Arduino-UNO 12bit×4chアナログデータロガー計画中: 居酒屋ガレージ日記

2020年8月29日 (土)

Arduino-UNO 12bit×4chアナログデータロガー計画中

Arduino-UNO + SDカードでシリアルデータロガー完成形今度こそ
でArduino-UNOを使ったSDカードの読み書きがうまく行ったんで、
今度はアナログ値のデータロガーかと、構想中です。

◎要求仕様
・10bitでは不足だっ。
　だもんで、ATmega328Pの10bit A/Dは使わず、
　12bitのA/Dコンバータを外付けっと。
・4chは欲しいぞ。
　だもんで、A/DはMCP3204。
・リファレンス電圧は4.096Vで。
　ちょっとエエのを使おうか
・入力レンジをどうしよう・・・
　悩み中。
　とりあえず±2Vレンジと±20Vレンジで。

フロントエンドはこんな回路か・・・

±2Vレンジなら±2.048Vで最小桁が1mV。
±20Vなら10mVを読めるかと。
いわゆる 3・1/2桁 相当。

昔々、各チャンネルのGNDをアイソレートして
別電源でも測れるようにっと、こんな回路も描いたけど・・・

入力レンジ切替回路の参考図。

・2015年04月22日：A/Dコンバータの入力レンジを拡大する方法

これ↓はプリンタシールド応用チャートレコーダの

・2014年01月25日：プリンタシールド、付加回路

2020年8月29日 (土) 電子工作, ツール, Arduino | 固定リンク
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この4ch A/D値の補正（12bit A/D→実V値）にこそ「map関数」です。
http://igarage.cocolog-nifty.com/blog/2020/05/post-115911.html

まだプログラムを作るところまでは行ってませんが、構想では・・・
・0Vのキャリブレーション
　±2V、±20Vレンジ別個に入力0Vの時のA/D値を
　EEPROMに保存。4ch X 2で8個。
・入力電圧1.900Vと19.00Vの時のA/D値をEEPROMに
　保存。　これも8個。
A/D値を入力するんじゃなく、変換している表示
しているA/D値を使ってストアすればと。

0～1.900V、0～19.00Vのスケーリングがうまく行けば、
マイナス側も大丈夫だろうと。
「-1.900～+1.900V」、「-19.00V～+19,00V」としないのは
やはり「0.00V」付近の挙動が気になるだろうから。

投稿: 居酒屋ガレージ店主(JH3DBO) | 2020年8月31日 (月) 08時20分

今回の回路、A/Dの前段アンプは「反転型」。
なぜか・・・
反転型のほうが過大入力対策しやすい。

反転入力とGND間に双対させたダイオードをいれるだけ。
オペアンプの品種によっては反転・非反転入力間にダイオードが入っているのもありますんで。
外付けダイオードが不要の場合も。

投稿: 居酒屋ガレージ店主(JH3DBO) | 2020年9月 1日 (火) 10時27分

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