Трехканальный ампер/вольтметр

 

Прибор предназначен для мониторинга локальных источников электропитания, наподобии "зеленых" электростанций. Но может использоваться и в качестве трехфазного счетчика электроэнергии, при наличии дополнительного трехфазного выпрямителя с выходным сопротивлением 300 кОм.

Колодка подключения линии связи

Кроме сигнальных (A, B, gnd), имеет ввод питания микроконтроллера, которое тот может получать исключительно с линии связи.

Вольтметр

Четырехконтактная колодка в левом нижнем углу платы имеет следующие контакты:

1. общий провод (0);
2. вольтметр 1;
3. вольтметр 2;
4. вольтметр 3.

Вольтметры двухдиапазонные и имеют автоматический переключатель диапазона 0..25 / 0..100 Вольт постоянного тока. Переключение диапазонов независимое.

Входное сопротивление - 100 кОм.

Амперметр

Шестиконтактная колодка в правом нижнем углу платы - независимые входы трех амперметров.

Входы имеют гальваническую развязку на напряжения до 600 Вольт. Максимальный измеряемый ток по каждому входу 5 А постоянного (передается со знаком) и переменного (передается как прямой) тока.

Внутреннее сопротивление амперметров порядка 1.5 миллиома.

Контакты:

1. - амперметра 1;
2. + амперметра 1;
3. - амперметра 2;
4. + амперметра 2;
5. - амперметра 3;
6. + амперметра 3.

Порт расширения

Для подключения дополнительных датчиков и реле на плате присутствует шестиконтактный разъем. Назначение его выводов:

1. 0 (общий провод);
2. +5В питания для датчиков;
3. принудительный сброс микроконтроллера;
4. pin 1;
5. pin 2;
6. pin 3.

Индикация

Для локального ("на глаз") отображения наличия напряжения на контролируемых линиях, вверху платы установлены три светодиодных индикатора, сигнализирующих о том, что оно лежит в допустимых (см. настройки) пределах.

Плата имеет светодиодный индикатор обмена данными с мастером. Светодиод загорается во время ответа устройства, что сигнализирует о его нормальной работе в составе системы.

Однако, сигнализацию можно и отключить, если плата используется в бытовой системе и мерцание светодиодов ни к чему.

Настройки

Любое изменение в настройках прибора требует предварительной передачи ему команды разблокирования памяти. Это служит дополнительным и надежным фильтром для противодействия возможным помехам в канале связи (и без того имеющем 2 уровня контроля целостности пакетов). Вместе с командой передается время в секундах, на которое устройство будет разблокировано. Ограничение по времени гарантирует автоматическое "запирание" настроек по истечению срока действия команды.

Настройки пороговых значений позволяют минимизировать трафик от устройства к серверу, исключая незначительные изменения.

Фильтр отчета по датчикам

Если часть сенсоров не используется, отчет об их состоянии можно отключить, поменяв битовую маску в регистре 0:

1. вольтметр 1;
2. вольтметр 2;
3. вольтметр 3;
4. амперметр 1;
5. амперметр 2;
6. амперметр 3;

Порог значения амперметров

Записавается в регистр 1 для каждого канала отдельно.

Формат команды: один байт - индекс канала (0..2) + два байта значения.

Порог значения вольтметров

Записавается в регистр 2 для каждого канала отдельно.

Формат команды: один байт - индекс канала (0..2) + два байта значения.

Номинальное напряжение на канале

Записывается в регистры 3 (минимум) и 4 (максимум), для каждого канала по отдельности. Формат команды аналогичен предыдущим.

Индикация

Настраивается одной битовой маской (или два байта - с яркостью):

1. вольтметр 1;
2. вольтметр 2;
3. вольтметр 3;
4. обмен данными.

Сводная таблица команд

Протокол обмена данными с устройством.

Запросы
команда	данные	описание
g		Запрос наличия любых изменений в данных. Приоритет ответа: пин, ток, напряжение, температура.
R		Полная перезагрузка устройства.
r		Сброс портов и состояний.
S		Сброс портов и состояний.
i		Запрос модели устройства.
p		Запрос состояния логических входов/выходов.
a		Запрос значения тока в нагрузке. Вместе с командой может быть передан номер интересующего амперметра.
v		Запрос значения напряжения. Вместе с командой может быть передан номер интересующего вольтметра.
Z	длительность	Разблокирование памяти устройства для записи. Передаваемый дополнительный байт - количество секунд, в течении которых можно будет записывать настройки. Если длительность равна нулю, запись запрещена.
Запросы, требующие предварительной разблокировки памяти
команда	данные	описание
I	новый адрес	Изменение адреса устройства.
M	#регистра + значение	Запись настроек в EEPROM. 0 - аналоговый отчет + 1 байт маски. 1 - порог изменения амперметра. 1 байт - индекс + 2 байта - значение. 2 - порог изменения вольтметра. 1 байт - индекс + 2 байта - значение. 3 - минимальное напряжение. 1 байт - индекс + 2 байта - значение. 4 - максимальное напряжение. 1 байт - индекс + 2 байта - значение.
l	1 байт маски или 1 байт маски + 1 байт маски яркости	Настройка индикации.
Ответы
команда	данные	описание
A		Подтверждение успешного приема команды.
E		Ошибка в команде.
U		Команда не поддерживается
L		Неправильная длина принятых данных (не соответствует протоколу).
i	AVMETER x3	Ответ названия (типа) устройства.
p	1 байт - количество изменений [1 байт - номер + 1 байт - состояние]	Состояния изменений в логических входах. При старте или по запросу - текущее состояние всех контактов.
a	1 байт - количество изменений [1 байт - индекс + 2 байта - значение]	Значение датчика тока в нагрузке. Старший байт идет первым.
v	1 байт - количество изменений  1 байт - индекс  2 байта - значение	Значение датчиков напряжения. Старший байт идет первым.
"Виртуальные" сигналы
команда	данные	описание
u	1 байт адреса	Устройство активно (вышло на связь).
N	1 байт адреса	Устройство не отвечает (выключено или отсутствует).

Геометрические размеры

Размеры платы: 81х84х18 мм.