Р/л технология
Нашли ошибку? Сообщите нам ...Комментировать: Графический ЖКИ Nokia 5110 в цифровом вольтамперметреРаспечатать: Графический ЖКИ Nokia 5110 в цифровом вольтамперметре

Графический ЖКИ Nokia 5110 в цифровом вольтамперметре



В статье рассказано о подключении к плате вольтамперметра, описанного автором в [Л], графического ЖКИ от сотового телефона Nokia 5110 взамен символьного ЖКИ QAPASS 1602A. Это позволило отображать не только текущие значения напряжения, тока и мощности, но и те параметры, которые раньше приходилось запоминать: установленные пределы измерения напряжения и тока, пороги срабатывания защит по напряжению и току, способ выхода из защитного режима. На новом индикаторе отображаются также состояния перемычек на плате вольтамперметра и логические уровни сигналов управления внешними устройствами, формируемых его микроконтроллером. Упрощена настройка прибора. Теперь для изменения параметров не требуется перелистывать экраны. Все технические характеристики и возможности прибора остались прежними.

Для подключения нового индикатора никаких переделок вольтамперметра не требуется, достаточно заменить в памяти его микроконтроллера старую программу новой. Загрузочный файл этой программы VAP-NOKIA.hex приложен к статье. Схема подключения ЖКИ от сотового телефона Nokia 5110 к печатной плате вольтамперметра показана на рис. 1. Нумерация элементов на этой схеме совпадает с их нумерацией на схеме, изображённой на рис. 5 в [Л], или продолжает её.

Схема подключения ЖКИ от сотового телефона Nokia 5110 к печатной плате вольтамперметра

Рис. 1. Схема подключения ЖКИ от сотового телефона Nokia 5110 к печатной плате вольтамперметра

Резисторы R14-R17 согласуют уровни сигналов микроконтроллера DD1 и ЖКИ HG1. Питание на ЖКИ поступает с движка подстроечного резистора R11, ранее предназначенного для регулировки контрастности изображения на экране индикатора. Прежде чем подключать ЖКИ, напряжение на гнезде 4 разъёма XS2 нужно установить равным 3,3 В. Яркость подсветки экрана ЖКИ не регулируется, в цепь Light подано напряжение 5 В.

Прибор имеет, как и прежде, три режима работы: "Измерение", "Защита" и "Наладка". При включении он начинает работу в режиме "Измерение". Для отображения информации применены шрифты разного размера. Символ шрифта минимального размера умещается в матрице 8x6 пкс. Символами удвоенных размеров выведена наиболее важная информация - измеренные значения напряжения и тока.

Типичные виды экрана ЖКИ в режиме "Измерение" показаны на рис. 2 - рис. 4. В верхней строке экрана стрелками условно изображены логические уровни напряжения на выводах RC1 - RC3 микроконтроллера DD1. Стрелка вниз означает низкий уровень, стрелка вверх - высокий уровень. Там же пиктограммы показывают положения перемычек S1 и S2. Любые изменения состояния перемычек и уровней на выводах RC1-RC3 немедленно отображаются на экране.

Вид экрана ЖКИ в режиме Измерение

Рис. 2. Вид экрана ЖКИ в режиме "Измерение"

Вид экрана ЖКИ в режиме Измерение

Рис. 3. Вид экрана ЖКИ в режиме "Измерение"

Вид экрана ЖКИ в режиме Измерение

Рис. 4. Вид экрана ЖКИ в режиме "Измерение"

Уровень на выводе RC1 инвертируется при перегрузке по напряжению, а на выводе RC2 - при перегрузке по току. Нормальный уровень на выводе RC3 - высокий, но при любой из перегрузок он сменяется низким уровнем. Сигналы с этих выводов можно использовать для управления внешними устройствами защиты.

Во второй сверху строке экрана шрифтом удвоенных размеров отображено текущее измеренное значение напряжения в вольтах, а в третьей строке - тока в амперах. Оба они выводятся с двумя десятичными цифрами после запятой. В нижней строке отображено с одной десятичной цифрой после запятой значение проходящей мощности в ваттах, вычисленное как произведение измеренных значений напряжения и тока.

Расположенная в правой части экрана колонка чисел - это (сверху вниз) предел измерения напряжения Umax, порог срабатывания защиты по напряжению Uз, предел измерения тока Imax, порог срабатывания токовой защиты Iз. Под ними находится значок способа сброса сработавшей защиты: автоматически - в виде двух стрелок, образующих квадрат, или нажатием на кнопку - в виде общепринятого обозначения кнопки.

При срабатывании защиты по напряжению (рис. 5) уровень на выводе RC1 инвертируется, а на выводе RC3 становится низким. Изображение выведенного во второй строке значения напряжения каждую секунду меняет вид - из позитивного становится негативным и обратно. Подаётся короткий двухчастотный (8267 Гц и 8346 Гц) звуковой сигнал, повторяющийся каждую секунду.

Изображение выведенноой на экран ЖКИ информации

Рис. 5. Изображение выведенноой на экран ЖКИ информации

При срабатывании защиты по току (рис. 6) инвертируется уровень на выводе RC2, а уровень на выводе RC3 становится низким. Каждую секунду изменяется вид изображения выведенного в третьей строке значения тока. Звучит, повторяясь каждую секунду, сигнал с частотами 8818 Гци 8661 Гц.

Изображение выведенноой на экран ЖКИ информации

Рис. 6. Изображение выведенноой на экран ЖКИ информации

Чтобы перейти в режим "Наладка", следует нажать на кнопку SB2 и, удерживая её нажатой, дождаться смены изображения на экране ЖКИ. Вид экрана в этом режиме показан на рис. 7 и рис. 8. Максимально допустимые и пороговые значения устанавливают, изменяя числа в правой колонке экрана, назначение которых было описано выше. По умолчанию Umax=35 В, Uз=Umax, Imax=10 А, Iз=Imax, сброс защиты - нажатием на кнопку.

Вид экрана ЖКИ в режиме Наладка

Рис. 7. Вид экрана ЖКИ в режиме "Наладка"

Вид экрана ЖКИ в режиме Наладка

Рис. 8. Вид экрана ЖКИ в режиме "Наладка"

Сразу после перехода в режим "Наладка" изображение верхнего числа колонки (Umax) становится негативным. Короткими нажатиями на кнопку SB2 перебирают по кольцу значения Umax от 5 В до 61 Вс шагом 1 В. Достигнув нужного значения, удерживают кнопку в нажатом состоянии до появления на экране "галочки" перед вводимым числом, после чего отпускают кнопку.

Изображение введённого параметра становится позитивным, а в негативе теперь отображается параметр, расположенный ниже его, что означает готовность к установке этого параметра. Значения из можно изменять от 5 В до Umax, Imax - от 2 А до 21 А, Iз - от 2 А до Imax.

В завершение выбирают способ сброса защиты. Он имеет два сменяющихся варианта - нажатием на кнопку и автоматически. После его выбора, появления "галочки" и отпускания кнопки новые значения всех параметров будут записаны а EEPROM микроконтроллера, и прибор перейдёт в режим "Измерение".

Как уже было сказано, в качестве HG1 применён ЖКИ от сотового телефона Nokia 5110. Разрешение его экрана - 84x48 пкс, встроенный контроллер - PCD8544 или его аналог. Имеются четыре светодиода синего свечения для подсветки экрана, а ниже экрана - штыревой разъём PLS-8 для подключения внешних цепей. Собран индикатор на печатной плате синего цвета.

На плате ЖКИ указано, что его напряжение питания составляет +3...5 В. Однако в сотовых телефонах Nokia 3310 подобный индикатор работает при напряжении питания +2,7...3,3 В, и нигде нет достоверных данных о том, что он может длительно работать и при напряжении +5 В. В Интернете мнения по этому поводу расходятся.

Во избежание риска для питания индикатора подано напряжение +3,3 В, устанавливаемое подстроечным резистором R11, а для согласования логических уровней сигналов ЖКИ и микроконтроллера применены резисторы R14-R17.

Широко распространён аналогичный и продаваемый под тем же названием ЖКИ, собранный на плате красного цвета, у которого, кроме разъёма ниже экрана, имеется дублирующий его разъём выше экрана. В таком ЖКИ для включения подсветки экрана необходимо соединить вывод Light с выводом GND.

Новая программа микроконтроллера находится здесь.

Литература

Нюхтилин Г. Цифровой вольтамперметр с защитой для лабораторного блока питания. - Радио, 2017, № 6, с. 16-20.

Автор: Г. Нюхтилин, г. Ковров Владимирской обл.


Дата публикации: 16.01.2019
Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.


Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:








 



RadioRadar.net - datasheet, service manuals, схемы, электроника, компоненты, semiconductor,САПР, CAD, electronics