20.10.2013

UNI-T UT61E (UTM161E) - добавляем второй мозг, или активируем функции на которые не хватило кнопок (обновлено)

    Как я и обещал - это продолжение, и в этой части я опишу решение остальных недостатков данного мультиметра, а именно:
- отсутствие подсветки
- авто выключение заблокированное режимом передачи данных в порт
 - отсутствует режим измерения MAX/MIN, вместо которого присутствует режим измерения пиковых значений.
    Так как для этих функций не хватает кнопок, а впиливать их мне не очень хочется - решим данную проблему с помощью дополнительного контроллера, который будет перехватывать сигналы штатной клавиатуры и активировать дополнительные функции при определенных комбинациях нажатий кнопок.

    Для начала - несколько фото внутренностей и особенностей конструкции:

Батарейный отсек с фирменной батареей
Кварц на 3.999 MHz вместо 4.0 MHz
    Все внутренности я фотографировать не стал, так как я не первый вскрываю данный прибор, и в интернете много фото.

    Приступим!
    Для начала необходимо установить светодиоды подсветки в блок дисплея. Выемки в данном блоке под светодиоды и все необходимые для подсветки слои дисплея - присутствуют с завода, а вот светодиодов на плате - нет. Светодиоды я взял белые, типоразмера 3528 2шт. Дисплейный блок мультиметра рассчитан на использование 5мм светодиодов установленных на плату, но так-же я делать не стал, но можно было. Спаиваем светодиоды последовательно и аккуратно приклеиваем термоклеем в посадочные места, немного наклонив их для большей эффективности.

    Приклеиваем провода изолентой, что-бы не мешались. Еще один момент - не однократно люди сталкивались со сложностью подпайки провода к ногам контроллера мультиметра, я вышел из положения используя провод МС 16-13-0.03, который имеет диаметр жил сопоставимый с шириной ног контроллера.

    С подсветкой закончено, теперь переходим к установке изготовленной, смонтированной, прошитой плате с контроллером ATtiny44A (плата, прошивка, исходники - в архиве в конце статьи). При прошивке контроллера необходимо настроить фьюзы на тактирование от внутреннего генератора на 128KHz, отключить делитель, и включить BOD на 1.8V. Перед настройкой фьюзов я рекомендую прошить контроллер, а после верификации уже прошивать фьюзы.

Второе "ядро" на ATtiny44A
    Пара слов про плату - я использовал стеклотекстолит толщиной 1.5мм, и прибор с такой платой собирался не очень легко, так-что рекомендую использовать стеклотекстолит 0.2-0.8мм. Плата приклеена на обильное количество термоклея на конденсаторы.

    Следующая стадия - подключаем нашу плату.

    Про провод я уже говорил, что куда подключать - ясно из платы, из нюансов: "-3V" - это минус батареи, а GND - это 3V от стабилизатора. Питание я взял с переходных отверстий возле вывода RS232 (соответственно по схеме GND - это +3V). Питание на подсветку я взял с резистора R26, который оказался возле моей платы.

    Дорожку с вывода RS232 необходимо перерезать, как и дорожку идущую к кнопке PEAK.

    Для упрощения понимания что куда подключать - была сделана фотография с описанием (спасибо Olegkad за образец). Оригинал находится в архиве в конце статьи.

Подключение платы
    Зачищаем дорожки платы, подпаиваем провода, подпаиваем подсветку - готово! Теперь можно собирать и тестировать.

    Несколько слов о подсветке - я поставил резистор на 2K2 что обеспечило мне ток светодиодов порядка 1mA, это больше чем достаточно, так-что можно сопротивление и увеличить.

    Потребление:
- в режиме работы микроконтроллер потребляет ток 90-140mkA
- в режиме сна - 70mkA
- в выключенном приборе - никто ничего не потребляет

    Управление:
- двойное нажатие HOLD - подсветка
- длинное нажатие REL - передача данных
- короткое нажатие PEAK - режим пиковых значений (выход по длинному нажатию)
- длинное нажатие PEAK - ражим MIN/MAX (выход по длинному нажатию)

    Обновление:
 - в схемке доработки есть изменения предотвращающие сброс контроллера при переключении пределов (прибор в некоторых положениях переключателя обесточивается). Для этого был добавлен диод и параллельно конденсатору по питанию установлен резистор 10 МОм;
 - добавил сохранение режима подсветки: эту функцию можно включить/выключить удерживая HOLD на 0.3с при включении прибора (нажать перед включением переключателем).
- 111 ножку процессора необходимо не отрезать от металлизации, а поднять и подпаяться непосредственно к ней (оказалось что дорожка идет дальше под процессором до ноги отвечающей за шумодав).


    Несколько слов о режимах кнопки PEAK - микроконтроллер не знает состояния контроллера мультиметра, и режим PEAK сбрасывается при нажатии кнопки RANGE (наверно есть смысл проверять и эту кнопку микроконтроллером), а так-же при переключении диапазонов, да и не на всех режимах работает PEAK - для входа в режим MIN/MAX после неправильного выхода из режима PEAK необходимо долго подержать кнопку PEAK для якобы выхода, а после этого - долгое нажатие PEAK включит режим MIN/MAX. Так как эти функции не самые важные - методы управления не представляют никакой сложности.

    Архив обновлен! Добавлена инструкция.

    Ну и на последок - плата, прошивка, исходник, схема мультиметра (старая версия).
    Новая версия прошивки - плата, прошивка, исходник, схема мультиметра.

43 комментария:

  1. "Дисплейный блок мультиметра рассчитан на использование 5мм светодиодов установленных на плату" - смотрел, смотрел что-то я не нашел там даже падов для диодов.
    На самой плате пусто...

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Ну так я и написал "Дисплейный блок", и только он рассчитан на подсветку, а на плате ничего связанного с подсветкой нет, а если-бы было - светодиоды я тогда не вклеивал. Этот дисплейный блок используется и в других моделях мультиметров в которых есть подсветка.

      Удалить
  2. DooMmen скажи пожалуйста как выставить фьюзы для CodeVision AVR. Я прошился сначала hex'ом, потом фьюзы, при верификации которых выдало ошибку. Так как во фьюзах не шурупаю пользовался калькулятором. Выставил вот так: http://i.piccy.info/i9/25c2a47d0d32d3a44df3b52f1646a05c/1398975051/151711/740320/Bezymiannyi.jpg

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Все выставлено верно. Дело в том, что при изменении тактовой частоты контроллера в нижнюю сторону, частоту шины программатора надо то-же понижать, иначе с контроллером не будет никакой связи.
      Из дополнений к статье - рекомендую делать плату максимально тонкой, и питание контроллера осуществить через диод, после которого поставить по питанию конденсатор на 10uF, так как при переключении режимов происходит отключение питания контроллера и он сбрасывается.

      Удалить
    2. Спасибо! Зачиталась Тини. Еще дилетантский вопрос. Принципиальной разницы не будет если я вместо 2N7002 поставлю IRLML2502?

      Удалить
    3. Разницы не будет никакой, просто 2N7002 дешевле.

      Удалить
    4. Спасибо Вам за труд!

      Удалить
  3. Дорожку с вывода RS232 необходимо перерезать, как и дорожку идущую к кнопке PEAK.
    Где именно?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Дорожка RS232 идущая на общий перерезается возле процессора мультиметра (не под корень, а с небольшим запасом, что-бы провод припаять было удобнее) 110 нога процессора.
      Дорожка кнопки PEAK - на предпоследнем фото левая часть, правее надписи SDO (идет к 101 ноге процессора).

      Удалить
    2. То есть наша платка подключается к ногам процессора, а родная обвязка отрезается!? Собрал, включил - беда) Сам мультиметр вроде как запускается (пищит) экран не работает. Подсветка тоже не зажигается

      Удалить
    3. Проверяйте питание, монтаж, работоспособность схемы. Дисплей может не работать если плата будет мешать и будет не доставать до контактной резинки дисплея. Какая обвязка? Плата ставится в разрыв кнопки и вывода управления RS232, все остальное - в параллель.

      Удалить
    4. Проверил - были сопли. Все работает отлично, спасибо!

      Удалить
    5. Питание контроллера через диод сделали? Я в своем не делал, но собираюсь, так как при включении подсветки и переключении режимов крутилкой - она иногда вырубается, но возможно процессор дает сигнал Sleep контроллеру.

      Удалить
  4. Добрый день. Статья очень понравилась. Может кто изготовит для меня готовую платку с контроллером, а то как то у меня с ними не сложилось подружиться. Естественно труд будет вознаграждён.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Напишите контакты для связи мне на мыло DooMmen.79@gmail.com

      Удалить
  5. Спасибо за статью! Прошил, спаял. Всё работает, НО не показывает на экране цифры в режиме "передача на ПК", а все остальные индикаторы на дисплее- работают. Это фича прошивки или бага? Где лекарство искать?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Можно подробнее? В режиме передачи данных на ПК дисплей мультиметра ничего не показывает (так не должно быть, и прошивка здесь не при чем)? Батарея нормальная, 111 ножку отрезали от переходного отверстия на +3В?

      Удалить
  6. Этот комментарий был удален автором.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Могу. Только надо обсудить все подробности. Напишите мне на DooMmen.79@gmail.com

      Удалить
  7. Спасибо за статью! Спаял,подключил - всё работает отлично! Дорожки не резал,поднимал ноги у проца.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Как оказалось - это правильнее, дорожка под процом дальше идет на ногу отвечающую за фильтр (но без него никаких изменений не заметил). Возможно скоро статью обновлю новой платой и прошивкой.

      Удалить
  8. Этот комментарий был удален автором.

    ОтветитьУдалить
  9. А какие изменения планируются в новой прошивке ? Будет ли она работать на старой плате ?

    ОтветитьУдалить
  10. Убрал проблему с сбросом подмветки при переключении режимов (в некоторых промежуточных положениях переключатель разрывает питание прибора). Добавил отключаемую функцию сохранения режима подсветки. Совместимость надо будет проверить, возможно ничего не надо будет дорабатывать. Мне должны скоро прийти тестовые иглы из которых я сделаю переходник для прошивки тиньки, тогда и поделюсь результатами.

    ОтветитьУдалить
  11. Я ставил диод и керамический конденсатор 1 мкф по питанию. Подсветка не пропадает. Могу протестироваь прошивку новую.Есть пожелание сделать подсветку отключаемую через какое то время автоматически,допустим минуту...
    Но что бы эта функция отключалась.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Надо подумать, но это можно. Емкость конденсатора по питанию у Вас слишком большая, мне пришлось ставить 0.1uF и параллельно резистор 10М, иначе контроллер очень долго сохраняет свое состояние.

      Удалить
  12. Хочу запитать вместо "КРОНЫ" на 3-х акк. по 3,7В. Итого 11,1В. Какое напряжение питания допустимо?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Вообще-то это уже 12,6В. В схеме мультиметра для запитки процессора есть стабилизатор, а вот аналоговая часть запитывается двуполярным напряжением созданным тем стабилизатором, и на сколько повлияет такой перекос - непонятно, но сгореть ничего не должно.
      Для запитки могук посоветовать у китайцев посмотреть платы повышайки, и запитать от одного аккумулятора.

      Удалить
  13. Спасибо за изготовленную платку.
    Установил все отлично.
    Меня вполне устраивает.
    Рекомендую у кого проблемы с изготовлением и прошивкой.

    ОтветитьУдалить
  14. в схемке доработки есть изменения предотвращающие сброс контроллера при переключении пределов (прибор в некоторых положениях переключателя обесточивается). Для этого был добавлен диод и параллельно конденсатору по питанию установлен резистор 10 МОм

    Привет.
    Схемку доработки можно, где диод ставиться и конденсатор который на платке?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. В архиве есть файл печатной платы на котором промаркированы все элементы. К сажелению у меня так и не появилось схемы (но судя по всему там и рисовать нечего).

      Удалить
  15. Спасибо. Уже разобрался, сразу не увидел новую плату. Ёмкость можно старую оставить я так понял + в параллель резистор 10Мом и питание подать через диод.

    ОтветитьУдалить
  16. На ножке SLEEP микросхемы прибора, в рабочем режиме, присутствует напряжение +6 Вольт, относительно GND контроллера, т. е. в два раза больше, чем напряжение питания контроллера. Как к этому относится контроллер? Не сгорит? И какой ток в этой цепи?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. В даташите говорится только то что в режиме Sleep на этом выводе низкий уровень, и можно предположить что это напряжение создается на выводе подтяжкой к плюсу, и ток должен быть очень маленький, и в контроллере есть защитные диоды, если что - можно резистор последовательно включить. Как руки до своего прибора дойдут - замеряю.

      Удалить
  17. Если измерять относительно COM прибора, то в спящем режиме там -3, т. е. VB-, а в рабочем режиме +3 Вольта. Это 100%, я измерял. Нагрузку в 1 mA с просадкой до 2,5 Вольт, вывод держит. Видимо всё же резистор нужен, иначе защитный диод в контроллере сгорит. Или я что-то не так понимаю?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Ну или можно попробовать подключить этот вывод через диод, и на контроллере вывод подтянуть к плюсу питания (можно программно). На форуме DiHalt-а этот вопрос никто не поднимал и уже много людей собрало данную схему подключения и ни у кого не возникало проблем. Надо будет определиться со схемой (скорее всего диод) и перерисовать плату, ну или дополнить описание и устанавливать диод отдельно, ну и прошивку поправить.

      Удалить
  18. Становиться интересно, подожду лезть в свой пока всё не утрясётся с доработками. Жду продолжения.

    ОтветитьУдалить
  19. В том то и дело, что у всех всё работает. В статье " Доработка напильником мультиметра UT61E" стоит резистор, но малюсенький, и автор пишет что его вообще можно не ставить, хотя там же пишет, что напряжение на ножке Sleep становится 6 Вольт. А DiHalt в своём курсе по AVR пишет, что на входе стоят защитные диоды, но: "Если же ты по ошибке
    вкачаешь в ножку микроконтроллера вольт 6-7 при 5 вольтах питания, то никакой диод его не спасет." А мы тут при трёх Вольтах питания, даём все 6, и ни у кого ничего не сгорает. Как так?
    А если просто поставить резистор, килоом на 100? Ток будет 30 мкА, уж его то защитный внутренний диод выдержит.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Не заморачивайтесь там все работает. Пробовал и с резистором и без резистора результат положительный

      Удалить
  20. Добрый день DooMmen. Большое спасибо вам за вашу статью. Сделал все как написано все работает. Правда платку было лень травить использовал плату переходник sop16-ssop16 потом ее обрезал и уменьшил толщину до 0,5мм. контроллер прошил второй версией прошивки. После прошивки фьюз связь с контроллером оборвалась что естественно. Спаял запустил все работает. Правда на другой день тестер в режиме измерения сопротивлений начал самопроизвольно показывать сопротивление порядка 90-140 мегаом, думал что это вина контролера (какие то наводки, внутренний тактовый генератор...), оказалось что причина банальна, подвел флюс. Использовал RMA-218. При подпайке к sleep ножке процессора возникла проводимость с соседними ножками. После смывки флюса все стало на место.

    ОтветитьУдалить
  21. Добрый день DooMmen. Большое спасибо вам за вашу статью)) ХОЧУ УЗНАТЬ,МОЖЕТЕ ЛИ ВЫ ИЗГОТОВИТЬ МНЕ ГОТОВУЮ ПЛАТКУ С КОНТРОЛЛЕРОМ ЗА ДЕНЕЖНОЕ ВОЗНАГРАЖДЕНИЕ?

    ОтветитьУдалить
  22. Посмотрите что сделал я с прибором.
    https://www.youtube.com/watch?v=YvE1nClDqa8&feature=youtu.be

    ОтветитьУдалить
  23. Этот комментарий был удален автором.

    ОтветитьУдалить