Wskaźnik nie tylko wysterowania

Niedziela, 01 Marzec 2009

Nie trzeba nikomu tłumaczyć, jak działa wskaźnik wysterowania. Jeśli dodatkowo usunie się kondensatory sprzęgające, to zyskuje się możliwość wskazywania napięć stałych. Całość można zbudować z wykorzystaniem mikrokontrolera, zyskując uniwersalny wskaźnik, który można zastosować nie tylko w sprzęcie audio.

Sercem układu jest mikrokontroler Attiny26 posiadający wbudowany przetwornik ADC. Przetwornik wykorzystuje wejście różnicowe ADC0/ADC1 i pracuje w trybie free running, czyli próbkuje sygnał i aktualizuje rejestr wyniku z częstotliwością bliską 10 kHz. Napięciem odniesienia jest wewnętrzne napięcie wzorcowe 2,56 V dostępne na kondensatorze C6. Program sprawdza w pętli zawartość rejestru wyniku wybierając i zapamiętując wartość maksymalną w zadanym przedziale czasu. Następnie wykonywana jest konwersja wyniku na stan słupka LED i obsługiwane są dodatkowe funkcje, odpowiednio do stanów bitów rejestru konfiguracyjnego.

Rys. 1.

W tryb konfiguracji wchodzimy krótko przyciskając klawisz CONF. Zacznie migotać dioda „I” sygnalizująca tryb konfiguracji i pierwsza dioda linijki czyli „A”. Każde kolejne krótkie naciśnięcie przycisku powoduje przesuwanie się punktu świecącego po diodach od „A” do „H”. Świecenie/miganie diody w danym punkcie oznacza załączenie/wyłączenie funkcji. Dłuższe przytrzymanie przycisku powoduje zmianę stanu świecenia odpowiedniej diody. Gdy zacznie migać tylko dioda w punkcie „H”, to wciśnięcie i przytrzymanie przycisku, aż dioda przestanie migać, powoduje zapis ustawień i wyjście z trybu konfiguracji. Krótkie wciśnięcie powoduje ponowne rozpoczęcie konfiguracji. W tab. 1 umieszczono zestawienie wszystkich funkcji, ich krótki opis i diody odpowiadające im w trybie konfiguracji.

Opis układu

Schemat układu pokazano na rys. 1. US2 i C1…C4 to elementy zasilacza +5 V. R5, C5 i C6 filtrują zasilanie przetwornika ADC. Rezystor R6 wymusza potencjał na doprowadzeniu Reset mikrokontrolera. R1…R4 tworzą dzielniki sygnału wejściowego, R7 i R8 (R-pack 8×470 Ω) ustalają prąd świecenia diod LED. Dodatkowo na płytce umieszczono przycisk CONF i złącze programowania.

Brak wejściowych kondensatorów sprzęgających umożliwia pomiar napięcia stałego. Dzięki temu wejście pomiarowe wskaźnika można zasilić napięciem z akumulatora i kontrolować je w zadanym zakresie np. 0,9…1,5 V. Inne zastosowanie, to kontrola napięcia w instalacji samochodu np. w zakresie 10…15 V. Wejście układu można również zasilić sygnałem audio, otrzymując w ten sposób wskaźnik wysterowania lub mocy sygnału.

Mimo wejścia różnicowego układ umożliwia również pomiar sygnału z pojedynczego wejścia względem masy. W tym celu należy skręcić potencjometr R4 zwierając jego środek do masy a sygnał doprowadzić na potencjometr R3.