Вольтметр 220 вольт с защитой на ATmega8

Автор: с2. Опубликовано в Вольтметры

 

Устройство отображает значение напряжения сети на светодиодном 7"сегментном 3"разрядном индикаторе. При возникновении аварийной ситуации, когда напряжение сети выйдет за допустимые пределы, устройство защиты отключает нагрузку.

Устройство защиты имеет следующие технические характеристики:
Диапазон контролируемых напряжений, В . . . . . . . . . . . . . . . . . .120…380
Нижний/верхний предел
устанавливаемых напряжений срабатывания, В . . . . . .170...209/216...280V
Время срабатывания при аварии при использовании реле, с . . . . . . . . .0,1
Погрешность измерения напряжения, В . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .±1
Время включения после аварии (задаётся пользователем), с . . . . . .1…600
Дискретность установки порогов напряжения, В . . . . . . . . . . . . . . . . .1

Потребляемый ток (без учёта реле), мА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..30

 

 

Вольтметр 220 вольт с защитой

фьюзы

Меню устройства защиты (УЗРежим»

• UuP - верхнее граничное напряжение (первое нажатие на кнопку «Режим»);


• Udn - нижнее граничное напряжение (второе нажатие на кнопку «Режим»);


• tir - время на задержку включения контактора после вхождения измеряемого напряжения в заданные пределы (третье нажатие на кнопку «Режим» );


• tun - поправочный коэффициент, необходимый для пересчёта результата измерения сетевого напряжения, произведённого АЦП. Таким образом, каждое изменение параметров установки фиксируется в энергонезависимой EEPROM-памяти МК. Это необходимо для того, чтобы при выключении сетевого напряжения ранее установленные значения были сохранены. После записи в память EEPROM и выхода из режима настройки производится разрешение всех прерываний.


Выход из системного меню происходит при пятом нажатии кнопки «Режим», или если в течении 30 с не нажималась ни одна из кнопок УЗ.

Каждое изменение параметров установки фиксируется в энергонезависимой EEPROM памяти МК.

Работа схемы УЗ в Proteus 7.7 SP2 .

 

 

Прошивка е2р, плата, скачать zachita220_е2р.rar

прошивка в формате - НЕХ , протеус zachita220_нех.rar

Печатная плата.

 

Комментарий автора:
Уважаемые читатели!
При более плотной эксплуатации своего прибора я столкнулся с проблемой зависимости показаний прибора от времени суток. Это обусловлено неудачным выбором алгоритма измерения синусоидального напряжения. Дело в том, что форма напряжения 220 В в разное время суток разная. Причина - обилие включенных активных и импульсных нагрузок днем и малое их количество ночью. Эту проблему я смог побороть, только изменив полностью алгоритм измерения напряжения. Теперь мой прибор измеряет действующее значение напряжения, прошивки прилагаю. Правда, несколько снизилось удобство управления прибором: теперь кнопка РЕЖИМ активна только в момент, когда прибор измеряет напряжение, т.е. для повторного нажатия кнопки РЕЖИМ приходится ждать перехода прибора в состояние измерения сетевого напряжения.
Алгоритм измерения в двух словах выглядит теперь так: Во время прихода положительной полуволны запускается АЦП, Который успевает за время прохождения этой полуволны сделать порядка 100 выборок, которые обрабатываются по формуле:
Urms= sqrt(1/T* S[u(t)*u(t)]dt,
где: sqrt - корень квадратный, S - интеграл за период времени от 0 до Т.
Для дискретного способа взятия интеграла формула упроститься до вида
Urms=K*sqrt(1/N*sum (Uadc*Uadc)),
Где: К - поправочный коэффициент, Uadc - значение на выходе АЦП, N - число выборок за время прохождения полуволны синусоиды. Более точно подсказать я вам не смогу, т.к. исходники на Си были уничтожены вместе с винчестером, прошивки в hex я вам скачал с оставшегося прототипа, надеюсь, они Вам помогут.
Фьюзы программируются так: для меги 8
В программаторе кодвижн сверху вниз
1. первые два – галки CKSEL0=0, CKSEL1=0
2. третий – нет галки CKSEL2=1
3. следующие пять – есть галки CKSEL3=0, SUT0=0, SUT1=0, BODEN=0, BODLEVEL=0.
4.остальные нет галок
Частота внутреннего генератора микроконтроллера 8 МГц
С уважением, Роман Булышев.
Статья автора Роман Булышев журнал СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ♦ № 8 2006 WWW.SOEL.RU.