Circuit : Wattmètre CC

Chaque alimentation de laboratoire nécessite un affichage de la tension et du courant. Mais que se passerait-il si votre afficheur pouvait faire bien plus ? Ce module compact, basé sur un microcontrôleur n’affiche pas seulement la tension et le courant en valeurs numériques et sous forme de diagramme à barres : il enregistre également le courant de crête, la puissance de sortie, la charge en ampères-heures et même l’énergie en kilowattheures. Avec des timers programmables, la surveillance de la température et des mises à jour de micrologiciel pour de futures fonctionnalités, ce wattmètre CC transforme une simple alimentation en un outil intelligent et polyvalent.

Wattmètre CC polyvalent

Oliver Micic a présenté ce wattmètre CC dans l’édition de janvier 2008 d’Elektor. Le circuit est basé sur un ATmega28-16PC. Comme aucun composant CMS n’était utilisé, l’assemblage sur le petite circuit imprimé était assez simple.

Le module intégrait un écran LCD DIP doté de connecteurs aux deux extrémités, qui venait s’enficher sur une carte équipée de connecteurs femelles. Comme l’objectif était d’éviter l'utilisation des CMS, le schéma avait été conçu aussi simplement que possible, de sorte que toute l’électronique tienne sous l’écran LCD. « Lorsque vous mettez le module sous tension pour la première fois, il vous sera demandé de calibrer la tension si la précision des résistances R2–R4 (types 1 %) n’est pas suffisante », a expliqué Micic. 

« Pour ce faire, connectez un multimètre à la sortie et un bouton-poussoir à JP1, puis appuyez plusieurs fois jusqu’à ce que la valeur affichée sur l’écran LCD corresponde à celle du multimètre. Cela doit être réalisé à 13,8 V sans charge. Après ajustement, l’étalonnage est validé automatiquement au bout de 10 secondes et enregistré dans l’EEPROM. Si vous souhaitez répéter le processus, maintenez le bouton enfoncé lors de la mise sous tension jusqu’à ce que le message correspondant s’affiche à l’écran. Ensuite, vous devez régler P2 pour la mesure du courant (ajustement de l’offset de l’amplificateur opérationnel IC4). Pour cela, connectez une charge à l’alimentation (ou à la batterie), mesurez le courant avec un multimètre et ajustez P2 jusqu’à obtenir la même valeur sur l’écran LCD. »
 

Données techniques

Voici les principales caractéristiques techniques du wattmètre CC :
 

• Plage de tension : 0–30 V
• Courant maximal : 5 A ou 50 A
• Courant de crête (Ip)
• Plage de puissance : 1–999 W
• Plage de mesure de puissance (selon JP1) : 150 W / 800 W
• Énergie électrique en kWh
• Charge de la batterie en Ah
• Durée de fonctionnement en heures ou minutes (en jours après 1 semaine)
• Affichage par diagramme à barres de la puissance
• Option d’affichage sélectionnée stockée dans l’EEPROM
• Affichage Ah/Ip sélectionnable par cavalier ; sélection également possible en fonctionnement
• Rétroéclairage LCD
• Capteur de température optionnel avec calibration logicielle
• Module sandwich (LCD et carte électronique)
• Versions de micrologiciels disponibles pour modules LCD 2 × 16 et 4 × 20

Le projet original

L’article original « Wattmètre DC polyvalent » est paru dans Elektor en janvier 2008. Vous pouvez accéder à l’article gratuitement pendant les deux semaines suivant la publication de cette actualité. Si vous développez un circuit similaire, n’hésitez pas à partager vos progrès sur la plateforme Elektor Labs !

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Note de la rédaction : Cet article a été publié pour la première fois dans un numéro d’Elektor en 2008. Compte tenu de l’ancienneté du projet, certains composants ou produits peuvent ne plus être disponibles et certaines techniques de conception peuvent sembler dépassées. Nous pensons toutefois que ce design saura vous inspirer pour démarrer de nouveaux projets d’électronique DIY à l’avenir.