マイコンチップPIC16F819電圧計を製作しました。PIC16F819は、16F84Aと同形状のDIP18Pですが、ADコンバータ、クロックOSC8MHzを内蔵してますので使用部品が少なく、小型に電圧計を構成できます。
基板サイズ 40ｍｍｘ26ｍｍ。3桁ダイナミック点灯7セグメントLED、C-533SRは、数字面サイズが横25ｍｍｘたて19ｍｍです。
測定範囲は、外部の分割抵抗値を変え、小数点位置をDIP-SWの機能表により移動させ、
0-9.99V, 0-25.0V, 0-99.9Vが可能です。999をオーバフローすると000の表示となり、小数点がフリッカします。
DIP-SWの切り替えは、回路図の表を参照ください。
ADコンバータは10bit(0-1023)で電圧を読み込み、0-999の表示とすることもできるようにしてありますので、外部に10倍ＯＰアンプを接続すると 0-999mVの測定ができます。
・RA3に与えられた基準電圧(+Ref)を1000とし、RA0の入力電圧の +Refに対する比率を 0〜1000で表示します。
・写真は、SW-1=OFF SW-2=ON 、外部分割抵抗＝10kΩを接続し、測定端に8.49Vを入力している状態です。電圧計 2個に表示させています。
・78M05の２次側電圧は、レギュレータのばらつきの範囲仕様内ですが、5.07V（上）-5.09V（下）で、それを10ΩでPIC-RA3(+Ref)に接続しているので、表示誤差8.49Vｘ5.0/(5.07x1000/1010) =8.46V≒8.45V を表示中（上）となっている。
・写真の電圧計は、アノード側抵抗を1kΩで試作していますが、ＬＥＤ輝度が低いので、頒布品は330Ωとしています。
・PIC16F819ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ済みのものをご入用の方は、以下ページをご覧ください。
◇PICの頒布基板付
・PICのRA0を、ADコンバータ 電圧計の入力ピンとしています。
・ベースとなる参照電圧を、RA2=-Ref(GRND), RA3=+Ref(+5V)にセットすると、入力Vin= 0〜+5Vを 0〜1023bitで読み込み、演算により0-1000の表示をします。
・参照電圧を、RA2=-Ref(GRND), RA3=+Ref(+2.5V)にセットすると、Vin=0〜+2.5Vを 0-1000の表示とすることになります。
・基本は、RA3=+Refを直接、7805の出力電圧 B+5Vに接続しますが、一般的に7805の出力電圧は、若干高めで約5.1Vを示しますので その場合は、B+5V〜RA3ピン間に0-20Ωの抵抗を接続し、RA3が、丁度5.0Vになるようにします。（テスターの精度が、公称+/-1.5％であまり当てになりませんが）
・例えば、20Ωを接続すると 5.1Vｘ{1000Ω/(1000+20)Ω} =5.000V となります。
・参照電圧を変えることにより、変則的な電圧測定もできます。例えばRA2=-Ref(+1V), RA3=+Ref(+3V)にセットすると 1.0V〜3.0V間を 0-1000と表示することが可能です。
但しPICの仕様により、2.5V＜+Ref＜Vdd、かつ 2.0V＜(+Ref)と(-Ref)の差電圧、の制限があります。
・左図のように電源供給部にﾌﾞﾘｯｼﾞを配置して、いちいち極性を確認しなくても良いようにするのが安全です。
・少なくとも右図のように、逆接保護ダイオードを付けるようにします。
プログラムソースは、マウス右クリックで「対象をファイルに保存」を選んで、ダウンロード。
◇ダウンロード mvAD.hex
◇電圧計の応用 その１ 実験用電源に組み込んだ電流計
◇電圧計の応用 その２ ｍV（ミリボルト）計
◇電圧計の応用 その３ ＵＶメーター（紫外線光量計）
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