Vývoj elektroniky

Produkty

Podpora a zájmová sekce

  • Kontakt
  • LC-metr / generátor

    Prototyp LC-metru
    Stručný popis konstrukce

    Zařízení je velmi jednoduchý měřící přístroj, který se snaží nahradit v přijatelné ("domácí") kvalitě a ceně hned několik přístrojů, které v neprofesionální praxi nebo domácí dílničce obvykle chybí. Konstrukce si neklade za cíl konkurovat opravdu profesionálním měřícím přístrojům.

    Přístroj sdružuje tyto funkce:

    • Rezonanční LC-metr
    • Nf generátor do 10 kHz (se sníženou přesností a zkreslením do 30 kHz)
    • Impulsní generátor do 60 kHz
    • Logická sonda, čítač do 3 MHz (vstup LC v režimu měření rezon. frekvence; vstup IN1,2 do 300 kHz), měřič periody a další funkce, realizované pouze softwarově s podporou hardwaru, nutného pro generátor a LCmetr.

    Kompletní popis přístroje byl zveřejněn v PE 3 / 2006.

    Upozornění: nedodáváme hotové přístroje! Je možné se příp. domluvit na zaslání DPS a/nebo naprogramované ATMegy.

    PoložkaKč bez DPHKč vč. DPHKoupit
    Naprogramovaný mikrokontrolér pro LC metr. SKLADEM, do 3 dnů252 Kč305 Kč
      
    Profi plošný spoj pro LC metr (maska, cínování, vrtání). Na objednávku, do 10 dnů210 Kč254 Kč
      



    Pro zájemce o vlastní výrobu přístroje

    Data pro výrobu DPS a kompletní dokumentaci s popisem zapojení najdete v downloadu (dole). Tamtéž najdete i firmware pro procesor včetně zdrojového kódu. Pokud provedete v kódu nějaké úpravy, které by mohly být užitečné i ostatním, prosím, zašlete mi je mailem, zveřejním je zde.

    UPOZORNĚNÍ: Ve schématu a seznamu součástek je uveden typ procesoru ATMega16, správně patří ATMega32! Do ATMegy16 se aktuální firmware nevejde.

    Verze firmware 1.4

    Na konci stránky je odkaz na nový firmware verze 1.4 (hlásí se po zapnutí přístroje LCMetr/generátor1.4).

    Tento firmware upravuje některé chyby původního firmwaru verze 1.1:

    • Firmware je možné zkompilovat i v novějších verzích WinAVR
    • Výstupní frekvence generátoru funkcí byla chyná při změně frekvence za běhu tlačítky
    • (od v. 1.2) Výstupní frekvence generátoru funkcí má sníženu odchylku asi na třetinu původní hodnoty
    • (od v. 1.2) PWM výstup je stabilnější a přesněji dodržuje zadanou frekvenci (nejistota do 1 %)

    Verze firmware 1.1

    Tento firmware upravuje některé funkce přístroje:

    • Generátor funkcí si pamatuje zvolené parametry i po vypnutí přístroje, při opětovném spuštění je nabídne (stačí jen "odklikat" tlačítkem OK). Paměti nastavení generátoru jsou celkem tři a jsou na sobě zcela nezávislé (v hlavním menu se zobrazuje volba Generátor/Generátor M1/Generátor M2, funkce jsou shodné, jen má každá volba vlastní paměť posledního nastavení. Je tak možné mít nastavené dopředu nejpoužívanější průběhy).
    • Generátor funkcí - tlačítky +/- je možné při běhu změnit frekvenci.
    • Měření periody (funkce Imp/min) - po stisku tlačítka + je každý vstupní impuls indikován pípnutím, je-li frekvence vstup. impulsů nižší než 400/min.
    • Uživ. komfort - paměť posledního nastavení času časovače, frekvence, funkce a výst. napětí generátoru impulsů, napětí DC výstupu.
    • Funkce "Voltmetr" doplněna o log. sondu, úrovně CMOS/TTL se přepínají tlačítky +/-, zvuk. signalizace stavu vstupu IN1 opakovaným stiskem tlačítka OK. (funkce byla již ve firmwaru 1.0, ale nebyla v několika prvních kusech a není v úplně původní verzi firmwaru, která je ke stažení na webu PE.)
    • Test tlačítek, displeje a oscilátoru - při stisku tlačítka + při zapnutí napájení se zobrazí aktuální frekvence oscilátoru. Dlouhým stiskem tlačítka + (-) se připojí (odpojí) kalibrační kondenzátor.
    • Opravy chyb: Na výstupu Y je vždy po startu přístroje napětí přesně 0 V; opravena odchylka 0,05% čítače; opraveny překlepy v menu; SW kompenzace útlumu antialias filtru v režimu bez rozmítání; tlačítkem ESC je možné zaokrouhlit hodnotu frekvence při nastavování frekvence generátorů (pokud zůstane nenulová číslice na posledním místě).
    Doplňování dalších funkcí je limitováno volnou pamětí Flash mikrokontroléru, ale v podstatě je ještě možné (zbývá cca. 200 byte Flash). Původně jsem sliboval bootloader a update firmware pro RS-232 z počítače, ale bohužel na to nezbylo místo v paměti procesoru, zdá se mi lepší upřednostnit rozšiřování "užitečných" funkcí. Kusová dostupnost mikrokontrolérů v DIP40 s dvojnásobnou pamětí programu (64 KB) je poměrně špatná a jsou cca. 2x dražší, pokud by ale byl zájem, je možné pokračovat v rozvoji přístroje s využitím těchto mikrokontrolérů, např. ATMega644.

    Do procesoru je nutné nahrát obsah Flash paměti (main.hex) i EEPROM (eeprom2.hex))! Bez nahrání obsahu EEPROM paměti nenaběhnou funkce generátoru funkcí a generátoru impulsů.

    Kdo má ode mě procesor s verzí firmware 1.0, může mi ho spolu s nadepsanou ofrankovanou zpáteční obálkou poslat, zdarma mu jej přeprogramuji na aktuální verzi (napište napřed mail).

    Další vývoj

    Pokud máte zájem o nějaké další funkce, napište mi e-mail, pokud to bude možné, zkusím Vámi navrženou funkci do přístroje doplnit.

    FAQ - Často kladené dotazy
    Jaká je přesnost měření?
    Přesnost měření odpovídá technickým údajům v PE. Ve zkratce: LCmetr +- 3%, čítač +- 0,1%, generátor +- 1% nastavení frekvence (pozor - u imp. generátoru je rozhodující nastavení trvání úrovně LOW a HIGH v mikrosekundách; na vyšších frekvencích může být přesnost horší, až +- 3%); +- 2% výstupní úroveň (+- 10% při frekvencích nad 3 kHz a volbě sinusového průběhu, bude opraveno v příštím firmwaru). Upozorňuji, že je nutné uvažovat s uvedenou nepřesností měření - např. u LCmetru se zobrazuje čtyřmístný údaj, ale poslední místo je vlivem nepřesnosti bezvýznamné a slouží pouze pro příp. pozorování trendu změny nebo nestability měření. Dále je nutné si uvědomit, že měření cívek a kondenzátorů probíhá při frekvencích cca. 50 - 300 kHz, kdy se některé součástky mohou chovat poněkud jinak než při měření můstkem na 1 kHz. To se týká zejména těch součástek, které jsou určeny pouze pro nf použití.
    Jaké je správné nastavení pojistek při programování ATMegy?
    Fuse high:
    OCDEN - 1
    JTAGEN - 1
    SPIEN - 0
    CKOPT - 0
    EESAVE - 1
    BOOTSZ1 - 0
    BOOTSZ0 - 0
    BOOTRST - 1
    
    Fuse low:
    BODLEVEL - 0
    BODEN - 0
    SUT1 - 1
    SUT0 - 0
    CKSEL3 - 1
    CKSEL2 - 1
    CKSEL1 - 1
    CKSEL0 - 1
    
    (jednicka = "unprogrammed", viz datasheet, ruzne programy to maji ruzne)
    Po sestavení vše funguje, ale měření L a C zobrazuje nesmysly
    • nastavili jste správně hodnotu kalibračního kondenzátoru? (nastavování - přidržet OK při zapínání přístroje)
    • zkontrolujte hrany signálu z oscilátoru do ATMegy, měly by být naprosto ostré - pokud ne, je potřeba doladit zapojení oscilátoru - ukázka signálu AIN, OSCILATOR. Na vodiči AIN mohou být zákmity, v režimu s běžícím oscilátorem ničemu nevadí, měření probíhá na výstupu oscilátoru.
    • frekvence oscilátoru by měla odpovídat vzorcům, uvedeným v článku. Pokud neodpovídá, je v zapojení oscilátoru někde chyba (nemusí být "viditelná", stačí třeba cívka s nevhodnými parametry).
    Integrovaný obvod L272 má pouzdro DIP16 a na desce je DIP8?
    Někteří distributoři mají nejasné nebo špatné značení pouzder, je třeba objednat L272M (provedení v DIP8), případně náhradu L2722.
    Není tady odpoveď na mou otázku...
    Ptejte se na mail... ivo zavináč strasil.net
    Ke stažení
    Jméno souboru Popis Velikost Datum
    lcmetr.pdf Dokumentace - původní článek z PE 3/2006 791 KB 20.06.16 15:53
    popis_komunikace.txt Popis komunikačního protokolu na RS-232 při spojení s PC 3 KB 20.06.16 15:53
    lcmetr4.zip Firmware verze 1.4 - zlepšení přesnosti výstupní frekvence generátoru 53 KB 20.06.16 15:53
    lcmetr-cz-stitek.pdf Štítek LCmetru - varianta s českým popisem 41 KB 20.06.16 15:53
    lcmetr-sch-brd.zip Schéma a DPS LCmetru (Eagle) 91 KB 20.06.16 15:53
    stitek_1.pdf Štítek LCmetru 37 KB 20.06.16 15:53