- Szükséges anyagok:
- Hogyan működik:
- Az Arduino LCD-jének csatlakoztatása a kijelző feszültségszintjéhez:
- 0-24v 3A változó áramellátó áramkör:
- Ne feledje:
- Frissítés:
Az akkumulátorokat általában az elektronikus áramkör és a projektek bekapcsolására használják, mivel könnyen hozzáférhetők és könnyen csatlakoztathatók. De gyorsan lemerültek, és akkor új elemekre van szükségünk, ezek az elemek sem képesek nagy áramot biztosítani egy erőteljes motor vezetéséhez. Tehát e problémák megoldására ma saját változó tápegységünket tervezzük, amely 0 és 24 V közötti szabályozott egyenáramú feszültséget biztosít legfeljebb 3 Amper áramerősségig.
Az érzékelők és motorok többségéhez olyan feszültségszinteket használunk, mint 3,3 V, 5 V vagy 12 V. De míg az érzékelők milliamperben igényelnek áramot, addig a motorokhoz, például a szervomotorokhoz vagy a PMDC motorokhoz, amelyek 12 V vagy annál nagyobb feszültséggel működnek, nagy áramra van szükség. Tehát itt építjük a 3A áram szabályozott tápellátását 0 és 24 V közötti változó feszültséggel. A gyakorlatban azonban 22,2 V kimenetet kaptunk.
Itt a feszültség szintjét egy potenciométer segítségével lehet szabályozni, és a feszültség értéke megjelenik a folyadékkristályos kijelzőn (LCD), amelyet egy Arduino Nano fog működtetni. Nézze meg korábbi áramellátási áramköreinket is:
Szükséges anyagok:
- Transzformátor - 24V 3A
- Pont deszka
- LM338K nagyfeszültségű szabályozó
- Diódahíd 10A
- Arduino Nano
- LCD 16 * 2
- Ellenállás 1k és 220 ohm
- Kondenzátor 0,1 uF és 0,001 uF
- 7812 feszültségszabályozó
- 5K változó edény (rádió pot)
- Berg bot (nő)
- Sorkapocs
Hogyan működik:
A szabályozott tápegység (RPS) az, amely átalakítja a váltakozó áramú hálózatot egyenárammá és a szükséges feszültségszintre szabályozza. Az RPS egy 24 V-os 3A visszalépő transzformátort használ, amelyet diódahíd segítségével egyenárammá alakítanak. Ezt az egyenfeszültséget az LM338K használatával a kívánt szintre szabályozzuk, és egy potenciométerrel vezéreljük. Az Arduino-t és az LCD- t egy alacsony áramerősségű feszültségszabályozó IC táplálja, például a 7812-et. A projektet lépésről lépésre elmagyarázom.
Az Arduino LCD-jének csatlakoztatása a kijelző feszültségszintjéhez:
Kezdjük az LCD kijelzővel. Ha ismeri az LCD interfészt az Arduino-val, akkor kihagyhatja ezt a részt, és közvetlenül a következő szakaszra ugorhat, és ha még nem ismeri az Arduino és az LCD-t, akkor ez nem jelent problémát, mivel a kódokkal és a kapcsolatokkal segítem Önt. Az Arduino egy ATMEL által működtetett mikrovezérlő készlet, amely könnyedén segít a projektek felépítésében. Rengeteg változat áll rendelkezésre, de az Arduino Nano-t használjuk, mivel kompakt és könnyen használható dot táblán
Sokan szembesültek az LCD és az Arduino összekapcsolásával, ezért próbáljuk ki ezt először, hogy ne tönkretegye a projektünket az utolsó pillanatban. Kezdésként a következőket használtam:
Ezt a Dot kártyát az egész áramkörünkhöz használni fogják, ajánlott egy női berg botot használni az Arduino Nano rögzítéséhez, hogy később újra felhasználható legyen. Azt is ellenőrizheti, hogy működik-e egy kenyérlemez (kezdőknek ajánlott), mielőtt folytatnánk a Dot táblánkat. Van egy szép útmutató az AdaFruit-tól az LCD-hez, és ellenőrizheti. Az Arduino és az LCD vázlata az alábbiakban látható. Az Arduino UNO-t itt sematikusan használják, de nem kell aggódni, hogy az Arduino NANO-nak és az UNO-nak ugyanaz a pinoutja és ugyanúgy működik.
A csatlakozás befejezése után közvetlenül feltöltheti az alábbi kódot, hogy ellenőrizze az LCD működését. Az LCD fejlécfájlját alapértelmezés szerint az Arduino adja, ne használjon kifejezett fejléceket, mivel azok általában hibákat adnak.
#include
Ennek működnie kell az LCD-n, de ha továbbra is problémái vannak, próbálja meg a következőket:
1. Ellenőrizze a csapok meghatározását a programban.
2. Közvetlenül földelje le az LCD 3. és 5. tűjét (RW).
3. Győződjön meg arról, hogy az LCD csapok megfelelő sorrendben vannak-e, egyes LCD-eknek a csapjai egy másik irányba mutatnak.
Amint a program működik, valami ilyennek kell kinéznie. Ha bármilyen problémája van, ossza meg velünk észrevételeket. Egyelőre a mini USB kábelt használtam az Arduino táplálásához, de később feszültségszabályozóval fogjuk táplálni. Így forrasztottam őket a dot táblára
Célunk, hogy ezt az RPS-t könnyen kezelhetővé tegyük, és a költségeket is a lehető legalacsonyabban tartsuk, ezért pont táblán állítottam össze, de ha tudsz ajánlani egy nyomtatott áramköri kártyát (PCB), az nagyszerű lesz, mivel foglalkozunk nagy áramokkal.
0-24v 3A változó áramellátó áramkör:
Most, hogy a kijelzőnk készen áll, kezdjük a többi áramkörrel. Mostantól tanácsos fokozott óvatossággal eljárni, mivel közvetlenül a váltakozó áramú hálózattal és a nagy árammal állunk szemben. Ellenőrizze a folytonosságot egy multiméter segítségével, mielőtt áramot kapcsolna.
Az általunk használt transzformátor 24V 3A transzformátor, ez a feszültségünket (Indiában 220V) 24V-ra csökkenti, és ezt közvetlenül átadjuk a hídirányítónknak. A hídirányítónak 33,9 V-ot kell adnia (a gyökér a bemeneti feszültség 2-szerese), de ne csodálkozzon, ha 27-30 V körüli feszültséget kap. Ez annak köszönhető, hogy a hídirányítónkban az egyes diódákon át csökken a feszültség. Amint elérjük ezt a fázist, forrasztjuk a ponttáblánkra, ellenőrizzük a kimenetünket és egy sorkapcsot használunk, hogy szükség esetén nem szabályozott állandó forrásként használjuk.
Most ellenőrizzük a kimeneti feszültséget egy olyan nagy áramszabályozóval, mint az LM338K, ez többnyire fém testcsomagban lesz elérhető, mivel nagy áramot kell szolgáltatnia. A változó feszültségszabályozó vázlatait az alábbiakban mutatjuk be.
Az R1 és R2 értékét a fenti képletekkel kell kiszámítani a kimeneti feszültség meghatározásához. Az ellenállás értékeit is kiszámíthatja ezzel az LM317 ellenállás kalkulátorral. Esetünkben R1 értéke 110 ohm, R2 értéke pedig 5K (POT).
Miután a Szabályozott kimenetünk készen áll, csak be kell kapcsolnunk az Arduino-t, ehhez egy 7812 IC-t fogunk használni, mivel az Arduino csak kevesebb áramot fogyaszt. A 7812 bemeneti feszültség az egyenirányító 24v DC kimenete. A szabályozott 12 V DC kimenetét az Arduino Nano Vin tűje kapja. Ne használja a 7805-öt, mivel a 7805 maximális bemeneti feszültsége csak 24V, míg a 7812 akár 24V-ot is képes ellenállni. Szintén a hűtőborda szükséges 7812 óta a differenciál feszültség nagyon magas.
A változó tápegység teljes áramköre az alábbiakban látható,
Kövesse a Vázlatot, és ennek megfelelően forrassza össze az alkatrészeket. Amint az a vázlatokon látható, az 1,5 és 24 V közötti változó feszültséget 0-4,5 V-ra képezzük le potenciálosztó áramkör használatával, mivel az Arduino-nk csak 0-5 közötti feszültséget tud olvasni. Ez a változó feszültség az A0 érintkezőhöz van csatlakoztatva, amelynek segítségével mérik az RPS kimeneti feszültségét. Az Arduino Nano végleges kódját alább a Kód szakasz tartalmazza. A végén nézze meg a bemutató videót is.
A forrasztási munka elvégzése és a kód feltöltése után az Arduino-ra a Szabályozott tápegységünk használatra kész. Bármely terhelést használhatunk, amely 1,5 és 22 V között működik , legfeljebb 3A áramerősséggel.
Ne feledje:
1. Vigyázzon a csatlakozók forrasztásakor, ha bármilyen eltérés vagy gondatlanság megsüti az alkatrészeket.
2. Lehet, hogy a közönséges forrasztók nem képesek ellenállni a 3A-nak, ez végül megolvasztja a forrasztót és rövidzárlatot okoz. Használjon vastag rézhuzalokat, vagy használjon több vezetéket, miközben a nagy áramú sávokat a képen látható módon csatlakoztatja.
3. Bármilyen rövidzárlat vagy gyenge forrasztás könnyen megégeti a transzformátor tekercseit; ezért ellenőrizze a folyamatosságot, mielőtt bekapcsolná az áramkört. A további biztonság érdekében a bemeneti oldalon található MCB vagy biztosíték használható.
4. A nagyáramú feszültségszabályozók többnyire fémdoboz-csomagolásban kerülnek forgalomba, miközben a ponttáblán történő használatuk során ne helyezzenek alkatrészeket közel hozzájuk, mivel testük a egyenirányított feszültség kimeneteként működik, ezenkívül hullámzást eredményez.
Ne forrassza a huzalt a fémdobozba, ehelyett használjon egy kis csavart, amint az az alábbi képen látható. A tartók nem tapadnak a testéhez, és a fűtés végleges károsodást eredményez.
5. Ne hagyjon ki semmilyen szűrőkondenzátort a vázlatokból, ez károsíthatja az Arduino-t.
6. Ne terhelje túl a transzformátort 3A-nál nagyobb mértékben, hagyja abba, amikor a transzformátor sziszegő zajt hall. Jó a 0 - 2.5A tartományok között működni.
7. Ellenőrizze a 7812 kimenetét, mielőtt csatlakoztatná az Arduino készülékéhez, és ellenőrizze, hogy nincs-e túlmelegedve az első próba során. Ha melegszik, az azt jelenti, hogy az Arduino több áramot fogyaszt, ennek megoldásához csökkentse az LCD háttérvilágítását.
Frissítés:
A fent közzétett szabályozott tápegységnek (RPS) kevés problémája van a pontossággal a kimeneti jelben jelenlévő zaj miatt. Ez a fajta zaj gyakori azokban az esetekben, amikor ADC-t használnak, ennek egyszerű megoldása az aluláteresztő szűrő, például az RC-szűrő használata. Mivel az áramkörrel rendelkező Dot táblánkban mind AC, mind DC egyenlet van, a zaj magas lesz, mint más áramkörökénél. Ezért R = 5,2K és C = 100uf értéket használunk a jelünk zajának kiszűrésére.
Az áramkörünkhöz egy ACS712 áramérzékelőt is hozzáadunk az RPS kimeneti áramának mérésére. Az alábbi vázlatos ábra bemutatja, hogyan lehet az érzékelőt az Arduino táblához csatlakoztatni.
Az új videó bemutatja, hogyan javult a pontosság: