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2022年12月14日 (水)

Arduino UNOを使ったUSB電流計 4桁表示も

デバッグ時の電流チェック用ツール、
2022年11月29日:Arduino UNO(のチップ)を使ったUSB電流計
2022年12月2日:Arduino UNOを使ったUSB電流計 箱に入れて完成
ということで、最小桁を1mAにした3桁表示のは
できあがりました。
A11_20221214145801
・回路図
Ab1_20221214145901
しかし・・・欲が出てくるものです。
「0.1mAまで読みたい」っと。

そうするとATmega328P内蔵の10bit ADCではちょいと
チカラ不足になってしまいます。

部品箱にある手持ちのADCを探すと12bit 1chの
MCP3201が出てきました。
電流検出抵抗は0.075Ω。そして基準電圧を2.5Vに
して300mAフルスケールで電流を計るようにして
みました。
INA180A3で100倍。
0.075Ωに333mAで25mV。
これを100倍で2.5Vの基準電圧値。
0.1mA分解能で表示できます。

電圧は、ATmega328Pの内蔵基準電圧を使って
0~6Vを入力。 3桁表示です。

A12_20221214150001

7seg LEDは緑色に。
4桁連結の手持ち品が無かったので、手配線で
セグメントをつなげています。
A13_20221214150101

A14_20221214150101

これに使った7seg LEDはカソードコモン。
  3桁表示のは3つ連結されていて、
  アノードコモンでした。

Ab2_20221214150101

※スケッチのアップはちょっと待って。

※二つのスケッチと回路図を圧縮(2022-12-21)
   ダウンロード - usb_cur.zip

・タイマ0割り込み(delayなどのシステム用)は止めてます。
   イケズするつもりはないのですが、
   余計な割り込みは不要ということで。
・校正操作はtera termなどの1文字出力できるターミナルで。
・Entを続けて2回入力(1秒内)すると校正モードに。
・直線補間のための電流値と電圧値を8項目設定。

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コメント

トラ技2023年6が都合に掲載されていましたね
D/Aが16bitにアップグレードしていたり、0.01Ωの抵抗がゴツくなっていたりなどなどと様々な改良があったようで苦労が偲ばれます。

投稿: なんぎ | 2023年5月 8日 (月) 20時31分

最小桁が0.1mAでフル4桁表示となると16bitのADCが必須です。
秋月で16bit差動入力のLTC2462が出ています。
https://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-07302/
これの正のレンジを使って15bit分解能として使えます。(スケッチ内の定数で切り替え)

電流検出抵抗、1Aとなると0.01Ω以下じゃないとドロップが気になります。
それと、電流検出アンプなどあれこれつきまとう0V近くの不感帯を無視できるよう、「定電流負荷」を追加したあたりでしょうか。

どんな内容かは2023年6月号をどうぞ!

投稿: 居酒屋ガレージ店主(JH3DBO) | 2023年5月 9日 (火) 09時12分

改めて記事を拝見していたら校正漏れ?を発見
図3(回路図)の右下のフキダシの中
誤 Arduinc UNO ブートローダー
正 Arduino UNO ブートローダー
印刷で欠けているのでなければ"o"を"c"に見間違えたのか?
上はちゃんと"Arduino"となってますねぇ。普通は気づくと思うのですが...

投稿: なんぎ | 2023年5月12日 (金) 14時04分

ははは。 発見、ありがとうございます。

投稿: 居酒屋ガレージ店主(JH3DBO) | 2023年5月12日 (金) 15時18分

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