دائرة الفولتميتر DC القائمة على Arduino - تفاصيل البناء والاختبار

دائرة الفولتميتر DC القائمة على Arduino - تفاصيل البناء والاختبار

في هذا المنشور ، سنقوم ببناء مقياس جهد مستمر باستخدام Arduino حيث يتم عرض القراءات في شاشة LCD مقاس 16 × 2.





يمكن أن يقرأ تصميم الفولتميتر المقترح حتى 30 فولت مع تفاوت +/- 0.5 فولت. سنرى كيف يعمل هذا الإعداد ونستكشف الاحتمالات الأخرى التي يمكننا تحقيقها بخلاف قياس الجهد.

هذا المشروع بسيط إلى حد ما ، حتى المبتدئين يمكنهم إنجازه بسهولة ، ولكن يجب توخي الحذر أثناء عمل النماذج الأولية للدائرة لأننا سنطبق جهدًا خارجيًا ، فأي خطأ في الاتصال بأردوينو يمكن أن يؤدي إلى تلف فادح للوحة.





اجعل التحذير جانبًا ، فلنستكشف كيف يعمل.

هنا ، نحن نستخدم عملية التحويل التناظرية إلى الرقمية. الجهد من أي مصدر هو وظيفة تناظرية ، والقراءات المعروضة على شاشة LCD مقاس 16 × 2 هي وظيفة رقمية.



التحدي هو تحويل تلك الوظائف التناظرية إلى وظيفة رقمية. لحسن الحظ ، لدى Arduino وظيفة لقراءة الوظائف التناظرية وتحويلها إلى وظيفة منفصلة.

متحكم اردوينو مجهز بمحول رقمي 10 بت تناظري (ADC). هذا يعني أن Arduino يمكنه قراءة 2 ^ 10 = 1024 مستوى جهد منفصل.

بمعنى آخر ، يتم أخذ عينات الجهد المطبق على دبوس Arduino التماثلي 1024 مستوى جهد منفصل فيما يتعلق بالجهد المرجعي الذي يتم عرض قيمة العينة في شاشة LCD. هذا هو المبدأ وراء هذا الفولتميتر أو تقريبًا أي الفولتميتر الرقمي.

ومع ذلك ، لا يتم قياس الجهد الخارجي المطبق مباشرة بواسطة Arduino. يتم تنحى الجهد بمساعدة فواصل الجهد ويتم إجراء بعض الرياضيات في البرنامج للحصول على قراءة فعلية للجهد.

كيف تعمل

تتكون الدائرة من مقاومين ، شاشة LCD واحدة و Arduino الذي يمثل عقل الفولتميتر الرقمي. يعمل المقاومان كمقسم للجهد ، وتتصل عقدة الحاجز بالدبوس التناظري # A0 في Arduino ، والذي يقرأ جهد الدخل. تم إنشاء اتصال أرضي بين Arduino ومصدر الجهد الخارجي.

الحد الأدنى للجهد الذي يمكن قياسه بواسطة هذا الفولتميتر هو 0.1 فولت ، ويتم تعيين هذه العتبة في البرنامج ، بحيث يقرأ 0.00 فولت بعد فصل مصدر الجهد ولا يعرض قراءات بسبب الشحن الساكن حول مسبار القياس.

النموذج الأولي للمؤلف:

نتائج اختبار الفولتميتر DC القائمة على Arduino

لا تقم بعكس القطبية أثناء قياس الجهد ، فلن تضر الدائرة ، لكنها لا تقرأ أي جهد وتعرض 0.00 فولت ، حتى تقوم بتصحيح القطبية. اضبط تباين شاشة LCD على المستوى الأمثل عن طريق تدوير مقياس الجهد.

تأكد من عدم استخدام أي مصدر جهد يمكن أن يرتفع عن 30 فولت قد يؤدي إلى تلف لوحة Arduino. من الناحية الفنية ، يمكنك زيادة جهد القياس الأقصى لهذه الدائرة عن طريق تغيير قيم المقاوم وتعديل البرنامج ، ولكن بالنسبة للإعداد الموضح ، فإن 30V هو الحد الأقصى.

لقراءة دقيقة ، اختر مقاومات ثابتة بأقل قيمة تحمل ، تلعب المقاومات دورًا مهمًا في معايرة قراءة الجهد.

مخطط الرسم البياني:

اردوينو دارة الفولتميتر

الاحتمال الآخر لهذا الفولتميتر هو أنه يمكننا تعديل البرنامج لأتمتة بعض المهام.

على سبيل المثال ، اكتشف جهد البطارية الكامل وافصل البطارية عن الشاحن الخاص بها أو افصل البطارية إذا انخفض الجهد عن مستوى الجهد المحدد مسبقًا وما إلى ذلك ، يمكن إنجاز هذه المهمة حتى بدون شاشة LCD. لكن هذا موضوع مقال آخر.

برنامج:

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

يرجى التحقق من القراءات باستخدام مقياس الفولتميتر الجيد / المتعدد.




زوج من: دائرة قفل اشتعال السيارة بالبلوتوث - حماية السيارة بدون مفتاح التالي: دائرة إنذار أمان الباب المغناطيسي للتنبيه إذا تم فتح الباب