26 Temmuz 2016 Salı

pic ile voltmetre-ampermetre devresi

Merhaba arkadaşlar

Sitemizde bulunan 30 volt 5 amper ayarlı güç kaynağı ile kullanabileceğiniz, hem gerilimi hem de akımı aynı anda ölçebileceğiniz bir devre tasarladım. Devrede mikrodenetleyici olarak pic 18f26k22 kullandım. Bunu tercih etmemin sebebi 28 pinli olması üzerinde 19 adet adc kanalı bulundurmasıdır.

Devrenin şeması:

Devrede 3 digitlik 2 adet 7 segment kullanıldı.Sol taraf gerilim değerini sağ taraf ise akım değerini göstermektedir. 7 segmentlerin bağlantılarının karmaşık olmasının sebebi tamamen baskı devrenin çizimini kolaylaştırmak amacıyladır. Başka özel bir sebebi yoktur.

kullanılan malzemeler:

1 adet pic18f26k22
1 adet 28 pin soket
2 adet 3 digit 7 segment anot display
2 adet 10k trimmpot
8 adet 330 ohm direnç
4 adet 10k direnç
2 adet 56k direnç
1 adet  0.47 ohm 5W taş direnç
1 adet 180 ohm 5W taş direnç
1 adet 100 uF 50 V kondansatör
1 adet 1 uF 16 V kondansatör
1 adet lm7805 voltaj regülatörü
3 adet 2'li klemens(isteğe bağlı)

Devrenin çalışma prensibi:

Öncelikle, devremiz 0-40 V arasında ölçüm yapmaktadır. 56k ve 10k lık dirençler bu durum öz önüne alınarak seçilmiştir. ''Elimde 56k yok 68k koyayım, 47k koyayım çok bişey farketmez'' gibisinden düşüncelere kapılmayın çünkü ölçümde çok büyük farklar meydana gelir :) sonra vay efendim kapasitör niye patladı :)

Direnç değerleri 40 volt gerilimde adc üzerine 5 volt düşecek şekilde seçilmiştir. Diğer tüm değerler bu değer referans alınarak hesaplanır. Devredeki trimmpotların amacı, direnç değerlerinde meydana gelen hataların devreye yapacağı etkileri ortadan kaldırmaktır. Gerilim ölçümü bu şekilde yapılmaktadır.

Akım ölçümündeki temel prensip, çıkışa seri bağlanan 0.47 ohmluk direncin üzerine düşen gerilimin ölçülüp bu direnç değerine bölünmesidir. Bunun için direncin diğer ucundaki gerilim de yukarıda anlatılan yöntem ile ölçülüp bu iki gerilim değeri birbirinden çıkartılır ve çıkan sonuç 0.47 ye bölünür. direncin bu kadar küçük seçilmesinin sebebi, çıkışa bağlanan devreye olacak etkilerini en aza indirebilmektir. Ancak bunun bir de dezavantajları var. örneğin çıkışa bağladığımız devre 2 amper akım çeksin. Bu durumda direncin üzerine düşen gerilim=0.47 x 2=0.94 V olacaktır. yani 1 Volt bile değil. Bu yüzden ölçümünüzün çok hassas olması gerekmektedir. Eğer kendiniz bu devreyi tekrar tasarlamak istiyorsanız bu konuda dikkatli olmanızı tavsiye ederim.



Devreyi 5x10 luk plakete sığdırmaya çalıştırdığımdan, ne yazık ki devrede 2 adet atlama mevcut. atlamaları kırmızı çizgilerle gösterdim. Ancak yakın zamanda devrenin 10x10 luk bir versiyonunu da yapacağım, onda hem yollar biraz daha aralıklı olacak hem de atlama olmayacak. Bunu kendi güç kaynağıma sığdırabilmek için böyle yaptım siz tercihinize göre istediğinizi kullabilirsiniz. muhtemelen kod ve şemaları aynı olacak.

Kullanım talimatları :

Devrenin montajı bittikten sonra sol üst köşede güç kaynağı çıkışı yazan yerlere kendi kaynağınızın çıkışlarını bağlayınız, toprağa gidecek pinler, altında - işaretiyle çizimde belirtilmiştir. En sağda besleme yazan yere, güç kaynağınızda diyot köprüsünün çıkışında bulunan kapasitörün üzerinden aldığınız çıkışı bağlayınız. çıkış yazan yere de güç problarını bağlayabilirsiniz. artık yeni çıkışınız burasıdır.

Devreye güç verdikten sonra öncelikle güç kaynağı çıkışı yazan yerdeki gerilimi bir multimetre yardımıyla ölçünüz. gerilimi 5 volta getiriniz. multimetrede okunan değer ile devrenin voltmetre göstergesi üzerindeki gerilim birbirine eşitlenene kadar en soldaki trimmpot ile ayar yapınız. Bunu yaparken devreye hiçbir yük bağlanmamış olmalıdır. Bunu yaptıktan sonra devredeki butona bir kez basınız. şu anda devrenizin normalde akımı göstermesi gereken kısmı, çıkışa seri bağlı olan direncin çıkış ucundaki gerilimi göstermektedir. Açık devre prensibinden ötürü bu direncin iki ucunda da aynı gerilim olması gerekmektedir. Bu durumda soldaki göstergedeki değer ile sağdaki göstergedeki değer birbirine eşitlenene kadar sağ tarafta bulunan trimmpot ile ayar yapınız. Bunu yaptıktan sonra tekrar butona basınız. Sağdaki gösterge tekrar akım değerini göstermeye başlayacak. bunu da yaptıktan sonra devreniz kullanıma hazır. hayırlı olsun :)

DEVREYE AİT DOSYALAR
baskı devre çizimi voltmetrePCB.pdf dosyasındadır.

devrenin çalışma videosu

4 yorum:

Unknown dedi ki...

Merhabalar arkadaşım bu devreyi 10amp cıkarabilirmiyiz

yahya dedi ki...

Merhaba Gökhan Bey,
seri direnc 0.47 ohm oldugunda maksimum 10 amper olcum yapabilirsiniz.

ARİF AYDOĞAN dedi ki...

Merhaba Yahya Bey,
Ben de hassas bir güç kaynağı yapmayı düşünüyorum. Ama ben dört digit üç adet display kullanarak gerilim-akım-güç değerlerini aynı anda göstersin istiyorum. Biyomedikal mühendisliği son sınıf öğrencisiyim deneysel çalışmalarımda hassasiyet önemli benim için. Size iki sorum var ben çıkışı 0-36 V arasında ayarlanabilen, 12 A akıma kadar verdiğini iddaa eden bir modül buldum ama sizce bu modüllere ne kadar güven olur? (Çinli sitelerde TC43200 model numaralı bu ürün.)
İkincisi bu önerdiğiniz devre 12 Ampere (ya da 10 diyelim) sağlıklı ve hassas ölçüm yapabilir mi?
Ha bir de üç display kullanacağım için pin sayısı daha fazla olan bir mikrokontrolcü kullanmam şart mı sizce? Ya da bu önerdiğinizi kullanıp displayleri aynı porta baglayıp üç çarpı dörtten 12 ortak katotu tetikleyerek tarama yöntemiyle bu işi halledebilir miyim? Toplam 12 digit olunca tarama yöntemi çuvallar mı acaba bilemedim çünkü o kadar fazla digitli bir projem olmadı hiç. Cevap verirseniz çok sevinirim hayırlı günler..

atilla dedi ki...

arduino çalıştırma imkanı varmı
ino dosyaları mevcutmu
varsa indirme linki atarsanız sevinirim