وات متر سنج DC با استفاده از آردوینو نانو (0-16V/0-20A): 3 مرحله

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

سلام دوستان!!

من اینجا هستم تا یک وات متر سنج DC را به شما نشان دهم که با استفاده از آردوینو نانو به راحتی قابل ساخت است. یکی از اصلی ترین مشکلاتی که من به عنوان یک علاقمند به وسایل الکترونیکی با آن روبرو بودم ، آگاهی از میزان جریان و ولتاژ اعمال شده در مدارهای شارژ است. من در فکر خرید یک متر از یک فروشگاه آنلاین بودم ، اما یکی از دوستانم به من گفت که هنگام اندازه گیری جریان خطای بزرگی دارد.

بنابراین من به فکر ساخت آن با استفاده از arduino.it افتادم و می توان از آن برای شارژ باتری با خاموش شدن خودکار با انجام برخی تغییرات استفاده کرد.

تدارکات

1. آردوینو نانو
2. ACS712 سنسور جریان 20A ماژول
3. LCD 16x2
4. ماژول I2C برای LCD 16x2 کاراکتر
5. مقاومت-220k ، 100k/0.4W-1
6. منبع تغذیه 9 ولت
7. سرصفحه های زن ، بلوک های ترمینال
8. تخته خط یا تخته نقطه
9. اتصال سیم ها

مرحله 1: شماتیک

اندازه گیری ولتاژ

برای اندازه گیری ولتاژ از مدار تقسیم ولتاژ ساده استفاده کرده ام. با استفاده از دو مقاومت 220K و 100K می توان حداکثر ولتاژ 16V را اندازه گیری کرد. نانو فقط می تواند تا 5 ولت را از طریق پین آنالوگ A1 بخواند. اگر می خواهید سطوح مختلف ولتاژ را اندازه گیری کنید ، مقادیر مقاومت را متناسب با آن تغییر دهید.

اندازه گیری فعلی

برای اندازه گیری جریان از ماژول سنسور فعلی ACS712 استفاده کرده ام (برای برگه داده اینجا را کلیک کنید). این دستگاه در سه مدل برای اندازه گیری های مختلف جریان موجود است ، یعنی 5A ، 20A و 30A. من از ماژول 20A استفاده کردم. می تواند جریان AC و DC را اندازه گیری کند اما در اینجا فقط برای اندازه گیری جریان DC در نظر گرفته شده است.

سنسورهای دیگری مانند MAX471 و INA219 وجود دارند که از مقاومت شنت و تقویت کننده های جریان برای اندازه گیری جریان استفاده می کنند. ماژول ACS712 از IC معروف ACS712 برای اندازه گیری جریان با استفاده از اصل اثر هال استفاده می کند. در شماتیک ، مدار ماژول را نشان داده ام که می توانید مستقیماً از ماژول سنسور استفاده کنید. منبع تغذیه آن 5 ولت آردوینو نانو است. خروجی ماژول به پین آنالوگ A2 متصل است.

ماژول LCD و I2C

برای نمایش ولتاژ و جریان از LCD 16x2 استفاده کرده ام. از طریق پروتکل I2C به نانو متصل می شود. با کمک ماژول I2C می توان LCD را به راحتی به نانو متصل کرد. همچنین می توانید LCD را بدون ماژول I2C متصل کنید. در آن صورت ، ما باید 16 اتصال به LCD ارائه دهیم. پین های آنالوگ A4 و A5 نانو از پروتکل I2C پشتیبانی می کند ، بنابراین ماژول به این پین های آنالوگ متصل می شود. همچنین ، از منبع تغذیه 5 ولت از نانو تغذیه می کند. LED+ و LED- نیز به LCD متصل است ، در واقع دو پین دیگر در LCD برای روشن کردن نور پس زمینه وجود دارد.

در نهایت ، برق نانو از منبع تغذیه 9 ولت تامین می شود. در اینجا من از ترانسفورماتور 9 ولت سنتی و مدار پل استفاده می کنم که با استفاده از تنظیم کننده ولتاژ 7809 تنظیم می شود. همیشه از ولتاژ بین 7 ولت تا 12 ولت استفاده کنید زیرا در این محدوده عملکرد دقیقی خواهد داشت.

مرحله 2: کد

بخش کدگذاری ساده است ، دو پین آنالوگ A1 و A2 به ترتیب برای خواندن ولتاژ و جریان استفاده می شود. این مقادیر پردازش شده و به مقدار واقعی آن تبدیل می شوند و در LCD نمایش داده می شود.

پس از ساختن وات متر ، باید قرائت ها را کالیبره کنید تا مقدار نشان داده شده در یک مولتی متر استاندارد را دریافت کنید. برای این منظور ، ما باید یک مقدار ثابت را از مقدار اندازه گیری شده اضافه یا کم کنیم.

مرحله 3: محصول نهایی

من برای قرار دادن و لحیم کاری قطعات از یک تخته خط استفاده کرده ام. آردوینو و سنسور فعلی روی سرصفحه های زن قرار می گیرند تا در صورت خرابی به راحتی حذف یا برنامه ریزی مجدد شود.

من تمام قطعات را داخل یک ظرف پلاستیکی قرار داده ام تا بتوان از آن به عنوان یک واحد مستقل استفاده کرد. منبع تغذیه داخلی آن 9 ولت است تا وات متر را تغذیه کند. به طوری که می توان از آن با هر منبع تغذیه با درجه 0-16V/0-20A استفاده کرد.

امیدوارم این وات متر را دوست داشته باشید. این قطعاً به همه علاقه مندان به لوازم الکترونیکی کمک می کند.

متشکرم!!