- Reikalingos medžiagos:
- Kaip tai veikia:
- Skystųjų kristalų su „Arduino“ prijungimas prie ekrano įtampos lygio:
- Pastato 0-24v 3A kintamosios maitinimo grandinės:
- Reikėtų nepamiršti:
- Patobulinti:
Baterijos paprastai naudojamos įjungti elektroninę grandinę ir projektus, nes jos yra lengvai prieinamos ir lengvai sujungiamos. Bet jie greitai išsikrauna ir tada mums reikia naujų baterijų, taip pat šios baterijos negali užtikrinti didelės srovės, kad galėtume vairuoti galingą variklį. Taigi, norėdami išspręsti šias problemas, šiandien mes projektuojame savo kintamą maitinimo šaltinį, kuris užtikrins reguliuojamą nuolatinės įtampos diapazoną nuo 0 iki 24 V, maksimalią srovę iki 3 amperų.
Daugumai mūsų jutiklių ir variklių naudojame įtampos lygius, tokius kaip 3,3 V, 5 V arba 12 V. Nors jutikliams reikalinga srovė miliampais, varikliams, pavyzdžiui, servovarikliams arba PMDC varikliams, kurie veikia 12 V ar daugiau, reikalinga didelė srovė. Taigi mes čia kuriame reguliuojamą 3A srovės maitinimą, kai kintama įtampa yra nuo 0 iki 24v. Tačiau praktiškai mes gavome iki 22,2v produkcijos.
Čia įtampos lygis valdomas potenciometro pagalba, o įtampos vertė rodoma skystųjų kristalų ekrane (LCD), kurį valdys „Arduino Nano“. Taip pat patikrinkite mūsų ankstesnes maitinimo grandines:
Reikalingos medžiagos:
- Transformatorius - 24V 3A
- Taškinė lenta
- LM338K aukštos srovės įtampos reguliatorius
- Diodų tiltas 10A
- „Arduino Nano“
- LCD 16 * 2
- Rezistorius 1k ir 220 omų
- Kondensatorius 0,1uF ir 0,001uF
- 7812 įtampos reguliatorius
- 5K kintamas puodas (radijo puodas)
- Berg lazda (moteris)
- Terminalo blokas
Kaip tai veikia:
Reguliuojamas maitinimo (RPS) yra tas, kuris paverčia jūsų kintamosios srovės į DC ir reguliuoja jį į mūsų reikalingą įtampos lygį. Mūsų RPS naudoja 24 V 3A pakopinį transformatorių, kuris išlyginamas į nuolatinę srovę naudojant diodinį tiltą. Ši nuolatinė įtampa yra reguliuojama iki reikalingo lygio naudojant LM338K ir valdoma naudojant potenciometrą. „ Arduino“ ir skystųjų kristalų ekranus maitina mažos srovės įtampos įtampos reguliatorius IC, pvz., 7812. Aš žingsnis po žingsnio paaiškinsiu grandinę, kai vykdysime savo projektą.
Skystųjų kristalų su „Arduino“ prijungimas prie ekrano įtampos lygio:
Pradėkime nuo LCD ekrano. Jei esate susipažinę su skystųjų kristalų sąsaja su „Arduino“, galite praleisti šią dalį ir tiesiogiai pereiti prie kito skyriaus, o jei „ Arduino“ ir „LCD“ esate naujokas, tai nebus problema, nes aš jums nurodysiu kodus ir ryšius. „Arduino“ yra ATMEL valdomas mikrovaldiklių rinkinys, kuris padės jums lengvai kurti projektus. Yra daug variantų, tačiau mes naudojame „ Arduino Nano“, nes jis yra kompaktiškas ir lengvai naudojamas taškinėje lentoje
Daugelis žmonių susidūrė su LCD sąsajos sąsaja su „Arduino“, todėl mes pirmiausia bandome tai padaryti, kad tai nesugadintų mūsų projekto paskutinę minutę. Pradėjau nuo šių dalykų:
Ši „Dot“ plokštė bus naudojama visai mūsų grandinei, rekomenduojama naudoti moterišką bergo lazdą „Arduino Nano“ tvirtinimui, kad vėliau ją būtų galima pakartotinai naudoti. Prieš pradėdami dirbti su „Dot“ lenta, taip pat galite patikrinti, ar dirbate naudodamiesi skydeliu (rekomenduojama pradedantiesiems). Yra gražus „AdaFruit“ vadovas LCD, kurį galite patikrinti. „Arduino“ ir LCD schemos pateiktos žemiau. „Arduino UNO“ čia naudojamas schemoms, bet nesijaudinkite, kad „Arduino NANO“ ir UNO turi tuos pačius kištukus ir veikia tą patį.
Atlikę ryšį, galite tiesiogiai įkelti žemiau esantį kodą, kad patikrintumėte, ar veikia skystųjų kristalų ekranas. LCD antraštės failą pagal numatytuosius nustatymus pateikia „Arduino“, nenaudokite jokių aiškių antraščių, nes jos dažniausiai pateikia klaidų.
# įtraukti
Tai turėtų paskatinti jūsų skystųjų kristalų ekraną veikti, bet jei vis tiek kyla problemų, pabandykite atlikti šiuos veiksmus:
1. Patikrinkite kaiščių apibrėžimą programoje.
2. Tiesiogiai įžeminkite savo LCD 3-iąjį (VEE) ir 5-ąjį kaiščius (RW).
3. Įsitikinkite, kad skystųjų kristalų kaiščiai yra išdėstyti tinkama tvarka, kai kurie skystųjų kristalų kaiščiai yra kita kryptimi.
Kai programa veiks, ji turėtų atrodyti maždaug taip. Jei turite kokių nors problemų, praneškite mums apie tai komentarais. „Arduino“ maitinimui kol kas naudojau mini USB laidą, tačiau vėliau jį maitinsime naudodami įtampos reguliatorių. Aš juos taip sulydžiau prie taškinės lentos
Mūsų tikslas yra padaryti šią RPS patogią naudoti ir taip pat išlaikyti kuo mažesnę kainą, todėl aš ją surinkau ant taškinės plokštės, bet jei galite pasiūlyti spausdintinę plokštę (PCB), tai bus puiku, nes mes turime reikalą su didelėmis srovėmis.
Pastato 0-24v 3A kintamosios maitinimo grandinės:
Dabar, kai mūsų ekranas yra paruoštas, pradėkime nuo kitų grandinių. Nuo šiol patartina elgtis ypač atsargiai, nes mes dirbame tiesiogiai su kintamosios srovės tinklu ir didele srove. Kiekvieną kartą prieš įjungdami maitinimą, patikrinkite, ar nenutrūkstamas multimetras.
Transformatorius, kurį naudojame, yra 24 V 3A transformatorius. Tai sumažins mūsų įtampą (220 V Indijoje) iki 24 V, ir mes tai tiesiogiai suteiksime savo tilto lygintuvui. Tilto lygintuvas turėtų jums suteikti (šaknis 2 kartus didesnis už įėjimo įtampą) 33,9 V, tačiau nenustebkite, jei apytiksliai 27–30 voltų. Taip yra dėl įtampos kritimo kiekviename mūsų tilto lygintuvo diode. Kai pasieksime šį etapą, mes jį prilituosime prie taškinės plokštės ir patikrinsime išvestį bei naudosime gnybtų bloką, kad prireikus jį naudotume kaip nereguliuojamą nuolatinį šaltinį.
Dabar leiskite mums valdyti išėjimo įtampą naudojant didelės srovės reguliatorių, pvz., LM338K, tai daugiausia bus metalinio korpuso pakuotėje, nes jis turi gauti didelę srovę. Žemiau parodyta kintamos įtampos reguliatoriaus schema.
Norint nustatyti išėjimo įtampą, R1 ir R2 reikšmė turi būti apskaičiuota naudojant aukščiau pateiktas formules. Taip pat galite apskaičiuoti rezistoriaus vertes naudodami šią rezistorių skaičiuoklę LM317. Mūsų atveju gauname, kad R1 yra 110 omų, o R2 - 5K (POT).
Kai mūsų reguliuojama išvestis bus paruošta, mes tiesiog turime įjungti „Arduino“, kad tai padarytume, naudosime 7812 IC, nes „Arduino“ sunaudos tik mažiau srovės. 7812 įėjimo įtampa yra mūsų ištaisytas 24 V nuolatinės srovės išėjimas iš lygintuvo. Reguliuojamos 12 V nuolatinės srovės išvestis suteikiama „Arduino Nano“ „Vin“ kaiščiui. Nenaudokite 7805, nes maksimali 7805 įėjimo įtampa yra tik 24V, o 7812 atlaiko iki 24V. Taip pat 7812 reikia radiatoriaus, nes įtampos skirtumas yra labai didelis.
Visa šio kintamo maitinimo šaltinio schema parodyta žemiau,
Laikykitės schemų ir atitinkamai lituokite komponentus. Kaip parodyta schemose, kintama įtampa nuo 1,5 iki 24 V susiejama su 0–4,5 V naudojant potencialų skirstytuvo grandinę, nes mūsų „Arduino“ gali nuskaityti tik 0–5 įtampą. Ši kintama įtampa yra sujungta su kaiščiu A0, kuriuo matuojama RPS išėjimo įtampa. Galutinis „Arduino Nano“ kodas pateiktas žemiau Kodo skyriuje. Taip pat pabaigoje patikrinkite demonstracinį vaizdo įrašą.
Atlikus litavimo darbus ir įkeliant kodą į „Arduino“, mūsų reguliuojamas maitinimo šaltinis yra paruoštas naudoti. Mes galime naudoti bet kokią apkrovą, veikiančią nuo 1,5 iki 22 V, esant dabartinei nominaliai 3A.
Reikėtų nepamiršti:
1. Būkite atsargūs lituodami jungtis, nesuderinamumas ar neatsargumas lengvai apkeps jūsų komponentus.
2. Paprasti lydmetaliai gali neatlaikyti 3A, tai galiausiai ištirps jūsų lydmetalį ir sukels trumpąjį jungimą. Naudodami storus varinius laidus arba naudokite daugiau laido, jungdami didelės srovės takelius, kaip parodyta paveikslėlyje.
3. Bet koks trumpasis jungimas ar silpnas litavimas lengvai sudegins jūsų transformatoriaus apvijas; taigi, prieš įjungdami grandinę, patikrinkite tęstinumą. Papildomam saugumui įvesties pusėje galima naudoti MCB arba saugiklį.
4. Aukštos srovės įtampos reguliatoriai dažniausiai būna metalinių skardinių pakuotėse, o naudojant juos ant taškinės lentos nestatykite komponentų arti jų, nes jų kūnas veikia kaip ištaisytos įtampos išėjimas, dėl to atsiras bangų.
Taip pat nelituokite vielos prie metalinės skardinės, verčiau naudokite mažą varžtą, kaip parodyta toliau pateiktame paveikslėlyje. Laikikliai nelimpa prie jo korpuso, o šildymas gali visam laikui sugadinti reguliatorių.
5. Nepraleiskite filtrų kondensatorių iš schemų, tai pakenks „Arduino“.
6. Neperkraukite transformatoriaus daugiau nei 3A, sustokite išgirdę šnypščiantį transformatoriaus triukšmą. Gera veikti tarp 0 - 2,5A diapazonų.
7. Patikrinkite 7812 išvestį prieš prijungdami ją prie „Arduino“, patikrinkite, ar perkaitote per pirmąjį bandymą. Jei šildymas reiškia, kad „Arduino“ sunaudoja daugiau srovės, sumažinkite LCD ekrano apšvietimą, kad tai išspręstumėte.
Patobulinti:
Aukščiau paskelbtas reguliuojamas maitinimo šaltinis (RPS) turi mažai problemų dėl tikslumo dėl išėjimo signale esančio triukšmo. Šis triukšmo tipas yra įprastas tais atvejais, kai naudojamas ADC, paprastas jo sprendimas yra naudoti žemo dažnio filtrą, pvz., RC filtrą. Kadangi mūsų judančios Dot plokštės takuose yra ir kintamosios, ir nuolatinės srovės, triukšmas bus didelis nei kitų grandinių. Taigi R signalo triukšmui filtruoti naudojama R = 5.2K ir C = 100uf vertė.
Taip pat srovės jutiklis ACS712 pridedamas prie mūsų grandinės, kad būtų galima išmatuoti RPS išėjimo srovę. Žemiau pateiktas schema rodo, kaip prijungti jutiklį prie „Arduino“ plokštės.
Naujame vaizdo įraše parodyta, kaip pagerėjo tikslumas: