Sursa Digitala 0-25V 0-5A cu Atmega8-LCD-LM723

[GeoMar]

Vreau sa v-a prezint in acest topic, realizarea unei Surse Digitale cu Atmega8 si LCD, intr-o combinatie cu “batranul”  723, sursa ce ofera la iesire intre 0-25V si 0-5A

Mentionez de la inceput ca aceasta sursa nu este proiectata/conceputa de mine, este un simplu proiect preluat de pe net.

 

Atasez o arhiva ce contine cablajele in format PDF sc 1:1, precum si HEX-ul pentru Atmega8 ( HEX nemodificat ca sa apara la inceput *SURSA* 0-25V 0-5A) apare "ZASILACZ 0-25V 0-5A

http://fastupload.ro/74adfd3088fddf58be715eb8debe92d0.html

 

Schema sursei este aceasta:

 

 

 

 

"Creierul" sursei este microcontrolerul Atmega8 care comanda stabilizatorul 723. Sursa are 8 tensiuni presetate de 1,5v, 3v, 5v, 9 v, 12v, 14,5v, 18v si 24v (nu se pot modifica neavand codul sursa) accesibile rapid prin cele 8 switch-uri conectate la Atmega8, are limitare de current, protectie la supratemperatura a finalilor si protectie la scurt pe iesire. Pe panoul sursei mai exista inca 4 butoane, UP, DOWN, MODE si ON/OFF. Din butonul MODE se seteaza pragurile de actionare a fanului pentru racirea radiatorului de la finali si temperature maxima la care sursa decupleaza iesirea de la consumator si “asteapta” racirea finalilor dupa care cupleaza iar iesirea la consumator.

 

Tot din butonul MODE, in functie de indicatia de pe LCD (randul doi) U sau I se poate seta alta valoare a tensiunii de iesire (in pasi de 0,1v) sau se poate seta un curent dorit la iesire din cele doua butoane UP – DOWN.

 

Daca se doreste intreruperea rapida a tensiuni de la, iesire se apasa butonul ON/OFF.

 

In schema sursei NU este desenata partea de comanda care se ocupa de comutarea infasurarilor secundare de forta (2x12Vac – 5A) ale transformatorului pentru a reduce disipatia pe tranzistorii finali ai sursei cand sursa livreaza tensiuni mici la iesire. Acesta comanda este realizata cu o rezistenta de 1k, 1 tranzistor BC547, 1 dioda 1N4148 si un releu de 12Vcc, tranzistorul fiind comandat de microcontrolerul Atmega8 (pe pin 26).

Cam asa arata partea de comanda care NU este desenata in schema de pe site:

 

 

 

Am inceput prin redesenarea cablajului, cel prezentat pe site este lucrat in Eagle si eu unul nu cochetez/lucrez cu el. Asa ca am deschis Sprint Layout si am inceput proiectarea propriului cablaj conform nevoilor mele. Sursa este realizata pe doua placi dinstincte, Main Board care contine sursa propriu zisa (sursa reglabila cu 723, comanda fan racire radiator, tensiunile auxiliare de +/- 5Vcc si 12 Vcc) si Auxiliar Board care contine partea de afisare (LCD-ul) “creierul” sursei-microcontrolerul (Atmega8) butoanele pentru selectare tensiuni si setari.

 

Pe schema releu care intrerupe iesirea sursei (din butonul On/Off) era alimentat la +5V, neavand momentan releu de 5V am montat unul de 12V si l-am alimentat din +12V.

 

Pe placa principala (Main Board) am mai inclus 4 stabilizatoare de tensiune (fiind destul loc liber ramas), pentru 2 tensiuni auxiliare simetrice de +/- 5Vcc si +/- 12Vcc, ambele tensiuni oferind la iesire maxim 1A. Stabilizatoarele folosite sunt 7805 + 7905 pentru tensiunile de +/- 5Vcc si 7812 +7912 pentru tensiunile de +/- 12Vcc. Recomandat este folosirea unui mic transformator separate de 2x12Vac – 1A  pentru aceste tensiuni auxiliare, asa avand separare galvanica intre ele si iesirea sursei digitale.

 

Cam asa mi-au iesit cele doua placi/cablaje.

 

Main Board, dimensiuni 140 / 85 mm:

 

 

 

Auxiliar Board, dimensiuni 100 / 100 mm :

 

 

Dupa verificarea cablajului ca sa fie conform schemei (si totusi NU au fost), am trecut la pasul urmator, realizarea fizica a cablajelor. Cablajele sunt realizate prin metoda foto pe ceva placate care le aveam pe “stoc” de cel putin un an, au iesit destul de ok, cu mici imperfectiuni, posibil ca vechimea si depozitarea lor (nu tocmai ca la “carte”) si folosirea de solutii vechi, au avut un mic cuvant de spus asupra produsului finit.

 

In continuare ceva poze ale cablajele sursei:

 

Realizarea "filmelor" necesare pentru realizarea cablajelor prin metoda foto.

 

 

 

Cablajele in timpul corodarii:

 

 

 

Cablajele dupa corodare:

 

 

Silkscreenurile cablajelor:

 

 

 

Apoi incet, incet in functie de timpul liber am inceput montarea pieselor pe cablaje. Cateva poze de pe parcursul “plantarii” pieselor pe cablaje:

 

 

 

 

 

Deoarece nu imi permite sa postez mai multe poze (chiar daca sunt pe link extern), urmeaza continuarea ...

Editat Martie 28, 2015 de mircea calin

[GeoMar]

...  Continuare

 

 

Paralel cu montarea pieselor pe cablaje, am cautat o carcasa in care sa montez sursa, cautand prin casa am gasit o carcasa care se preteaza pentru aceasta sursa:

 

 

Analizand atent carcasa si cablajul Auxuliar Board, am ajuns la concluzia ca nu este tocmai ok acel cablaj pentru a putea fi montat pe panoul frontal al sursei, asa ca am inceput realizarea panoului frontal.

Am folosit un afisaj LCD ceva mai mare (multumesc userului @shakalu_76 pentru LCD) si m-am gandit la realizarea unei tasturi (in loc de switch-urile de pe cablaj) pentru a comanda microcontrolerul.

 

Cateva poze de pe parcursul realizarii panoului frontal:

 

 

 

Tastatura este "improvizata" din butoanele unui mic calculator de birou defect:

 

 

 

Daca tot am folosit butoanele din calculator, am zis sa fac un cablaj "dedicat" ca sa pot folosi acea "membrana" de cauciuc pentru a realiza contactele la apasare:

 

 

 

 

Asa arata panoul frontal cu LCD-ul, Tastura si LED-urile indicatoare:

 

 

 

 

I-am tras si o "fata comerciala" sa vad cum arata si ca sa testez dimensiunilor panoului, dispunere butoane, led-uri pentru a face modificarile necesare in Front Designer.

 

 

 

 

Pasul urmator a fost "simularea" pozitionarii placilor, radiatorului, trafului in carcasa:

 

 

 

 

 

Sursa a fost testata "pe masa" si functioneaza super OK, afisarea tensiunilor este chiar "cui pe cui" dupa reaglaje atente.

 

Vor urma alte postari cu proiectul si la sfarsit o arhiva cu tot ce este necesar pentru replicarea lui.

 

 

L.E.

 

Un mic clip filmat cu telefonul din timpul testarii sursei, scuze pentru calitate.

View My Video

Editat Martie 10, 2015 de GeoMar

[Myhayxx]

Foarte bine detaliata constructia acestei surse accesibila si incepatorilor. Felicitari pentru rabdarea in realizarea proiectelor, insa am o intrbare, (nu din rautate) : nu exista riscul sa oxideze traseele din cupru pe care le-ai facut pentru actionarea butoanelor si pe viitor sa nu isi mai faca "treaba" ?

Editat Martie 10, 2015 de Myhayxx

[GeoMar]

Foarte bine detaliata constructia acestei surse accesibila si incepatorilor. Felicitari pentru rabdarea in realizarea proiectelor, insa am o intrbare, (nu din rautate) : nu exista riscul sa oxideze traseele din cupru pe care le-ai facut pentru actionarea butoanelor si pe viitor sa nu isi mai faca "treaba" ?

 

Buna intrebarea @Myhayxx.

Acele trasee unde "calca" padul le-am dat cu fludor in strat subtire si "finisate" apoi putin cu smirghel fin de 800 sau 1000, nu retin exact granulatia

 

Daca se v-a intampla sa am probleme, voi face o alta placuta pe care voi monta microswitch-uri, dar sper sa nu fie probleme.

Editat Martie 10, 2015 de GeoMar

[Myhayxx]

Eram sigur ca nu au ramas asa insa am vrut sa aflu "metoda" Inca odata felicitari pentru realizare!

[lrai]

Nu e chiar asa de accesibila, schema e greu de urmarit.

Cum comanda atmega8 tensiunile/curentul ? Banuiesc ca prin PWM dar nu vad unde e filtrarea.

[UDAR]

Posibil R6 cu C17 ....

[rosmarin]

Salut Geomar

Interesant proiect si binevenit.Il asteptam si te asteptam deoarece esti locomotiva noastra pe forum alaturi de alti colegi

Chiar imi placeAm intales ca tastatura trebuie confectionata si poate ar fi o problema cauciucul cu grafit.Nu se poate adapta o tastatura completa cu 12 butoane care am vazut ca se afla pe net(o problema de viitor).In rest OK!Felicitari !

[GeoMar]

Ce pot spune din teste, integratul U7 comanda tensiunea ("influentat" si el de Atmega).

 

L.E.

Tastatura NU trebuie "confectionata", eu am ales aceasta optiune pentru ca NU mi-am proiectat cablajul cu partea de "tastatura" ca sa fie ok pentru carcasa mea, plus faptul ca dupa realizarea cablajului pentru afisaj si tastatura, am optat pentru un LCD mult mai mare (tot 2x16) decat clasicul LCD 2x16.

Editat Martie 10, 2015 de GeoMar

[giongiu]

Daca nu ma insel, filtrele RC sunt C17-R6, respectiv C18-R14. Atmega ofera probabil semnal PWM, de frecventa fixa si umplere variabila. Pentru fiecare tensiune de iesire, o alta umplere... Acest semnal, dupa filtrare, serveste ca tensiune de referinta pentru cele doua operationale, U7 si U6. Primul e repetor de tensiune, al doilea comparator.

Editat Martie 10, 2015 de giongiu

[hixpp02]

Felicitari pentru proiect, la fel si pentru metoda de lucru. Mai incolo cred ca si eu ma voi apuca de acest proiect.

[rosmarin]

 Am si varianta  poloneza.Pot face o comparatie .Mi se pare mult mai bine compactat proiectul lui GEOMAR dar si  detaliat.Sa nu spun de etajul de comutare a infasurarilor trafului de forta la selectarea unor valori mici ale tensiunii cand creste mult disipatia de caldura

Vom merge pe mana lui GEOMAR

Cateva poze a sursei poloneze:

[lrai]

Foarte frumos realizat, felicitari. Totusi era frumos daca tot e o sursa digitala sa ai si o conexiune seriala .... eventual sa folsesti o tastatura "analogica" R2R si mai eliberai cativa pini. 

[gabitzu2006]

@Irai, exista pe forum proiectul unei surse comandate digital, asa cum ai propus tu.  e vorba de sursa realizata de Guido Nustiucum (sa ma scuze ca nu-i retin numele) pe site-ul txgraphics.org, parca. eu am realizat-o (inca mai lucrez la cutie) si deocamdata sunt multumit de ea.daca vrei...iti pot da schema, cablaj, cod sursa..etc si alte indicatii (desi daca citesti tot topicul vei gasi cam tot).

 

 cu asta trebuia sa incep: felicitari Geomar! totusi vreau sa te intreb ceva: ai zis ca schema facuta de tine pentru comutarea infasurarilor trafului isi ia comanda de la uc de la pinul 26. poti detalia ce anume preia de la uc din acel pin? ma intereseaza pentru ca si eu vreau sa implementez la sursa mea asa ceva (sursa de care ziceam mai sus). si eu ma gandisem la varianta asta cu 2x12V, insa eu deja cumparasem traf de 24V...acum ori voi scoate o priza la traful meu, ori imi iau altul de 2x12V. si ma gandeam ca in baza acelui tranzistorul care comanda releul sa pun un zenner de, sa zicem 12V. dar am impresia ca varianta ta cu pinul 26 e mai atractiva si mai eleganta. de asta te rog sa detaliezi ce semnal preia de la pinul 26 (care e valoarea tensiunii, cum a fost programat pinul respectiv..etc..tot ce poti spune despre varianta ta). multumesc mult si succes in continuare!

 

asta e topicul: http://www.elforum.info/topic/51536-sursa-de-laborator-digitala/page-13

Editat Martie 11, 2015 de gabitzu2006

[GeoMar]

...

ai zis ca schema facuta de tine pentru comutarea infasurarilor trafului isi ia comanda de la uc de la pinul 26. poti detalia ce anume preia de la uc din acel pin? ma intereseaza pentru ca si eu vreau sa implementez la sursa mea asa ceva (sursa de care ziceam mai sus). si eu ma gandisem la varianta asta cu 2x12V, insa eu deja cumparasem traf de 24V...acum ori voi scoate o priza la traful meu, ori imi iau altul de 2x12V. si ma gandeam ca in baza acelui tranzistorul care comanda releul sa pun un zenner de, sa zicem 12V. dar am impresia ca varianta ta cu pinul 26 e mai atractiva si mai eleganta. de asta te rog sa detaliezi ce semnal preia de la pinul 26 (care e valoarea tensiunii, cum a fost programat pinul respectiv..etc..tot ce poti spune despre varianta ta). multumesc mult si succes in continuare!

..

 

Pai releul comuta infasurarile trafului cand ai/folosesti la iesire tensiuni mai mici de 12,5V.

Eu unul inca NU am implementat aceasta parte a comutarii din simplu fapt ca NU am un traf cu 2 infasurari. De fapt am unul dar nu mai am tensiunile care alimenteaza placa electronica a sursei, cei 2x12Vac, dar ma gandesc sa folosesc aceleasi infasurari de 2x12Vac de "forta", sau optez pentru un mic traf auxiliar, ramane de vazut/stabilit.

.

De pe pinul 26 al lui Atmega8, atunci cand el "citeste" tensiunea de la iesirea sursei ca este sub 12,5V, ai un maxim +5v (atat poate da portul lui atmega) sau 0v, nu stiu sigur.,

 

NU am masurat acea tensiune si momentan sunt desfacute conexiunile pentru aranjarea sursei in carcasa..

 

Cod sursa NU am, doar HEX si nu iti pot da mai multe indicii/detalii..

 

 

 Am si varianta  poloneza.Pot face o comparatie .Mi se pare mult mai bine compactat proiectul lui GEOMAR dar si  detaliat.Sa nu spun de etajul de comutare a infasurarilor trafului de forta la selectarea unor valori mici ale tensiunii cand creste mult disipatia de caldura

Vom merge pe mana lui GEOMAR

 

Stiu si aceasta varianta, este varianta "originala" publicata in revista, din pacate este pe cablaj dublu placat.

 

 

 

 

Eu am vrut ca sa fac cablajul pe simplu placat.

 

Mai exista si alta "varianta", versiunea V.3, simplu placat, dar cablajul este "desenat/personalizat" in functie de carcasa, traful si piesele folosite,  ... tot la polonezi.

 

     

Editat Martie 11, 2015 de GeoMar