Atmega32 измерение напряжение и вывод на LCD

[motoalex]

Всем большое МЯУ!

Необходимо измерить напряжение с ЛАТРа, решил использовать Atmega 32 в TQFP, собрать делитель напряжения и уже через него мерять. Работаю в CVA. Но возникли вопросы

1. Как сделать обвязку АЦП, на одном из сайтов прочитал, что выходы AREF и AVCC необходимо соединить между собой. А после в даташите нашёл обвязку AVCC- через 100 mH на VCC, и 100 нФ. Как правильно собрать.
2. На канал, которым я собираюсь измерять поцепил кондер на 100нФ через землю и последовательно измеряемому каналу резистор на 330 Ом.
3. научился выводить переменные на LCD , теперь бы вывести туда значение измеряемого напряжения, т. е. мне нужна помощь в написании программы.

Спасибо за внимание!

[Alkul]

1. Как сделать обвязку АЦП, на одном из сайтов прочитал, что выходы AREF и AVCC необходимо соединить между собой. А после в даташите нашёл обвязку AVCC- через 100 mH на VCC, и 100 нФ. Как правильно собрать.

Правильно - как в даташите.
В качестве источника опорного напряжения (AREF) используйте встроенный ИОН - сконфигурируйте контроллер соответствующим образом.
Имейте в виду, что АЦП измеряет напряжение в диапазоне от GND до уровня AREF, поэтому рассчитывайте делитель так, чтобы "пик" синусоиды не превышал уровня AREF.

2. На канал, которым я собираюсь измерять поцепил кондер на 100нФ через землю и последовательно измеряемому каналу резистор на 330 Ом.

После делителя.

3. научился выводить переменные на LCD , теперь бы вывести туда значение измеряемого напряжения, т. е. мне нужна помощь в написании программы.

На Си не пишу. На ассемблере помог бы.

[pyzhman]

На ассемблере помог бы.

Вы и напишите на ассемблере. А тс вставит это в С:

Код: Выделить всё

#asm
;ваш код
#endasm

[Alkul]

Хорошо. На ассемблере - так:

Код: Выделить всё

;Вот этот код разместить в начале программы после инициализации стека и конфигурации портов

	ldi R16, (1<<REFS1)|(1<<REFS0)	;Выбор внутреннего АЦП (2,56В), вывод AREF подключить на землю
					                        ;через конденсатор 0,1мкФ 
	out ADMUX,R16			                ;Установить биты REFS1...0 в рег.ADMUX, при этом в качестве входа АЦП
					                        ;выбран вход ADC0. Для выбора входов ADC1...ADC7 в младший ниббл
					                        ;регистра ADMUX нужно записать значения 1...7 соответственно.
	ldi R16,0x15			                ;Очистить флаг ADIF, установить такты АЦП как системный clock/32
	out ADCSRA,R16			        ;
;В данном режиме АЦП будет работать не по прерываниям, а "вручную" - цикл преобразования начнется при установке 
;бита ADSC в регистре ADCSRA. Завершение цикла определеятся путем опроса флага ADIF в регистре ADCSRA.


;Вот этот код размещается там, где требуется выполнить преобразование 
	sbi ADCSRA,ADEN		               ;Включить АЦП
	nop			                               ;
	nop			                               ;Пауза для гарантии корректного включения АЦП
	nop			                               ;
	sbi ADCSRA,ADSC		               ;Начать преобразование

IZM: 	sbis ADCSRA,ADIF	                       ;Дождаться окончания
	rjmp IZM		                               ;измерения	
	in YL,ADCL		                               ;Занести в рег.пару Y
	in YH,ADCH		                       ;измеренное АЦП значение

	cbi ADCSRA,ADEN		               ;Отключить преобразования АЦП
	sbi ADCSRA,ADIF		               ;Обнулить флаг завершения преобразования
;После выполнения этого кода в рег.паре Y будет код АЦП, пропроциональный измеренному напряжению
;Связь полученного кода АЦП с измеренным значением такова (объясняю на пальцах):
;Так как наш АЦП 10-разрядный и измеряет напряжение от GND до значения опорного напряжения (в нашем случае 2,56В), ;то на один дискрет АЦП приходится 2,56/1024=0,0025В
;Если АЦП, к примеру, выдал код 0х64 (100D), то измеренное напряжение равно 100*0,0025=0,25В 

Я привел пример самого простого использования АЦП. Вообще-то, АЦП может вызываться по наступлению какого-либо события - переполнению таймер-счетчика 0 или 1, по срабатыванию аналогового компаратора, по приходу прерывания INT0 и т.д. Выбор осуществляется битами ADTS2...0 в регистре SFIOR, по умолчанию там 000 - режим свободного запуска.
окончание преобразования также может обрабатываться в прерывании. Например, сделал старт преобразования (установил бит ADSC) и начал заниматься чем-то другим, по окончании вызовется прерывание, в котором можно будет сохранить результат.

[motoalex]

Правильно - как в даташите.
В качестве источника опорного напряжения (AREF) используйте встроенный ИОН - сконфигурируйте контроллер соответствующим образом.
Имейте в виду, что АЦП измеряет напряжение в диапазоне от GND до уровня AREF, поэтому рассчитывайте делитель так, чтобы "пик" синусоиды не превышал уровня AREF.

Спасибо то отозвались.

1. Я подключил AVCC как в прикреплённом ниже файле, только индуктивности пока нет, соединил пока так с шиной + 5 вольт. Понимаю что измерения могут при этом врать.
2 В Code Wizard я установил в Volt Ref: AREF pin, т. е. я буду от него отталкиваться при измерениях. Теперь как его подключить:

1. Через конденсатор на землю.
2. Соединить его вместе с AVCC
3. Сделать обвязку как у AVCC

[Alkul]

2 В Code Wizard я установил в Volt Ref: AREF pin, т. е. я буду от него отталкиваться при измерениях. Теперь как его подключить:
1. Через конденсатор на землю.

Я не работаю в Code Wizard.
Я уже писал Вам, что нужно установить биты REFS1 и REFS0 в регистре ADMUX.
При этом будет подключен внутренний ИОН напряжением 2,56В. Вывод AREF при этом нужно соединить с GND через конденсатор 0,1мкФ. Я Вам об этом уже писал в примере кода (в комментарии к строке 2).

Вы не читаете, что-ли то, что вам пишут?

[motoalex]

Я не работаю в Code Wizard.
Я уже писал Вам, что нужно установить биты REFS1 и REFS0 в регистре ADMUX.
При этом будет подключен внутренний ИОН напряжением 2,56В. Вывод AREF при этом нужно соединить с GND через конденсатор 0,1мкФ. Я Вам об этом уже писал в примере кода (в комментарии к строке 2).

Вы не читаете, что-ли то, что вам пишут?

Извините, это были мысли вслух. Я уже всё подключил, попробывал Ваш код пишет переменные не определены. благодарю Вас за ваш труд.

[Alkul]

Извините, это были мысли вслух. Я уже всё подключил, попробывал Ваш код пишет переменные не определены. благодарю Вас за ваш труд.

Какие именно переменные не определены?
Подключен ли у Вас файл описания "m32def.inc"? Или его аналог для Си-компилятора?
Я так понимаю, что Вы инклюдируете мой код в Си?

Да, еще замените имена регистров YL на R28, а YH - на R29. Ну, или можете подставить вместо них любые другие, которые могут образовывать регистровые пары.

[motoalex]

Какие именно переменные не определены?
Подключен ли у Вас файл описания "m32def.inc"? Или его аналог для Си-компилятора?
Я так понимаю, что Вы инклюдируете мой код в Си?

Да, еще замените имена регистров YL на R28, а YH - на R29. Ну, или можете подставить вместо них любые другие, которые могут образовывать регистровые пары.

Извните всё тщетно, я ещё не такк сильно шарю. Лучше мне сразу всё писать на Си. А лучше в CODE VISION AVR

[ploop]

Господа, учимся не цитировать предыдущее сообщение полностью.

[Alkul]

Извните всё тщетно, я ещё не такк сильно шарю. Лучше мне сразу всё писать на Си. А лучше в CODE VISION AVR

Простите, на Си не пишу. Может, еще кто отзовется.
Но Вы хоть напишите, на какой вывод контроллера (на какой канал АЦП) Вы подаете измеряемый сигнал?
Это пригодится тем, кто будет Вам помогать.

[motoalex]

Простите, на Си не пишу. Может, еще кто отзовется.

Большое Вам спасибо за потраченное на меня время!

[Cricket2107]

Всем мяу! Я вот тоже хочу освоить измерение синуса микроконтроллером. Везде пишут что нужно измерять среднеквадратичное (а во всех тестерах, мультиметрах) измеряют средне выпрямленное. Т. к я с математикой не дружу о чем речь смутно себе представляю. Подскажите кто знает, вот если микроконтроллером измерить полуволну например 20 раз потом найти максимальное ее значение и умножить его на 0,707 и результат вывести на дисплей. Будет ли правильно показывать напряжение например в сети 220В 50 Гц (Микроконтроллер понятно не на прямую в сеть)? Или измеряют синус как-то более мудрено? Вот заклинило сделать свое реле напряжение например как вот такое http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9 ... Yv6rJp67OQ

[Jack_A]

(Микроконтроллер понятно не на прямую в сеть)]

А жаль . Так бы бдддызнуло !

Будет ли правильно показывать напряжение например в сети 220В 50 Гц

Кончно, нет .
Чтобы получить действ. значение, а не цену на арбузы в Астрахани, нужно :
1. Подать на вход АЦП переменный сигнал, уменьшенный до уровня 2 * Uamp < Uref, смешанное с постоянной "подставкой" Uref/2 .
2. Снять N отсчетов на одном или целом числе периодов.
3. Вычислить уровень нуля U0 = Sum(Ui) / N .
4. Вычислить действующее значение
Ueff = Sqrt ( Sum ( (Ui - U0) ^ 2) / N ) .

Вот и получим действующее значение в квантах АЦП. А чтобы получить в Вольтах, умножим на цену деления В/квант . Делов-то ...
Тема эта всплывает периодически раз в полгода, впору ее в обучалку.
Азбучно прописано в Вики. Правда, там для неквантованного сигнала, с интегралами

PS А для этого реле измерения средневыпрямленного значения, я думаю, хватило бы. Это если в сети не синус, а черт те что с хвостиком -- тогда да.

[s_black]

Подскажите кто знает, вот если микроконтроллером измерить полуволну например 20 раз потом найти максимальное ее значение и умножить его на 0,707 и результат вывести на дисплей. Будет ли правильно показывать напряжение например в сети 220В 50 Гц

С учётом того, что в сети синус относительно правильный и постоянный, а также, что для Ваших целей исключительная точность не нужна предлагаю свою реализацию Вашей задумки.

[Cricket2107]

(Микроконтроллер понятно не на прямую в сеть)]

А жаль . Так бы бдддызнуло !

Будет ли правильно показывать напряжение например в сети 220В 50 Гц

Кончно, нет .
Чтобы получить действ. значение, а не цену на арбузы в Астрахани, нужно :
1. Подать на вход АЦП переменный сигнал, уменьшенный до уровня 2 * Uamp < Uref, смешанное с постоянной "подставкой" Uref/2 .
2. Снять N отсчетов на одном или целом числе периодов.
3. Вычислить уровень нуля U0 = Sum(Ui) / N .
4. Вычислить действующее значение
Ueff = Sqrt ( Sum ( (Ui - U0) ^ 2) / N ) .

Вот и получим действующее значение в квантах АЦП. А чтобы получить в Вольтах, умножим на цену деления В/квант . Делов-то ...
Тема эта всплывает периодически раз в полгода, впору ее в обучалку.
Азбучно прописано в Вики. Правда, там для неквантованного сигнала, с интегралами

PS А для этого реле измерения средневыпрямленного значения, я думаю, хватило бы. Это если в сети не синус, а черт те что с хвостиком -- тогда да.

Спасибо за хоть какое-то прояснение, но остались несколько вопросов:
1) Это ^ означает корень я правильно понял?
2) N отсчетов это сколько? 10? 100? 1000?

[Jack_A]

Щас прибежит модератор и настучит ата-та по попе за оверквотинг. Если ответ идет сразу за отвечаемым постом, можно вообще не квотить.

^ 2 означает "в квадрате", а функция квадратного корня Sqrt () .
N чем больше, тем лучше, но ограничивается временем преобразования АЦП. Лучше брать степень двойки, тогда деление будет простым сдвигом -- очень быстро. 64 вполне годится.
Чтоб совсем не вводить автора в ступор, я не упомянул о такой "малости" : частота выборок должна быть синхронизирована с частотой 50Гц, которая не факт, что она именно 50Гц, чтобы окно выборки "накрывало" ровно 1 или несколько периодов.
Это делается отслеживанием точки перехода через 0 и постоянной коррекцией таймера, которым синхронизируется запуск АЦП. Иначе показания будут "гулять" с частотой биений.
Но для неокрепших умов новичков это уже чересчур.

[Cricket2107]

Нет так то я понимаю что нужно делать контроллеру, а вот когда запускаешь CVAVR первая мысли "Ну и??" И все. Но не подумайте что я в программировании 0 например мерить постоянку уже научился.

[Jack_A]

Насчет CV AVR я не копенгаген , пишу на асме и компилирую в Студии.

[Cricket2107]

А я наоборот на асме даже мигалку светодиодом не напишу