_b = 1; SEG_c = 1; SEG_d = 1; SEG_g = 1; break; case '4': SEG_b = 1; SEG_c = 1; SEG_f = 1; SEG_g = 1; break; case '5': SEG_a = 1; SEG_c = 1; SEG_d = 1; SEG_f = 1; SEG_g = 1; break; case '6': SEG_a = 1; SEG_c = 1; SEG_d = 1; SEG_e = 1; SEG_f = 1; SEG_g = 1; break; case '7': SEG_a = 1; SEG_b = 1; SEG_c = 1; SEG_f = 1; break; case '8': SEG_a = 1; SEG_b = 1; SEG_c = 1; SEG_d = 1; SEG_e = 1; SEG_f = 1; SEG_g = 1; break; case '9': SEG_a = 1; SEG_b = 1; SEG_c = 1; SEG_d = 1; SEG_f = 1; SEG_g = 1; break; case ' ': break; } } //********************************************************************** short seg_flg, data1, data2, data3, data4, data5, data6, dot1, dot2; void interrupt() { if (PIR1.CCP1IF == 1) { PIR1.CCP1IF = 0; //７ＳＥＧ（６桁）点灯処理 switch (seg_flg) { case 0: seg_flg = 1; SEG6 = OFF; seg_data_set(data1); SEG_dp = (dot1 == 1) ? 1 : 0; SEG1 = ON; break; case 1: seg_flg = 2; SEG1 = OFF; seg_data_set(data2); SEG_dp = (dot1 == 2) ? 1 : 0; SEG2 = ON; break; case 2: seg_flg = 3; SEG2 = OFF; seg_data_set(data3); SEG_dp = (dot1 == 3) ? 1 : 0; SEG3 = ON; break; case 3: seg_flg = 4; SEG3 = OFF; seg_data_set(data4); SEG_dp = (dot2 == 4) ? 1 : 0; SEG4 = ON; break; case 4: seg_flg = 5; SEG4 = OFF; seg_data_set(data5); SEG_dp = (dot2 == 5) ? 1 : 0; SEG5 = ON; break; case 5: seg_flg = 0; SEG5 = OFF; seg_data_set(data6); SEG_dp = (dot2 == 6) ? 1 : 0; SEG6 = ON; break; } } } //********************************************************************** unsigned long measurement(unsigned short channel) { static unsigned long dat; static unsigned int cnt; // dat = 0; for (cnt = 0; cnt < 1000; cnt++) { dat += Adc_Read(channel); } return (dat); } //********************************************************************** void main() { static char buf[16]; static double v1, v2, v, i; static int tmp; // TRISA = 0b00001111; TRISB = 0b00000000; TRISC = 0b00000000; OSCCON = 0b01100000; // クロックを4Mhzに設定する。 ANSEL0 = 0b00000111; // Ａ／Ｄ変換を使用する。 ANSEL1 = 0b00000000; // Ａ／Ｄ変換を使用する。 ADCON0.VCFG = 1; // TIMER1の設定 PIE1.TMR1IE = 0; PIR1.TMR1IF = 0; T1CON.T1CKPS0 = 1; T1CON.T1CKPS1 = 1; T1CON.TMR1ON = 0; TMR1L = 0; TMR1H = 0; // CCPの設定 PIE1.CCP1IE = 1; PIR1.CCP1IF = 0; CCP1CON.CCP1M3 = 1; CCP1CON.CCP1M2 = 0; CCP1CON.CCP1M1 = 1; CCP1CON.CCP1M0 = 1; CCPR1L = 0x7D; // 1msec...(1÷4000000)*4*8*125 CCPR1H = 0x00; // // SEG1 = OFF; SEG2 = OFF; SEG3 = OFF; SEG4 = OFF; SEG5 = OFF; SEG6 = OFF; seg_flg = 0; data1 = ' '; data2 = ' '; data3 = ' '; data4 = ' '; data5 = ' '; data6 = ' '; dot1 = 2; dot2 = 4; // 割り込みを許可する。 INTCON.PEIE = 1; INTCON.GIE = 1; // T1CON.TMR1ON = 1; // while (1) { //電流の測定と表示 v1 = measurement(2); v1 = ((v1 / 1000.0) * 2.4365234375) / 11.0; //2.495V/1024...TL431 i = v1 / 0.1; tmp = i / 10.0; if ((i - (tmp * 10)) >= 5) { tmp++; } IntToStr(tmp, buf); data4 = buf[3]; data5 = buf[4]; data6 = buf[5]; //電圧の測定と表示 v2 = measurement(0); v2 = ((v2 / 1000.0) * 2.4365234375) * 11.0; //2.495V/1024...TL431 v = v2 - v1; tmp = v / 100.0; if ((v - (tmp * 100)) >= 50) { tmp++; } IntToStr(tmp, buf); data1 = buf[3]; data2 = buf[4]; data3 = buf[5]; } } //********************************************************************** ===== 動作確認 ===== {{:imgpaste:202004:admin-20200430-202852.png?500}} 左側:PIC16F785とオペアンプ(LMC662)です。 右側:A/D変換の基準電圧用のシャントレギュレータ(TL431)です。 {{:imgpaste:202004:admin-20200430-202908.png}}{{:imgpaste:202004:admin-20200430-202913.png}} 電流検出用の抵抗(0.1Ω)とテスト用の負荷抵抗(22Ω)です。 {{:imgpaste:202004:admin-20200430-202920.png}} 3桁セグメント×2個は、汎用的に使えるように、蛇の目基板に実装しました。 {{:imgpaste:202004:admin-20200430-202932.png}}{{:imgpaste:202004:admin-20200430-202937.png}} 左側:入力電圧0V 右側:入力電圧5V、負荷22Ω、電流230mA(計算値227mA) {{:imgpaste:202004:admin-20200430-202948.png}}{{:imgpaste:202004:admin-20200430-203003.png}} 左側:入力電圧10V、負荷22Ω、電流450mA(計算値455mA) 右側:入力電圧15V、負荷22Ω、電流680mA(計算値682mA) {{:imgpaste:202004:admin-20200430-203011.png}}{{:imgpaste:202004:admin-20200430-203015.png}} このページは稲崎様の閉鎖したHPのコピーで、著作権は稲崎様にあります。[[elechobby:picdic:picdic|詳細]] This page is a copy of Mr. Inasaki's closed website, and the copyright is held by him.[[elechobby:picdic:picdic|Details]]