Цифровий Ватметр

# include <mega8.h>  
# include <delay.h>  
# include <stdio.h>  // бібліотека в якій лежить функція sprintf  
 
 // Alphanumeric LCD Module functions  
# asm  
   . equ __ lcd_port = 0x12 ; PORTD  
# endasm  
# include <lcd.h>  
    
# define ADC_VREF_TYPE 0x00  
 
 // Read the AD conversion result  
unsigned int read_adc ( unsigned char adc_input )  
{  
ADMUX = adc_input | ( ADC_VREF_TYPE & 0xff ) ;  
 // Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage  
delay_us ( 10);  
 // Start the AD conversion  
ADCSRA | = 0x40 ;  
 // Wait for the AD conversion to complete  
while ( ( ADCSRA & 0x10 ) == 0);  
ADCSRA | = 0x10 ;  
return ADCW ;  
}  
 
void main ( void )  
{  
char buffer [ 32] ;  // змінна в якій буде формуватися рядок для виведення на lcd  
unsigned long int u ;  // змінна для зберігання напруги в мілівольтах  
unsigned long int a ;  // змінна для зберігання струму  
unsigned long int w ;  // змінна для зберігання значень споживаної потужності  
PORTB = 0x00;  
DDRB = 0x00;  
 
 // Port C initialization  
PORTC = 0x00;  
DDRC = 0x00;  
 
 // Port D initialization  
PORTD = 0x00;  
DDRD = 0x00;  
 
 // Timer / Counter 0 initialization  
TCCR0 = 0x00;  
TCNT0 = 0x00;  
 
 // Timer / Counter 1 initialization  
TCCR1A = 0x00;  
TCCR1B = 0x00;  
TCNT1H = 0x00;  
TCNT1L = 0x00;  
ICR1H = 0x00;  
ICR1L = 0x00;  
OCR1AH = 0x00;  
OCR1AL = 0x00;  
OCR1BH = 0x00;  
OCR1BL = 0x00;  
 
 // Timer / Counter 2 initialization  
ASSR = 0x00;  
TCCR2 = 0x00;  
TCNT2 = 0x00;  
OCR2 = 0x00;  
 
 // External Interrupt ( s ) initialization  
MCUCR = 0x00;  
 
 // Timer ( s ) / Counter ( s ) Interrupt ( s ) initialization  
TIMSK = 0x00;  
 
 // Analog Comparator initialization  
ACSR = 0x80 ;  
SFIOR = 0x00;  
 
 // ADC initialization  
 // ADC Clock frequency : 500,000 kHz  
 // ADC Voltage Reference : AREF pin  
ADMUX = ADC_VREF_TYPE & 0xff ;  
ADCSRA = 0x81 ;  
 
 // LCD module initialization  
lcd_init ( 16 ) ;  
 
while ( 1)  
      {  
       a = read_adc ( 0);  // читаємо значення АЦП з порту 0  
       u = read_adc ( 1);  // читаємо значення АЦП з порту 1  
           /*  
                   1.  Вимірюємо струм 
            Струм, що протікає через шунт , вічісляется за законом Ома : I = U / R  
            R = 0,1 ом , a U (падіння напруги на шунт ) ми будемо вимірювати .  
            Так як АЦП у нас 10 - бітний , то максимальне число , яке поверне функція read_adc , ()  
            дорівнюватиме 1024 , це число буде еквівалентом напруги на вході adc0 .  
            Наприклад , якщо read_adc ( ) повернув 512 то це означає , що на вхід adc0 ми подали половину опорного напруги  
            Щоб обчислити реальна напруга , нам потрібно скласти пропорцію:  
            опорна напруга - 1024  
            шукане напруга - a  
            У нас опорна напруга = 5.12  
            Шукане напруга = 5.12 * a/1024 , або Искомое напруга = 0,005 * a  
            для простоти переведемо вольти в мілівольтах , Домножимо на 1000  
            Шукане напруга = 0,005 * a * 1000  
            Тут все добре , але ми не врахували коеффициент посилення ЗУ  
            розраховується за формулою: Кус = 1 + R1/R2 . Підставивши , одержимо:  
            Кус = (1 +4) = 5  
            Реальне напруга = 0,005 * a * 1000 /5 , отримуємо просто a  
                  2.  Вимірюємо напругу   
            Далі вимірюємо напруга на резисторного дільнику  
            Складемо пропорцію , як описано вище , і отримаємо :  
            Шукане напруга = 0,005 * u * 1000  
            Треба ще врахувати коеффициент резисторного дільника напруги  
            у нас він дорівнює Кдел = (R1 + R2) / R2. Підставивши , одержимо:  
            Кдел = (10 +1 ) / 1 = 11  
            Реальне напруга = 0,005 * u * 1000 * 11  
            */  
               
            u = 55 * u ;  // обчислюємо значення напруги в мілівольтах  
            a = a * 10 ;  // обчислюємо значення струму за законом Ома : I = U / R = a/100 * 1000 = a * 10 в міліамперах  
            w = a * u ;  // обчислюємо споживану потужність  
           sprintf ( buffer , "I = % u , % u U = % u , % u W = % u , % lu " ,  
                     a/1000 ,  // Ціла честь струму  
                     ( a % 1000 ) / 10 ,  // Дрібна частина струму  
                     u/1000 ,  // Ціла частина напруги  
                     ( u % 1000 ) / 10 ,  // Дрібна частина напруги  
                     w/1000000 ,  // Ціла частина потужності  
                     ( w % 1000000) / 10000  
                    ) ;  // Формуємо рядок для виведення  
           lcd_clear ();  // чистимо дисплей перед виведенням  
           lcd_puts ( buffer ) ;  // виводимо сформованості рядок на дисплей  
           delay_ms (100);  // робимо затримку  
 
      } ;  
}