ساخت وات متر و ولت متر و آمپر متر AC و DC با میکرو AVR

ساخت ولت متر و آمپر متر

در این بخش تیم الکترونیک و برنامه نویسی الکترونیک ۹۸, اقدام به طراحی و انتشار پروژه ای کاربردی و حرفه ای با عنوان, ساخت وات متر و ولت متر و آمپر متر AC و DC با میکروکنترلر AVR, برای شما علاقه مندان به پروژه های میکروکنترلر AVR کرده است. در پروژه قبلی (ولت متر AC با قابلیت اندازه گیری ولتاژ 0 تا 1000 ولت rms) با نحوه اندازه گیری ولتاژ AC توسط میکروکنترلر AVR و ساخت دستگاه ولت متر AC با قدرت اندازه گیری ولتاژ 1000 ولت آشنا شدیم. حال قصد داریم در این پروژه با گسترش پروژه قبلی یک مولتی متر کامل و تمام عیار توسط میکروکنترلر AVR بسازیم.

شرح عملکرد پروژه

همانطور که بیان شد در این پروژه قصد داریم تا با بهرگیری از واحد ADC میکروکنترلر AVR، ولتاژ DC، ولتاژ AC، جریان DC و جریان AC را اندازه گیری نمائیم و بر روی یک LCD کاراکتری در ابعاد 16*2 به کاربران نمایش دهیم. همچنین لازم به ذکر است که در الگوریتم برنامه نویسی این پروژه طبق رابطه P = V*I مقدار توان مصرف کننده (وات متر) نیز اندازه گیری می شود و توسط همان ال سی دی کاراکتری متصل به میکروکنترلر ATmega8 که ولتاژ و جریان را به کاربران نشان می دهد مقدار توان مصرف کننده نیز نشان داده خواهد شد.

نقشه شماتیک پروژه ساخت ولت متر و آمپر متر AC و DC با میکرو AVR

در این مدار از مدار کسینوس فی متر استفاده نشده است. این پروژه از 4 قسمت تشکیل شده است که شامل مدار اندازه گیری ولتاژ، مدار اندازه گیری جریان، یکسوساز ابزار دقیق و کنترل AVR می شود.

سخت افزار پروژه

قسمت اندازه گیری ولتاژ متناوب به صورت بلوک زیر می باشد که ولتاژ AC را دریافت می کند و به ولتاژ DC تبدیل می کند و در صورت افت ولتاژ یا افزایش ولتاژ ورودی مقدار ولتاژ DC تغییر می کند که این ولتاژ به ADC میکروکنترلر AVR متصل شده و همچنین جهت تنظیم کردن ولتاژ خروجی از یک مولتی ترن در خروجی مدار استفاده شده است. توجه داشته باشید که خازن 0.39 میکروفاراد 400 ولت که در مسیر ورودی به پل دیودی قرار دارد حتما از نوع سرامیکی باشد.

در قسمت زیر مقاومت 1.2 اهم 10 وات در مسیر ورودی و خروجی سری شده است که متناسب با عبور جریان بر روی مقاومت افت ولتاژ به وجود می آید. کانتکتور j2 ورودی برق شهر 220 ولت و کانکتور j1 خروجی برق 220 ولت است.

در قسمت زیر مدار یکسوساز با مدار Op-Amp آورده شده است که افت ولتاژ دو سر مقاومت 1.2 اهم را که ولتاژ AC می باشد را به ولتاژ DC تبدیل می کند. از مشخصات اصلی و بارز یکسوساز مبتنی بر تقویت کننده عملیاتی این است که ولتاژه ها با دامنه خیلی کم را می توان یکسو نماید.

برنامه نوشته شده در نرم افزار BASCOM-AVR به زبان بیسیک BASIC

$regfile = "m8def.dat"
$crystal = 8000000
'----------------------------------
$hwstack = 100
$swstack = 200
$framesize = 120
'----------------------------------
Dim A As Byte
Dim Adcc As Word
Dim Longg As Long
Dim Singlee As Single
Dim Stringg As String * 10
Dim Volt As Single
Dim Amper As Single
'----------------------------------
Config Lcd = 16 * 2
Config Lcdpin = Pin , Rs = Pind.5 , E = Pind.4 , Db4 = Pind.3 , Db5 = Pind.2 , Db6 = Pind.1 , Db7 = Pind.0
Cls
Cursor Off
'----------------------------------
Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Internal
Start Adc
'----------------------------------
Config Pind.6 = Output
Config Pind.7 = Output
'----------------------------------
Led_red Alias Portd.7
Led_green Alias Portd.6
'----------------------------------
Cls
Led_red = 1
Led_green = 0
'----------------------------------
Locate 1 , 6
Lcd "Hello"
Wait 2
'----------------------------------
Led_red = 0
Led_green = 1
'----------------------------------
Cls
Main:
Longg = 0
For A = 1 To 20
Adcc = Getadc(4)
Waitms 10
Longg = Longg + Adcc
Next
Longg = Longg / 20
Singlee = Longg * 2.44
Singlee = Singlee / 1000
Singlee = Singlee * 222
Longg = Singlee
Volt = Singlee
Locate 1 , 1 : Lcd "V=" ; Longg ; "  "
'----------------------------------
Longg = 0
For A = 1 To 20
Adcc = Getadc(3)
Waitms 10
Longg = Longg + Adcc
Next
'----------------------------------
Longg = Longg / 20
Singlee = Longg * 2.44
Singlee = Singlee / 1000
Singlee = Singlee / 2.57
Stringg = Fusing(singlee , "#.###")
Amper = Singlee
Locate 1 , 8
Lcd "A=" ; Stringg ; "   "
'----------------------------------
Singlee = Volt * Amper
Stringg = Fusing(singlee , "#.#")
'----------------------------------
Locate 2 , 1 : Lcd "W=" ; Stringg ; " w  "
Waitms 600
Goto Main
End

$regfile = "m8def.dat"

$crystal = 8000000

'----------------------------------

$hwstack = 100

$swstack = 200

$framesize = 120

'----------------------------------

Dim A As Byte

Dim Adcc As Word

Dim Longg As Long

Dim Singlee As Single

Dim Stringg As String * 10

Dim Volt As Single

Dim Amper As Single

'----------------------------------

Config Lcd = 16 * 2

Config Lcdpin = Pin , Rs = Pind.5 , E = Pind.4 , Db4 = Pind.3 , Db5 = Pind.2 , Db6 = Pind.1 , Db7 = Pind.0

Cls

Cursor Off

'----------------------------------

Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Internal

Start Adc

'----------------------------------

Config Pind.6 = Output

Config Pind.7 = Output

'----------------------------------

Led_red Alias Portd.7

Led_green Alias Portd.6

'----------------------------------

Cls

Led_red = 1

Led_green = 0

'----------------------------------

Locate 1 , 6

Lcd "Hello"

Wait 2

'----------------------------------

Led_red = 0

Led_green = 1

'----------------------------------

Cls

Main:

Longg = 0

For A = 1 To 20

Adcc = Getadc(4)

Waitms 10

Longg = Longg + Adcc

Longg = Longg / 20

Singlee = Longg * 2.44

Singlee = Singlee / 1000

Singlee = Singlee * 222

Longg = Singlee

Volt = Singlee

Locate 1 , 1 : Lcd "V=" ; Longg ; " "

'----------------------------------

Longg = 0

For A = 1 To 20

Adcc = Getadc(3)

Waitms 10

Longg = Longg + Adcc

'----------------------------------

Longg = Longg / 20

Singlee = Longg * 2.44

Singlee = Singlee / 1000

Singlee = Singlee / 2.57

Stringg = Fusing(singlee , "#.###")

Amper = Singlee

Locate 1 , 8

Lcd "A=" ; Stringg ; " "

'----------------------------------

Singlee = Volt * Amper

Stringg = Fusing(singlee , "#.#")

'----------------------------------

Locate 2 , 1 : Lcd "W=" ; Stringg ; " w "

Waitms 600

Goto Main

End

107 دیدگاه

m
سپتامبر 9, 2023 در 1:34 ب.ظ

سلام خسته نباشید
خیلی ممنون بابت مطالب خوبتون
میشه کمی راجب اعداد درج شده در سورس کد توضیح بدید
با تشکر

قسمت ولتاژ:
Longg = Longg / 20
Singlee = Longg * 2.44
Singlee = Singlee / 1000
Singlee = Singlee * 222

قسمت آمپر:
Longg = Longg / 20
Singlee = Longg * 2.44
Singlee = Singlee / 1000
Singlee = Singlee / 2.57
m
اکتبر 24, 2023 در 12:23 ب.ظ

سلام وقت بخیر
میشه کمی راجب اعداد درج شده در سورس کد توضیح بدید
با تشکر

قسمت ولتاژ:
Longg = Longg / 20
Singlee = Longg * 2.44
Singlee = Singlee / 1000
Singlee = Singlee * 222

قسمت آمپر:
Longg = Longg / 20
Singlee = Longg * 2.44
Singlee = Singlee / 1000
Singlee = Singlee / 2.57