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Bls_Hein

Raspberry Pi: Voltmeter mit anschaulicher farbiger Anzeige [e-post][130383-I]

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October 23, 2013
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Mit einem AD-Wandler und einigen Bauelementen auf einer kleinen Platine wird der Raspberry Pi zu einem Voltmeter mit einer farbigen Anzeige. Sie können Gleichspannungen von 0 bis 5 V oder größer (nach einer entsprechenden Messbereichserweiterung durch Vorwiderstände) messen . Neben der Digitalanzeige erfolgt auch eine quasianaloge Darstellung eines Spannungswerts.

Das Programm für den Mikrocontroller wurde in Python unter Verwendung von PyGame entworfen Schließlich entstanden zwei Programmversionen.

In beiden Fällen kommuniziert ein Raspberry Pi über einige seiner GPIO-Pins mit einem 8-Bit-A/D-Wandler TLC 549 und zeigt dann die Messwerte auf dem angeschlossenen Bildschirm an.

Fig1 zeigt einen Screenshot zu der ersten von beiden oben erwähnten Programmversionen. Zusätzlich zu der Digitalanzeige einer Messspannung ist eine quasianaloge Balkenanzeige vorhanden. Es lassen sich außerdem mithilfe von zwei Tastern zwei Messwerte als Digitalwert und als Markierungsstrich speichern und bei Bedarf wieder löschen.

In der zweiten Version wird wie in Fig2 ein Voltmeter mit Zeiger simuliert. Zusätzlich wird der jeweilige Messwert darunter in Ziffern dargestellt. Auch in diesem Fall lassen sich zwei Messwerte speichern, indem man einen von drei Tastern auf der Zusatzplatine mit dem TLC549 betätigt. Dabei wird jeweils über der Skala eine Markierung vorgenommen. Die beiden gespeicherten Messwerte und die Markierungen lassen sich ähnlich wie oben bei Bedarf auch wieder löschen.

Fig3 zeigt, was im LXTerminal einzugeben ist, damit man die abgebildete Darstellung erhält. Man wählt dazu zuerst eine der angebotenen Hintergrundfarben, z. B. wie hier „white“(weiss) darauf die Vordergrundfarbe für den „Zeiger“, hier im Bild „red“ (rot), die Skala und die Messwertanzeigen. Danach gibt man eine Bezeichnung für die Darstellung ein und wählt schließlich einen Faktor für ihre Größe auf dem Bildschirm. In Fig3 ist dies der Faktor 0.7

Fig4 zeigt, welche Eingaben im LXTerminal zu machen sind, damit eine Messspannung am Eingang des TLC549 durch den Raspberry Pi in blauer Farbe auf gelbem Hintergrund dargestellt wird.

Die Zusatzschaltung für einen Raspberry Pi in Fig5 besteht aus einem TL549 mit einem Spannungsteiler am Analogeingang desselben. Mit den abgebildeten Miniaturtastern „HOLD1“ und „HOLD2“ lässt sich wie oben erwähnt während einer Messung ein bestimmter Anzeigewert speichern, was jeweils auch durch eine Markierung über der jeweiligen Skala veranschaulicht wird. Beide gespeicherte Werte können mit dem Taster „RES“ wieder gelöscht werden, damit z. B. zwei andere Werte einschließlich der dazugehörigen Markierungen angezeigt werden können.

Die Zusatzschaltung für den Raspberry Pi  findet bequem Platz z. B. auf einer kleinen Platine mit Lochraster. Diese kann z. B. auf den GPIO-Port der Mikrocontrollerplatine aufgesteckt werden. Die 3,3V werden von der Platine des Mikrocontrollers bereitgestellt.

Der Messbereich lässt sich durch Vorschalten von weiteren Widerständen erweitern. Das Programm in Python ist dann entsprechend zu ergänzen.

Die aktuellen Programmversionen simulieren die Messgeräte auf dem Monitor noch anschaulicher als die ersten.

With a little extra on a circuit board of the Rasperry Pi is a voltmeter with a color display . It was designed in Python using Pygame two program versions.

A rectangular voltage meter with digital display and a bar graph . (Fig. 1)

A voltmeter with a digital display and a vector representation ( Fig. 2)

When the program starts , the user first specifies a background color, foreground color , the name for the simulated voltmeter and the size of the display by entering a factor . ( Fig. 3) or also ( Fig. 4)

The additional circuitry ( Fig. 5 ) consists of a TLC549 with an upstream voltage divider. Use the buttons and HOLD1 HOLD2 a measured value on the screen is stored during the measurement. In addition to the scale applied over a label.
The RESET button previously stored readings and the markers can be deleted.

The additional circuit (Fig5)fits on a small board that is plugged at the GPIO interface .
The measuring range can be extended by additional resistors

 

Avec un peu plus sur un circuit imprimé le Raspberry Pi est un voltmètre avec un écran couleur . Il a été conçu en Python en utilisant Pygame deux versions du programme.

Dispositif de mesure de tension rectangulaire avec affichage digital et d'un diagramme . ( Fig. 1 )

Un voltmètre avec un affichage numérique et une représentation vectorielle (Fig. 2)

Lorsque le programme démarre , l'utilisateur spécifie une première couleur d'arrière-plan , la couleur d'avant-plan , le nom du voltmètre simulé et la taille de la fenêtre en entrant un facteur . ( Fig. 3 ) ou encore (figure 4)

Le circuit supplémentaire ( fig. 5 ) est constitué d'un TLC549 avec un diviseur de tension en amont . Utilisez les boutons et HOLD1 HOLD2 une valeur mesurée à l'écran est stockée pendant la mesure. En plus de l'échelle appliquée sur une étiquette.
Le bouton RESET précédemment stockée lectures et les marqueurs peut être supprimé.

Le circuit supplémentaire(Fig5) tient sur une petite carte qui est branché à l'interface GPIO .

La plage de mesure peut être prolongée par des résistances supplémentaires.
 

 

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