USB DCパワーメーター

この記事では、USB DC電力計の開発について説明します。



提示された電圧計回路とPIC18F2550マイクロコントローラーのファームウェアに基づいて、一定抵抗の回路に電力を供給するUSB​​プログラムが作成されました。 コンスタントエネルギーメーターはまれで高価なため（ロシアでは2万〜3万ルーブル、中国およびインドでは6〜1万ルーブル）、私たちは研究所の研究に適したメーターを作成することにしました。コンポーネントごとに400ルーブル以下。 設計が異なるが同じ出力の電気モーターの回収エネルギーを測定および比較するためのカウンターを作成しました。また、風力発電機、ソーラーパネル、その他のDC電源から受け取ったエネルギーのメーターとして使用することもできます。 書かれたプログラムは、kW * hだけでなく、W * h、W * sなどもカウントできます。

組み立てられた回路には分圧器が含まれ、これも計算された抵抗でした（赤で強調表示）



USBプログラムに入力されたもの（赤で強調表示）：



電圧係数の値は青で強調表示され、ここに示されている式に従って測定前に取得できます： bit.ly/1oNddey 。 または、マルチメーターを使用してバッテリー電圧を選択します。つまり、マルチメーターでバッテリー電圧を測定してから、電圧計を入力して、USBプログラム（メーターを使用）がマルチメーターと同じバッテリーで同じ電圧を表示するようにします。

分圧器の抵抗値は、大電流と低電流の両方を送信するために選択できます。 5ボルトを超える電圧を供給する場合、マイクロコントローラに5ボルトを超える電圧を供給することができないため、分圧器が必要です。したがって、分圧器が必要です。

プロテウスの回路は鉄で作られた回路とは異なることは注目に値します。 VCC（赤いUSB配線）は1フィートではなく、PICの20フィートになります。 また、プロテウスのスキームでは、8本と19本の脚は描かれていませんが、グランドでは8本または19本（オプション）を地面に持っていかなければなりません。




マイクロコントローラーのファームウェアを変更して、マイクロコントローラーが回路内の電流値を測定し（電流センサーを使用）、USBプログラム自体に入力し、回路抵抗が手動で消えるようにすると、カウンターを改善できます。



USBプログラムが機能するには、 Framework 4.0以降のバージョンがインストールされている必要があります。 Windows 7または8でUSBプログラムを有効にする場合は、管理者から有効にする必要があります。

USBプログラムは、接続されているカウンターを無制限に処理できます。これを行うには、プログラムを開き、リストからHID互換デバイス（黒で強調表示）を選択します。 デバイスは、コンピューターに含まれる順にリストされます。



USBプログラムでは、ノイズ電圧しきい値（緑色で強調表示）を設定することもできます。これは、例の0.05 Vでノイズしきい値に選択された値を超えないすべての値を0ボルトとしてカウントします。


Windows XPでは、プログラムが動作しない場合があります。 これを行うには、DCエネルギーメーターの反対側のイベントログをクリアします 。クリア方法と、 ここに記載されている場所をクリアします 。

DCエネルギーを計算するためのUSBプログラムのアルゴリズム：

USBプログラムは、マイクロコントローラから測定された電圧を受け取り、それを入力抵抗で除算し、電流が取得されます。 その後、測定された電圧に電圧マルチプライヤの入力値が乗算され、実際の電圧が取得され、分周器の前のカウンタに供給されます。 この実際の電圧に電流を掛けて時間をかけて積分すると、エネルギー値が得られます。

USBプログラムへのリンク：

yadi.sk/d/CMS6Up4ZJzDYf

USBプログラムC＃のソースコードへのリンク：

github.com/neremin/USB_Voltmeter

Proteusの回路シミュレーション、およびクォーツ20 MhzのPICコントローラーファームウェアへのリンク：

yadi.sk/d/c76mzfURM9PqG

クォーツ4 Mhzのファームウェアソース（asm、c）およびファームウェアへのリンク：

yadi.sk/d/wA4p7RFjM9Qk2

USBプログラム開発：

ニコライ・エレミン

プロジェクト管理：

ジュリアン・バリシュニコフ

謝辞：

Moty Mizrachiは、彼のWebサイトでのUSB電圧計の無関心なプレゼンテーション、および通信のヒントについて説明します。
Roman VerinskyとVitaly Pavlovが、マイクロコントローラーのはんだ付けとフラッシュに関する無私の助けとアドバイスを提供してくれました。
Vitaly Azarov、式に関する無関心なアドバイスと、DCエネルギーを測定するための回路の構築。
ハードウェアの回路の無関心なチェックと、20 MHzクォーツのファームウェアのパッチ適用を急いでください。
鉄の完成したサーキットの無私の写真のためのアレクサンドラ・メジヤニコバ。