Az Arduino és a feszültségosztó áramkör egyszerű ismeretében az Arduino-t digitális feszültségmérővé alakíthatjuk, és az Arduino és egy 16x2 LCD-kijelző segítségével megmérhetjük a bemeneti feszültséget.
Az Arduino több analóg bemeneti tűvel rendelkezik, amelyek az Arduino belsejében lévő analóg-digitális átalakítóhoz (ADC) csatlakoznak. Az Arduino ADC egy tízbites átalakító, ami azt jelenti, hogy a kimeneti érték 0 és 1023 között lesz. Ezt az értéket az analogRead () függvény használatával kapjuk meg . Ha ismeri a referenciafeszültséget, könnyen kiszámíthatja az analóg bemeneten meglévő feszültséget. Használhatunk feszültségosztó áramkört a bemeneti feszültség kiszámításához. Tudjon meg többet az Arduino ADC-jéről itt.
A mért feszültség a 16x2 folyadékkristályos kijelzőn (LCD) jelenik meg. Megjelenítettük a feszültséget az Arduino IDE soros monitorjában, és a mért feszültséget megerősítettük a Multiméter segítségével.
Szükséges hardver:
- Arduino uno
- 16x2 LCD (folyadékkristályos kijelző)
- 100 k ohmos ellenállás
- 10 k ohmos ellenállás
- 10 k ohmos potenciométer
- kenyérdeszka
- jumper vezetékek
Feszültségosztó áramkör:
Mielőtt belépne ebbe az Arduino Voltmérő áramkörbe, beszéljen a feszültségosztó áramkörről.
A feszültségosztó egy rezisztív áramkör, és az ábrán látható. Ebben az ellenállási hálózatban két ellenállásunk van. Amint az az ábrán látható, R1 és R2, amelyek 10k és 100k ohm értékűek. Az elágazás középpontját mérésnek vesszük, mint az Arduino anológ bemenetét. Az R2-es feszültségesést Vout-nak hívják, ez az áramkörünk megosztott feszültsége.
Képletek:
Az ismert érték (két ellenállási érték, R1, R2 és a bemeneti feszültség) felhasználásával az alábbi egyenletben helyettesíthetjük a kimeneti feszültség kiszámításához.
Vout = Vin (R2 / R1 + R2)
Ez az egyenlet azt állítja, hogy a kimeneti feszültség egyenesen arányos a bemeneti feszültséggel, valamint az R1 és R2 arányával.
Ennek az egyenletnek az Arduino kódban történő alkalmazásával a bemeneti feszültség könnyen levezethető. Az Arduino csak + 55 V DC bemeneti feszültséget tud mérni, más szóval, 55 V méréskor az Arduino analóg csap a maximális 5 V feszültségen lesz, így biztonságosan mérhető ezen a határon belül. Itt az R2 és R1 ellenállások értéke 100000 és 10000, azaz 100: 10 arányban van beállítva.
Áramkör és kapcsolatok:
Ennek az Arduino digitális feszültségmérőnek a csatlakoztatása egyszerű és az alábbi kapcsolási rajzon látható:
Az LCD LCD DB4, DB5, DB6, DB7, RS és EN csatlakozói közvetlenül kapcsolódnak az Arduino Uno D4, D5, D6, D7, D8, D9 tűihez
Két R1 és R2 ellenállás középpontja, amely a feszültségosztó áramkört alkotja, az Arduino A0 érintkezőhöz csatlakozik. Míg a másik 2 vég csatlakozik a bemeneti feszültséghez (mérendő feszültség) és gnd.
Kódolás Magyarázat:
A DC feszültség mérésére vonatkozó teljes Arduino kódot az alábbi Kód rész tartalmazza. A kód egyszerű és könnyen érthető.
A kód fő része az adott bemeneti feszültség átalakítása és feltérképezése kimeneti feszültséggé a fenti megadott Vout = Vin (R2 / R1 + R2) egyenlet segítségével. Amint azt korábban említettük, az Arduino ADC kimeneti értéke 0 és 1023 között lesz, az Arduino maximális kimeneti feszültsége pedig 5 V, ezért meg kell szoroznunk az analóg bemenetet A0 és 5/1024 között, hogy megkapjuk a valós feszültséget.
void loop () {int analógérték = analogRead (A0); temp = (analóg érték * 5,0) / 1024,0; // A Feszültség átalakítására használt formula
Itt jelenítettük meg a mért feszültségértéket az Arduino LCD-n és soros monitorán. Tehát itt a kódban a Serial.println segítségével nyomtathatja ki az értékeket a Serial monitorra, az lcd.print pedig az értékeket nyomtatja ki 16x2 LCD-re.
Soros nyomtatás ("v ="); // kinyomtatja a feszültség értékét a soros monitoron Serial.println (input_volt); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("Feszültség ="); // kinyomtatja a feszültség értékét az LCD kijelzőn lcd.print (bemenet_feszültség);
Így könnyen kiszámíthatjuk az egyenfeszültséget az Arduino segítségével. Ellenőrizze az alábbi videót. Kicsit nehéz kiszámítani a váltakozó feszültséget az Arduino segítségével, itt ellenőrizheti ugyanezt.