Πίνακας περιεχομένων:
2025 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2025-01-13 06:57
Γεια σας φίλοι!!
Είμαι εδώ για να σας δείξω ένα wattmeter DC το οποίο μπορεί να γίνει εύκολα χρησιμοποιώντας το Arduino nano. Ένα από τα κύρια προβλήματα που αντιμετώπιζα ως λάτρης των ηλεκτρονικών είναι να γνωρίζω την ποσότητα ρεύματος και τάσης που εφαρμόζεται στα κυκλώματα φόρτισης που έφτιαξα. Σκέφτηκα να αγοράσω ένα μέτρο από ένα ηλεκτρονικό κατάστημα, αλλά ένας από τους φίλους μου μου είπε ότι έχει ένα τεράστιο σφάλμα κατά τη μέτρηση του ρεύματος.
Έτσι σκέφτηκα να το κάνω χρησιμοποιώντας το arduino.it μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη φόρτιση μπαταριών με αυτόματη διακοπή κάνοντας κάποιες τροποποιήσεις.
Προμήθειες
- Arduino Nano
- ACS712 Τρέχουσα μονάδα αισθητήρα 20Α
- LCD 16x2
- Μονάδα I2C για LCD χαρακτήρων 16x2
- Αντίσταση-220k, 100k/0.4W-1 Αρ
- Τροφοδοσία 9V
- Γυναικείες κεφαλίδες, τερματικά μπλοκ
- Γραμμικός πίνακας ή κουκκίδα
- Σύνδεση καλωδίων
Βήμα 1: Σχηματικό
Μέτρηση Τάσης
Για τη μέτρηση της τάσης έχω χρησιμοποιήσει το απλό κύκλωμα διαχωριστή τάσης. Χρησιμοποιώντας δύο αντιστάσεις αξίας 220K και 100K, μπορεί να μετρηθεί μια μέγιστη τάση 16V. Το Nano μπορεί να διαβάσει μόνο έως 5V μέσω της αναλογικής ακίδας A1. Εάν θέλετε να μετρήσετε διαφορετικά επίπεδα τάσης, αλλάξτε τις τιμές αντίστασης ανάλογα.
Τρέχουσα μέτρηση
Για τη μέτρηση του ρεύματος έχω χρησιμοποιήσει την τρέχουσα μονάδα αισθητήρα ACS712 (Κάντε κλικ εδώ για το φύλλο δεδομένων). Διατίθεται σε τρία μοντέλα για διαφορετικές μετρήσεις ρεύματος, δηλαδή 5Α, 20Α και 30Α. Χρησιμοποίησα τη μονάδα 20Α. Μπορεί να μετρήσει ρεύμα AC και DC, αλλά εδώ προορίζεται να μετρήσει μόνο DC.
Υπάρχουν άλλοι αισθητήρες όπως ο MAX471 και ο INA219 που χρησιμοποιούν αντιστάσεις διακλάδωσης και ενισχυτές ρεύματος για τη μέτρηση του ρεύματος. Η μονάδα ACS712 χρησιμοποιεί το περίφημο IC ACS712 για τη μέτρηση του ρεύματος χρησιμοποιώντας την αρχή Hall Effect. Στο σχήμα, έχω δείξει το κύκλωμα της μονάδας που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε απευθείας τη μονάδα αισθητήρα. Τροφοδοτείται από την τροφοδοσία 5V από το Arduino nano. Η έξοδος της μονάδας είναι συνδεδεμένη με τον αναλογικό πείρο A2.
Μονάδα LCD και I2C
Για την εμφάνιση της τάσης και του ρεύματος έχω χρησιμοποιήσει LCD 16x2. Συνδέεται με το nano μέσω του πρωτοκόλλου I2C. Με τη βοήθεια της μονάδας I2C, μπορούμε εύκολα να συνδέσουμε την οθόνη LCD στο nano. Μπορείτε επίσης να συνδέσετε την οθόνη LCD χωρίς τη μονάδα I2C. Σε αυτή την περίπτωση, πρέπει να παρέχουμε 16 συνδέσεις στην οθόνη LCD. Οι αναλογικές ακίδες Α4 και Α5 του νανο υποστηρίζουν το πρωτόκολλο I2C, επομένως η μονάδα συνδέεται με αυτές τις αναλογικές ακίδες. Επίσης, τροφοδοτείται από την τροφοδοσία 5V από το nano. Το LED+ και το LED- συνδέονται επίσης με την LCD οθόνη, υπάρχουν στην πραγματικότητα δύο ακόμη ακίδες στην οθόνη LCD για να ενεργοποιήσετε τον οπίσθιο φωτισμό.
Τέλος, η τροφοδοσία του nano παρέχεται από τροφοδοσία 9V. Εδώ έχω χρησιμοποιήσει έναν παραδοσιακό μετασχηματιστή 9V και ένα κύκλωμα γέφυρας που ρυθμίζεται χρησιμοποιώντας τον ρυθμιστή τάσης 7809. Χρησιμοποιείτε πάντα τάση μεταξύ 7V έως 12V γιατί σε αυτό το εύρος θα λειτουργεί με ακρίβεια.
Βήμα 2: Κωδικός
Το τμήμα κωδικοποίησης είναι απλό, δύο αναλογικοί πείροι Α1 και Α2 χρησιμοποιούνται για την ανάγνωση της τάσης και του ρεύματος αντίστοιχα. Αυτές οι τιμές υποβάλλονται σε επεξεργασία και μετατρέπονται στην πραγματική τιμή και εμφανίζονται στην οθόνη LCD.
Αφού φτιάξετε το βατόμετρο, πρέπει να βαθμονομήσετε τις ενδείξεις για να λάβετε την τιμή που εμφανίζεται σε ένα τυπικό πολύμετρο. Για αυτό, πρέπει να προσθέσουμε ή να αφαιρέσουμε μια σταθερή τιμή από τη μετρούμενη τιμή.
Βήμα 3: Τελικό προϊόν
Έχω χρησιμοποιήσει έναν πίνακα γραμμών για την τοποθέτηση και τη συγκόλληση των εξαρτημάτων. Το Arduino και ο τρέχων αισθητήρας τοποθετούνται σε γυναικείες κεφαλίδες, έτσι ώστε να μπορεί εύκολα να αφαιρεθεί ή να προγραμματιστεί ξανά σε περίπτωση δυσλειτουργίας.
Έχω βάλει όλα τα μέρη μέσα σε ένα πλαστικό δοχείο έτσι ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αυτόνομη μονάδα. Έχει ενσωματωμένο τροφοδοτικό 9V για να τροφοδοτεί το βατόμετρο. Για να μπορεί να χρησιμοποιηθεί με οποιαδήποτε τροφοδοτικά βαθμολογίας από 0-16V/0-20A.
Ελπίζω να σας αρέσει αυτό το wattmeter. Αυτό σίγουρα θα βοηθήσει όλους τους εκκολαπτόμενους λάτρεις των ηλεκτρονικών.
Σας ευχαριστώ!!