はじめに
手持ちのテスターが不調になってきたようで、急遽電圧計を作ることになりました。ちょっとした電流も計れます。
私の場合、ほとんど手持ちの部品で作りまして、新たに買ったのは抵抗や電池ボックス、測定端子の300円ほどで済みました。
本人が言うのもなんですが、逆にほとんどの部品を新たに揃えなきゃいけない方は、素直に市販のテスターを買ってください。そのほうが安くて高性能です(汗
なんだか変な外見です
当初はPCのシリアルポートにつないで使えばいいやと思っていましたが、やはり単独でも使えたほうが便利かと。でも途中からケースを変更するのも面倒なので、電池は外付けにしました。
さらに途中から電流の計測機能を追加したので、測定端子の並びが窮屈になりました。
注意
もし何らかの損害が発生しても当方は一切責任を負いませんので、あくまでも自己責任でお願いします。製作
回路図
クリックで拡大します。
他の方の制作例とほとんど同じかと思います。
抵抗で分圧した電圧と、電流検出抵抗の両端電圧をそれぞれオペアンプによるバッファまたは増幅回路を通し、マイコンのA/D変換で読み込みます。
今回のオペアンプはエイブリックさんの低入力オフセット電圧な S-89713 を使いました。
汎用オペアンプを使いますと、常に数十mVほどの電圧が表れてしまいます。
動作電源はPCのシリアルポートからと、乾電池からとの2つを切り替えられます。
長時間の記録を取りたい場合はシリアルポートから電源を取ると便利です。
この場合、シリアルポートをターミナルソフトで開くと電源がONになり、ポートを閉じると電源がOFFになります。
LCDは AQM0802 を使用しています。
LCDの表示が必要ない場合はLCDを未接続にすればOKです。
シリアルポート関係の機能が必要ない場合は、電源用のショットキバリアダイオードやDサブ9Pのコネクタ類も不要になります。
ソフトウェア
ファームウェアvoltmeter100.zip V1.00 2023.06.09
電圧・電流値の更新は約3Hzとしています。
あまり高速に表示を書き換えると、変化が分かりにくくなります。
デジタル表示の欠点ですね。
電圧の上限は33V、電流の上限は330mAです。
分解能を高めるためにAD変換の基準電圧をFVRの2.048Vにしようかなと思いましたが、そうなると最高電圧が約20Vになってしまい、少々物足りないかなと。
そこで、基準電圧はマイコンの電源電圧である3.3Vにしました。
レギュレータの出力が安定していることが前提です。
AD変換は10回行い、その平均値を出力します。
これは瞬間的なノイズが入力された場合、不自然に突出した値になることを防げれば、という意図で入れた処理ですが効果のほどはよくわかりません(汗
使い方
シリアルポートから電源を取る場合は、ターミナルソフトからポートを開きます。
出力された1行のうち、左の「0.00V:0000」は電圧とAD変換値を表示します。
右側の「0.00mA:0000」は電流とAD変換値を表示します。
すみませんが、今のところPCからの値表示はターミナルソフトで行ってください。後日、表示用の専用ソフトを作成します・・・
電池駆動やシリアルポート駆動のどちらも、LCDをつないでいる場合はLCDにも値が表示されます。
