Zdalny miernik napięcia

Opis działania

Schematy układów nie są skomplikowane i nie ma potrzeby ich dokładnego omawiania. Ideę funkcjonowania najlepiej zilustruje schemat blokowy umieszczony na rys. 1.

Rys. 1.

Nadajnik

Napięcie mierzone dołączane jest do wejścia pomiarowego IN (piny 1 i 4). Jeśli zamiast tego, na piny 1 i 2 założymy zworkę, to mierzone będzie napięcie zasilające układ podane na złącze ZAS. Napięcie z wejścia pomiarowego trafia poprzez dzielnik R4-R5 do przetwornika A/C. Program sterujący pracą mikrokontrolera co 0,5 s odczytuje wartość napięcia, formuje 16-bitową ramkę danych i wysyła do modułu nadajnika. Ramka zaczyna się impulsem inicjującym, którego czas trwania jest ponad dwukrotnie dłuższy od pozostałych. Pierwsze dwa bity mają zawsze wartość „0”. Jest to umowny warunek poprawnej ramki. Następne 4 bity to adres identyfikacyjny modułu, a ostatnie 10 bitów, to wartość napięcia w postaci cyfrowej. Transmisja każdej ramki sygnalizowana jest świeceniem się diody LED.

Adres identyfikacyjny pobierany jest z czwartej komórki wbudowanej w mikrokontroler pamięci EEPROM, domyślnie przyjmuje wartość 15. Programując układ można wpisać do komórki dowolną wartość. Pozwoli to uniknąć błędnych wskazań, jeśli na danym obszarze pracuje więcej niż jeden zestaw. Uwaga: adres tworzą tylko 4 najmłodsze bity.

Rys. 2.

Ze względu na zastosowanie modułu nadawczego TX433, nadajnik zasilany jest napięciem 9...14V. Po zmontowaniu nie wymaga żadnych regulacji.

Odbiornik

Program sterujący odbiera sygnał z odbiornika RX433 i wyszukuje w nim impulsu inicjującego. Po zainicjowaniu odczytywana jest 16-bitowa ramka danych i sprawdzana jej poprawność. Jeśli adres ramki zgadza się z adresem odbiornika, to dane są dekodowane a wyświetlacz LED jest odświeżany. Dodatkowo, odebrana wartość napięcia porównywana jest z zadaną wcześniej wartością progową i jeśli spadnie poniżej niej, to włączany jest modulowany sygnał dźwiękowy i ustawiany jest stan wysoki na wyjściu EXT.

Rys. 3.

Odbiór każdej ramki sygnalizowany jest mignięciem kropki przy cyfrze ułamków. Jeśli w czasie ok. 15 s nie zostanie odebrana żadna ramka, czyli przypuszczalnie zostało utracone połączenie z nadajnikiem, to zostanie włączony przerywany sygnał dźwiękowy.

Adres odbiornika zapisany jest w czwartej komórce pamięci EEPROM. Można go ustawić zgodnie z regułami opisanymi dla nadajnika.

W tryb ustawiania wartości progowej wchodzi się po zwarciu pinów 1 i 2 złącza CONF i dołączeniu zasilania – zaświeci się kropka przy cyfrze dziesiątek. Wartość progową ustawia się potencjometrem w zakresie 0...15,9 V. Po jej ustawieniu należy na chwilę zewrzeć piny 2 i 3 złącza EXT. Wyświetlacz zgaśnie na chwilę, co oznacza zapamiętanie wartości progowej. Teraz należy dołączyć zasilanie i potencjometrem skorygować wskazanie wyświetlacza do wartości napięcia podanego na wejście pomiarowe nadajnika. Po tej operacji zestaw gotowy jest do pracy.

Rys. 4.

Rys. 5.

Jako anteny można zastosować proste odcinki drutu nawojowego o średnicy 0,5 mm i długości 15,5 cm. Takie anteny umożliwiają osiągnięcie stosunkowo dużego zasięgu. Można również nawinąć 24 zwoje na średnicy 3,2 mm i taką cewkę powietrzną zastosować w roli anteny np. dla odbiornika. Tak wykonana antena nieznacznie zmniejsza zasięg, ale zajmuje znacznie mniej miejsca.

KS