Behöver lite hjälp med mätning/display- Betalar givertvis

[GeekJoan]

Jag skulle behöva hjälp att tillverka en krets som mäter och visa fyra olika spänningar på en LCD display.

Spänningar som ska mätas är:
-5 V
+5 V
+3.3 V
+12 V

Thats it.

Betalar givertvis för komponenterna och jobbet.

Gjorde en liten enkel skiss:

[Henrik]

Dags att vi medlemmar ställer upp och ordnar det här åt dig!
Hur vill du ha det med låda, spänningsmatningar, anslutningar?

[Illuwatar]

Ser ut som något som skall sitta i en PC och mäta på nätaggets utspänningar. Borde inte vara så svårt om man använder uC med inbyggd AD-omvandlare med lite vettig upplösning. En ATMega8 kanske kan var en bra utgångspunkt eftersom den har en inbyggs 10-bitars AD med minst 4 ingångar samt tillräckligt med portar för att driva en LCD. Om 10 bitar (1024 steg) inte räcker i precision måste en extern AD med tillhörande analog mux användas. Alternativt en annat fabrikat på uC som har 12 eller 16 bitars integrerad AD (om nu en sådan finns till vettigt pris).

Om någon sponsrar mig med delarna (har inga ATMega8 hemma för tillfället) så skulle jag kunna försöka mig på detta mellan varven på mitt PC-bygge. Jag kan ha nytta av en sådan själv.

[GeekJoan]

Det ska faktiskt inte vara till en PC, utan till en testrigg för arkadmaskiner. Men en del arkadspel driver jag med ett vvanligt pc agg, men de flesta med detta agget. En del arkadspel är jäkligt kännsliga om en spänning inte ligger rätt. Jag hade tänkt koppla in displayen direkt på nätaggen, får väl lägga några dioder imellan så man inte pajar ett agg när det andra i igång.

Kom på en grej till som vore bra, men som jag inte vet om det är svårt löst. En display (samma kanske) som visa vilken Hz som matas ut till monitorn från spelkorten.

Illuwatar, vad kostar delarna, jag kan föra över pengar till ditt konto om du vill. Det är ingen tokpanik från min sida.

Kan ta en snabbis fråga om agget, vad står FG för?

Har fått tag på en superliten gullig monitor som jag ska använda till testriggen:



EDIT:

Hitta en bild på hur jag tänkt mig det hela.

[Illuwatar]

Jag har beställt ett par ATmega8 så jag kan testa lite. De positiva spänningarna lär nog inte vara några problem att mäta, men den negativa blir lite mer utmanande eftersom AD-omvandlaren kan inte läsa lägre värden än 0V. För displayen skall en vanlig Hitachi-kompatibel display användas så du kan lätt välja vilken modell du vill ha.

Jag antar att 1024 stegs (10 bitars) noggranhet räcker - vid 5V fullt utslag blir det 0.0049V per steg.

[tecno]

Kan ta en snabbis fråga om agget, vad står FG för?

FG = Frame Ground = Skyddsjord (Mät och verifiera mot skalet)

[Illuwatar]

En liten fråga till GeekJoan: vilka matningsspänningar finns tillgängliga? Detta behöver jag veta för designen av ingångsstegen. Det bästa vore om det fanns typ +/-15V stabiliserat vilket skulle göra det hela enklare. Finns inte detta får jag förstås anpassa designen efter detta.

[GeekJoan]

Illuwatar, +12 & +5 V kommer finnas i båda alternativen. Men +5 V vet jag att den inte är 100% stabil och kommer därför att trimmas in till +5 V i princip varje gång man kopplar in ett nytt kort.

Displayen spelar inte så stor roll vilken typ/modell det är, färg spelar heller ingen roll, så om du har en gammal grön rackare liggands så kan du använda en sån. Ska det inhandlas en så tar jag gärna en blå, för jag gillar blått. =)

[Illuwatar]

Bra, då vet jag. Är 12V stabil? I så fall använder jag denna och gör mina 5V själv utifrån denna. -12V kan också fixas utan större problem (kan behövas för att kunna ta hand om mätningen av -5V). En sak till som jag vill veta är hur mycket över de nominella spänningsnivåerna de fyra spänningarna kan stiga (behöver sätta ett max på varje kanal, typ 10% över nominellt värde)?

[GeekJoan]

12 V ska vara relativt stabil, det är iallafall inte den som gör att korten inte vill hoppa igång utan det är +5 V.

Värderna borde inte ändra sig mer än max 1 V på +5 V. Det finns en pot som man kan ställa in +5 V med på nätagget, och den går från +4-6 V. Dom andra spänningarna borde inte ändra sig alls mycket så 10% räcker nog gott och väl. Även om jag kommer utanför 10% spärren på +5 V så borde jag fatta att den ligger fel åt nått håll...

[Illuwatar]

Jag har börjat titta lite på detta. Det jag först ger mig på är den analoga delen som utgör interfacet mellan uCn och nätagget. Detta interface har två uppgifter: 1. Anpassa inkommande spänning till ett lämligt intervall som uCns AD kan hantera, 2. Förhindra att störningar från mätobjektet skapar problem under mätningarna. Varje kanal (4 st) kommer få sitt speciella interface som är optimerat för den tänkta spänningsnivån. Detta är dock inget dyrt - några OP och lite passiva komponenter bara.

[frejo]

Jag har beställt ett par ATmega8 så jag kan testa lite. De positiva spänningarna lär nog inte vara några problem att mäta, men den negativa blir lite mer utmanande eftersom AD-omvandlaren kan inte läsa lägre värden än 0V. För displayen skall en vanlig Hitachi-kompatibel display användas så du kan lätt välja vilken modell du vill ha.

Jag antar att 1024 stegs (10 bitars) noggranhet räcker - vid 5V fullt utslag blir det 0.0049V per steg.

Kör AD:n till en ATMega32 i differential mode till mitt nummerpresentatörsbygge, då kan den visa negativa spänningar, 10:e biten är tecknet på resultatet.

[Illuwatar]

Eftersom de nominella spänningsnivåerna är kända kommer jag anpassa ingångarna för varje spänning och på så sätt få maximal upplösning. Ingångarna behöver inte vara generella. Det instrumentet egentligen skall visa är avvikelsen från det önskade spänningsvärdet. Den enda negativa spänningen fixas till med en inverterande förstärkare.

[Illuwatar]

Hur snabbt behöver du denna grej egentligen? Den 16 juni kommer jag gå off-line pga semesterresa fram till 28 juni. Under denna tid kommer all aktivitet hemma avstanna. Samtidigt kan det bli lite tajt om tid om den skall bli klar innan jag reser. Jag vill inte göra ett hastverk som du inte blir nöjd med.

Jag har i stort sett ritat klart den analoga delen av bygget. Det är dock ett problem relaterat till matningsspänningen. Med 12V kommer det inte att gå att mäta spänningar över knappa 12V eftersom jag har satt buffertförstärkare på ingångarna. På så sätt isolerar jag spänningsdelarna från mätobjektet samt belastningen på mätobjektet blir i stort sett obefintlig (använder JFET-opamps). Driver jag buffertförstärkarna med +/-12V kan jag inte mäta högre spänningar (jag vill kunna mäta upp till 14V). Dessutom är det inte så lyckat att mata instrumentet från samma spänning som man mäter på. Så jag skulle vilja föreslå två alternativ:

1. Separat strömförsörjning på 15V (+/-15 vore idealt men enkel går också - då fixar jag -15V med en inverter). Denna lösning är att föredra. Jag kan lägga in likriktning och reglering i designen - bara att ansluta en passande trafo. Det handlar inte om några stora effekter. Och eftersom detta inte skall in i en PC borde utrymmet inte vara så kritiskt.

2. Step-up-converter - en liten switchare som tar upp 12V till 15V. Nackdelen är att störningar kan orsakas av en sådan lösning.

[GeekJoan]

Det är ingen panik, kommer själv att försöka ta vara på sommarvärmen. Eftersom det är jag som ber om hjälp får det ta den tid du behöver.

En vanlig liten trafo ála Clas Ohlsson på 15 V är inga problem. Ska försöka få in detta i något rackliknande "skassi" vid tillfälle. Hoppas någon här kan hjälpa mig att fräsa till en snygg frontpanel.