Arduino-baseret DC Voltmeter Circuit - Konstruktionsdetaljer og test

Arduino-baseret DC Voltmeter Circuit - Konstruktionsdetaljer og test

I dette indlæg skal vi konstruere et DC-voltmeter ved hjælp af Arduino, hvor aflæsningerne vises i 16x2 LCD.





Det foreslåede voltmeter design kan aflæse op til 30V med en tolerance på +/- 0,5 volt. Vi skal se, hvordan denne opsætning fungerer, og udforske andre muligheder, vi kan udføre, bortset fra at måle spænding.

Dette projekt er ret simpelt, selv begyndere kan udrette med lethed, men der skal udvises forsigtighed, mens prototyping af kredsløbet, da vi skal anvende ekstern spænding, enhver forkert forbindelse til Arduino kan føre til fatale skader på dit bord.





Lad advarslen være en side, lad os undersøge, hvordan den fungerer.

Her bruger vi analog til digital konverteringsproces. Spænding fra enhver kilde er analog funktion aflæsningerne, der vises på 16x2 LCD er en digital funktion.



Udfordringen er at konvertere disse analoge funktioner til digital funktion. Heldigvis har Arduino funktionalitet til at læse analoge funktioner og konvertere dem til diskret funktion.

Arduino mikrokontroller udstyret med 10-bit analog til digital konverter (ADC). Dette betyder, at Arduino kan læse 2 ^ 10 = 1024 diskrete spændingsniveauer.

Med andre ord samples den spænding, der anvendes på den analoge pin fra Arduino, 1024 diskrete spændingsniveauer med hensyn til en referencespænding, den samplede værdi bliver vist i LCD'et. Dette er princippet bag dette voltmeter eller næsten ethvert digitalt voltmeter.

Imidlertid måles den anvendte eksterne spænding ikke direkte af Arduino. Spændingen trækkes ned ved hjælp af spændingsdelere, og noget matematik udføres i programmet for at få den faktiske spændingsaflæsning.

Hvordan det virker

Kredsløbet består af to modstande, en LCD-skærm og en Arduino, som er hjernen i det digitale voltmeter. De to modstande fungerer som spændingsdeler, knudepunktet for deleren er forbundet til den analoge pin # A0 fra Arduino, som læser indgangsspændingen. Jordforbindelse etableres mellem Arduino og ekstern spændingskilde.

Den mindste spænding, der kan måles med dette voltmeter, er 0,1 V, denne tærskel er indstillet i programmet, så den aflæser 0,00 volt efter frakobling af spændingskilden og ikke viser aflæsninger på grund af statisk ladning omkring målesonden.

Forfatterens prototype:

Arduino-baserede DC voltmeter testresultater

Vend ikke polariteten under måling af spændingen, det vil ikke skade kredsløbet, men det læser ikke nogen spænding og viser 0,00 V, før du korrigerer polariteten. Juster LCD-skærmens kontrast til det optimale niveau ved at dreje potentiometeret.

Sørg for, at du ikke anvender nogen spændingskilde, der kan øge højere end 30V, det kan beskadige dit Arduino-kort. Teknisk set kan du bumpe den maksimale målespænding i dette kredsløb ved at ændre modstandsværdier og ændre programmet, men for den illustrerede opsætning er 30V grænse.

For nøjagtig aflæsning skal du vælge faste modstande med minimal toleranceværdi, modstande spiller en vigtig rolle i kalibrering af spændingsaflæsningen.

Kredsløbsdiagram:

Arduino-baseret DC Voltmeter Circuit

Den anden mulighed for dette voltmeter er, at vi kan ændre programmet for at automatisere nogle opgaver.

For eksempel registrer fuld batterispænding og frakobl batteriet fra dets oplader, eller frakobl batteriet, hvis spændingen går under det forudindstillede spændingsniveau og så videre. Disse opgaver kan udføres selv uden LCD-skærm. Dette er dog genstand for en anden artikel.

Program:

//--------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---------//

Kontroller aflæsningerne med et godt voltmeter / multimeter.




Forrige: Bluetooth bil tændingslås kredsløb - nøglefri bilbeskyttelse Næste: Magnetisk dørsikkerhedsalarmkreds til alarmering, hvis døren blev åbnet