Vienkāršs arduino digitālais voltmetrs

Izmantojot vienkāršas zināšanas par Arduino un sprieguma dalītāja shēmu, mēs varam pārvērst Arduino par digitālo voltmetru un var izmērīt ieejas spriegumu, izmantojot Arduino un 16x2 LCD displeju.

Arduino ir vairākas analogās ievades tapas, kas savienojas ar analogo-ciparu pārveidotāju (ADC) Arduino iekšpusē. Arduino ADC ir desmit bitu pārveidotājs, kas nozīmē, ka izejas vērtība būs robežās no 0 līdz 1023. Šo vērtību iegūsim, izmantojot funkciju analogRead () . Ja zināt atskaites spriegumu, varat viegli aprēķināt spriegumu pie analogās ieejas. Mēs varam izmantot sprieguma dalītāja ķēdi, lai aprēķinātu ieejas spriegumu. Uzziniet vairāk par ADC Arduino šeit.

Izmērītais spriegums tiek parādīts 16x2 šķidro kristālu displejā (LCD). Mēs esam parādījuši arī spriegumu Arduino IDE sērijveida monitorā un apstiprinājuši izmērīto spriegumu, izmantojot multimetru.

Nepieciešamā aparatūra:

• Arduino uno
• 16x2 LCD (šķidro kristālu displejs)
• 100 k omu rezistors
• 10 k omu rezistors
• 10 k omu potenciometrs
• maizes dēlis
• džemperu vadi

Sprieguma dalītāja ķēde:

Pirms ieiešanas šajā Arduino Voltmetra ķēdē ļaujiet apspriest sprieguma dalītāja ķēdi.

Sprieguma dalītājs ir pretestības ķēde un parādīts attēlā. Šajā pretestības tīklā mums ir divi rezistori. Kā parādīts attēlā, R1 un R2 ir 10k un 100k omi. Zaru viduspunkts tiek mērīts kā anologs ievads Arduino. Sprieguma kritumu visā R2 sauc par Vout, tas ir mūsu ķēdes dalītais spriegums.

Formulas:

Izmantojot zināmo vērtību (divas rezistora vērtības R1, R2 un ieejas spriegumu), mēs varam aizstāt zemāk esošo vienādojumu, lai aprēķinātu izejas spriegumu.

Vout = Vin (R2 / R1 + R2)

Šis vienādojums norāda, ka izejas spriegums ir tieši proporcionāls ieejas spriegumam un R1 un R2 attiecībai.

Piemērojot šo vienādojumu Arduino kodā, var viegli iegūt ieejas spriegumu. Arduino var izmērīt tikai līdzstrāvas ieejas spriegumu + 55v. Citiem vārdiem sakot, mērot 55V, Arduino analogais tapa būs pie maksimālā 5V sprieguma, tāpēc ir droši mērīt šajā robežā. Šeit rezistoru R2 un R1 vērtība tiek iestatīta uz 100000 un 10000, ti, attiecībā 100: 10.

Shēmas shēma un savienojumi:

Šī Arduino digitālā voltmetra savienojums ir vienkāršs un parādīts zemāk esošajā shēmā:

LCD tapas DB4, DB5, DB6, DB7, RS un EN ir tieši savienotas ar Arduino Uno tapām D4, D5, D6, D7, D8, D9

Divu rezistoru R1 un R2 centrālais punkts, kas veido sprieguma dalītāja ķēdi, ir savienots ar Arduino tapu A0. Kamēr pārējie 2 gali ir savienoti ar ieejas spriegumu (mērāms spriegums) un gnd.

Kodēšanas skaidrojums:

Pilns Arduino kods līdzstrāvas sprieguma mērīšanai ir norādīts zemāk esošajā koda daļā. Kods ir vienkāršs un viegli saprotams.

Galvenā koda daļa ir konvertēt un kartēt norādīto ieejas spriegumu parādītajā izejas spriegumā, izmantojot iepriekš norādīto vienādojumu Vout = Vin (R2 / R1 + R2). Kā minēts iepriekš, Arduino ADC izejas vērtība svārstīsies no 0 līdz 1023, un Arduino maksimālais izejas spriegums ir 5v, tāpēc mums jāreizina analogā ieeja pie A0 līdz 5/1024, lai iegūtu reālo spriegumu.

void loop () {int analogvalue = analogRead (A0); temp = (analogā vērtība * 5,0) / 1024,0; // FORMULA, KO IZMANTO, lai pārveidotu spriegumu input_volt = temp / (r2 / (r1 + r2));

Šeit mēs esam parādījuši izmērīto sprieguma vērtību LCD un Arduino sērijveida monitorā. Tātad šeit kodā Serial.println tiek izmantots vērtību drukāšanai uz sērijas monitora un lcd.print tiek izmantots vērtību drukāšanai uz 16x2 LCD.

Sērijas.druka ("v ="); // izdrukā sprieguma vērtību seriālajā monitorā Serial.println (input_volt); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("Spriegums ="); // izdrukā sprieguma vērtību LCD displejā lcd.print (input_voltage);

Šādi mēs varam viegli aprēķināt līdzstrāvas spriegumu, izmantojot Arduino. Lai demonstrētu, skatiet zemāk esošo videoklipu. Ir mazliet grūti aprēķināt maiņstrāvas spriegumu, izmantojot Arduino, to pašu varat pārbaudīt šeit.