Batay sa Arduino DC Voltmeter Circuit - Mga Detalye ng Konstruksiyon at Pagsubok

Sa post na ito, magtatayo kami ng isang DC voltmeter gamit ang Arduino kung saan ipinapakita ang mga pagbasa sa 16x2 LCD.

Ang ipinanukalang disenyo ng voltmeter ay maaaring basahin hanggang sa 30V na may pagpapaubaya ng +/- 0.5 volt. Makikita natin kung paano gumagana ang pag-set up na ito at tuklasin ang iba pang mga posibilidad na magagawa natin maliban sa pagsukat ng boltahe.

Ang proyektong ito ay medyo simple, kahit na ang mga nagsisimula ay maaaring magawa nang madali, ngunit ang pag-iingat ay dapat gawin habang prototyping ang circuit habang ilalapat namin ang panlabas na boltahe, ang anumang maling koneksyon sa Arduino ay maaaring humantong sa nakamamatay na pinsala sa iyong board.

Hayaan ang babalang maging isang panig, tuklasin natin kung paano ito gumagana.

Dito, gumagamit kami ng analogue sa proseso ng digital na conversion. Ang boltahe mula sa anumang mapagkukunan ay pag-andar ng analogue ang mga pagbabasa na ipinakita sa 16x2 LCD ay isang digital function.

Ang hamon ay ang pag-convert ng mga pagpapaandar ng analogue sa digital function. Sa kasamaang palad, ang Arduino ay may pag-andar upang mabasa ang mga pag-andar ng analogue at i-convert ang mga ito sa discrete function.

Ang Arduino microcontroller ay nilagyan ng 10-bit analogue sa digital converter (ADC). Nangangahulugan ito na maaaring mabasa ng Arduino ang 2 ^ 10 = 1024 na mga antas ng discrete boltahe.

Sa madaling salita, ang boltahe na inilapat sa analogue pin ng Arduino ay na-sample na 1024 na mga antas ng discrete boltahe na may paggalang sa isang boltahe ng sanggunian na ang halimbawang halaga ay ipinapakita sa LCD. Ito ang prinsipyo sa likod ng voltmeter na ito o halos anumang digital voltmeter.

Gayunpaman, ang inilapat na panlabas na boltahe ay hindi direktang sinusukat ng Arduino. Ang boltahe ay bumababa sa tulong ng mga divider ng boltahe at ilang matematika ay tapos na sa programa upang makakuha ng tunay na pagbabasa ng boltahe.

Paano ito gumagana

Ang circuit ay binubuo ng dalawang resistors, isang LCD display at isang Arduino na utak ng digital voltmeter. Ang dalawang risistor ay gumaganap bilang boltahe divider, ang node ng divider ay konektado sa analogue pin # A0 ng Arduino, na binabasa ang input boltahe. Ang koneksyon sa lupa ay itinatag sa pagitan ng Arduino at ng panlabas na mapagkukunan ng boltahe.

Ang pinakamaliit na boltahe na maaaring masukat sa pamamagitan ng voltmeter na ito ay 0.1V, ang threshold na ito ay nakatakda sa programa, upang mabasa ang 0.00 volt pagkatapos na idiskonekta ang pinagmulan ng boltahe at hindi ipakita ang mga pagbasa dahil sa static na singil sa paligid ng pagsukat ng probe.

Prototype ng may-akda:

Huwag baligtarin ang polarity habang sinusukat ang boltahe, hindi ito makakasama sa circuit ngunit, hindi ito nagbabasa ng anumang boltahe at ipinapakita ang 0.00 V, hanggang sa maitama mo ang polarity. Ayusin ang kaibahan ng LCD display sa pinakamainam na antas sa pamamagitan ng pag-ikot ng potensyomiter.

Tiyaking hindi ka maglalapat ng anumang mapagkukunan ng boltahe na maaaring tumaas nang mas mataas sa 30V na maaaring makapinsala sa iyong Arduino board. Teknikal na maaari mong maibagsak ang maximum na boltahe ng pagsukat ng circuit na ito sa pamamagitan ng pagbabago ng mga halaga ng risistor at pagbabago ng programa, ngunit para sa nakalarawan na pag-setup ang 30V ay limitasyon.

Para sa tumpak na pagbabasa, pumili ng mga nakapirming resistor na may minimum na halaga ng pagpapahintulot, ang mga resistor ay may mahalagang papel sa pag-calibrate ng pagbasa ng boltahe.

Diagram ng circuit:

Ang iba pang posibilidad ng voltmeter na ito ay maaari nating baguhin ang programa upang i-automate ang ilang mga gawain.

Halimbawa, tuklasin ang buong boltahe ng baterya at idiskonekta ang baterya mula sa charger nito o idiskonekta ang baterya kung ang boltahe ay pumupunta sa ibaba preset na antas ng boltahe at iba pa, ang gawaing ito ay maaaring magawa kahit na walang LCD display. Gayunpaman paksa ito ng isa pang artikulo.

Programa:

//--------Program developed by R.Girish---------//
#include
LiquidCrystal lcd(12,11,5,4,3,2)
int analogInput = 0
float vout = 0.0
float vin = 0.0
float R1 = 100000
float R2 = 10000
int value = 0
void setup()
{
pinMode(analogInput, INPUT)
lcd.begin(16, 2)
lcd.print('DC VOLTMETER')
Serial.begin(9600)
}
void loop()
{
value = analogRead(analogInput)
vout = (value * 5.0) / 1024
vin = vout / (R2/(R1+R2))
if (vin<0.10) {
vin=0.0
}
lcd.setCursor(0, 1)
lcd.print('INPUT V= ')
lcd.print(vin)
delay(500)
}
//--------Program developed by R.Girish---------//

Mangyaring suriin ang mga pagbabasa gamit ang isang mahusay na voltmeter / multimeter.