ساخت ولت متر دیجیتالی با سون سگمنت و میکروکنترلر AVR

می 15, 2018 پروژه های میکروکنترلر, پروژه های میکروکنترلر AVR 19,038 بازدید

ساخت ولت متر دیجیتالی

در این بخش تیم الکترونیک و برنامه نویسی الکترونیک ۹۸, اقدام به طراحی و انتشار پروژه ای جذاب با عنوان, ساخت ولت متر دیجیتالی با قابلیت اندازه گیری ولتاژ 0 تا 30 ولت DC (مستقیم) توسط سون سگمنت و میکروکنترلر AVR, برای شما علاقه مندان به پروژه های میکروکنترلر AVR کرده است. همیشه پروژه های مرتبط با ساخت مدارت آزمایشگاهی و اندازه گیری جذابیت بسیار بیشتری نسبت به دیگر پروژه های میکروکنترلرها داشته اند, چراکه در ساخت بسیاری از مدارات ما احتیاج داریم تا میزان ولتاژ منبع تغذیه مدار یا یک منبع تغذیه خارجی را اندازه گیری کنیم و نسبت به سطوح مختلف ولتاژ عملکردی متناسب با آن انجام دهیم.

شرح پروژه

اندازه گیری ولتاژ یکی از ویژگی های بارز در مدارات پرتابل (قابل حمل) یا مداراتی که به کمک باتری های شارژی راه اندازی می شوند, به شمار می آید. همانطور که می دانید ساخت یک مدار اندازه گیری ولتاژ و یا ساخت یک مدار شارژ برای باتری های شارژی بدون استفاده از میکروکنترلر کاری نسبت دشوار است چراکه نیاز به طراحی مدارات نسبتا پیچیده دارید.

اما باز هم با وجود میکروکنترلرهای AVR و قابلیت های کاربردی آن جایی نگرانی نیست! در این پروژه ما با استفاده از یک میکروکنترلر ATmega32 از خانواده میکروکنترلرهای AVR اقدام به طراحی یک ولت متر دیجیتالی بسیار دقیق در محدوده اندازه گیری 0 تا 30 ولت کرده ایم. همچنین برای نمایش میزان ولتاژ از یک سون سگمنت مالتی پلکس 4 رقمه بهره برده ایم که این موضوع جذابیت پروژه را چندین برابر می کند. برای مشاهده توضیحات کاملتر با ما همراه باشید.

مبدل آنالوگ به دیجیتال ADC در میکروکنترلرهای AVR

بسیاری از کمیت های پیرامون ما, مانند نور, گرما, طول اجسام و… کمیت های پیوسته می باشند و در بسیاری موارد خروجی حسگرهای مورد استفاده نیز به صورت دیجیتال نیست. برای اینکه میکروکنترلر بتواند مقادیر آنالوگ را نیز اندازه گیری نماید, به بخشی مجهز شده است که به آن مبدل آنالوگ به دیجیتال گفته می شود.

این بخش, متناسب با مقدار ولتاژ آنالوگ ورودی, عددی 10 بیتی (بین 0 تا 1023) را به عنوان خروجی در نظر می گیرد, مثلا برای ولتاژ ورودی صفر, عدد صفر, برای ولتاژ 5 ولت عدد 1023 و برای ولتاژ 2.5 ولت عدد 512 را ببه عنوان خروجی اختصاص می دهد. پس در نتیجه با استفاده از این امکان و اعداد بدست آمده در بازه 0 تا 1023 می توانیم به این موضوع پی ببریم که ولتاژ قرار گرفته بر روی پایه ADC میکروکنترلر در حالت عادی چند ولت می باشد.

همانطور که می دانید حداکثر ولتاژ قابل تحمل بر روی پایه های میکروکنترلرهای AVR پنج ولت می باشد به همین خاطر نمی توانیم برای اندازه گیری یک ولتاژ بیشتر از 5 ولت ولتاژ مورد نظر را به صورت مستقیم به پایه ADC میکروکنترلر AVR متصل کنیم چراکه باعث سوختن تراشه می شود. پس چاره چیست؟ بهترین راه حل برای اندازه گیری ولتاژهای بیشتر از 5 ولت استفاده از قانون تقسیم ولتاژ می باشد. با مشاهده تصویر زیر می توانید این قانون را به سادگی درک کنید.

نقشه شماتیک پروژه

برنامه میکروکنترلر به زبان بیسیک BASIC در نرم افزار BASCOM-AVR

$regfile = "m32def.dat"
$crystal = 1000000
'*************************************************************************** ADC
Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Avcc
Start Adc
Enable Adc
'***************************************************************** Config Output
Config Porta.0 = Output                                     'Anod Seven Segment
Config Porta.1 = Output                                     'Anod Seven Segment
Config Porta.2 = Output                                     'Anod Seven Segment
Config Porta.3 = Output                                     'Anod Seven Segment
Config Portb = Output                                       'A,B,C,D,E,F,G,DP, Seven Segment
'**************************************************************** Dim Var As ...
Dim T As Byte
Dim Ad As Long
Dim Segment As Byte
Dim Sampling As Word
Dim Sample As Single
Dim Voltage As String * 5
Dim Segment1 As String * 1
T = 20
Gosub Main
'******************************************************************** Sub [Meno]
Main:
Do
Incr T
Sampling = Getadc(7)
Ad = Ad + Sampling
If T >= 20 Then
Ad = Ad / 20
Sample = Ad / 204.6
Sample = Sample * 11.3
Voltage = Fusing(sample , "#.##")
T = 0 : Ad = 0 : Sampling = 0
End If
If Len(voltage) = 4 Then
Porta = &B0000
Portb = &B00000000
Waitus 100
Porta = &B0001
Portb = Lookup(10 , _data)
Waitus 2500
Segment1 = Mid(voltage , 1 , 1)
Segment = Val(Segment1)
Porta = &B0000
Portb = &B00000000
Waitus 100
Porta = &B0010
Portb = Lookup(segment , _data)
Waitus 2500
Porta = &B0010
Portb = &B10000000
Waitus 2500
Segment1 = Mid(voltage , 3 , 1)
Segment = Val(Segment1)
Porta = &B0000
Portb = &B00000000
Waitus 100
Porta = &B0100
Portb = Lookup(segment , _data)
Waitus 2500
Segment1 = Mid(voltage , 4 , 1)
Segment = Val(Segment1)
Porta = &B0000
Portb = &B00000000
Waitus 100
Porta = &B1000
Portb = Lookup(segment , _data)
Waitus 2500
Else
Segment1 = Mid(voltage , 1 , 1)
Segment = Val(Segment1)
Porta = &B0000
Portb = &B00000000
Waitus 100
Porta = &B0001
Portb = Lookup(segment , _data)
Waitus 2500
Segment1 = Mid(voltage , 2 , 1)
Segment = Val(Segment1)
Porta = &B0000
Portb = &B00000000
Waitus 100
Porta = &B0010
Portb = Lookup(segment , _data)
Waitus 2500
Porta = &B0010
Portb = &B10000000
Waitus 2500
Segment1 = Mid(voltage , 4 , 1)
Segment = Val(Segment1)
Porta = &B0000
Portb = &B00000000
Waitus 100
Porta = &B0100
Portb = Lookup(segment , _data)
Waitus 2500
Segment1 = Mid(voltage , 5 , 1)
Segment = Val(Segment1)
Porta = &B0000
Portb = &B00000000
Waitus 100
Porta = &B1000
Portb = Lookup(segment , _data)
Waitus 2500
End If
Loop
Return
End                                                         'end program
'*********************************************************************START DATA
_data:
Data &B0111111                                              '0=0
Data &B0000110                                              '1=1
Data &B1011011                                              '2=2
Data &B1001111                                              '3=3
Data &B1100110                                              '4=4
Data &B1101101                                              '5=5
Data &B1111101                                              '6=6
Data &B0000111                                              '7=7
Data &B1111111                                              '8=8
Data &B1101111                                              '9=9
Data &B0000000                                              '10=OFF
Data &B1110111                                              '11=A
Data &B1111001                                              '12=C
Data &B1111001                                              '13=E
Data &B1110001                                              '14=F
Data &B1110110                                              '15=H
Data &B1110011                                              '16=P
Data &B0111000                                              '17=L
Data &B0110111                                              '18=UP
Data &B0111110                                              '19=DOWN
'***********************************END PROJECT*********************************

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

$regfile = "m32def.dat"

$crystal = 1000000

'*************************************************************************** ADC

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

Start Adc

Enable Adc

'***************************************************************** Config Output

Config Porta.0 = Output 'Anod Seven Segment

Config Porta.1 = Output 'Anod Seven Segment

Config Porta.2 = Output 'Anod Seven Segment

Config Porta.3 = Output 'Anod Seven Segment

Config Portb = Output 'A,B,C,D,E,F,G,DP, Seven Segment

'**************************************************************** Dim Var As ...

Dim T As Byte

Dim Ad As Long

Dim Segment As Byte

Dim Sampling As Word

Dim Sample As Single

Dim Voltage As String * 5

Dim Segment1 As String * 1

T = 20

Gosub Main

'******************************************************************** Sub [Meno]

Main:

Incr T

Sampling = Getadc(7)

Ad = Ad + Sampling

If T >= 20 Then

Ad = Ad / 20

Sample = Ad / 204.6

Sample = Sample * 11.3

Voltage = Fusing(sample , "#.##")

T = 0 : Ad = 0 : Sampling = 0

End If

If Len(voltage) = 4 Then

Porta = &B0000

Portb = &B00000000

Waitus 100

Porta = &B0001

Portb = Lookup(10 , _data)

Waitus 2500

Segment1 = Mid(voltage , 1 , 1)

Segment = Val(Segment1)

Porta = &B0000

Portb = &B00000000

Waitus 100

Porta = &B0010

Portb = Lookup(segment , _data)

Waitus 2500

Porta = &B0010

Portb = &B10000000

Waitus 2500

Segment1 = Mid(voltage , 3 , 1)

Segment = Val(Segment1)

Porta = &B0000

Portb = &B00000000

Waitus 100

Porta = &B0100

Portb = Lookup(segment , _data)

Waitus 2500

Segment1 = Mid(voltage , 4 , 1)

Segment = Val(Segment1)

Porta = &B0000

Portb = &B00000000

Waitus 100

Porta = &B1000

Portb = Lookup(segment , _data)

Waitus 2500

Else

Segment1 = Mid(voltage , 1 , 1)

Segment = Val(Segment1)

Porta = &B0000

Portb = &B00000000

Waitus 100

Porta = &B0001

Portb = Lookup(segment , _data)

Waitus 2500

Segment1 = Mid(voltage , 2 , 1)

Segment = Val(Segment1)

Porta = &B0000

Portb = &B00000000

Waitus 100

Porta = &B0010

Portb = Lookup(segment , _data)

Waitus 2500

Porta = &B0010

Portb = &B10000000

Waitus 2500

Segment1 = Mid(voltage , 4 , 1)

Segment = Val(Segment1)

Porta = &B0000

Portb = &B00000000

Waitus 100

Porta = &B0100

Portb = Lookup(segment , _data)

Waitus 2500

Segment1 = Mid(voltage , 5 , 1)

Segment = Val(Segment1)

Porta = &B0000

Portb = &B00000000

Waitus 100

Porta = &B1000

Portb = Lookup(segment , _data)

Waitus 2500

End If

Loop

Return

End 'end program

'*********************************************************************START DATA

_data:

Data &B0111111 '0=0

Data &B0000110 '1=1

Data &B1011011 '2=2

Data &B1001111 '3=3

Data &B1100110 '4=4

Data &B1101101 '5=5

Data &B1111101 '6=6

Data &B0000111 '7=7

Data &B1111111 '8=8

Data &B1101111 '9=9

Data &B0000000 '10=OFF

Data &B1110111 '11=A

Data &B1111001 '12=C

Data &B1111001 '13=E

Data &B1110001 '14=F

Data &B1110110 '15=H

Data &B1110011 '16=P

Data &B0111000 '17=L

Data &B0110111 '18=UP

Data &B0111110 '19=DOWN

'***********************************END PROJECT*********************************

ویدئو ضبط شده از عملکرد پروژه

در زیر یک ویدئو از نحوه عملکرد پروژه ساخت ساخت ولت متر دیجیتالی با سون سگمنت و میکروکنترلر AVR ضبط شده است, که می توانید برای درک بیشتر از نحوه عملکرد پروژه به صورت آنلاین مشاهده و یا از انتهای همین پست دانلود نمائید.

اطلاعات پروژه

رمز فایل : www.electronics98.com

حجم فایل : 233 کیلو بایت

محیط برنامه نویسی : BASCOM-AVR

برنامه نویسی شده به زبان : BASIC

نویسنده : فرهاد اکبری

تاریخ انتشار : 15 می 2018

ثبت نام / ورود

کاربر گرامی جهت مشاهده لینک دانلود ابتدا باید وارد سایت شوید، اگر کاربر جدید هستید می توانید در کمتر از یک دقیقه، به خانواده الکترونیک98 بپیوندید.

به خانواده 40977 نفری الکترونیک98 بپیوندید

11 دیدگاه

شرایط و قوانین ثبت دیدگاه

فارسی بنویسید و از کیبورد فارسی استفاده کنید.

لطفاً بیش‌از‌حدِ معمول، شکلک یا ایموجی استفاده نکنید و از کشیدن حروف یا کلمات با صفحه‌کلید بپرهیزید.

به کاربران و سایر اشخاص احترام بگذارید. پیام‌هایی که شامل محتوای توهین‌آمیز و کلمات نامناسب باشند، حذف می‌شوند.

از ارسال لینک‌های سایت‌های دیگر و ارایه‌ی اطلاعات شخصی خودتان مثل شماره تماس، ایمیل و آی‌دی شبکه‌های اجتماعی پرهیز کنید.