Arduino-basert DC Voltmeter Circuit - Konstruksjonsdetaljer og testing

Prøv Instrumentet Vårt For Å Eliminere Problemer





I dette innlegget skal vi konstruere et DC-voltmeter ved hjelp av Arduino hvor avlesningene vises i 16x2 LCD.



Den foreslåtte voltmeterkonstruksjonen kan lese opptil 30V med en toleranse på +/- 0,5 volt. Vi skal se hvordan dette oppsettet fungerer og utforske andre muligheter vi kan oppnå, annet enn å måle spenning.



Dette prosjektet er ganske enkelt, selv nybegynnere kan oppnå med letthet, men det må utvises forsiktighet når man prototyper kretsen, ettersom vi skal bruke ekstern spenning. Feilkobling til Arduino kan føre til dødelig skade på brettet.

La advarselen være en side, la oss utforske hvordan den fungerer.



Her bruker vi analog til digital konverteringsprosess. Spenning fra hvilken som helst kilde er analog funksjon avlesningene som vises på 16x2 LCD er en digital funksjon.

Utfordringen er å konvertere de analoge funksjonene til digital funksjon. Heldigvis har Arduino funksjonalitet for å lese analoge funksjoner og konvertere dem til diskret funksjon.

Arduino mikrokontroller utstyrt med 10-bit analog til digital omformer (ADC). Dette betyr at Arduino kan lese 2 ^ 10 = 1024 diskrete spenningsnivåer.

Med andre ord samples spenningen som brukes på den analoge pinnen til Arduino, 1024 diskrete spenningsnivåer med hensyn til en referansespenning, den samplede verdien blir vist i LCD-skjermen. Dette er prinsippet bak dette voltmeteret eller nesten ethvert digitalt voltmeter.

Den påførte eksterne spenningen måles imidlertid ikke direkte av Arduino. Spenningen trappes ned ved hjelp av spenningsdelere, og noe matematikk gjøres i programmet for å få faktisk spenningsavlesning.

Hvordan det fungerer

Kretsen består av to motstander, en LCD-skjerm og en Arduino som er hjernen til det digitale voltmeteret. De to motstandene fungerer som spenningsdeler, noden til skillelinjen er koblet til den analoge pin # A0 av Arduino, som leser inngangsspenningen. Jordforbindelse er etablert mellom Arduino og ekstern spenningskilde.

Minimumsspenningen som kan måles med dette voltmeteret er 0,1V, denne terskelen er satt i programmet, slik at den leser 0,00 volt etter at spenningskilden er koblet fra og ikke viser avlesninger på grunn av statisk ladning rundt målesonden.

Forfatterens prototype:

Arduino-baserte DC Voltmeter Testresultater

Ikke snu polariteten mens du måler spenningen, det vil ikke skade kretsen, men den leser ingen spenning og viser 0,00 V før du korrigerer polariteten. Juster kontrasten på LCD-skjermen til et optimalt nivå ved å rotere potensiometeret.

Forsikre deg om at du ikke bruker noen spenningskilde som kan spike høyere enn 30V, det kan skade Arduino-kortet. Teknisk sett kan du støte på den maksimale målespenningen til denne kretsen ved å endre motstandsverdier og endre programmet, men for det illustrerte oppsettet er 30V grense.

For nøyaktig avlesning, velg faste motstander med minimum toleranseverdi, motstander spiller en viktig rolle i kalibreringen av spenningsavlesningen.

Kretsskjema:

Arduino-basert DC Voltmeter Circuit

Den andre muligheten for dette voltmeteret er at vi kan endre programmet for å automatisere noen oppgaver.

For eksempel, oppdag full batterispenning og koble batteriet fra laderen eller koble fra batteriet hvis spenningen går under det forhåndsinnstilte spenningsnivået og så videre. Disse oppgavene kan utføres selv uten LCD-skjerm. Dette er imidlertid gjenstand for en annen artikkel.

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---------//

Vennligst sjekk avlesningene med et godt voltmeter / multimeter.




Forrige: Bluetooth Car Tenning Lock Circuit - Keyless Car Protection Neste: Magnetisk dørsikkerhetsalarmkrets for varsling hvis døren ble åpnet