MCP3425(16Bit ADC)を使った電流計の製作(1) 回路図の決定
◯やりたいこと
16BitのADコンバーターMCP3425を使って3.3V電源供給型電流計(要は電流計付電源)を作る。
◯やったこと
・回路図作成
I2C通信のMC3425とOLEDをWROOM-02にぶら下げると言う簡単な回路です。WROOM-02のブレイクボードはシンプル版を意識してます。
・部品集め
部品は全て秋月電子で購入しました。主要部品を以下に載せておきます。
ADC MCP3425
主な仕様
・分解能:16bit、ΔΣ
・信号入力:差動入力
・基準電圧源:2.048V ± 0.05%
・アンプゲイン:×1、×2、×4、×8
・変換データレート:15SPS(16bit時)~240SPS(12bit時)
・制御/出力インターフェース:I2C
・電源電圧範囲:2.7V~5.5V
・消費電流:145μA(VDD=3V、連続変換時)
細ピンのピンヘッダをはんだ付けしときます。
3端子レギュレータ NJM2845
主な仕様
・出力方式:シリーズ
・出力正負:正電源
・入力電圧:~12.3V
・出力電圧:3.3V
・最大出力電流:800mA
・ドロップアウト電圧:0.18V
・許容損失:10W
・パッケージ:TO-252
チップ上の表示は「45 330」 、これをTO-252用ピッチ変換基盤にはんだ付けして利用します。
ちなみに基盤裏側に0.1uFのチップコンデンサを取り付けてあります。
0.96インチ 128×64ドット有機ELディスプレイ(OLED) 白色
主な仕様
・電源電圧:3.3~5V
・制御方式:I2C(IIC)
・制御IC:SSD1306
・解像度:128×64
・表示色:白
・アドレス:0x78(既定)または0x7A(抵抗の付け替えによる切り替え)
・視野角:160°
・使用温度範囲:-20~60℃
・ピンヘッダ:□0.64mm
表示には定番の便利なOLED表示器を利用します。
ESP-WROOM-02
主な仕様
・電源電圧:3.0~3.6V
・消費電流:平均80mA
・対応WiFiプロトコル:802.11b/g/n(2.4GHz)
・サイズ:18mm×20mm×3mm
・端子ピッチ:1.5mm
・Wi-Fiモード:station/softAP/SoftAP+station
・セキュリティ:WPA/WPA2
・暗号化:WEP/TKIP/AES
・内蔵フラッシュは4メガバイト(32メガビット)です。
・工事設計認証(技適)番号:206-000519
漢字表示も意識してフラッシュメモリが4MBタイプのモジュールを使い、シンプルタイプのブレークボードにハンダ付けしています。RES,ENピンはボード上のパターンに10KΩのチップ抵抗を取り付けてあります。
・製作
まずは回路がキチンと動作するかどうかブレッドボード上に組んで実験してみます。回路自体は簡単ですのでミニブレッドボードにササッと組み上げてしまいます。
最初にディスクリート部品と配線。
ADCを載せ
3端子レギュレータ、
最後にOLEDを載せると完成。
ブレッドボードは実験までの手順が簡単で助かります。
・動作試験
前にINA219を使って作った電流計のスケッチを焼き直して動作試験を行ってみます。
まずは電源オン。
お〜、無事動作しているようです。
続いて電子負荷をつないでの実験。
無負荷なのにもう16mAも流れています。電子負荷はゼロでも電気を食うようです。
50mA,100mAと負荷を増加させて電流計の表示をチェック。
初期状態に流れていた16mAを加算すると概ね近場の数値を示していますのでうまい具合に動作しているようです。ただ max,minの表示にバグがあるようです。
◯やってみて
どうやら回路図的には問題はなさそうです。ただスケッチにバグを発見しましたので、しばらくバグ取りして次回完成版のスケッチを紹介したいと思います。