Bauplan Schaltplan Quellcode Vierkanal Voltmeter

Die Startmeldung des Programms.
Jeder Elektroniker hat mindestens ein Multimeter, welches mit zu den wichtigsten Messgeräten überhaupt gehört. Um die Funktionsweise einer Schaltung nachvollziehen zu können, ist es unerlässlich, verschiedene Spannungswerte zu messen und zu beurteilen. Was aber tun, wenn man mehrere Spannungswerte gleichzeitig im Blick behalten muss aber nur ein Messgerät zur Verfügung hat ?

Hier bietet sich natürlich ein kleiner Mikrocontroller an. Moderne Controller können häufig auf mehreren Kanälen Analogsignale erfassen und in einen Digitalwert wandeln. Die heir vorliegende Software machr genau davon Gebrauch. Als Hardware Platform dient ein Atmel Mega32 sowie das STK500 mit der hier vorgestellten Zusatzplatine.

Im permanenten Wechsel werden vier Eingangskanäle des ADC Wandlers gewandelt und auf einem LCD Display angezeigt. Die in Assembler geschriebene Software (Quellcode hier) funktioniert dabei wie folgt:

Ein Timer wird initialisiert und erzeugt einen periodischen Interrupt. Durch einen Software-Zähler wird dieser Interrupt noch weiter verlangsamt, so dass etwa alle 0.5 Sekunden die gemessenen Werte von Analog Digitalkonverter ausgegeben werden.

Nach einer Startmeldung wartet das Programm noch einen kurzen Moment und beginnt dann mit der Wandlung. Der Analog Digitalkonverter läuft dabei ebenfalls im Interrupt Betrieb. Immer wenn eine Wandlung abgeschlossen ist, wird der gemessene Wert gespeichert und eine neue Wandlung angestossen.

Zur Anzeige muss das Ergebnis des ADC Wandlers noch geeignet skaliert werden, hier geschieht dies einfach durch Multiplikation mit 2.5, was sich durch Addieren und Shift-Operationen recht einfach erreichen lässt.


Kanal ADC0 liegt auf Masse.

Zur Wandlung ist der Atmel 32 so konfiguriert, dass er die interne Referenz von 2,56 Volt verwendet. Damit ist auch der maximal messbare Spannungsbereich festgelegt. Sollen grössere Spannungen gemessen werden, ist das natürlich jederzeit durch Vorschalten eines geeigneten Spannungsteilers möglich.

Der Analog Digitalwandler des Atmels hat dabei eine Auflösung von etwa 2.5mV, also etwa 0.1% der maximalen Spannung. Das ist zwar sicher nicht so genau wie ein spezielles Multimeter, aber die Toleranz dürfte für die meisten Messungen in einfachen Elektronischen Schaltungen ausreichen. Natürlich ist dabei zu beachten, dass die Engänge des Mikrocontrollers alle Spannungen auf Masse beziehen und dass praktisch keine Schutzschaltung vorhanden ist. Man muss also beim Anschliessen an das Messobjekt etwas Vorsicht walten lassen.

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