مولتی متر آردوینو: 8 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

در این پروژه ، شما با استفاده از عملکرد digitalRead یک آردوینو ، یک ولت متر و اهم متر بسازید. تقریباً در هر میلی ثانیه می توانید خواندن را دریافت کنید ، بسیار دقیق تر از یک مولتی متر معمولی.

سرانجام ، داده ها را می توان در مانیتور سریال دسترسی داشت ، که سپس می تواند در اسناد دیگر کپی شود ، به عنوان مثال. اگر می خواهید داده ها را تجزیه و تحلیل کنید ، excel.

علاوه بر این ، از آنجا که آردوینوهای معمولی فقط به 5 ولت محدود شده اند ، اقتباس از مدار تقسیم کننده بالقوه به شما امکان می دهد حداکثر ولتاژی را که آردوینو می تواند اندازه گیری کند ، تغییر دهید.

همچنین یک تراشه یکسو کننده پل در این مدار گنجانده شده است که به مولتی متر اجازه می دهد نه تنها ولتاژ DC بلکه ولتاژ AC را اندازه گیری کند.

تدارکات

1) 1 عدد Arduino nano/Arduino Uno + کابل اتصال

2) 5cm در 5cm Perfboard

3) 20 عدد کابل یا سیم بلوز

4) 1 x مقاومت 1K

5) مقاومت 2 برابر با یک مقدار (مهم نیست مقادیر آن چقدر باشد)

6) 1 x 16x2 صفحه LCD (اختیاری)

7) 1 x DB107 یکسو کننده پل (قابل تعویض با 4 دیود)

8) پتانسیومتر 1 x 100K یا 250K

9) 6 گیره تمساح

10) 1 عدد سوئیچ فشار

11) باتری 1 x 9V + گیره اتصال

مرحله 1: به دست آوردن مواد

اکثر اجناس را می توان از آمازون خریداری کرد. چند کیت لوازم الکترونیکی در آمازون وجود دارد که تمام اجزای اصلی مانند مقاومت ، دیود ، ترانزیستور و غیره را در اختیار شما قرار می دهد.

چیزی که پیدا کرده ام تا به من پول بدهد در این پیوند موجود است.

من شخصاً بسیاری از اجزاء را در حال حاضر داشتم زیرا بسیاری از این نوع پروژه ها را انجام می دهم. برای مخترعین خارج در سنگاپور ، برج سیم لیم مکانی است که می توانید برای خرید تمام قطعات الکترونیکی به آنجا بروید. من

الکترونیک فضایی ، لوازم الکترونیکی قاره ای یا لوازم الکترونیکی همیلتون را در طبقه 3 توصیه کنید.

مرحله 2: درک مدار (1)

این مدار در واقع کمی پیچیده تر از چیزی است که انتظار دارید. این مدار از تقسیم کننده های بالقوه برای اندازه گیری مقاومت و افزودن ویژگی حداکثر ولتاژ متغیر برای ولت متر استفاده می کند.

مشابه این که چگونه یک مولتی متر می تواند ولتاژ را در مراحل مختلف اندازه گیری کند ، 20 ولت ، 2000 میلی ولت ، 200 میلی ولت و غیره و غیره ، مدار به شما امکان می دهد حداکثر ولتاژ دستگاه را اندازه گیری کنید.

من فقط هدف اجزای مختلف را مرور می کنم.

مرحله 3: درک مدار: هدف از اجزاء

1) آردوینو برای عملکرد analogRead استفاده می شود. این به آردوینو اجازه می دهد تا اختلاف پتانسیل بین پین آنالوگ انتخاب شده و پایه پایه آن را اندازه گیری کند. اساساً ولتاژ در پین انتخاب شده است.

2) پتانسیومتر برای تغییر کنتراست صفحه LCD استفاده می شود.

3) بر اساس آن از صفحه LCD برای نمایش ولتاژ استفاده می شود.

4) دو مقاومت یکسان برای ایجاد تقسیم کننده بالقوه برای ولت متر استفاده می شود. این امر امکان اندازه گیری ولتاژهای بالاتر از 5V را ممکن می سازد.

Oneresistor در حالی که مقاومت دیگر با استفاده از گیره های تمساح متصل می شود ، روی تخته پرف لحیم می شود.

هنگامی که می خواهید دقت بیشتری داشته باشید و حداکثر ولتاژ آن 5 ولت باشد ، گیره های تمساح را بدون هیچ مقاومتی بین آنها به هم وصل می کنید. هنگامی که حداکثر ولتاژ 10 ولت را می خواهید ، مقاومت دوم را بین گیره های تمساح متصل می کنید.

4) یکسو کننده پل برای تبدیل هر جریان AC ، شاید از دینام ، به DC استفاده می شود. علاوه بر این ، در حال حاضر لازم نیست هنگام اندازه گیری ولتاژ نگران سیم های مثبت و منفی باشید.

5) مقاومت 1K برای ایجاد تقسیم کننده احتمالی اهم متر استفاده می شود. افت ولتاژ ، که توسط تابع analogRead اندازه گیری می شود ، پس از وارد شدن 5 ولت به تقسیم کننده بالقوه ، مقدار مقاومت R2 را نشان می دهد.

6) سوئیچ فشار قفل کننده برای تغییر Arduino بین حالت ولت متر و اهم متر استفاده می شود. هنگامی که دکمه روشن است ، مقدار 1 است ، آردوینو در حال اندازه گیری مقاومت است. هنگامی که دکمه خاموش است ، مقدار 0 است ، آردوینو ولتاژ را اندازه گیری می کند.

7) 6 گیره تمساح از مدار بیرون می آید. 2 پروب ولتاژ ، 2 پروب اهم متر و 2 مورد آخر برای تغییر حداکثر ولتاژ مولتی متر استفاده می شود.

برای افزایش حداکثر ولتاژ به 10 ولت ، دومین مقاومت با مقدار مشابه را بین حداکثر گیره های مختلف تمساح اضافه کنید. برای حفظ حداکثر ولتاژ در 5 ولت ، آن سنجاق های تمساح را بدون هیچ مقاومتی بین آنها به هم وصل کنید.

هر زمان که محدودیت ولتاژ را با استفاده از مقاومت تغییر می دهید ، مطمئن شوید که مقدار VR در کد آردوینو را به مقدار مقاومت بین حداکثر گیره های مختلف تمساح تغییر دهید.

مرحله 4: ترکیب مدار

در مورد نحوه چیدمان مدار چند گزینه وجود دارد.

1) برای مبتدیان ، توصیه می کنم از تخته نان برای ساختن مدار استفاده کنید. بسیار کثیف تر از لحیم کاری است و اشکال زدایی راحت تر خواهد بود زیرا سیم ها به راحتی قابل تنظیم هستند. اتصالات نشان داده شده بر روی تصاویر خیره کننده را دنبال کنید.

در آخرین تصویر مهیج ، می توانید 3 جفت سیم نارنجی متصل به هیچ را ببینید. آنهایی که در واقع به پروب های ولت متر ، پره های اهم متر و حداکثر پین های متغیر ولتاژ متصل می شوند. دو مورد بالا برای اهم متر است. دو وسط مربوط به ولت متر است (می تواند ولتاژ AC یا DC باشد). و دو مورد زیر برای تغییر حداکثر ولتاژ است.

2) برای افراد با تجربه تر ، سعی کنید مدار را روی یک تخته چوبی لحیم کنید. ماندگارتر و ماندگارتر خواهد بود. برای راهنمایی شماتیک را بخوانید و دنبال کنید. نام آن new-doc است.

3) در نهایت ، شما همچنین می توانید یک PCB پیش ساخته را از SEEED سفارش دهید. تنها کاری که باید انجام دهید این است که قطعات را لحیم کنید. Gerberfile لازم در مرحله پیوست شده است.

در اینجا پیوندی به یک پوشه google drive با فایل Gerber فشرده شده است:

مرحله 5: کد برای آردوینو

#شامل LiquidCrystal LCD (12 ، 11 ، 5 ، 4 ، 3 ، 2) ؛

float analogr2؛

float analogr1؛

شناور VO1 ؛ / ولتاژ در تقسیم کننده بالقوه برای مدار که مقاومت را اندازه گیری می کند

شناور ولتاژ ؛

شناور مقاومت ؛

شناور VR ؛ / این مقاومتی است که برای تغییر حداکثر حد ولت متر استفاده می شود. می تواند متنوع باشد

float Co؛ / این عاملی است که ولتاژ ثبت شده توسط آردوینو باید با آن ضرب شود تا ولتاژ حاصل از تقسیم کننده بالقوه نیز محاسبه شود. این "ضریب" است

int Modepin = 8 ؛

void setup ()

{

Serial.begin (9600)؛

lcd.begin (16 ، 2) ؛

pinMode (Modepin ، INPUT) ؛

}

حلقه خالی () {

if (digitalRead (Modepin) == HIGH)

{Residenceread ()؛ }

دیگری

{lcd.clear ()؛ ولتاژ خوان ()؛ }

}

void Resistanceread () {

analogr2 = analogRead (A2) ؛

VO1 = 5*(analogr2/1024) ؛

مقاومت = (2000*VO1)/(1- (VO1/5)) ؛

//Serial.println(VO1) ؛

اگر (VO1> = 4.95)

{lcd.clear ()؛ lcd.print ("منجر نمی شود") ؛ lcd.setCursor (0 ، 1) ؛ lcd.print ("متصل") ؛ تأخیر (500) ؛ }

دیگری

{//Serial.println (مقاومت) ؛ lcd.clear ()؛ lcd.print ("مقاومت:") ؛ lcd.setCursor (0 ، 1) ؛ lcd.print (مقاومت) ؛ تأخیر (500) ؛ }}

void Voltageread () {

analogr1 = (analogRead (A0)) ؛

//Serial.println(analogr1) ؛

VR = 0 ؛ / اگر مقدار مقاومت متفاوتی به جای VR دارید ، این مقدار را در اینجا تغییر دهید. بار دیگر این مقاومت برای تغییر حداکثر ولتاژ مولتی متر شما وجود دارد. هرچه مقاومت در اینجا بیشتر باشد ، حد ولتاژ آردوینو بیشتر است.

Co = 5/(1000/(1000+VR)) ؛

//Serial.println(Co) ؛

اگر (analogr1 <= 20)

{lcd.clear ()؛ Serial.println (0.00) ؛ lcd.print ("منجر نمی شود") ؛ lcd.setCursor (0 ، 1) ؛ lcd.print ("متصل") ؛ تأخیر (500) ؛ }

دیگری

{ولتاژ = (Co * (analogr1/1023)) ؛ Serial.println (ولتاژ) ؛ lcd.clear ()؛ lcd.print ("ولتاژ:") ؛ lcd.setCursor (0 ، 1) ؛ lcd.print (ولتاژ) ؛ تأخیر (500) ؛ }

}

مرحله 6: محفظه با چاپگر سه بعدی

1. به غیر از محفظه اکریلیک ، این دستورالعمل همچنین دارای یک محفظه چاپ سه بعدی است که دوام و زیبایی بیشتری دارد.

2. یک سوراخ در قسمت بالای صفحه وجود دارد تا ال سی دی در آن جا بگیرد و همچنین دو سوراخ در کنار آن وجود دارد تا پروبها و کابل آردوینو از آن عبور کنند.

3. در بالا ، یک سوراخ مربع دیگر برای جا دادن سوئیچ وجود دارد. این سوئیچ یکبار بین اهم متر و ولت متر تغییر می کند.

3. یک شیار در قسمت داخلی دیوارهای داخلی وجود دارد که یک قطعه ضخیم از کارت به داخل آن می لغزد تا مدار حتی در قسمت پایین به درستی بسته شود.

4. برای ایمن سازی صفحه پشتی ، چند شیار روی صورت متن وجود دارد که می توانید از یک لاستیک برای بستن آن استفاده کنید.

مرحله 7: چاپ سه بعدی فایل ها

1. Ultimaker Cura به عنوان برش دهنده و fusion360 برای طراحی پوشش استفاده شد. Ender 3 چاپگر سه بعدی بود که برای این پروژه استفاده شد.

2. فایل های.step و.gcode هر دو به این مرحله پیوست شده اند.

3. اگر می خواهید قبل از چاپ تعدادی ویرایش در طرح ایجاد کنید ، می توانید فایل.step را بارگیری کنید. فایل.gcode را می توان مستقیماً در چاپگر سه بعدی بارگذاری کرد.

4. بدنه از PLA نارنجی ساخته شده بود و حدود 14 ساعت طول کشید تا چاپ شود.

مرحله 8: پوسته (بدون چاپ سه بعدی)

1) می توانید هر مورد پلاستیکی قدیمی را برای پوشش آن قرار دهید. با استفاده از چاقوی داغ شکاف های LCD و دکمه را برش دهید.

2) علاوه بر این ، می توانید حساب من را برای دستورالعمل دیگری بررسی کنید که در آن من نحوه ساخت جعبه ای از اکریلیک برش لیزری را شرح می دهم. شما قادر خواهید بود یک فایل svg برای برش لیزری پیدا کنید.

3) در نهایت ، شما فقط می توانید مدار را بدون پوشش ترک کنید. تعمیر و اصلاح آن آسان خواهد بود.