Ваттметр, вольтметр, амперметр на ADE7756

[Grishanenko]

Наконец-то (почти, осталось придумать какой БП использовать) собрал ваттметр.
Пришлось 3-й раз перечитать статью и всю тему, чтобы осмыслить логику работы клавиатуры. Понять невозможно, можно только запомнить что, где и сколько раз жать. Ужас!
Если вдруг будете делать новую версию прошивки - добавьте в меню калибровок значения констант. Будет видна реакция на клавиатуру (сейчас, как и написано в описании версии 5.8, показания мощности скачет то вверх, то вниз, приходится долго ждать стабилизации) и пригодится записать его на бумажку, на случай внезапного сброса калибровок, потом достаточно будет ввести его вручную. Примерно так:
-----
U=64.2*Ku=224.8V
Ku=3.503
-----

Вычитал про возможность измерения мощности за год. Конечно, это хорошо... Но я только за вчерашний вечер поймал 3 перезагрузки при подключении тестовой нагрузки ~50 Вт. (Над этим еще поработаю). А если добавить различные сбои и отключения, то все это теряет смысл без резервной батарейки или записи последних показаний в ЕЕПРОМ с последующим восстановлением после сбоя. Но, после перезагрузки будет стартовый экран и ожидание нажатия кнопки. В это время мощность ведь не подсчитывается? Упс...

[Grishanenko]

Все оказалось не так просто, как хотелось бы.
Ситуация такая. Подключаю нагрузку в виде самого мелкого трансформатора (9V 0.1A). Вижу потребление 0.6-1.2 Вт (с разными трансформаторами). Потом отключаю его. Нужно обычно не больше 5-и отключений-подключений чтобы ваттметр перезагрузился. Причем, не делать искрение, а подключить, подождать пяток секунд, отключить, подождать еще пяток секунд и т.д. Зависает именно при отключении. А если не зависает, то на дисплее иногда можно увидеть как ток подскочил от 2 до 37А и напряжение может прыгнуть до 600 В.
Что сделал:
01. Использовал для питания ваттметра БП с другим трансформатором
02. Подключил напрямую импульсную 5V зарядку
03. Увеличил конденсаторы после 78L05 до 1000+1000+100 мкФ (низкоимпедансные). Перед стабилизатором 1000x16 обычный.
04. Поставил после предохранителей варистор 10D471
05. Поставил после 78L05 супрессор на 5V
06. Поставил после 78L05 мелкий стабилитрон 5.1В
07. Отключил резистор 2МОм
08. Отключил цепь к токоизмерительному резистору.
Т.е. сейчас электроника ваттметра связан с сетью 220В только земляным проводом. Но индикация тока и напряжения все равно иногда зашкаливает при отключении нагрузки.
Какие еще варианты?
Вот моя разводка:
http://ljd-02-3v02.narod.ru/photos/WattMeter_01.png
Самое интересное что можно отключить ваттметр от 220В и включить только собственный БП. После этого, в большинстве случаев этот самый БП можно на долю секунды отключить от сети и снова включить, иногда даже приглушится подсветка дисплея, но ваттметр не зависнет...
А при отключении измеряемого трансформатора, подсветка может даже не моргнуть, но на дисплее высыпятся кракозябры.
Резистор по цепи измерения напряжения у меня составной. На плате 200к, а непосредственно к держателю предохранителя подпаяна пара 1М 0.125 Вт.

---добавка---
09. Замкнул токоизмерительный вход на землю.
10. Убрал диод 1N4007, которым шунтировал 78L05 (для защиты от напряжения программатора на выходе).
11. Исключил из цепи токоизмерительный резистор.
12. Добавил диод от reset к +5V - нет, убрал.
Сделал проверку с нагрузкой в виде проволочного резистора 1к 50Вт (которым калибровал ваттметр) - тоже зависает. Даже чаще чем с трансформатором.

[Grishanenko]

13. Убрал сетевой БП, подключил ко входу диодного моста батарею из 3-х Li-Ion элементов (12В).
14. Отпаял нижнюю часть земляной перемычки, которая идет от кварцев, и подключил ее проводком рядом с 78L05 (на выходной конденсатор).
15. Отпаял земляной проводок, идущий от платы с шунтом, от самой левой земляной точки основной платы. Подключил проводок с крокодилом и ткнул его на земляной контакт, находящийся над 3-й слева кнопкой. Число перезагрузок сократилось.
16. Перекинул крокодил на аноды диодного моста = ЕСТЬ! Перезагрузить не получилось. Подключился к минусу конденсатора на входе 78L05 - норма. Показания тока при подключении и отключении нагрузки почти не скачут. Вот как может быть что на одной стороне самого большого полигона есть чувствительность к помехам, а на другой - нет?
17. Отпаял дополнительные конденсаторы = норма.
18. Отпаял супрессор и стабилитрон = норма, но ток стал прыгать чуть сильнее. Максимум я увидел 1.6А (напомню что шунт все еще отключен, только земляная связь).
19. Вернул перемычку к кварцам = норма. Более того, пропали броски тока при переподключении нагрузки.
20. Вернул диод, защищающий 78L05 = норма.
21. Отключил АКБ, вернул трансформатор = норма.
22. Обрезал дорожки и пустил перемычку на аноды диодного моста. Подключил землю снова на левую точку платы. Увидел ток 45 А и напряжение 160 В.
23. Перекинул проводок на минус конденсатора перед 78L05. Земля в левой точке платы. Увидел ток 85 А.
http://ljd-02-3v02.narod.ru/photos/WattMeter_02.png
24. Тот же проводок, но взял более толстый. На 3-м переподключени нагрузки получил перезапуск ваттметра... Потом увидел ток 25А.
25. Подключил землю всего лишь на другую сторону проводка (т.е. на минус конденсатора перед 78L05) = все отлично. Ток всегда в пределах 0.001-0.003А, зависаний и перезагрузок нет.

На сегодня хватит. Я правильно понял что подключать землю нужно как можно ближе к 78L05, а ADE подключать в ту же точку перемычкой, для исключения воздействия чужих токов? Хотя, будет воздействие тока, потребляемого самОй ADE...

[Grishanenko]

Продолжаю играться с землей ваттметра.
Соединил земляной провод от платки с шунтом и земляной провод от ADE и ищу для этой парочки удачное место:
Минус входного конденсатора = 0.183
Земля 78L05 = 0.937, 0.961, 0.152, 1.592
Минус выходного конденсатора = 7.522, 0.590, 0.808, 0.413
Аноды диодного моста = 1.449
Минус входного конденсатора = 4.671, 0.560, 0.390, 1.099
Аноды диодного моста = 0.003
Если в строке указано только одно значение - это не значит что я увидел его сразу и прекратил изыскания. В каждом случае переподключал нагрузку пока чуть-чуть не уставал от этого увлекательного занятия. И записывал все значения, отличные от естественного фона.
И за все это время не было ни единого зависания или перезагрузки устройства, кракозябры и лишние символы тоже на дисплей не вылазили.

Похоже что победитель - анод диодного моста. Самое интересное что это все реакция на подключение/отключение десятка маломощных трансформаторных БП и калибровочного резистора 1 кОм 50 Вт. Слабенький (1 кВт) утюг наш ваттметр почему-то упорно игнорировал.
Мораль: полигоны - зло. Сделать правильную звезду куда проще и понятнее, чем залить помехоустойчивый полигон, пусть у него будет и огромная площадь.
Касательно данного ваттметра: для ADE нужно делать собственный земляной островок и потом искать для него наиболее удачное место подключения.

[Yuriy.v]

Здорово ! С огромным интересом читаю ваши эксперименты с ваттметром. В собранной мной данной конструкции очень часто происходит сброс , но я такие опыты не ставил, хотя много им занимался. Сейчас,читая ваши сообщения воодушевлённый вашими достижениями допаиваю ещё одну плату. Поделитесь пожалуйста рисунком с вашими изменениями ! У меня ещё приходится перепрошивать МК если нечаянно нажать сброс во время когда показывает напряжение,ток,мощность .(напряжение перестаёт измерять) В своей конструкцией (фотки есть выше ), я поставил автоматы для защиты при испытании подключаемых устройств. Очень хотелось бы дополнительно функцию появления напряжения на свободном выводе МК при превышении заданного тока. Для управления отключением нагрузки.

[Grishanenko]

Гы. А я как раз дописываю текст впечатлений и хотелок от полусобранного ваттметра. Про коварный сброс там тоже есть
Ваша хотелка чуть проще. Даже если не получится уговорить автора (а ведь нужно сделать отдельные пункт меню с установкой порога и временем реакции, чтобы не отключить нагрузку при зарядке конденсатора мощного импульсного БП и нужно предусмотреть возможность сброса этого статуса по времени или только вручную), то можно подключиться к светодиоду. По интервалу между его миганиями можно вычислить мощность. А там или собрать аналоговую схему или прицепить что-то типа Tiny13, если не нужно оперативное изменение порога. Но я бы тоже не отказался от такой возможности. Вплоть до подключения к этому самому выводу буззера, который просигналит что измеряемая нагрузка вышла из режима.

В печатку изменений не вносил, только подрезал дорожки, как на второй картинке. Выложить могу, но я развожу в программе TraxMaker-2000 (из названия должно быть понятно сколько лет я ее использую). SL у меня как-то не прижился. Могу только экспортировать как Gerber. SL6, вроде, понимает его.

Продолжу наблюдения.
Если в счетчике нажимать сброс, то периодически (2-3 раза из 10-и) выстреливает мгновенная мощность ~50 Вт, которая потом десяток минут рассасывается в показателе средней мощности за все измерение.
В счетчике ровно в 10 минут подсветка гаснет и не включается кнопкой до 11-й минуты. Если ее включить на 11-й (или позже) минуте, то выключится она на ближайшей 10-й минуте часа. Т.е если включить в 1:11, то выключится в 2:10, если включить в 3:08 - выключится в 3:10. Баг.

Управление подсветкой совсем не действует на странице ваттметра. Помню, в теме автор уже писал что это из-за кнопки установки нуля, но это не удобно.

Мой вариант кнопок:
1. Управление подсветкой: Включена всегда, включена 10 минут (при выборе - мерцает 2-3 сек для понимания что выбран этот режим), выключена всегда. Действует только на страницах счетчик и ваттметр. В калибровках выполняет функцию "сохранить".
2. Переход между страницами: Счетчик, ваттметр, инфо, калибровки. Переход между параметрами P, U, I, T в калибровках.
3. Влево. Действует как уменьшение в калибровках и как установка нуля в ваттметре.
4. Вправо. Действует как увеличение в калибровках. Выполняет функцию входа в калибровки, если находиться на соответствующей странице.
Ничего не забыл?

Еще предложение: отключать измерения в меню "калибровки". Я бы зафиксировал их на момент входа в режим калибровки. Проще записать/запомнить сколько было на внешнем вольтметре в момент входа, чем гоняться медленными кнопками за нестабильной сетью и параллельно пересчитывать (или у всех есть эталонные ваттметры?) на калькуляторе P=U*U/R и I=U/R.
Кнопка установки нуля в ваттметре - злая шутка. Случайно нажал - выкручивай предохранители и жми кнопку установки нуля еще раз. Может задействовать дисплей?
-----
Set U=0 & I=0 ?
< No Yes >
-----
Двойное нажатие влево тогда не установит ноль.
Аналогично сделать и со сбросом счетчика.

Второй вариант кнопок:
1. Управление подсветкой: Включена всегда, включена 10 минут (при выборе - мерцает 2-3 сек для понимания что выбран этот режим), выключена всегда. Действует только на страницах счетчик и ваттметр. На остальных оперативное изменение просто не требуется. Нет смысла засорять код.
2. Переход между страницами: Счетчик, ваттметр, инфо, калибровки. Переход между параметрами P, U, I, T, Exit в калибровках.
3. Влево. Действует как уменьшение в калибровках.
4. Вправо. Действует как увеличение в калибровках. Выполняет функцию входа в калибровки, если находиться на соответствующей странице. Длительное нажатие (если нажата после 3-х циклов измерения, которые до 2-х секунд) приведет к появлению окошка запроса установки нуля на странице ваттметра и сброса на странице счетчика.

Если находимся в калибровках, то кнопка 2 переключает параметры. Если вправо и влево не жмем, то ничего не происходит, просто переключение. Если коэффициент был изменен, то при нажатии кнопки 2 появится окошко с запросом:
-----
Ku=3.553 Save?
< No Yes >
-----
Так пропадает необходимость задействовать кнопку (вспомним какую?) для сохранения.
Для возможности выхода, без привлечения чужих кнопок, добавляем в список P, U, I, T пункт Exit. Жмем на нем вправо - выходим.

Получается что для подсветки своя кнопка. Для перехода между страницами и параметрами своя. Изменение параметров - вправо/влево. Единственное двойное назначение кнопки - вправо (сброс, установка нуля, вход, выход).

Последний раз редактировалось Grishanenko Вс июл 02, 2017 20:27:57, всего редактировалось 2 раз(а).

[Yuriy.v]

Предложения хорошие,заманчивые,только как сделать такую прошивку. В прошивках я слаб. Ваши изменения хоть скрином, или рисунком,чтоб только увидеть что куда подключать.

[Grishanenko]

Исходники прошивки есть только у автора устройства. Ранее он писал что не планирует их публикации. Так что кроме него никто эти изменения внести не сможет. Только писать свою прошивку с нуля.
Про доработку платы - я уже ранее выкладывал картинки:
http://ljd-02-3v02.narod.ru/photos/WattMeter_01.png
http://ljd-02-3v02.narod.ru/photos/WattMeter_02.png
Сейчас переставил перемычку чуть по-другому:
http://ljd-02-3v02.narod.ru/photos/WattMeter_03.png
Чтобы понять актуально ли это для Вас - выпаивайте R2 и R9 (по схеме в статье). Останется только земля. Если ваттметр будет перезагружаться при отключении/подключении нагрузки - тогда уже нужно будет искать правильное место для подключения земли.

[Grishanenko]

Прихожу я с работы и что вижу?
11.05:48
Это как? Аптайм чуть больше суток. Нолик потерялся (или день продублировался). Должно быть:
01.05:48
Посмотрим что будет через сутки: 12 или 22. Естественно, если не перезагрузится.

[Yuriy.v]

Пробовал и я экспериментировать с перемычкой.Толку мало,наверное реже стали сбросы, но всё равно часто. Пробовал резать общий,которую часть перемыкал,ещё реже стали сбросы. Примерно каждый седьмой, девятый раз включение нагрузки приводит к сбросу...

[Grishanenko]

Все равно это часто. У меня уже 2 суток без перезагрузок. Хотя, не могу сказать что сильно гоняю. Но подключаю то одно устройство, то другое. Ваша нагрузка какая? Или проблема с разными?
Покажите печатку и схему перемычек. Может что подскажу.

Сейчас показывает:
12.06:37
Получается что не добавляется ноль перед однозначным числом дней.

И еще вычитал:
Возможность непрерывного измерения мощности, средней мощности и энергии (1 экран) в течение периода до 1 года с автозаморозкой показаний на экране по достижении 1 суток, 30 дней и 365 дней. При разморозке по истечении 1 и 30 суток цикл измерения продолжается в фоновом режиме, возобновить индикацию можно кнопкой "Влево" (backlight).
Т.е. я подхожу к ваттметру и должен посветить на него фонариком, чтобы увидеть какое показание застыло через сутки? А уже потом нажать кнопку включения подсветки и сбросить их... странно это.

[Yuriy.v]

Добрый вечер ! Что то я могу добиться нормальной работы. Сбрасывает примерно каждое пятое подключение. Моё устройство, фотки на 19 стр. Пробовал общий провод в разные места подключать. Прошивку бы подправить.

[Grishanenko]

Повторюсь:
Покажите печатку и схему перемычек. Может что подскажу.
Фотки видел, но печатка только на одной и очень мелко. Сделайте скрин из используемой программы разводки, чтобы было понятно что куда подключено.

У меня был аптайм 5 суток. Подключал пару десятков разных устройств. Много часов гонял нагрузки с двигателями (220V DC с управлением симистором) Потом энергетики на час вырубили электричество... А перезагрузок не было совсем.

[Yuriy.v]

Перемычек нет,всё запаял как и было т.к. от перемычек положительного результата не добился. Вот печатка, какие мысли? Очень как то общий провод разведён ! Что подскажите ?

Вложения

v1.lay6

(337.4 KiB) Скачиваний: 682

[Grishanenko]

Что сразу заметил - потеряна связь между pin11 ADE и pin15 Mega

По перемычкам.
Синее - лишнее, обрезать.
Желтое - бросить проводками. Только не толщиной 0.1 мм, а обычным монтажным проводом. Подписал их для возможности обсуждения.
http://ljd-02-3v02.narod.ru/photos/170716_01.png

Я бы сначала обрезал только часть дорожек и задействовал только 1 и 4. Потом 3. Потом 2. Потом 5.

[Yuriy.v]

Несколько вечеров экспериментов, испробовал много вариантов,но как ни обидно, положительного результата нет ! pin11 ADE и pin15 Mega не соединял, это же только индикация ? Или нужно обязательно соединить?

[Grishanenko]

Очень жаль. И все же, напишите подробно с какой нагрузкой происходят перезагрузки. Абсолютно со всеми или...

[Yuriy.v]

Сброс происходит со всеми нагрузками. Разной мощности и видом. Иногда даже при невключенном автомате подключения нагрузки. Буду пробовать ещё. Если у вас получилось , то значит и у меня должно заработать нормально.

[Grishanenko]

Yuriy.v писал(а):

Иногда даже при невключенном автомате подключения нагрузки.

Расшифруйте, пожалуйста. Это как? При подключении только одного провода к нагрузке?

[Yuriy.v]

При отсутствии нагрузки, в момент касания отвёрткой провода идущего на шунт . Происходит сброс.