- Tarvittavat materiaalit:
- Kuinka se toimii:
- LCD-näytön liittäminen Arduinolla näytön jännitetasoon:
- Rakennus 0-24v 3A vaihteleva virtalähde:
- Pidettävä mielessä:
- Päivitä:
Paristoja käytetään yleensä virtapiirien ja projektien virran kytkemiseen, koska ne ovat helposti saatavilla ja ne voidaan liittää helposti. Mutta ne tyhjentyivät nopeasti ja sitten tarvitsemme uusia paristoja, myöskään nämä akut eivät voi tarjota suurta virtaa voimakkaan moottorin ajamiseksi. Joten näiden ongelmien ratkaisemiseksi suunnittelemme tänään oman vaihtelevan virtalähteen, joka tarjoaa säännellyn tasajännitteen välillä 0-24 V ja enintään 3 A: n virran.
Suurimmalle osalle antureistamme ja moottoristamme käytämme jännitetasoja, kuten 3,3 V, 5 V tai 12 V. Mutta vaikka anturit vaativat virtaa milliampeereina, moottorit, kuten servomoottorit tai PMDC-moottorit, jotka toimivat vähintään 12 V: lla, vaativat suurta virtaa. Joten olemme rakentamassa täällä jännitelähde 3A ajantasalla Variable jännite 0 24v. Käytännössä saimme kuitenkin jopa 22,2 V tuotoksen.
Tässä jännitetasoa ohjataan potentiometrillä, ja jännitteen arvo näkyy nestekidenäytössä (LCD), jota ohjaa Arduino Nano. Tarkista myös edelliset virtalähdepiirimme:
Tarvittavat materiaalit:
- Muuntaja - 24V 3A
- Pistetaulu
- LM338K-suurjännitesäädin
- Diodisilta 10A
- Arduino Nano
- LCD 16 * 2
- Vastus 1k ja 220 ohmia
- Kondensaattori 0,1uF ja 0,001uF
- 7812 Jännitesäädin
- 5K vaihteleva potti (radiopannu)
- Berg-tikku (Nainen)
- Riviliitin
Kuinka se toimii:
Jännitelähde (RPS) on sellainen, joka muuntaa verkkovirtaan DC ja säätelee sen meidän vaadittu jännite tasolla. RPS: ssä käytetään 24 V: n 3A: n alamuuntajaa, joka tasasuuntaan DC: ksi diodisillalla. Tämä tasajännite säädetään vaaditulle tasolle käyttämällä LM338K: ta ja sitä ohjataan potentiometrillä. Arduino ja LCD saavat virtansa alhainen nykyinen taso Jänniteregulaattori IC kuin 7812. selitän piiri askel askeleelta kun käymme läpi projektin.
LCD-näytön liittäminen Arduinolla näytön jännitetasoon:
Aloitetaan LCD-näytöstä. Jos olet perehtynyt LCD-liitäntään Arduinon kanssa, voit ohittaa tämän osan ja siirtyä suoraan seuraavaan osaan, ja jos olet uusi Arduino ja LCD, se ei ole ongelma, koska opastan sinua koodeilla ja yhteyksillä. Arduino on ATMEL-käyttöinen mikro-ohjainsarja, joka auttaa sinua helposti rakentamaan projekteja. Saatavilla on paljon vaihtoehtoja, mutta käytämme Arduino Nanoa, koska se on kompakti ja helppo käyttää pistetaululla
Monet ihmiset ovat kohdanneet ongelmia LCD-näytön liittämisessä Arduinoon, siksi yritämme tätä ensin, jotta se ei pilaa projektia viime hetkessä. Olen käyttänyt seuraavia aluksi:
Tätä Dot-korttia käytetään koko piirissämme, on suositeltavaa käyttää naaraspuolista Berg-keppiä Arduino Nanon kiinnittämiseen, jotta sitä voidaan käyttää myöhemmin uudelleen. Voit myös varmistaa työskentelyn leipälevyn avulla (suositellaan aloittelijoille), ennen kuin jatkamme Dot-lautamme kanssa. AdaFruit tarjoaa mukavan oppaan LCD: lle, voit tarkistaa sen. Arduinon ja LCD: n kaaviot on esitetty alla. Arduino UNO: ta käytetään tässä kaavioissa, mutta ei hätää. Arduino NANO: lla ja UNO: lla on samat pinoutit ja toimivat samalla tavalla.
Kun yhteys on valmis, voit ladata alla olevan koodin suoraan LCD-näytön toiminnan tarkistamiseksi. Arduino antaa oletusarvoisesti nestekidenäytön otsikkotiedoston, älä käytä nimenomaisia otsikoita, koska niillä on taipumus antaa virheitä.
#sisältää
Tämän pitäisi saada LCD-näyttösi toimimaan, mutta jos kohtaat edelleen ongelmia, kokeile seuraavaa:
1. Tarkista nastojen määritelmä ohjelmassa.
2. Maadoita nestekidenäytön 3. nasta (VEE) ja 5. nasta (RW) suoraan.
3.Varmista, että LCD-nastat on asetettu oikeaan järjestykseen. Joidenkin LCD-näyttöjen nastat ovat toiseen suuntaan.
Kun ohjelma toimii, sen pitäisi näyttää tältä. Jos sinulla on ongelmia, ilmoita siitä meille kommenteilla. Olen toistaiseksi käyttänyt mini-USB-kaapelia virran saamiseksi Arduinosta, mutta myöhemmin virtalähteenä se on jännitesäädin. Juotin ne pistetaululle näin
Tavoitteenamme on tehdä tästä RPS: stä helppokäyttöinen ja pitää kustannukset mahdollisimman alhaisina, joten olen koonnut sen pistekortille, mutta jos pystyt tarjoamaan piirilevyä (PCB), se on hieno, koska olemme tekemisissä suurilla virroilla.
Rakennus 0-24v 3A vaihteleva virtalähde:
Nyt, kun näyttö on valmis, aloitetaan muista piireistä. Tästä lähtien on suositeltavaa toimia erityisen varoen, koska kyse on suoraan verkkovirrasta ja suuresta virrasta. Tarkista jatkuvuus yleismittarilla aina ennen virran kytkemistä.
Muuntaja, jota käytämme, on 24 V 3A -muuntaja, tämä laskee jännitteemme (Intiassa 220 V) 24 V: iin ja annamme tämän suoraan sillan tasasuuntaajalle. Silta-tasasuuntaajan pitäisi antaa sinulle (juuri 2 kertaa tulojännite) 33,9 V, mutta älä ihmettele, jos saat noin 27-30 volttia. Tämä johtuu jännitteen pudotuksesta jokaisen diodin yli sillan tasasuuntaajassa. Kun olemme saavuttaneet tämän vaiheen, juotamme sen pistekortillemme ja tarkistamme lähdön ja käytämme riviliitintä niin, että käytämme sitä tarvittaessa säätelemättömänä vakiolähteenä.
Ohjakaamme nyt lähtöjännitettä suurjännitesäätimellä, kuten LM338K, tämä on enimmäkseen saatavana metallirunkopakkauksessa, koska sen on hankittava korkea virta. Muuttuvan jännitteen säätimen kaaviot on esitetty alla.
R1: n ja R2: n arvo on laskettava käyttämällä yllä olevia kaavoja lähtöjännitteen määrittämiseksi. Voit myös laskea vastuksen arvot tällä LM317-vastuslaskurilla. Meidän tapauksessamme R1 on 110 ohmia ja R2 5K (POT).
Kun säännelty lähtö on valmis, meidän on vain käynnistettävä Arduino, tätä varten käytämme 7812 IC: tä, koska Arduino kuluttaa vain vähemmän virtaa. 7812: n tulojännite on tasasuuntaajan 24 V: n tasavirta. Säädetyn 12 V DC: n lähtö annetaan Arduino Nanon Vin-nastalle. Älä käytä 7805: ää, koska 7805: n suurin tulojännite on vain 24 V, kun taas 7812 kestää jopa 24 V: n. Lisäksi lämpönielun tarvitaan 7812, koska jännite-ero on hyvin suuri.
Tämän vaihtelevan virtalähteen koko piiri on esitetty alla,
Seuraa kaavioita ja juottaa komponentit vastaavasti. Kuten kaavioissa on esitetty, vaihteleva jännite 1,5 - 24 V kartoitetaan 0 - 4,5 V: iin potentiaalijakajapiiriä käyttämällä, koska Arduino pystyy lukemaan vain jännitteitä välillä 0-5. Tämä vaihteleva jännite on kytketty napaan A0, jolla mitataan RPS: n lähtöjännite. Arduino Nanon lopullinen koodi on annettu alla Koodi-osassa. Tarkista myös demo videon lopussa.
Kun juotostyö on tehty ja koodi ladattu Arduinoon, säännelty virtalähteemme on käyttövalmis. Voimme käyttää mitä tahansa kuormaa, joka toimii välillä 1,5 - 22 V, nykyisellä nimellisarvolla 3A.
Pidettävä mielessä:
1. Ole varovainen, kun juotat liitäntöjä, mikä tahansa ristiriita tai huolimattomuus paistaa komponentit helposti.
2. Tavalliset juotokset eivät ehkä kestä 3A: ta, tämä johtaa lopulta juotteen sulamiseen ja aiheuttaa oikosulun. Käytä paksuja kuparijohtoja tai lisää lyijyä, kun kytket suurvirtajohtoja kuvan osoittamalla tavalla.
3. Oikosulku tai heikko juotto polttaa helposti muuntajan käämitykset; Tarkista siis jatkuvuus ennen virran kytkemistä päälle. Lisäturvallisuuden takaamiseksi voidaan käyttää MCB: tä tai sulaketta tulopuolella.
4. Suurjännitesäätimet tulevat enimmäkseen metallipurkkeihin, vaikka niiden käyttö pistetaululla ei sijoita komponentteja lähelle niitä, koska niiden runko toimii tasasuuntaisen jännitteen ulostulona, mikä johtaa edelleen väreihin.
Älä myöskään juota johtoa metallitölkkiin, vaan käytä pientä ruuvia alla olevan kuvan mukaisesti. Kansiot eivät tartu sen runkoon, ja lämmitys johtaa säätimen pysyvään vahingoittumiseen.
5. Älä ohita mitään suodatinkondensaattoreita kaavioista, se vahingoittaa sinua Arduinoa.
6. Älä ylikuormita muuntajaa yli 3 A, pysähdy, kun kuulet muuntajasta kohisevan melun. On hyvä toimia välillä 0 - 2,5 A.
7. Tarkista 7812: n lähtö ennen kuin liität sen Arduinoon, tarkista ylikuumeneminen ensimmäisen kokeilun aikana. Jos lämmitys tapahtuu, Arduino kuluttaa enemmän virtaa, pienennä nestekidenäytön taustavaloa tämän ratkaisemiseksi.
Päivitä:
Edellä ilmoitetulla säännellyllä virtalähteellä (RPS) on vain vähän ongelmia tarkkuudella lähtösignaalissa olevan kohinan takia. Tämän tyyppinen melu on yleistä tapauksissa, joissa käytetään ADC: tä, yksinkertainen ratkaisu siihen on käyttää alipäästösuodatinta, kuten RC-suodatinta. Koska kiertävän pistekorttimme poluissa on sekä vaihtovirtaa että tasavirtaa, melu on korkea kuin muiden piirien. Siksi arvoa R = 5,2 K ja C = 100uf käytetään suodattamaan signaalissamme oleva kohina.
Myös virta-anturi ACS712 lisätään meidän piiri mitata lähtövirran RPS. Alla oleva kaavio osoittaa, kuinka anturi kytketään Arduino-korttiin.
Uusi video näyttää tarkkuuden parantuneen: