На этот раз начну с конца. Вот, что получилось:
Ну а теперь, давайте поговорим о том, как я к этому все пришел. Может быть кто-то узреет для себя пару полезных идей.
Итак, идея мерить напряжения в разных узлах компьютера появилась у меня давно, и была успешно реализована на моем прошлом компе. Собирая новый компьютер (проект the brain) я вдруг понял, что аналоговое переключение пакетником измеряемых каналов не будет хорошо смотреться на фоне корпуса Antec Twelve Hundred. Нужно было что-то более прогрессивное. Поэтому я поначалу подумал организовать переключение каналов двумя кнопками (одна листает вверх, другая вниз). Кнопки эти, по первоначальной задумке, должны заставлять простые логические элементы генерировать трехбитный управляющий сигнал, который предполагалось подать на мультиплексор (он же коммутатор, он же селектор, он же переключатель — устройство, имеющее несколько сигнальных входов, один или более управляющих входов и один выход. Мультиплексор позволяет передать сигнал с одного из входов на выход; при этом выбор желаемого входа осуществляется подачей соответствующей комбинации управляющих сигналов). В зависимости от текущего управляющего сигнала, на выходе мультиплексора должно появляться напряжение с определенного входа. Цепляем вольтметр на выход мультиплексора, и – voila!
[ad#intext2]
Я еще подумал на тот же управляющий сигнал повесить драйвер для 7-сегментного индикатора, который бы показывал текущий канал.
В результате была рождена вот такая вот схема (я намеренно оставил ее такой кривой-косой, от руки, так как дальнейшего развития она не получила):
Данная схема реализовывалась с помощью как минимум 7 микросхем (два одновибратора 555, бинарный счетчик 74F193, мультиплексор ADG528, драйвер для 7-сегментного индикатора 74LS47, и пара микросхем с элементами И, ИЛИ-НЕ, или инверторы). Данный факт мне совершенно не понравился, и идея начала стремительно эволюционировать.
Например, если взять простенький микропроцессор (с ценой буквально 1 доллар), например, ATtiny2313, то схема упрощается до такой:
На ней не хватает только мультиплексора ADG528.
7 светодиодов могут быть и 7-сегментным индикатором (с общим анодом, катодом – какой доступнее и приятнее глазу), и простыми “лампочками” с позиционной индикацией на 8 каналов.
A[2..0] – на мультиплексор.
Кнопки:
“CHAN +” и “CHAN -” – ручной перебор каналов.
“AUTO” – перебирать автоматически, индицируя по 2-3 сек каждый.
“USER 1” и “USER 2” – пара джамперов, ограничивающая число используемых каналов.
Схема была быстренько набросана в Proteus, программа для микропроцессора была быстренько написана в CodeVisionAVR. Вот тут можно взять, поиграться: Voltmeter for Comp v1.0.rar
Поначалу, такая реализация вполне устраивала меня. Я даже начал разводить плату, как вдруг обнаружил, что восьми входных каналов мне будет мало (на современных матерях, внезапно, появилось много критически важных для оверклокинга напряжений), и вообще, почему бы не пойти дальше и не сделать нормальную индикацию входного канала?! Одновременно с этим, я совершенно случайно обнаружил на eBay точный вольтметр с резолюцией 0.0005в., и мотивация моя просто взлетела ввысь! Вот, кстати, вольтметр (он тоже на каком-то микропроцессоре со стертой маркировкой, ну да и хрен с ней):
[svgallery name=”precision_voltmeter”]
Как видно на фотках, на вольтметре есть подстроечник для калибровки. Это есть очень даже гуд!
Короче, взял я четыре 14ти-сегментных индикатора (взял бы больше, но места на заглушке от 5.25” отсека уже не хватало), многоногий микропроцессор ATMEGA16, два мультиплексора (что обеспечило 16 входных каналов) и спроектировал вот такую платку:
Сразу оговорюсь – схема не идеальна: можно было заюзать микропроцессор поменьше, используя сдвиговый регистр, развести получше, да и прошивку можно было написать поинтересней. Но мне было влом возиться. Мультиплексоры я выбрал DG528. У них есть два неоспоримых преимущества. Во первых они управляются сигналами TTL уровня, а во вторых их можно получить нахаляву в качестве инженерных образцов от фирмы MAXIM.
Cуществующий проект можно сказать тут: voltmeter_for_comp_v2.2.rar
В архиве есть 2 проекта в Proteus. Один из них в папке PCB – это проект платы со всеми элементами. Второй в папке Proteus Model for development – это модель, для визуализации работы и отладки прошивки микропроцессора:
На 14ти-сегментные индикаторы выводится имя текущего канала измерения. Если имя длиннее четырех символов, оно выводится в виде бегущей строки.
Если нажать все три кнопки сразу, то выведется мой ник (-MindHunteR-) – уж очень хотелось сделать какое-нибудь “пасхальное яйцо”.
Галерея фотографий процесса сборки и готового девайса (их немало):
[svgallery name=”voltmeter2_2_build”]
Как видите, девайс собирался в корпусе старого CD-ROM’а. В качестве передней панельки была выбрана дырчатая заглушка 5.25″ отсеков корпуса Antec, с накладкой из оргстекла. Чертежей всех этих деталей я не делал. Дизайн был проработан на бумаге, был нарисован схематичный эскиз, но не более; конструкция простая, поэтому не было надобности.
В заключение хочу сказать что проект удался. Измерения точные и нагладные. Надеюсь, статья окажется полезной. Удачи.