Digitala multimetern shield för Arduino (3 / 17 steg)
Steg 3: Designarbetet
Den bärande tanken i projektet var att skapa en shild för "Arduino", som kan användas för spänning och aktuella mätningar. Skölden var tvungen att vara relativt exakt ~ 1% och för att kunna visa den uppmätta data på vätska kristall uppvisning.
Från design, bestämde jag mig att hålla kretsen som enkelt och billigt som möjligt. Under konstruktionsfasen, har jag funnit att jag kan genomföra några ytterligare användbara funktioner utan stora ansträngningar och investeringar. Eftersom jag har använt dubbla opamp chip och en av de inbyggda förstärkarna användes för ampere mätaren, jag letade efter ett sätt, hur jag kunde använda det andra. Jag bestämde mig att designa med dess användning en spänning till nuvarande omvandlare, som ytterligare skulle kunna användas för andra funktioner: motstånd mätningar, diod/LED funktionalitet kontroller, NPN Transistor vinst mätningar. Detta krävs några ytterligare delar, men har lagt mer funktionalitet till styrelsen.
Även om två huvudfunktioner gick mycket exakt (särskilt med final programvara trimning), har de ytterligare funktionerna lite brist på noggrannhet. Felet i vissa fall kan nå ~ 10%. Anledningen till detta kommer att förklaras ytterligare. Fortsätt läsa:-).
Det finns några enkla lösningar, som kan drastiskt förbättra också denna noggrannhet, men de kräver några ytterligare delar och är fråga om möjligt funktionen projekt.
På bilderna presenteras i scheman och styrelsen mönsterkortslayout.
Anmärkningar på schematiskt:
- På schematiskt kan du se två opamp instanser - de båda representerar endast ett chip, men med olika paket. På Kretskortet placeras båda förekomsterna en över andra. I verkligheten skall endast en chip skall lödas. Detta synsätt gör PCB mer universell - olika typer av paket stöds samtidigt.
- Samma design teknik används också för transistorn. Det kan vara PMOS eller PNP integrerade, och den kan ha olika paket.
- Denna kedja är valfritt. Enheterna kan utelämnas. När du använder PMOS transistor, LED kan tyda om någon enhet är ansluten för mätning: hög intensitet - lasten är saknade, låg intensitet - lasten är ansluten. När du använder PNP integrerade för VIC (spänning till nuvarande Converter), är det svårt att se en förändring i intensitet av lysdioden. Fördelarna / nackdel med att använda PMOS eller PNP kommer att diskuteras ytterligare.
Den "Eagle" design filer är kopplade till projektet och är tillgängliga för nedladdning och fri användning.
Gerber filer förberett för PCBway(fab med mycket billig och högkvalitativ produktion) finns också för nedladdning.