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Voltímetro digital con pic 16F873A

 


Con un sencillo circuito y un microcontrolador pic, modelo 16F873A, hemos diseñado este voltímetro digital como complemento a cualquier fuente de alimentación. La tensión medida va desde 0 hasta 99,9 voltios en corriente continua. La visualización es una pantalla lcd de 2x16.
Cualquier pantalla lcd 2x16 que lleve el controlador Hitachi HD44780 o compatible (datasheet del controlador Hitachi HD44780) podrá servir para visualizar la medida en voltios. El circuito se basa en el conocido microcontrolador pic de la casa Microchip 16F873A (datasheet de la familia de controladores 16F87XA).
 

Pasamos a comentar el esquema eléctrico, que como se puede observar es bastante sencillo.

Lo primero que tenemos que saber es que nuestro pic sólo admite tensiones de 5 voltios como máximo en sus entradas, entonces ¿como podemos medir tensiones superiores?; muy sencillo, con un divisor resistivo.

Hemos construido un divisor resistivo en el pin de entrada al pic, (si no sabes hacer un divisor resistivo pincha aquí), en este caso la entrada está conectada a la pata 2 (RA0) mediante un divisor resistivo formado por los componentes R8, C3, y el trimmer R9.

Este divisor resistivo multiplica la entrada por 0,01 voltios. Es decir, que si aplicamos una tensión en el conector de entrada CON1 de 12 voltios, en la salida del divisor resistivo, concretamente en la pata RA0 tendríamos una tensión de 12x0,01=0,12 voltios.
Esta multiplicación por 0,01 se consigue mediante el ajuste del trimmer R9, ajuste que veremos más adelante.
Hemos utilizado una comunicación de 4 bits, para mostrar los datos en la pantalla . El pin de la pantalla RW ha de ir conectado a masa. Así mismo, el contraste del display LCD (V0) se hace mediante la resistencia ajustable R2 de 10K, con sus extremos conectados, uno al polo positivo, y otro al polo negativo.

Nuestra pantalla tiene luz de fondo, o backlight, por lo que el led, o leds que la iluminan estan regulados por la resistencia variable de 1K, R3. La resistencia R4 tiene como misión proteger los leds para prevenir que asuman más corriente de la necesaria, lo que podría llevar a su destrucción.


Ahora vamos a ver como ajustamos nuestro pic para que mida en una escala desde 0 hasta 1023, (se entiende hata 102,3 voltios) es decir y obviando la primera cifra desde 0 hasta 99,9 voltios, ya que hemos quitado la primera cifra y hemos puesto una coma antes de la última, la medida es en corriente continua.
Para ello tenemos que actuar sobre la tensión de referencia del pic, en la pata 5 marcada como RA3. Para ello damos tensión al circuito (5 voltios) debemos de colocar un tester ente el punto TP1 y la masa del circuito y girar lentamente el trimmer ajustable marcado como R6 de 500 ohmios hasta leer en el tester 1,023 voltios, que será la medida máxima que podemos aplicar a la entrada de la pata RA0.

Ahora ajustamos el divisor resistivo de tal manera, que tengamos exactamente 100 veces menos en la salida de dicho resistor resistivo con respecto a la entrada. Para ello damos tensión al circuito, ponemos una tensión de entrada en el conector CON1 y giraremos lentamente el trimmer R9 hasta leer en el display lcd la tensión que estemos aplicando a la entrada.
Como ya sabemos, cuando tengamos una tensión de entrada en el CON1 de 99,9 voltios, tenemos en la salida del divisor resistivo una tensión de 0,999 voltios, muy lejos de los 5 voltios que nos permite como máximo el pic. Sin embargo más allá de la tensión de 1,023 coltios la tensión visualizada el display marcara 02,3 que significa, si ponemos el primer dígito, 1023 que es lo máximo que puede medir el pic según el ajuste efectuado en la pata de referencia 5 (RA3).

El circuito como ya hemos comentado se alimenta con 5 voltios de corriente continua y el consumo es de apenas 20 miliamperios.

El esquema eléctrico con el pic como protagonista. Pincha sobre la imagen para verla en grande.

 

Circuito voltímetro digital con pic 16F873A

El código .hex está comprimido con el programa gratuito WinRAR. Necesitas WinRAR para descomprimirlo y la clave para verlo es www.kemisa.es

Si no sabes programar microcontroladores aquí tienes la información.

A partir de aquí con el esquema ya hecho y el circuito probado podéis crear vuestra propia placa de circuito impreso según vuestras necesidades de espacio.

 

Foto del voltímetro digital con pic 16F873A

Una foto del prototipo del voltímetro digital con el pic 16F873A que acabamos de describir en este artículo.

Si no sabes hacer circuitos impresos pincha aquí.