Измеритель тока, напряжения и мощности - INA226. Практическое применение.

Автор: rai2011
Опубликовано 22.10.2018
Создано при помощи КотоРед.

     Здравствуйте уважаемые коты. В первой части статьи, (тут), были проверены возможности микросхемы INA226 производства фирмы Texas Instruments. Настало время применить эти наработки на практике.
     Я применил эту микросхему для измерения тока и напряжения в лабораторном блоке питания.
Технические данные:
- напряжение питания 9 ÷ 12 В;
- предел измерения напряжения – 0 ÷ 36 В;
- предел измерения тока – 0 ÷ 8А.
     Схема собрана на печатной плате из одностороннего фольгированного текстолита размером 36 х 78 мм. Для осуществления динамической индикации и упрощения программы микроконтроллера применена микросхема MAX7221. Управляющий микроконтроллер STM32F030F4P6. Стабилизатор напряжения 3,3 вольта MIC5219. Для преобразования напряжения питания 9 ÷ 12 В в 5 В использован стабилизатор 7805, если схему запитать от 5 В, то его можно не устанавливать.
     Схема ампервольтметра имеет следующий вид:

     Для измерения параметров блока питания + (плюс) напряжения подаётся на клемму +IN, нагрузка подключается к клемме –IN и – (минус) блока питания. Модуль с микросхемой INA226 можно припаять прямо на плату индикаторов с помощью штырьков от разъёмов с материнских плат компьютеров, а можно на шлейфе и расположить в любом удобном месте.
     Резисторы подтяжки I2C находятся на модуле и заменены на 3,3 кОм (стояли 10 кОм), поэтому на схеме резисторов подтяжки I2C нет. Индикаторы лучше взять разного цвета, для удобства считывания показаний. Стабилизатор на 3,3 вольта можно поставить любой, соответственно подправив печатную плату.
    

     Одно важное замечание: на моём модуле перепутаны выводы SDA и SCL, поэтому перед распайкой сверьтесь с даташитом.

     Печатная плата выполнена по технолдогии ЛУТ. Плата выполнена на слое М1, поэтому при печати её надо зеркалить.

     Применены компоненты SMD типоразмеров 0805 и 0603.
Так же был разработан второй вариант печатной платы, с вертикальным расположением индикаторов. На этой плате можно поставить 3х или 4х разрядные индикаторы. Кроме того предусмотрены кнопки для программирования порога защиты по току или напряжению и подключение бипера для сигнализации перегрузки.
     Схема принципиально не отличается от первого варианта, но плата ещё не проверялась и прошивка для данного варианта на писалась. Приведённая ниже прошивка будет работать и с этой платой, только необходимо подкорректировать соответствие разрядов.

     Управляющая программа микроконтроллера написана в среде CooCox. Примерно раз в секунду происходит опрос микросхемы INA226 и вывод показаний на дисплей.
     Фото готового устройства.

     Исходный код и прошивка микроконтроллера находится в архиве.

     Ампервольтметр был сделан для себя и под свои нужды, что может данная микросхема - написано в первой части статьи, так что есть большой простор для модернизации и совершенствования.

Файлы:
Архив ZIP

Все вопросы в Форум.