Paprastas arduino skaitmeninis voltmetras

Turėdami paprastas žinias apie „Arduino“ ir „Voltage Divider Circuit“, „Arduino“ galime paversti skaitmeniniu voltmetru ir galime išmatuoti įėjimo įtampą naudodami „Arduino“ ir 16x2 LCD ekraną.

„Arduino“ turi keletą analoginių įvesties kaiščių, jungiančių „Analog-to-Digital“ keitiklį (ADC) „Arduino“ viduje. „Arduino ADC“ yra dešimties bitų keitiklis, tai reiškia, kad išvesties vertė svyruos nuo 0 iki 1023. Šią vertę gausime naudodami „ analogRead ()“ funkciją. Jei žinote etaloninę įtampą, galite lengvai apskaičiuoti įtampą, esančią analoginiame įėjime. Įėjimo įtampai apskaičiuoti galime naudoti įtampos daliklio grandinę. Sužinokite daugiau apie ADC „Arduino“ čia.

Išmatuota įtampa rodoma 16x2 skystųjų kristalų ekrane (LCD). Mes taip pat parodėme įtampą „Arduino IDE“ serijos monitoriuje ir patvirtinome išmatuotą įtampą naudodami „Multimeter“.

Būtina aparatinė įranga:

• „Arduino uno“
• 16x2 LCD (skystųjų kristalų ekranas)
• 100 k omų rezistorius
• 10 k omų rezistorius
• 10 k omų potenciometras
• Bandomoji Lenta
• džemperių laidai

Įtampos daliklio grandinė:

Prieš įeinant į šią „Arduino Voltmeter“ grandinę, leiskite aptarti įtampos skirstytuvo grandinę.

Įtampos daliklis yra varžinė grandinė ir parodyta paveiksle. Šiame varžiniame tinkle turime du rezistorius. Kaip parodyta paveiksle, R1 ir R2 yra 10k ir 100k omų. Šakos vidurio taškas yra matuojamas kaip anologinis įėjimas į „Arduino“. Įtampos kritimas per R2 vadinamas „Vout“, tai yra padalinta mūsų grandinės įtampa.

Formulės:

Naudodami žinomą vertę (dvi rezistoriaus reikšmes R1, R2 ir įėjimo įtampą), galime apskaičiuoti išėjimo įtampą žemiau pateiktoje lygtyje.

Vout = Vin (R2 / R1 + R2)

Ši lygtis teigia, kad išėjimo įtampa yra tiesiogiai proporcinga įėjimo įtampai ir R1 bei R2 santykiui.

Taikant šią lygtį „Arduino“ kode, galima lengvai nustatyti įėjimo įtampą. „Arduino“ gali matuoti tik nuolatinės srovės įėjimo įtampą + 55v, kitaip tariant, matuojant 55V, „Arduino“ analoginis kaištis bus didžiausios 5V įtampos, todėl saugu matuoti šioje riboje. Čia rezistorių R2 ir R1 vertė nustatoma į 100000 ir 10000, ty santykiu 100: 10.

Grandinės schema ir jungtys:

Šio „ Arduino“ skaitmeninio voltmetro prijungimas yra paprastas ir parodytas toliau pateiktoje grandinės schemoje:

LCD kaiščiai DB4, DB5, DB6, DB7, RS ir EN yra tiesiogiai prijungti prie „Arduino Uno“ kaiščių D4, D5, D6, D7, D8, D9

Dviejų rezistorių R1 ir R2 centrinis taškas, kuris sukuria įtampos skirstytuvo grandinę, yra prijungtas prie „Arduino“ kaiščio A0. Nors kiti 2 galai yra prijungti prie įėjimo įtampos (įtampa turi būti matuojama) ir gnd.

Kodavimo paaiškinimas:

Visas „ Arduino“ kodas nuolatinės įtampos matavimui pateiktas žemiau esančioje Kodo dalyje. Kodas yra paprastas ir lengvai suprantamas.

Pagrindinė kodo dalis yra konvertuoti ir susieti nurodytą įėjimo įtampą į rodomą išėjimo įtampą, naudojant aukščiau pateiktą lygtį Vout = Vin (R2 / R1 + R2). Kaip minėta anksčiau, „Arduino ADC“ išėjimo vertė svyruos nuo 0 iki 1023, o „Arduino“ maksimali išėjimo įtampa yra 5v, todėl norėdami gauti tikrąją įtampą, turime padauginti analoginį įėjimą nuo A0 iki 5/1024.

void loop () {int analogvalue = analogRead (A0); temp = (analoginė vertė * 5,0) / 1024,0; // FORMA, NAUDOTA KONVERTUOTI ĮTAMPĄ input_volt = temp / (r2 / (r1 + r2));

Čia mes parodėme išmatuotą įtampos vertę LCD ir serijiniame „Arduino“ monitoriuje. Taigi čia kode „ Serial.println “ naudojama spausdinti reikšmes „Serial“ monitoriuje, o „ lcd.print “ naudojama vertėms atspausdinti 16x2 LCD ekrane.

Serijinis spaudinys ("v ="); // išspausdina įtampos vertę nuosekliame monitoriuje Serial.println (input_volt); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("Įtampa ="); // spausdina įtampos vertę LCD ekrane lcd.print (input_voltage);

Štai kaip mes galime lengvai apskaičiuoti nuolatinę įtampą naudodami „Arduino“. Norėdami pamatyti demonstraciją, žiūrėkite toliau pateiktą vaizdo įrašą. Šiek tiek sunku apskaičiuoti kintamosios srovės įtampą naudojant „Arduino“, tą patį galite patikrinti čia.