В статье мы рассмотрим простой вольтамперваттметр, выполненный на базе дешевой отладочной платформы MSP430 LaunchPad (MSP-EXP430G2) компании Texas Instruments. Диапазон измеряемого напряжения от 0 В до 26 и тока от –4 А до +4 А. Возможность расширения и реализации дополнительных функций позволяет использовать конструкцию в лабораторных источниках питания.
MSP-EXP430G2 – отладочный набор для разработки и отладки приложений на базе новейших 16-разрядных микроконтроллеров MSP430G2xx2. Это простой в использовании отладочный инструмент для начинающих и опытных пользователей, содержащий все необходимое для начала изучения и разработки ПО. Отладочный набор сопровождается полной программной поддержкой, для пользователей доступно огромное количество примеров, библиотек и демонстрационных приложений. Отличительной особенностью отладочной платы является наличие встроенного отладчика программатора с интерфейсом USB, поэтому необходимость иметь внешний программатор для микроконтроллеров MSP430G2xx2 отпадает.
Для измерения напряжения, тока и мощности используется специализированная микросхема монитора тока/мощности шины питания (Zero-Drift, Bi-directional Current/Power Monitor) INA219 компании Texas Instruments. Микросхема INA219 следя за падением напряжения на резисторе шунта и напряжением питания шунта, вычисляет мощность. Она снабжена цифровым коммуникационным интерфейсом I2C, выпускается в корпусах SOT23 и SO-8, что обеспечивает компактность схем цифрового измерения напряжения и тока в серверах, ноутбуках, источниках питания, схемах заряда, а так же автомобильном и телекоммуникационном оборудовании. Высокая точность в сочетании с 12-битным разрешением обеспечивает пользователям возможность работы с минимальным падением напряжения на резисторе шунта, тем самым минимизируя потери, снижая рассеивание тепла и занимаемое место на печатной плате. Микросхема работает от одного источника питания напряжением от 3.0 В до 5.5 В и оптимизирована для работы со сверхэкономичными микроконтроллерами MSP430 компании Texas Instruments.
В качестве устройства отображения данных используется графический дисплей от мобильного телефона Nokia5110. Данный дисплей со встроенной подсветкой выполнен на контроллере Philips PCD8544, имеет разрешение 84×48 точек и интерфейс управления SPI. Пользователи могут самостоятельно модифицировать программный код микроконтроллера и реализовать любой формат вывода данных на дисплей.
Благодаря использованию микросхемы INA219 конструкция модуля измерения напряжения и тока значительно упрощается (см. схему ниже).
Принципиальная схема отладочной платы с обозначением расположения и назначения коннекторов доступна для скачивания в разделе загрузок.
В данном варианте прошивки на дисплее отображаются значения напряжения, тока и мощности.
Пользовательская кнопка P1.3 на отладочной плате используется для переключения в режим отображения содержимого 6 регистров микросхемы INA219 в шестнадцатеричном и десятичном со знаком формате.
Программный код написан на Си++ с использованием шаблонов для управления индикатором, микросхемой INA219 и интерфейсом I2C. Коммуникация по I2C и SPI реализована программно.
Загрузки
Принципиальная схема отладочной платы MSP430 LaunchPad – скачать
Исходный код программы микроконтроллера – скачать
Купить MSP-EXP430G2 на РадиоЛоцман.Цены
