2 Digitalteil

RMS Millivoltmeter Digital part

Abb. 2.1: Schaltung des Digitalteils.

Auswertung, Anzeige und Steuerung übernimmt ein Arduino NANO mit einem ATmega328P-Controller. Wir haben hier einen Arduino NANO-Klon aus China, z.B. [9], eingesetzt. Für den Preis ist hierzulande nicht mal ein ATmega328P zu bekommen. Treiber-Inkompatibilitäten mit den dort verbauten billigen CH340G-Chips sollen uns nicht weiter stören, da die USB-Schnittstelle nicht benutzt wird.

Der DC-Ausgang vom Analogteil wird über K1 in den ADC MCP3421 (IC1) eingespeist. Dieser wird über I2C (SDA und SCL) vom Controller sowohl mit Verstärkung 1 und 18Bit-Auflösung konfiguriert als auch periodisch ausgelesen.

Zur Anzeige wird ein 2x 16-Zeichen Standard-LCD verwendet. Mit R5 kann ggf. die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung angepasst werden, etwa 47Ω oder kleiner. R6 erlaubt die Kontrasteinstellung der Anzeige.

Die Messbereiche (Range 1 bis 6) werden mit positiven Pegeln +5V an K2 (Range select) gewählt. Da die Ports PD0 (RX0) und PD1 (TX1) beim NANO keinen sauberen Low-Pegel abgaben, mussten mit T1 und T2 zusätzliche Schaltfunktionen eingefügt werden.

Die Bedienung erfolgt über vier Tasten

  1. Mode: Wechsel der Betriebsarten
    Spannungsmessung 2mVRMS…200VRMS,
    Spannungspegelmessung (dBu bezogen auf 775mVRMS an undefinierter Last),
    Spannungspegelmessung (dBV bezogen auf 1VRMS an undefinierter Last),
    Leistungsmessung (dBm bezogen auf 775mVRMS an 600Ω Last = 0dBm),
    Relativpegelmessung (dB oder % bezogen auf einen frei wählbaren Pegel),
    Setup.
  2. OK: Verschiedene Funktionen je nach Betriebsart
    Zuschalten eines 10:1-Tastkopfes bei der Spannungs- oder Pegelmessung,
    Setzen eines Referenzpegels bei der Pegelmessung,
    Durchtakten oder Abspeichern im Setup.
  3. Up: Je nach Betriebsart
    Messungen: Wahl der Messbereiche,
    Setup: Einstellen von Werten.
  4. Down: Je nach Betriebsart
    Messungen: Wahl der Messbereiche,
    Setup: Einstellen von Werten.

Details sind in der Bedienungsanleitung im Download zu finden.