liman324

0.96′ I2C 128X64 OLED

В OLED дисплее отсутствует дополнительный слой подсветки всей поверхности экрана. Каждый пиксел, формирующий изображение, испускает самостоятельное свечение. При этом картинка получается яркой и контрастной.

Управление OLED дисплеем в данном примере осуществляется при помощи шины I2C.

Параметры дисплея SSD1306:

• Технология дисплея: OLED

• Разрешение дисплея: 128 на 64 точки

• Диагональ дисплея: 0,96 дюйма

• Угол обзора: 160°

• Напряжение питания: 2.8 В ~ 5.5 В

• Мощность: 0,08 Вт

• Габариты: 27.3 мм х 27.8 мм х 3.7 мм

Скетч содержит ряд настроек которые можно изменить:

• #define GAIN 100 — уровень усиления

• #define STEP 3 — плавность хода стрелки (от 1 до 9, чем больше число тем выше скорость стрелки)

• #define LOW_SOUND 100 — уровень нуля сигнала (устранение ложного срабатывания стрелки при отсутствии аудиосигнала)

• #define MAX_SOUND 600 — уровень максимального сигнала (при максимальном уровне сигнала стрелка должна доходить до +3 дБ)

Последние три параметра можно не менять, достаточно установить уровень усиления сигнала.

Скетч - http://rcl-radio.ru/?p=128914

Входное напряжение АЦП ограничено напряжением опорного источника питания которое может иметь значения 1,25 или 2,5 В. В данной статье рассмотрен пример использования внутреннего источника опорного  напряжения которое имеет значение 1,17 В.

АЦП имеет три дифференциальных входа, вход IN3 может использоваться как вход для подачи внешнего опорного напряжения. Входы АЦП могут работать в дифференциальном и несимметричном режиме.

Схема подключения к Arduino

Характеристики AD7793:

• Напряжение питания цифровое от 2,7 до 5,25 В

• Напряжение питания аналоговое от 2,7 до 5,25 В

• Эффективное разрешение до 23 бит

• Ток потребления 400 мкА

• Ток потребления в режиме ожидания не более 1 мкА

• Частота измерения от 4,17 Гц до 500 Гц

• 3 дифференциальных входа

• Внутренний источник опорного напряжения 1.17 ± 0.01%

• Режим измерения напряжения аналогового питания

• Встроенный датчик температуры (точность ±2°С, необходима калибровка)

• Самокалибровка шкалы измерения и нуля

• Два источника тока для питания датчиков

• Встроенный программируемый усилитель входного сигнала с множителем от 1 до 128

Разрешение в зависимости от множителя входного усилителя (bit) и режима работы входа (Uref = 2.5 V)

несимметричный (дифференциальный) вход

Разрешение в зависимости от множителя входного усилителя (мкВ) (Uref = 2.5 V)

Управление АЦП 4-проводное SPI, используются пины CS, DOUT, DIN, SCLK. Режим работы шины SPI показаны на рисунках (чтение/запись)

В режиме записи данных в регистр сигнал разрешения работы CS необходимо перевести низкий уровень, далее подавать синхроимпульсы SCLK одновременно с данными DIN, запись битов происходит на восходящем фронте синхроимпульса.

При чтении после перевода сигнала разрешения работы CS в низкий уровень необходимо дождаться сигнала готовности АЦП, как только уровень DOUT/RDY станет низким, можно считывать данные. Считывание бита происходит на восходящем фронте синхроимпульса.

Управление АЦП осуществляется через несколько регистров, некоторые из них доступны для записи и чтения, другие только для чтения:

Communications Register During a Write Operation — регистр связи (Write)

При записи или чтении регистров сначала необходимо воспользоваться регистром связи. В нем задается адрес для чтения или записи последующего регистра.

Status Register During a Read Operation — регистр состояния (Read)

• RDY — бит готовности АЦП к считываю данных

• ERR — ошибка считывания

• 0/1 — тип чипа (AD7792/AD7793)

• CH0…CH2 — индикатор активного входа

Mode Register — регистр режима (Raad/Write)

16-и битный регистр содержит основные настройки работы АЦП

• U/B — дифференциальный / несимметричный вход

• G0…G2 — коэффициент усиления усилителя

• BUF — буферизация

• REFSEL — выбор внутреннего или внешнего источника опорного напряжения

Data Register — регистр данных (Read)

24-х битный регистр данных, доступен только для чтения

ID Register — Идентификационный регистр (Read)

Идентификационный номер для AD7792/AD7793 сохраняется в реестре идентификаторов.

IO Register — (Raad/Write)

Регистр для управления источниками тока.

OFFSET Register — регистр смещения (Raad/Write)

24-х битный регистр, содержит коэффициент смещения шкалы.

FULL-SCALE Register — масштабный регистр (Raad/Write)

24-х битный регистр, содержит калибровочные коэффициенты шкалы.

Ниже показан пример скетча позволяющий провести измерения напряжения аналогового питания, напряжение подаваемое на вход 1 с множителем 16 работающего в дифференциальном режиме, а так же напряжение встроенного датчика температуры.

Читать дальше - http://rcl-radio.ru/?p=128932

Термопара ТХК

• Тип: L

• Обозначение: ТХК

• Материал: хромель/копель

• Рабочая температура: -200…+800°С

Для компенсации температуры холодного спая будет использован цифровой датчик температуры DS18B20. Для предотвращения саморазогрева датчика, обращение микроконтроллера к датчику будет проводится один раз в 10 секунд. В состав измерителя входит плата разработчика Arduino Nano, дисплей LCD1602 с модулем I2C, одна тактовая кнопка, датчик температуры (моуль) DS18B20, АЦП AD7793.

Для точного измерения температуры термопары подсоединение термопары к измерителю должно быть через термокомпенсационный провод с характеристикой аналогичной термопаре.

Схема измерителя термопары

1. Температура термопары с учетом температуры окружающей среды

2. ЭДС термопары (без учета температуры окружающей среды)

3. Тип термопары (выбор кнопкой ХА/ХК)

4. Температура окружающей среды

Выбранный тип термопары заносится в EEPROM. В настройке и калибровке измеритель термопары не нуждается.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Добавив в схему несколько простых компонентов можно сделать простой терморегулятор.

При помощи энкодера можно настроить температуру регулирования, а кнопкой энкодера выбрать тип термопары.

1. Температура термопары с учетом температуры окружающей среды

2. ЭДС термопары (без учета температуры окружающей среды)

3. Индикатор нагрева

4. Тип термопары (выбор кнопкой энкодера)

5. Температура регулирования

Выбранный тип термопары и температура регулирования заносится в EEPROM. В настройке и калибровке измеритель термопары не нуждается, единственный параметр который может нуждаться к корректировке это гистерезис: float gis=0.2; // гистерезис 0,2 гр.ЦельсияСкетчи - http://rcl-radio.ru/?p=128968

В этой статье будет рассмотрен пример использования АЦП AD7793 в качестве измерителя-регулятора с использованием датчика термометра сопротивлений.

Для примера была выбрана номинальная статическая характеристика (НСХ) 100П, при желании можно добавить в измеритель-регулятор еще несколько номинальных статических характеристик (НСХ).

Измеритель-регулятор с датчиком термосопротивления не будет отдельным уст-вом, он дополнит уже ранее описанный в термометр-регулятор с использованием в качестве датчиков термопары ТХА и ТХК.

АЦП AD7793 содержит два программируемых источника тока номиналами 10 мкА, 210 мкА, 1 мА. Токовые выходы IOT1 и IOT2 могут независимо работать друг от друга, а источники тока могут быть направлены в один токовый выход.

IO REGISTER управляет работой токовых выходов и источника тока.

Биты IEXCDIR1 IEXCDIR0 позволяю выбрать режим работы токовых выходов, а биты IEXCEN1 IEXCEN0 задают номиналы тока.

В рассматриваемом примере оба источника тока в 1 мА перенаправлены на выход IOT1, что в сумме дает ток 2 мА. Ток подается на термосопротивление, на котором вход АЦП IN2 измеряет падение напряжения, исходя из полученного значения вычисляется сопротивление термометра сопротивления и программно высчитывается температура.

Для уменьшения влияния измерительных проводов используется 4-х проводная схема подключения, при этом пары измерительных проводов соединяются непосредственно на клеммах термосопротивления.

Управление измерителем-регулятором очень простое, кнопка энкодера переключает тип датчика (ХА, ХК, 100П), а поворот ручки энкодера изменяет температуру регулирования. Выбранный последним тип датчика и температура регулирования заносятся в энергонезависимую память.

Внутренние источники тока имею отличную стабильность, но не очень высокую точность выходного тока, поэтому для получения высокой точности измерения температуры при использовании термосопротивления необходимо произвести калибровку.

/// калибровка

• float gis=0.2;

• float i_1ma = 1.0137;

• float r_0_kall = 0.29;

Гистерезис gis общий для всех датчиков, i_1ma калибровочный коэффициент источника тока, фактически это точное значение тока который выдает один источник тока, настраивать этот коэффициент необходимо при подключении ко входу сопротивления 300…400 Ом, меняя коэффициент необходимо добиться максимально точных показаний омметра измерителя-регулятора. r_0_kall — калибровка нуля, для его определения необходимо ко входу подключить сопротивление номиналом 1…5 Ом, а r_0_kall это погрешность измерения. Например, если Вы подключили ко входу сопротивление 1 Ом, а на дисплее Вы видите показание 0,71 Ом, то калибровочный коэффициент нуля будет 0,29. Для точного определения калибровочных значений необходимо повторить ранее описанную процедуру калибровки 2-3 раза.

1. Температура измеренная термометром сопротивления

2. Омметр

3. Индикатор нагрева

4. Тип датчика

5. Температура регулирования

Результаты измерений

На вход измерителя регулятора подключен магазин сопротивлений МСР-60М (0,02%)

300 Ом

200 Ом

100 Ом

50 Ом

Тест точности измерения сопротивления и точности преобразования сопротивления в температуру

Как видно из таблицы максимальная погрешность при измерении температуры не превышает 0,13 °С при диапазоне 1050 °С (-200…+850 °С), что дает относительную погрешность в 0,0123%. При измерении сопротивления в диапазоне от 0 до 400 Ом относительная погрешность не превысила 0,01%. Полученная погрешность будет немного выше, так как магазин сопротивлений имеет класс точности 0,02%.

Скетч - http://rcl-radio.ru/?p=128979

Схема миллиомметра

Вход АЦП сконфигурирован как несимметричный вход, предусилитель АЦП имеет коэффициент усиления равный 1, частота опроса 4,17 Гц.

Для точного измерения необходимо иметь эталонное сопротивление 100 Ом (манганин) через которое подается ток на измеряемое сопротивление, от точности эталонного сопротивления зависит точность прибора. Если нет возможности очень точно изготовить (намотать из манганиновой проволоки) эталонное сопротивление, то откалибровать прибор можно при помощи другого эталонного сопротивления 1…30 Ом с классом точности не менее 0.02 %.

Для упрощения конструкции прибора напряжение на эталонное сопротивление 100 Ом подается от источника питания +5 В Arduino, которое также является аналоговым напряжением питания АЦП AD7793, а так как в АЦП имеется возможность контроля этого напряжения, то оно становится опорным, так как перед каждым замером сопротивления производится измерения аналогового напряжения питания АЦП которое также подается на эталонное сопротивление.

Для получения большой точности при измерении сопротивлений миллиомметр нуждается в калибровке:

#define R_100 99.969

#define K_0 0.0015

#define K_AVDD 6.065

K_AVDD — калибровочный коэффициент напряжения подаваемого на эталонное сопротивление, так как оно является аналоговым напряжением питания АЦП и имеется возможность его измерять, то необходимо очень точно произвести калибровку результата его измерения. Для этого измерьте напряжение подаваемое на эталонное сопротивление, откройте монитор порта и сравните его с измеренным значением.

AVDD — напряжением аналогового питания АЦП (выделено красным)

Измените K_AVDD таким образом, чтобы напряжение подаваемое на эталонное сопротивление соответствовало напряжению AVDD в мониторе порта.

R_100 — точное значение эталонного сопротивления.

K_0 — калибровка нуля. Замкните вход омметра, если показания не равны нулю, то укажите в K_0 погрешность нуля.

Результаты измерений

Скетч - http://rcl-radio.ru/?p=128992