Arduino Wattmeter - Τάση, ρεύμα και κατανάλωση ισχύος: 3 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Μια συσκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της κατανάλωσης ενέργειας. Αυτό το κύκλωμα μπορεί επίσης να λειτουργήσει ως βολτόμετρο και αμπερόμετρο για τη μέτρηση της τάσης και του ρεύματος.

Προμήθειες

Συστατικά υλικού

Arduino Uno

LCD 16 X 2

LM 358 Op-Amp

7805 Ρυθμιστής Volage

Ποτενσιόμετρο 10k ohm

0,1 μF

Αντίσταση 10k ohm

Αντίσταση, 20 kohm

Αντίσταση 2,21k ohm

Αντίσταση, 0,22 ohm

Φορτίο δοκιμής

Σύνδεση καλωδίων

Στοιχεία λογισμικού:

Arduino IDE

Βήμα 1: Λειτουργία του Arduino Wattmeter

Η κατασκευή των δικών σας μετρητών όχι μόνο μειώνει το κόστος της δοκιμής αλλά μας παρέχει χώρο για να διευκολύνουμε τη διαδικασία δοκιμών.

Εργαζόμενος:

Από το τμήμα του αισθητήρα, υπάρχουν δύο τμήματα που είναι αξιόπιστα για τη μέτρηση της τάσης και του ρεύματος. Για τη μέτρηση της τάσης, εκτελείται κύκλωμα διαχωριστή τάσης χρησιμοποιώντας αντίσταση 10KΩ και αντίσταση 2,2KΩ.

Με τη βοήθεια αυτών των αντιστάσεων, μπορείτε εύκολα να μετρήσετε τάσεις έως 24V. Αυτές οι αντιστάσεις μας υποστηρίζουν επίσης να φτάσουμε το εύρος τάσης στα 0V - 5V, το οποίο είναι το φυσιολογικό εύρος στο οποίο λειτουργεί το Arduino.

Για να μετρήσουμε το ρεύμα, πρέπει να αλλάξουμε τις τιμές ρεύματος σε συμβατικές τιμές τάσης. Σύμφωνα με το νόμο του Ohm, η πτώση τάσης σε ένα φορτίο είναι ανάλογη με το ρεύμα.

Ως εκ τούτου, μια μικρή αντίσταση διακλάδωσης είναι διατεταγμένη σε σχέση με το φορτίο. Με την εκτίμηση της τάσης σε αυτήν την αντίσταση, μπορούμε να υπολογίσουμε το ρεύμα. Χρησιμοποιήσαμε το LM358 Op-Amp σε λειτουργία μη αναστρέψιμου ενισχυτή για να μεγεθύνουμε τις τιμές που παρέχονται στο Arduino.

Το δίκτυο διαχωριστή τάσης για τον έλεγχο ανάδρασης περιλαμβάνει αντίσταση a20KΩ και αντίσταση 1KΩ. Αυτές οι αντιστάσεις προσφέρουν κέρδος περίπου 21.

Μάθετε περισσότερα σχετικά με το IoT Course που θα σας βοηθήσει να δημιουργήσετε μια Προσαρμοσμένη Λύση IoT.

Βήμα 2: Εκτέλεση κώδικα

#περιλαμβάνω

int Read_Voltage = A1;

int Read_Current = A0;

const int rs = 2, en = 4, d4 = 9, d5 = 10, d6 = 11, d7 = 12;

LiquidCrystal LCD (rs, en, d4, d5, d6, d7);

float Τάση = 0,0;

float Current = 0,0;

float Power = 0,0;

void setup ()

{

lcd. αρχή (16, 2);

Serial.begin (9600);

lcd.print ("Arduino");

lcd.setCursor (0, 1);

lcd.print ("Wattmeter");

καθυστέρηση (2000).

lcd.clear ();

}

κενός βρόχος ()

{

Τάση = analogRead (Read_Voltage);

Current = analogRead (Read_Current);

Τάση = Τάση * (5.0/1023.0) * 6.46;

Ρεύμα = Ρεύμα * (5.0/1023.0) * 0.239;

Serial.println (Τάση); Serial.println (Current);

Ισχύς = Τάση * Ρεύμα

Serial.println (Ισχύς);

lcd.setCursor (0, 0);

lcd.print ("V =");

lcd.print (Τάση);

lcd.print ("");

lcd.print ("I =");

lcd.print (Current);

lcd.setCursor (0, 1);

lcd.print ("P =");

lcd.print (Ισχύς);

καθυστέρηση (1000)?

}