Цифровой вольтамперметр и термометр на PIC16F873A

     Это устройство предназначено для использования в лабораторных блоках питания. Его можно использовать, как дополнение к уже имеющемуся блоку питания.

      Схема прибора аналогична схеме размещенной в статье опубликованной ранее «Цифровой вольтметр, амперметр и термометр для блока питания». По просьбе читателей изменения коснулись только индикатора, что повело за собой соответственно изменение программы. Так же по вашей просьбе увеличен предел измерения тока до 51А. При этом величина датчика тока R3 уменьшена в десять раз, до 0,005 Ом. Схема показана на рисунке1.

В данном устройстве вместо трех трехразрядных семисегментных светодиодных индикаторов применен один жидкокристаллический индикатор на две строки по шестнадцать символов в каждой. Благо они сейчас на ebay стоят не так уж и дорого. Конечно, хватило бы и LCD 8×2, но стоят они ничуть не дешевле, да и нет их у меня.
На элементах DA1, VT1, R1… R4 собран преобразователь ток – напряжение. Это одна из типовых схем использования микросхемы LM358N, приведенной в ее документации, правда, с не большими изменениями, введен токоограничительный резистор R4. Работает преобразователь, если кратко, следующим образом. При прохождении тока нагрузки через датчик тока R3, на нем падает напряжение, которое вызывает появление открывающего напряжения для транзистора VT1, на выходе 7 микросхемы операционного усилителя DA1.2. При открывании данного транзистора начинает протекать ток через резистор R2, при этом величина возникающего падение напряжения на котором, пропорциональна величине тока, протекающего через резистор R3. Примерно, ток, протекающий через резистор R2 в R1/R3 раз меньше тока нагрузки, протекающего через резистор R3 . Это означает, что при токе нагрузки Iн = 10А, ток, протекающий через R2 = Ir2, будет равен 0,001А. При условии, что сопротивление подстроечного резистора R1 равно 50 Ом. Ir2 = Iн x R3/R1 = 10 x 0,005/50 = 0,001A. При таком токе на резисторе R2 упадет напряжение, равное одному вольту. Отсюда при токе Iн = 50А, на выходе преобразователя будет присутствовать напряжение равное 5В. Преимущества такого преобразователя в том, что не надо точно подгонять по величине, сопротивление датчика тока R3. Корректировать выходное напряжение преобразователя можно подстроечным резистором R1. Хотя в схеме указано, что микросхемы DA1 и DD1, через стабилизатор DA2, питаются от входного напряжения стабилизатора, возможно их питание и от отдельного выпрямителя. Это позволит расширить диапазон входных напряжений.

Выходное напряжение, через регулируемый делитель R6, R8 и повторитель напряжения, реализованный на микросхеме DA1.1, подается на вход преобразователя АЦП микроконтроллера DD1. Вывод 3 RA1. Применение повторителя позволяет значительно снизить уровень шумов измеряемого напряжения.
     В качестве датчика температуры использован цифровой датчик DS18B20. В качестве индикатора можно применить практически любой 16 х 2. Резистором R11 можно регулировать уровень подсветки индикатора, а резистором R13 можно регулировать контрастность выводимых символов.

В железе проверить устройство возможности нет, поэтому программа и схема были промоделированы в протеусе. См. скриншот.