Gostaria de montar um voltímetro digital para a sua fonte de alimentação? Ou controlar a tensão de algum processo, de uma forma barata? Então, você desejará saber mais…
Veja o esquema abaixo:
O circuito proposto trata-se de um voltímetro digital de 3 digitos, construido com a técnica de conversão Delta_Sigma, própria para microcontroladores que não dispõem de conversor analógico/digital internos. Os displays são multiplexados, usando a rotina do timer 0 para orquestrar esta multiplexação.
A TÉCNICA DELTA-SIGMA
Para iniciar, note nos pinos 17 e 18, a presença de uma malha resistiva/capacitiva (RC). Ela visa atuar como um integrador da tensão a ser medida. Veja que no terminal do capacitor de 0,22 microfarads , recebe a soma da tensão de entrada com a tensão fornecida pelo modulador de 1 bit (fornece somente ‘0’ ou ‘5’ volts), através do resistor de 47k ligado ao pino 17 (porta,0).
Pelo pino 18 (porta,1) é comparado a tensão presente nele com a tensão de refêrencia (2,5 volts). Se a tensão de referência for maior, aciona o pino 17 para nivel ‘1’, decrementa contador de resolução (CICLO1/CICLO) e começa a carregar o capacitor até que a tensão seja maior que a de referência. Nesta ocasião, após a comparação, se a tensão de entrada do integrador for maior que a de referência, a saída do pino 17 se torna ‘0’, descarregando o capacitor e incrementando nesta ocasião, o resultado em C1/C0 e decrementando o contador de resolução. Isto continua até terminar o número de conversões determinado pelo contador de resolução. Mais detalhes desta técnica poderá ser visto na Note Application AN700 da Microchip.
O CÓDIGO ASM
O programa começa realizando a configuração de portas e registradores. O comparador é ligado para funcionar apenas um dos dois comparadores no chip. A voltagem de referência interna também é ligada e ajustada para 2,5 volts, ligando sua saída para o pino 1 (porta,2). Depois, o programa entra no loop principal, fazendo a leitura da entrada e dando um atraso entre a próxima leitura, em um ciclo infinito. O timer 0 é ligado com prescaller e interrupção, que é usada na rotina de multiplexação dos display de 7 seguimentos de ânodo comum. O ponto é fixo, sendo ligado junto a saída ‘k1’.
UTILIDADES
A idéia veio da necessidade de construir um voltímetro para uma fonte de bancada, mas que fosse com o PIC 16F628a. Mas, nada impede de outros usos para este voltímetro. Vai da sua necessidade e criatividade!
Pode ser usado para medir de 0 a 25 volts , com segurança. Para outras tensões, deverá mudar os resistores de entrada.
CALIBRAÇÃO
Para calibrar de forma simples, apenas ligue o ponto de teste ‘PT1’ Ao Vcc (+5 volts). Ajuste o trimpot para ler exatos ‘5.0 volts’. Pronto! Caso queira mais facilidade no ajuste, coloque um trimpot ‘multivoltas’, pois o ajuste é um pouco sensivel.
Obs. Este material foi montado e testado apenas em placa de protoboard, podendo ter bugs ainda não identificados. Esta sendo fornecido o arquivo ASM, que poderá ser alterado segundo as necessidades dos hobistas.
Segue o arquivo ASM:
Segue o arquivo HEX:
Adicionalmente, em 31/12/2014, acrescentei esta versão em código “C”:
Ainda em 16/03/2024 foi acrescentado esta pasta zipada com uma versão de voltímetro com 3 displays de cátodo comum, com escala máxima ajustada no programa para 99.9 Volts. Note que o esquema da ligação dos pinos é um pouco diferente das versões anteriores.
E abaixo a versão para display de 7 seguimentos do tipo ânodo comum:
Manuais:
AN700 – Conversor Delta-sigma
Pic 16F628A
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Até o próximo artigo!!!
claudio tenho uma ideia pra dar uma nova versao a esse super projeto eu ja motei ele pelo menos 4 veses uso ele em som automotivo para monitorar a bateria no pic sobraram 3 pinos a ideia é fazer um remote modo para desligar o modulo de audio quando a bateria atingir uma tensao muito baixa por exemplo 10v. O funcionamento ficaria assim, o autoradio envia o sinal do remote ao voltimentro 12v converte-se em 5v o voltimetro so ia ligar o display quando tivesse esse 5v presente no seu pino sendo que o voltimetro ficava ligado direto na bateria,entao acionado ele passa a monitorar a bateria se ele checar que tem mais de 10v ele faz um pino ir para o estado alto 5v este 5v é convertido em 12v e entregue ao modulo que passa a ser acionado a corrente necessaria para acionar o modulo é na ordem de 0,01A acho que bem menos que isso.por quer deixar o voltimetro ligado direto? pra nao ter que estar fazendo o reset.nao sei se é possivel o empremento mais se for fica turbinado o sistema 😉 desde agradeço a atençao.
Olá Morais!
Um remoto para ligar o display e um detetor de nível de bateria baixo, tudo junto.
Parece uma ideia bem interessante! Vou analisar sua sugestão.
Muito obrigado!
Claudio
Olá Morais!
Com respeito a sua sugestão de “incrementar” o voltímetro com uma função adicional de cortar a saída de som quando estiver com tensão limite, gostaria de saber o seguinte:
O fio que vem do autoradio (remote), se o mesmo estiver desligado fará que a saída para o amplificador seja também desligada?
Eu imagino da seguinte forma:
Se o autoradio estiver ligado, ligará o display e a saída de som através de um relé (por ex.), mas se a bateria chegar ao valor limite desligará o relé, mesmo se o autoradio continuar ligado.
Se desligar o autoradio, desliga também este relé e o display.
Quando cortar o relé, necessitará desligar o autoradio (remote = 0), para poder rearmar.
Seria mais ou menos isto que pensou também?
Cláudio