Arduino tabanlı DC Voltmetre Devresi - Yapım Detayları ve Test

Bu yazıda, Arduino kullanarak okumaların 16x2 LCD'de görüntülendiği bir DC voltmetre inşa edeceğiz.

Önerilen voltmetre tasarımı, +/- 0.5 volt toleransla 30V'a kadar okuyabilir. Bu kurulumun nasıl çalıştığını göreceğiz ve voltajı ölçmekten başka başarabileceğimiz diğer olasılıkları keşfedeceğiz.

Bu proje oldukça basittir, yeni başlayanlar bile kolaylıkla başarabilir, ancak devrenin prototipini oluştururken dikkatli olunmalıdır çünkü harici voltaj uygulayacağız, Arduino'ya herhangi bir yanlış bağlantı, kartınızda ölümcül hasara yol açabilir.

Uyarı bir yan olsun, nasıl çalıştığını inceleyelim.

Burada analogdan dijitale dönüştürme sürecini kullanıyoruz. Herhangi bir kaynaktan gelen voltaj analog bir işlevdir, 16x2 LCD'de görüntülenen okumalar dijital bir işlevdir.

Buradaki zorluk, bu analog işlevleri dijital işleve dönüştürmektir. Neyse ki, Arduino'nun analog işlevleri okuma ve bunları ayrık işleve dönüştürme işlevi vardır.

Arduino mikrodenetleyici, 10-bit analogdan dijitale dönüştürücü (ADC) ile donatılmıştır. Bu, Arduino'nun 2 ^ 10 = 1024 ayrık voltaj seviyesini okuyabileceği anlamına gelir.

Başka bir deyişle, Arduino'nun analog pinine uygulanan voltaj, örneklenen değerin LCD'de görüntülendiği bir referans voltaja göre 1024 ayrı voltaj seviyesinden örneklenir. Bu voltmetrenin veya hemen hemen her dijital voltmetrenin arkasındaki prensip budur.

Ancak uygulanan harici voltaj doğrudan Arduino tarafından ölçülmez. Voltaj bölücüler yardımıyla voltaj düşürülür ve gerçek voltaj okumasını elde etmek için programda biraz matematik yapılır.

Nasıl çalışır

Devre iki direnç, bir LCD ekran ve dijital voltmetrenin beyni olan bir Arduino'dan oluşur. İki direnç, voltaj bölücü görevi görür, bölücünün düğümü, Arduino'nun giriş voltajını okuyan analog pin # A0'a bağlanır. Arduino ile harici gerilim kaynağı arasında toprak bağlantısı kurulur.

Bu voltmetre ile ölçülebilecek minimum gerilim 0.1V'tur, bu eşik programda ayarlanır, böylece gerilim kaynağı bağlantısı kesildikten sonra 0.00 volt okur ve ölçüm probu etrafındaki statik yük nedeniyle okumaları göstermez.

Yazarın prototipi:

Voltajı ölçerken polariteyi tersine çevirmeyin, devreye zarar vermez ancak voltaj okumaz ve siz polariteyi düzeltene kadar 0.00 V gösterir. Potansiyometreyi döndürerek LCD ekranın kontrastını optimum seviyeye ayarlayın.

Arduino kartınıza zarar verebilecek 30V'dan daha yüksek bir voltaj kaynağı uygulamadığınızdan emin olun. Teknik olarak, direnç değerlerini değiştirerek ve programı değiştirerek bu devrenin maksimum ölçüm voltajını artırabilirsiniz, ancak gösterilen kurulum için 30V sınırdır.

Doğru okuma için minimum tolerans değerine sahip sabit dirençleri seçin, dirençler voltaj okumasını kalibre etmede önemli bir rol oynar.

Devre şeması:

Bu voltmetrenin diğer olasılığı, bazı görevleri otomatikleştirmek için programı değiştirebilmemizdir.

Örneğin, tam akü voltajını algılayın ve akünün şarj cihazıyla bağlantısını kesin veya voltaj önceden ayarlanmış voltaj seviyesinin altına düşerse akü bağlantısını kesin, bu görev LCD ekran olmadan bile gerçekleştirilebilir. Ancak bu başka bir makalenin konusu.

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---------//

Lütfen değerleri iyi bir voltmetre / multimetre ile kontrol edin.