Ampeerimittaria käytetään virran mittaamiseen minkä tahansa kuorman tai laitteen läpi. Tässä tässä Arduino-ampeerimittarissa selitämme virran mittaamisesta ohmin lakia käyttämällä. Se on varsin mielenkiintoinen ja hyvä perustutkimuksen sovellus, jota opiskelimme koulupäivinä.
Me kaikki tunnemme hyvin ohmin lain, Siinä todetaan, että " potentiaaliero johtimen kahden navan tai navan välillä on suoraan verrannollinen saman johtimen läpi kulkevan virran määrään " suhteellisuusvakion suhteen käytämme vastusta, joten tässä se tulee ohmin lain yhtälö.
V = IR
- V = johtimen jännite voltteina (v).
- I = virta kulkee ampeerin johtimen läpi (A).
- R = suhteellisuusvakio ohmina (Ω).
Nykyisen läpikulun löytämiseksi laitteen läpi järjestämme yhtälön uudelleen kuten alla, tai voimme laskea ohmin lain laskimella.
I = V / R
Joten nykyisen selvittämiseksi tarvitsemme joitain tietoja:
- Jännite
- Vastus
Aiomme rakentaa sarjan vastuksen laitteen kanssa. Koska meidän on löydettävä jännitehäviö laitteen yli, tarvitsemme sitä varten jännitelukemia ennen ja jälkeen jännitteen pudotuksen, mikä on mahdollista vastuksessa, koska napaisuutta ei ole.
Kuten yllä olevassa kaaviossa, meidän on löydettävä kaksi vastuksen yli virtaavaa jännitettä. Jännitteiden (V1-V2) ero vastusten kahdessa päässä antaa meille jännitehäviön vastuksen (R) yli ja jaamme jännitteen pudotuksen vastuksen arvolla, jolloin saamme virtauksen (I) laitteen läpi. Siten voimme laskea sen läpi kulkevan nykyisen arvon, päästään sen käytännön toteutukseen.
Vaaditut komponentit:
- Arduino Uno.
- Vastus 22Ω.
- LCD 16x2.
- LED.
- 10K potti.
- Leipälauta.
- Yleismittari.
- Käynnistyskaapelit.
Piirikaavio ja liitännät:
Kaavio on Arduino Ammeter Project on seuraava
Kaaviokuva näyttää Arduino Unon yhteyden LCD: n, vastuksen ja LED: n kanssa. Arduino Uno on kaikkien muiden komponenttien virtalähde.
Arduinossa on analogiset ja digitaaliset nastat. Anturipiiri on kytketty analogisiin tuloihin, joista saadaan jännitteen arvo. LCD-näyttö liitetään digitaalisiin nastoihin (7,8,9,10,11,12).
LCD-näytössä on 16 nastaa, joista kaksi ensimmäistä nastaa (VSS, VDD) ja kaksi viimeistä nastaa (anodi, katodi) on kytketty gnd: ään ja 5v: hen. Palautus- (RS) ja käyttöönottotapit (E) on kytketty Arduinon digitaalisiin nastoihin 7 ja 8. Datanastat D4-D7 on kytketty Arduinon digitaalisiin nastoihin (9,10,11,12). V0-nasta on kytketty potin keskimmäiseen tapiin. Punainen ja musta johto ovat 5v ja gnd.
Virran tunnistava piiri:
Tämä ampeerimittari koostuu vastuksesta ja LEDistä kuormana. Vastus on kytketty sarjaan LEDiin, jonka virta kulkee kuorman läpi ja jännitehäviöt määritetään vastuksesta. Liittimet V1, V2 muodostavat yhteyden Arduinon analogiatuloon.
Arduinon ADC: ssä, joka peittää jännitteen 10-bittisiin resoluutioihin 0-1023. Joten meidän on peitettävä se jännite-arvolla ohjelmoinnin avulla. Ennen sitä meidän on tiedettävä minimaalinen jännite, jonka Arduinon ADC voi havaita, arvo on 4,88 mV. Kerrotaan ADC: n arvo 4,88 mV: lla ja saamme todellisen jännitteen ADC: hen. Lue lisää Arduinon ADC: stä täältä.
Laskelmat:
Arduinon ADC: n jännitearvo on välillä 0-1023 ja vertailujännite välillä 0-5v.
Esimerkiksi:
Arvo V1 = 710, V2 = 474 ja R = 22Ω, jännitteiden ero on 236. Muunamme sen jännitteeksi kertomalla 0,00488: lla, sitten saadaan 1,15v. Joten Jännite-ero on 1,15v, jakamalla se 22: lla, saadaan nykyinen arvo 0,005A. Tässä olemme käyttäneet pieniarvoista 22ohmin vastusta nykyisenä anturina. Näin voimme mitata virran Arduinolla.
Arduino-koodi:
Arduino-pohjaisen ampeerimittarin täydellinen koodi virran mittaamiseksi annetaan tämän artikkelin lopussa.
Arduino-ohjelmointi on melkein sama kuin c-ohjelmointi, ensin ilmoitetaan otsikkotiedostot. Otsikkotiedostot kutsuvat tallennustilassa olevaa tiedostoa, kuten laskennassa saan jännitearvot analogisen lukutoiminnon avulla.
int jännite_arvo0 = analoginen luku (A0); int jännitteen arvo1 = analoginen luku (A1);
Väliaikainen kelluva muuttuja ilmoitetaan pitämään jännitearvoa, kuten float temp_val. Arvo kerrotaan 0,00488: lla todellisen jännite-eron saamiseksi, sitten se jaetaan vastuksen arvolla nykyisen virtauksen löytämiseksi. 0,00488v on minimaalinen jännite, jonka Arduinon ADC voi havaita.
int subraction_value = (jännite_arvo0 - jännite_arvo1); kelluva temp_val = (subraction_value * 0,00488); kelluva virta-arvo = (temp_val / 22);
Tarkista koko esittelyvideo alla ja tarkista myös Arduino Digital Voltmeter.