Arduino- ja Voltage Divider -piirien yksinkertaisella tuntemuksella voimme muuttaa Arduinon digitaaliseksi jännitemittariksi ja mitata tulojännitteen Arduinolla ja 16x2 LCD-näytöllä.
Arduinolla on useita analogisia tuloliittimiä, jotka muodostavat yhteyden analogisesta digitaaliseen muuntimeen (ADC) Arduinon sisällä. Arduino ADC on kymmenen bittinen muunnin, mikä tarkoittaa, että lähtöarvo vaihtelee välillä 0-1023. Saamme tämän arvon käyttämällä analogRead () -toimintoa. Jos tiedät vertailujännitteen, voit helposti laskea analogiatulossa olevan jännitteen. Voimme käyttää jännitteenjakajapiiriä tulojännitteen laskemiseen. Lue lisää ADC: stä Arduinossa täältä.
Mitattu jännite näkyy nestekidenäytössä 16x2. Olemme myös näyttäneet jännitteen Arduino IDE -sarjan näytössä ja vahvistaneet mitatun jännitteen yleismittarilla.
Vaadittu laitteisto:
- Arduino uno
- 16x2 LCD (nestekidenäyttö)
- 100 k ohmin vastus
- 10 k ohmin vastus
- 10 k ohmin potentiometri
- leipälauta
- hyppyjohdot
Jännitteenjakajan piiri:
Ennen kuin pääset tähän Arduino Voltmeter -piiriin, anna keskustella jännitteenjakajan piiristä.
Jännitteenjakaja on resistiivinen piiri ja se näkyy kuvassa. Tässä resistiivisessä verkossa meillä on kaksi vastusta. Kuten kuvassa on esitetty, R1 ja R2, jotka ovat 10k ja 100k ohmia. Haaran keskipiste otetaan mittaukseen anologisena tulona Arduinoon. R2: n jännitehäviötä kutsutaan Voutiksi, joka on piirimme jaettu jännite.
Kaavat:
Käyttämällä tunnettua arvoa (kaksi vastusarvoa R1, R2 ja tulojännite) voimme korvata alla olevan yhtälön lähtöjännitteen laskemiseksi.
Vout = Vin (R2 / R1 + R2)
Tässä yhtälössä todetaan, että lähtöjännite on suoraan verrannollinen tulojännitteeseen ja R1: n ja R2: n suhteeseen.
Soveltamalla tätä yhtälöä Arduino-koodiin tulojännite voidaan helposti johtaa. Arduino pystyy mittaamaan vain tasavirtajännitteen + 55 V, toisin sanoen, kun mitataan 55 V, Arduino-analoginen nasta on maksimissaan 5 V, joten on turvallista mitata tämän rajan sisällä. Tässä vastusten R2 ja R1 arvoksi asetetaan 100000 ja 10000, ts. Suhteessa 100: 10.
Piirikaavio ja liitännät:
Tämän Arduino Digital Voltmeter -laitteen liitäntä on yksinkertainen ja esitetty alla olevassa piirikaaviossa:
LCD-nastat DB4, DB5, DB6, DB7, RS ja EN on kytketty suoraan Arduino Unon nastoihin D4, D5, D6, D7, D8, D9
Kahden vastuksen R1 ja R2 keskipiste, joka muodostaa jännitteenjakajan piirin, on kytketty Arduino-nastaan A0. Kun muut 2 päätä on kytketty tulojännitteeseen (mitattava jännite) ja gnd.
Koodauksen selitys:
Täysi Arduino-koodi tasajännitteen mittaamiseksi on annettu alla olevassa Koodi-osassa. Koodi on yksinkertainen ja helposti ymmärrettävä.
Koodin pääosa on muuntaa ja kartoittaa annettu syöttöjännite näytetyksi lähtöjännitteeksi yllä olevan yhtälön Vout = Vin (R2 / R1 + R2) avulla. Kuten aiemmin mainittiin, Arduino ADC -lähtöarvo vaihtelee välillä 0-1023 ja Arduino-maksimilähtöjännite on 5v, joten meidän on kerrottava analogiatulo A0: sta 5/1024: een todellisen jännitteen saamiseksi.
void loop () {int analogiarvo = analogRead (A0); lämpötila = (analogiarvo * 5,0) / 1024,0; // JÄNNITTEEN MUUTTAMISEKSI KÄYTETTÄVÄ input_volt = temp / (r2 / (r1 + r2));
Tässä olemme osoittaneet mitatun jännitearvon Arduinon nestekidenäytössä ja sarjamoduulissa. Joten tässä koodissa Serial.println käytetään tulostamaan arvot sarjamonitorille ja lcd.print käytetään tulostamaan arvot 16x2 nestekidenäytölle.
Sarjaprintti ("v ="); // tulostaa jännitearvon sarjamoduulissa Serial.println (input_volt); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("Jännite ="); // tulostaa jännitteen arvon LCD-näytölle lcd.print (input_voltage);
Näin voimme helposti laskea tasajännitteen Arduinolla. Katso alla oleva video esittelyä varten. Se on vähän vaikea laskea vaihtojännite Arduinolla, voit tarkistaa saman täältä.