ТЕМА: Вольтамперметр на ЖКИ (HT1621B)

Здравствуйте. Уважаемый Soir, обращаюсь к Вам с просьбой помочь в реализации вольтамперметра на ЖКИ дисплее (HT1621B) как в теме : «Часы на ЖКИ (HT1621B)». Имею опыт в сборке готовых проектов, поэтому самому не осилить, тем более напитать программу.
Микроконтроллер хотелось бы ATtiny13А.
Еще, по возможности, если позволит мк. , впихнуть измерение мощности.
Диапазон измерения: вольтметр - от 00,00v до 50,00v, амперметр – от 0,00А до 9,99А, мощность – от 000,0Вт до 500,0Вт.
Отображение на дисплее : 50,00v _(пропуск, розряд не задействован) 9.99a , и мощность : _ _ _ 500Wt _ _ , переключение вольты-амперы на мощность кнопкой.
При превышении максимального тока, напряжения на дисплее черточки - - - .
Схема, для примера, во вложении, взята с сайта и переделана под ЖКИ (HT1621B), чтоб как то объяснить.

yuriy пише: Этот МК не подходит - недостаточно памяти.

Soir пише: А если отказаться от измерения мощности ? Вот нарыл информацию где на ATtiny13А собирали вольтамперметры, может чем поможет,ссылки: www.radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=2&t=89010 , vrtp.ru/index.php?showtopic=23456.
Выбрал ATtiny13А, так как посчитал, что для простого вольтамперметра задействовать ATmega8, жирно.
Если все же не годится, то давайте попробуем на ATmega8.

yuriy пише: Используйте эти проекты, что Вас не устраивает?

Soir пише: Если бы устраивало, не просил бы о помощи.
По первой ссылке, информация скорей для программиста, как подружить жки(HT1621b) с МК., во второй -дисплей другой.

yuriy пише: И что мне с этой информацией делать? Если оставлять ATTINY13, то кроме простого измерения и ограниченной индикации, ничего в МК не поместится.
Поэтому нужно переходить на другой МК. Если другой МК, то перерисуйте схему, как Вам удобнее будет разводить плату. Также уже можно будет и больше наворотов реализовать... Обновите ТЗ.

Soir пише: Насколько простого измерения, и в чем ограниченной индикации?
Если напряжение и ток с точностью 50мV и 10мА сможет мерить, и шустро будет реагировать на изменения V и A, то больше и не надо. Ну а если нет , то тогда MEGA8.
Перерисовал под MEGA8.
Soir пише: Не понял .

yuriy пише: Такими функциями обладает один их проектов по Вашим ссылкам. Поэтому так и не понял, что Вас не устраивает. Диапазон измерений?

Единственное хочу заметить, что точность измерения не зависит от прошивки (если конечно, не вводить каких-то коррекций). Зависит только от железа: точность настройки делителя, ОУ, характеристик самого МК и особенно ОУ... и других применяемых элементов. Поэтому также уточню, возможно "50мV и 10мА" речь идет о разрешающей способности?

yuriy пише: Я подумал, что возможно Вы добавите еще что-то в связи с возросшими возможностями другого МК.

Вариант прошивки для ATTINY13.
Ограничения. Напряжение без сотых Вольта. Мощность без десятых Ватта.
Память исчерпана вся, возможны только небольшие косметические изменения в прошивке.
Но для начала нужно проверить хотя бы в принципе работоспособность прошивки - передача данных на индикатор.

Кнопка должна быть подключена через резистор 1-3кОм к выводу PB2 (pin 7).

Soir пише: Собрал без входного ОУ, проверил, индикация работает, кнопка переключает. Проверил входа МК без делителя, и ОУ : напряжение на 3н от 0 до 5В, на индикаторе 0,0-50,0v,при превышении (- - -)не появляется; ток на 2н. от 0 до 5в, на индикаторе 0,00-9,99А, или (- - -)при превышении.
Кнопка, если немного задержать нажатой, вызывает переключение v-a на P по кругу, нужно быстро отпускать кнопку. Еще в режиме Р, символы Вт, что я рисовал, выглядят не понятно, может просто после 000 букву Р поставить, а то на цифровом индикаторе иероглифы выходят. Да, чуть не забыл, последние цифры, десятые на вольтах, и сотые на амперах - не стабильны, постоянно перескакивают, как будто большая чувствительность.
Дальше соберу делитель на напряжение, посмотрю какая погрешность.

В целом, весь негатив о котором Вы пишете, из-за нехватки памяти МК. Об этом я Вас предупреждал.

yuriy пише: Диапазон входных напряжений МК можно изменить до 0,0-1,1V.

yuriy пише: Для тока проще - трехзначное число, если получается четырехзначное - то это уже превышение.
А для напряжения (а может и для тока также) Вы должны определить, что означает "превышение". Потом я посмотрю хватит ли на это оставшейся памяти МК.

yuriy пише: Причина та же. Нет возможности усреднять, поэтому это остается за железом - ставьте на входе RC-фильтры. Разве что могу уменьшить частоту обновления данных. Сейчас 5 раз в секунду. Можно сделать 1-2 раза, но это также связано и с работой кнопки, она обрабатывается во время обновления данных.
Также нестабильность может быть связана и с другими факторами - питание, наводки, помехи...

Символы мощности изменил.

Еще оптимизировал прошивку, это освободило пару процентов памяти. Проверьте когда будет возможность. Функционал не изменился, только работа с дисплеем.

Soir пише: Проверил, работает.
Подал на вход мк. напряжение с li-ion аккумулятора через делитель, скачки цифр прекратились - значит помехи, пульсации и т.д. от источника. Конденсатор на 100n на входе мало помогает.
Давайте попробуем уменьшить частоту обновления данных до 2 раз в секунду.
Еще, составил таблицу зависимости показаний напряжения на дисплее от напряжения на входе (3н. МК). Видна нелинейность.
Правильно ли я понимаю, что "шаг измерения" должен быть 10мВ на входе МК., что соответствует 0.1В на дисплее.
По превышению, больше 51,0v или больше 10,1А черточки. Хотя не знаю, какое максимальное напряжение допустимо на входе МК, и есть какая защита, что бы не спалить.

yuriy пише: Нужно устанавливать не просто конденсатор, а фильтр. И подбирать его постоянную времени...
yuriy пише: Уменьшил.
yuriy пише: Не знаю, где таблица, но здесь я Вам не помогу. Это чисто "железный" вопрос.
yuriy пише: Для напряжения почти правильно. Но Вам не обязательно вникать в эти нюансы. На входе в МК должен быть установлен делитель напряжения, подбором номиналов которого и устанавливаете правильность показаний по образцовому вольтметру.
yuriy пише: По напряжению сделал >51,0V. По току оставил >9,99A - здесь возможно отображать только 3-х значные числа и без плавающей запятой. На это недостаточно памяти МК. Когда прошивка будет полностью дописана и отлажена, может тогда, если это так важно и если будет хоть немного свободной памяти...
yuriy пише: А при чем здесь черточки до спалить? Черточки это лишь отображение и никак не влияет на физические возможности и ограничения контроллера. Чтобы не спалить, нужно правильно собрать схему и правильно ее эксплуатировать. Прошивка здесь ничего не решает.

Soir пише: Обновил вложение, таблица доступна. Я проводил измерения непосредственно на входе (3н.МК), без делителя, и нелинейность присутствует.
Soir пише: Так если до делителя нелинейность, то разве делитель сможет ее убрать?
Soir пише: Годится
Soir пише: Увидел черточки - перебор, опасно, уменьшай напряжение или ток.

yuriy пише: Я не могу это комментировать, так как сам процесс измерения может привносить нелинейность. Как Вы измеряли, чем измеряли мне неизвестно. Кроме того, я нигде и не утверждал, что у самого МК (а это также "железо") измерение идеальное.
Работу прошивки в идеальных условиях симулятора я проверял - все четко. Поэтому еще раз повторюсь - вопрос точности, линейности, стабильности и т.д. - это вопрос железа.

yuriy пише: Когда я писал про делитель, то я не писал, что он уберет нелинейность. Я писал, как правильно проводить настройку и проверку работы МК. Но я и не исключаю (а судя по таблице, даже уверен), что замеры Вы проводите некорректным образом. А делитель позволит минимизировать влияние самого процесса измерения на показания контроллера. Также Вы сможете увидеть (и настроить) уже реальные показания.

N.B. До делителя - это входное напряжение. Если говорить об напряжении на выводе МК, то это уже "после делителя". Просто, чтобы у нас не возникло недоразумений.

P.S.
И вот по Ваше таблице еще построил график... Все точки ложатся в прямую линию. Поэтому скорее всего речь может идти только о точности проведенных Вами измерений входного напряжения МК.

Последняя просьба, если возможно, переделайте еще диапазон по напряжению на 0,0В- 99,9В, хочу проверить на сколько изменится погрешность, и изменится ли вообще, да может и еще кому такой диапазон понадобится.
Только ту прошивку что без коррекций.

Диапазон 99,9V.
По поводу точности - ничего не изменится, так как сам процесс и характеристики применяемых элементов от этого не меняется. Это лишь вопрос в каких у.е. выводить результат замера на дисплей.

P.S. тему почистил.

Уважаемый Soir, большущее СПАСИБО Вам за проделанную работу! Еще осталось разобраться с линией тока, но там по сложнее со входной частью, нужно будет поэкспериментировать с ОУ, шунтом.
По последней прошивке, извините, не точно объяснил какую именно переделать под 99,9В, нужна та что диапазон входных напряжений МК 0-5В., а не 1,1В. архив по моему назывался VA_ATTINY13_LCD1621_14_0.

yuriy пише: Обновил прошивку в сообщении №18.

Спасибо.

Здравствуйте, уважаемый Soir! Обращаюсь к Вам вот по какому поводу, собрал схему на ОУ для измерения тока (схема во вложении, зеленым цветом), и появилась проблема с тем, что без протекающего через шунт тока, на индикаторе есть показания, проверил 3 шт. LM358, и от 0,08А до 0,3А, на индикаторе. Начал перечитывать разные статьи на подобные темы , и увидел что данная проблема присутствует, при чем у некоторых, или с другими ОУ, даже в "обратную сторону", то есть ток через шунт течет а на индикации 0,00А. Но, с "обратной стороной" проще, на вход ОУ подобрать напряжение и все, а вот с "лишними" показаниями, только программно. Так вот, хочу спросить, есть какая возможность "запихнуть" в МК такую коррекцию? Ну, например, перед включением нажать кнопку, подать питание, а МК измерит лишнее напряжение и запомнит. И при обычных включениях будет вычитать лишнее.

Того, что ноль не на месте, пока в своих разработках не наблюдал. Правда у меня шунты побольше и, соответственно, усиление ОУ поменьше.
Но тут есть две проблемы. 1-я - памяти МК недостаточно для такой настройки. Максимум, что можно сделать - Вы мне скажете сколько, я вычту. И то еще нужно посмотреть.
2-я - характеристика LM358 около нуля сильно нелинейная. Поэтому такой коррекцией можно ноль получить, но и увеличить погрешность измерения. В это случае лучше применять ОУ rail-to-rail. Или попробовать изменить схему подключения ОУ.

Soir пише: Да, есть такое, я тоже проверял, ставил шунт 0,05 Ом "лишние" амперы уменьшались.
Soir пише: А получится если, допустим, программно вычесть больше чем нужно, а потом на входе ОУ напряжением с делителя подобрать сколько нужно. Этим мы компенсируем нехватку напряжения, и ОУ сместится от 0 в линейный участок. Если получится, прошивку измените что в архиве VA_ATTINY13_LCD1621_14_0.
Soir пише: Я не находил таких схем.

Початкова напруга зміщення ОУ та її дрейф від температури тому причина. ОУ rail-to-rail не завжди повністю вирішує проблему. Двохполярне живлення (ICL7660 в поміч) та балансування ОУ (з невеликим плюсовим зміщенням) допоможе вирішити проблему дешево та сердито навіть без зміни в прошивці. Хоча шунт 0.01ом та LM358 з коефіцієнтом підсилення більше 100 це дещо забагато. Друга половинка LM358 (повторювач) не дуже то і потрібна.