Termometr samochodowy z ATmega8: Dzielnik napięcia do pomiaru 12V - czy właściwie?

Sat Aug 22, 2009 11:40 am   

Witam,

Bawię się trochę AVRami, a dokładnie ATmega8 i mam pewien problem, a
raczej wątpliwość i proszę o pomoc. Otóż konstruuję coś na kształt
termometru do samochodu z pomiarem napięcia i o ile z magistralą 1-
Wire (DS18B20) na mam problemu, o tyle z pomiarem napięcia tak.

Przeczytałem, że przetwornik ADC pracuje z wewnętrznym napięciem
odniesienia 2,56V lub z napięciem podanym na pin AVCC. U mnie napięcie
odniesienia, o ile dobrze rozumiem, to 12V i nie wiem, czy tyle mogę
podać na ten pin. Wymyśliłem więc, że zrobię dzielnik napięcia z dwóch
rezystorów 1K i 2K i dzięki temu będę miał na wyjściu 4V (o ile dobrze
policzyłem):

Uwy = Uwe / (R + R1) = 12V / (1K + 2K) = 12V / 3 = 4V

W związku z tym mam pytanie: czy idę w dobrym kierunku? Jestem dosyć
początkujący, więc pewnie i dzielnik napięcia źle zrobiłem.

Jest może gdzieś w sieci jakich przykładowy schemat pomiaru napięcia
(niekoniecznie 12V).

Dziękuję za pomoc.

Pozdrawiam,
Gusioo.

Sat Aug 22, 2009 11:48 am   

Gusioo pisze:

Zacznijmy od tego ze pewnie zasilasz ten procek napięciem 5V i do AVCC
też podłączasz 5V. I na wszystkich wejściach nie możesz przekroczyć
5,5V. Napięcie odniesienia to jest twój dokładny wzorzec napięcia do
którego porównuje się mierzone napięcia. Nie moze to być 12V ponieważ:
1. AREF musi być nie większe niż AVCC.
2. Te twoje 12 voltów to pewnie napięcie w instalacji samochodowej i ono
ma od 12,5 do 14,5 voltów i mnóstwo zakłóceń.
Wbudowane napięcie odniesienia ma niby 2,56 V ale ma duże rozrzuty w
zależności od egzemplarza procka. Podobno od 2,4 do 2,7V. Ale nie jestem
pewien bo sam go nie używam. Jeśli całość układu zasilasz przez
regulator np 7805 to możesz równie dobrze podłączyć AREF i AVCC do tego
samego 5V do którego podłączasz VCC procka. O ile nie przeszkadza ci nie
najlepsza dokładność tego regulatora. Wtedy zakres pomiarowy napięć
wejściowych jest 5V.
Zamiast linowego regulatora możesz dać regulator impulsowy o lepszej
stabilności a dokładność ma i tak lepszą niż te wbudowane źródło Na
przykład TSR-2450 >
https://www.distrelec.com/ishopWebFront/catalog/product.do/para/keywords/is/Stabilizator_impulsowy_1_A,_styki_78xx,_SIL3/and/language/is/pl/and/shop/is/PL/and/series/is/1/and/id/is/01/and/node/is/35379.html

Zaletą impulsowego jest tez to, że się nie grzeje w przeciwieństwie do
liniowego 7805 ale to już zależy dod tego ile próądu bierze twój układ.
Jeśli chcesz mieć dokładniejszy pomiar to do AREF podpinasz np
LM336Z/2,5 zasilany z 5V przez rezystor 1kOhm. Wtedy masz zakres
pomiarowy 2,5V. Wszystkie mierzone napięcia musisz sprowadzić do
wartości nie przekraczającej 2,5 V np przy pomocy dzielników. Możesz też
z 12V uzyskać 9V liniowym regulatorem 7809, wygładzić kondensatorkiem np
220uF i z tego napięcia uzyskać tylko dla AREF stabilne czyste 5V
układem LM336Z/5.0 zasilanym z 9V przez rezystor 2kOhm. Wtedy możesz
mierzyć napięcia od 0 do 5V. No prawie bo do wartości o 4,88mV mniejszej :)




--
Pozdrawiam
MD

Sat Aug 22, 2009 5:40 pm   

On 22 Sie, 12:48, Mario <mar...@poczta.onet.pl> wrote:


Czyli dam spokój napięciu, za dużo kombinowania jak na tak mały
układ ;-)

Dzięki za odpowiedź.

Pozdrawiam,
Gusioo.

Sat Aug 22, 2009 5:58 pm   

Czyli dam spokój napięciu, za dużo kombinowania jak na tak mały
układ ;-)

Dzięki za odpowiedź.

Pozdrawiam,
Gusioo.

No nie przesadzaj. Nie jest tak trudno, jeśli to nie ma być jakaś kosmiczna
dokładność. Zostaw procka z wewnętrznym napięciem odniesienia, czyli ok 2,5V
Do nogi AREF daj kondensator 100n. Do pomiaru napięcia wstaw dzielnik
oporowy na przykład 100k/20k wtedy dostaniesz dla 12V -> 2V a max 15V->2,5V
To co z dzielnika trzeba jeszcze odfiltrować, najlepiej kondensatorem, ew
plus jeszcze jeden opornik i kondensator.razem to 4 lub 6 elementów.
To niedużo, warto spróbować. Do pomiaru kontrolnego wystarczy, jedynie
trzeba
otrzymany wynik skalibrować, tz przemnożyć przez stałą, żeby plus minus się
zgadzało. Spokojnie dostaniesz wynik z jedną cyfrą po przecinku. Więcej
chyba nie trzeba.

Zbyszek

Sat Aug 22, 2009 7:30 pm   

Gusioo pisze:

Jak chcesz sobie poćwiczyć to nie ma co sie zrażać tym że trudno
Możesz wszystko spiąć razem do 5V czyli AREV,AVCC i VCC, lub jak pisał
kolega włączyć wewnętrzne napięcie odniesienia. Do pomiaru napięcia z
instalacji 12V wystarczy. Tylko przed wyświetlaniem musiałbyś przepuścić
przez filtr cyfrowy żeby za bardzo wskazania nie skakały. Pomiar
temperatury zrobić na DS1621 czy DS1821.
W sumie to zabawa po to żeby się czegoś nauczyć i mieć satysfakcję, że
sam zrobiłeś bo raczej nie będzie to tańsze niż kupiony termometr
samochodowy.

--
Pozdrawiam
MD

Sun Aug 23, 2009 7:30 am   

Gusioo wrote:

Więc uważaj, ATMega8 moze być złym wyborem.

http://tinyurl.com/kp86bd

Nie wiem na ile to aktualne z nowymi ATMega8.

Sun Aug 23, 2009 7:36 am   

AREF to się chyba fizycznie nie dopina do AVCC i VCC.
Zdaje mi się, że odniesiesie przełącza się programowo.

Sun Aug 23, 2009 8:40 am   

Witam
W AVT masz gotowy zestaw który Cię chyba zadowoli, ATMEGA8, DS, pomiary
napięcia, temperatury i prądu w zakresie napięć samochodowych.
Co do stabilności pomiarów napięcia Atmegą nie byłbym aż tak krytyczny,
dokładność jaką potrzebujesz zapewni Ci wewnętrzne źródło odniesienia z
dużym zapasem, tylko mam kilka uwag:
- filtruj mierzone napięcie filtrem RC
- zalecane jest by rezystancja źródła nie była większa niż 10K
- uśredniaj wynik z kilkudziesięciu pomiarów, 64 to taka dobra liczba, nie
dzielisz tylko przesuwasz wynik
- nie przejmuję się wewnętrznym opornikiem do AVCC, daję zalecany dławik i
kondensator, mam jakieś przeczucie że pozbawienie układu tego dławika
mogłoby ubić wewnętrzny opornik i nie tylko ....
- dobrze przemyśl gdzie się z miernikiem podepniesz, nawet najdokładniejszy
sprzęt nie zastąpi dbałości o zasadę pomiaru, masa byle gdzie i zasilanie
byle skąd da zupełnie przypadkowe odczyty.

Sun Aug 23, 2009 8:40 am   

On 22 Sie, 20:30, Mario <mar...@poczta.onet.pl> wrote:


Bo to ma być zabawa edukacyjna, do tej pory bawiłem się 89C2051, ale
stwierdziłem, że cena jest zbliżona do ATmegi i zapragnąłem poznać coś
nowszego.

Nie mam zamiaru tym handlować, jedynie zrobić dla siebie, sprawdzić,
czy działa i włożyć do szuflady ;-)

Pokombinuję z większym dzielnikiem, aż tak dokładnie być nie musi..

Dziękuję za odpowiedź.

Pozdrawiam,
Gusioo.

Sun Aug 23, 2009 9:38 am   

PcmOL pisze:

Jak się włączy programowo to masz 2,56V (teoretycznie). Jak podłączysz
do 5V razem, z AVCC i VCC to masz referencję 5V. Tak mi się w każdym
razie wydaje :)


--
Pozdrawiam
MD

Sun Aug 23, 2009 1:09 pm   

Programowo się przełącza w sensie takim, że wybierasz czy ma być
napięcie wewnętrzne 2,56V, czy to, co podasz z zewnątrz. Jak wybierzesz
zewnętrzne, to podajesz coś na nogę VREF, może być to samo co AVCC ...
Nie da się programowo włączyć VREF=AVCC bez zwierania tych nóżek...

Pozdrawiam
Konop

Sun Aug 23, 2009 5:28 pm   

On Sun, 23 Aug 2009 09:43:27 +0200, "PP" <piotrpitucha@poczta.onet.pl>
wrote:


Ale Autorowi wątku nie chodziło o kupno zestawu, a o to, aby się
pobawić :-)


Tak jest w datashicie. Dodaj kondensator jakieś 100pF blisko wejścia
układu. Bez niego przetwornik głupieje, zwłaszcza, jeśli indukcyjność
ścieżek do źróła sygnału jest spora. I tego w datashicie nie ma.


I tu jest problem. Atmel spieprzył robotę i w Mega8 piny zasilania
cyfrowego i analogowego są po prostu zwarte. Sprawdź to miernikiem
Najlepiej je zewrzeć na płytce, indukcyjność pogarsza sprawę,
prawdopodobnie przez łapanie zakłóceń. Pamiętaj o kondensatorach
blokujących zasilanie! Powinny być przy każdym pinie do którego
podłączone jest Vcc, i to blisko pinów.


Zgoda, zgoda, zgoda
I na koniec: w dzielniku napięcia stosuj rezystory 1%. Zwykłe węglowe
są cholernie niestabilne.

Pozdrawiam,
PP

Sun Aug 23, 2009 5:40 pm   

On 23 Sie, 09:43, "PP" <piotrpitu...@poczta.onet.pl> wrote:


Nie chcę gotowca, lutować potrafię, a złożenie kita do tego się
sprawdza ;-)

Dokładność mi nie jest potrzebna, wystarczy jak pokaże "całości".

Pozdrawiam,
Gusioo.

Sun Aug 23, 2009 7:26 pm   

Użytkownik Konop napisał:

Proszę spojrzeć na schemat blokowy przetwornika ADC na str. 193 pdf-a.
Bit REFS1 w rejestrze ADMUX odpowiada za wybór pomiędzy wewnętrznym
źródłem 2.56V a napięciem AVCC. Łączenie nogi AREF do +5V mogłoby być
nieprzyjemne dla wewnętrznego źródła przy omyłkowym ustawieniu rejestru
ADMUX na b11xxxxxx.

Pozdrawiam
Grzegorz

Sun Aug 23, 2009 9:34 pm   

Grzegorz Kurczyk pisze:

W takim razie łączenie nogi AREF do dowolnego innego niż 2,56 napięcia
mogłoby być nieprzyjemne dla wewnętrznego źródła. Ja na przykład używam
4,096V.

--
Pozdrawiam
MD