Arduino Kullanarak Dijital DC Voltmetre Nasıl Yapılır?

Öğrenin

Voltmetre, bir elektrik devresindeki belirli noktalardaki voltajı ölçmek için kullanılan bir voltaj ölçüm cihazıdır. Gerilim, bir elektrik devresindeki iki nokta arasında oluşan potansiyel farktır. İki tip voltmetre vardır. Bazı voltmetreler DC devrelerinin voltajını ölçmek için tasarlanmıştır ve diğer voltmetreler AC devrelerindeki voltajı ölçmek için tasarlanmıştır. Bu voltmetreler ayrıca iki kategoriye ayrılır. Biri dijital bir ekranda ölçümleri gösteren dijital voltmetre, diğeri ise bize tam okumayı göstermek için ölçeğe işaret etmek için bir iğne kullanan analog bir voltmetredir.



Dijital Voltmetre

Bu projede Arduino Uno kullanarak bir voltmetre yapacağız. Bu yazıda bir dijital voltmetrenin iki konfigürasyonunu açıklayacağız. İlk konfigürasyonda, mikro denetleyici 0 - 5V aralığındaki voltajı ölçebilecektir. İkinci konfigürasyonda, mikrodenetleyici, 0 - 50V aralığındaki voltajı ölçebilecektir.



Dijital Voltmetre Nasıl Yapılır?

Bildiğimiz gibi iki tip voltmetre, analog voltmetre ve dijital voltmetre olduğunu biliyoruz. Cihazın yapısına dayanan bazı başka Analog voltmetreler vardır. Bu tiplerden bazıları Kalıcı Mıknatıslı Hareketli Bobin Voltmetresi, Doğrultucu Tipi Voltmetre, Hareketli Demir Tipi Voltmetre, vb. İçerir. Dijital Voltmetrenin pazara sunulmasının temel amacı, analog voltmetrelerdeki hata olasılığının artmasıdır. Bir iğne ve bir ölçek kullanan analog voltmetrenin aksine, dijital voltmetre, okumaları doğrudan ekrandaki rakamlar halinde gösterir. Bu olasılığını ortadan kaldırır Sıfır Hata . Analog voltmetreden dijital voltmetreye geçtiğimizde hata yüzdesi% 5'ten% 1'e düşürüldü.



Şimdi bu projenin özetini bildiğimiz gibi, biraz daha bilgi toplayalım ve Arduino Uno kullanarak dijital bir voltmetre yapmaya başlayalım.



Adım 1: Bileşenleri Toplama

Herhangi bir projeye başlamak için en iyi yaklaşım, bileşenlerin bir listesini yapmak ve bu bileşenlerin kısa bir incelemesini yapmaktır çünkü kimse eksik bir bileşen yüzünden bir projenin ortasında kalmak istemeyecektir. Bu projede kullanacağımız bileşenlerin bir listesi aşağıda verilmiştir:

  • Arduino uno
  • 10k-ohm Potansiyometre
  • Atlama Telleri
  • 100k-ohm Direnç
  • 10k-ohm Direnç
  • 12V AC - DC Adaptör (Arduino bilgisayar tarafından çalıştırılmıyorsa)

Adım 2: Bileşenleri İncelemek

Arduino UNO Mikroçip ATMega 328P'den oluşan ve Arduino.cc tarafından geliştirilmiş bir mikrodenetleyici kartıdır. Bu kart, diğer genişleme kartları veya devreleri ile arayüzlenebilen bir dizi dijital ve analog veri pinine sahiptir. Bu kartta 14 Dijital pin, 6 Analog pin bulunur ve B tipi USB kablosu aracılığıyla Arduino IDE (Entegre Geliştirme Ortamı) ile programlanabilir. Güç için 5V gerektirir AÇIK ve bir C Kodu çalıştırmak için.

pof yardım merkezi profili kaldırmaya yardım ediyor

Arduino uno



Kullanıcılara bir yazı veya rakam veya herhangi bir resim göstermek zorunda olan her elektronik cihazda LCD'ler görülmektedir. LCD, görünür bir görüntü veya metin oluşturmak için sıvı kristalin kullanıldığı bir ekran modülüdür. Bir 16 × 2 LCD Ekran satır başına 16 karakter ve aynı anda ekranında toplam iki satır görüntüleyen çok basit bir elektronik modüldür. Bu LCD'lerde bir karakter görüntülemek için 5 × 7 piksel bir matris kullanılır.

16 × 2 LCD Ekran

KİME Breadboard lehimsiz bir cihazdır. Geçici prototip elektronik devreleri ve tasarımlarını yapmak ve test etmek için kullanılır. Elektronik bileşenlerin çoğu, sadece pinlerini devre tahtasına yerleştirerek bir devre tahtasına bağlanır. Devre tahtasının deliklerine bir metal şerit yerleştirilir ve delikler belirli bir şekilde bağlanır. Deliklerin bağlantıları aşağıdaki şemada gösterilmektedir:

Breadboard

Adım 3: Devre Şeması

Ölçüm aralığı 0 ile 5V arasında olan ilk devre aşağıda gösterilmiştir:

0-5V için voltmetre

Ölçüm aralığı 0 ila 50V olan ikinci devre aşağıda gösterilmiştir:

Voltmetre 0-50V

Adım 4: Çalışma Prensibi

Arduino tabanlı dijital DC voltmetrenin bu projesinin çalışması burada anlatılmıştır. Dijital voltmetrede, analog formda ölçülen voltaj bir Analogdan Dijitale Dönüştürücü kullanılarak karşılık gelen dijital değerine dönüştürülecektir.

Ölçüm aralığı 0 ile 5V arasında olan ilk devrede giriş Analog pin0 üzerinden alınacaktır. Analog pin 0'dan 1024'e kadar herhangi bir değeri okuyacaktır. Daha sonra bu analog değer, 5V olan toplam voltaj ile çarpılarak ve 1024 olan toplam çözünürlüğe bölünerek dijitale dönüştürülecektir.

İkinci devrede aralık 5V'den 50V'a çıkarılacağı için voltaj bölücü konfigürasyonu yapılmalıdır. Gerilim bölücü devre, 10k-ohm ve 100k-ohm direnç kullanılarak yapılır. Bu voltaj bölücü konfigürasyonu, giriş voltajını Arduino Uno’nun analog giriş aralığına getirmemize yardımcı olur.

Tüm matematiksel hesaplamalar Arduino Uno'nun programlanmasında yapılır.

Adım 5: Bileşenleri Birleştirme

LCD modülün Arduino Uno kartına bağlantısı her iki devrede de aynıdır. Tek fark, ilk devrede giriş aralığının düşük olmasıdır, bu nedenle doğrudan Arduino'nun analog pinine gönderilir. İkinci devrede, Mikrodenetleyici kartının giriş tarafında bir voltaj bölücü konfigürasyonu kullanılır.

  1. LCD modülünün Vss ve Vdd pinini sırasıyla Arduino kartının toprağına ve 5V'una bağlayın. Vee pini, ekranın kısıtlamalarını ayarlamak için kullanılan pindir. Bir pimi 5V'a, diğeri toprağa bağlı olan potansiyometreye bağlanır.
  2. LCD modülünün RS ve E pinlerini sırasıyla Arduino kartının pin2 ve pin3'üne bağlayın. LCD'nin RW pini toprağa bağlıdır.
  3. LCD modülünü 4 bit veri modunda kullanacağımız için dört pini D4 - D7 kullanılır. LCD modülün D4-D7 pinleri mikrodenetleyici kartının pin4-pin7'sine bağlanır.
  4. İlk devrede, ölçülecek maksimum gerilim 5V olduğundan giriş tarafında ek devre yoktur. İkinci devrede, ölçüm aralığı 0-50V arasında olduğu için, bir 10k-ohm ve bir 100k-ohm direnç kullanılarak bir gerilim bölücü konfigürasyonu yapılır. Tüm gerekçelerin ortak olduğu unutulmamalıdır.

Adım 6: Arduino'ya Başlarken

Daha önce Arduino IDE'ye aşina değilseniz endişelenmeyin çünkü aşağıda Arduino IDE'yi kullanarak mikrodenetleyici kartında kod yazma işleminin net adımlarını görebilirsiniz. Arduino IDE'nin son sürümünü şu adresten indirebilirsiniz: buraya ve aşağıda belirtilen adımları izleyin:

discord resmi değiştir
  1. Arduino kartı bilgisayarınıza bağlandığında, 'Kontrol paneli' ni açın ve 'Donanım ve Ses' e tıklayın. Ardından 'Aygıtlar ve Yazıcılar' a tıklayın. Arduino kartınızın bağlı olduğu bağlantı noktasının adını bulun. Benim durumumda 'COM14' ama sizin PC'nizde farklı olabilir.

    Bağlantı Noktası Bulma

  2. LCD Modülünü kullanmak için bir kitaplık eklememiz gerekecek. Kitaplık, kod ile birlikte indirme bağlantısına eklenmiştir. Git Eskiz> Kitaplığı Dahil Et> .ZIP Kitaplığı Ekle.

    Kitaplığı Dahil Et

  3. Şimdi Arduino IDE'yi açın. Araçlar'dan Arduino kartını şu şekilde ayarlayın: Arduino / Genuino UNO.

    Ayar Panosu

  4. Aynı Araç menüsünden, kontrol panelinde gördüğünüz bağlantı noktası numarasını ayarlayın.

    Bağlantı Noktası Ayarlama

  5. Aşağıda ekli kodu indirin ve IDE'nize kopyalayın. Kodu yüklemek için, yükle düğmesine tıklayın.

    Yükle

Kodu şu şekilde indirebilirsiniz: buraya tıklayın.

7. Adım: Kod

Kod oldukça basit ve iyi yorumlanmış. Ama yine de bazıları aşağıda açıklanmıştır.

1. Başlangıçta kütüphane kullanılır, böylece LCD modülünü Arduino Uno kartı ile arayüzleyebilir ve buna göre programlayabiliriz. Daha sonra Arduino kartının pimleri, LCD modülüne bağlanmak için kullanılacak şekilde başlatılır. Daha sonra, daha sonra hesaplamalarda kullanılacak olan çalışma zamanında değerleri depolamak için farklı değişkenler başlatılır.

#include 'LiquidCrystal.h' // Arduino kartı LiquidCrystal lcd (2, 3, 4, 5, 6, 7) ile LCD modül arayüzüne kütüphane ekleyin; // kullanılacak LCD modül pinleri float voltaj = 0.0; şamandıra sıcaklığı = 0.0; // girişin dijital değerini saklamak için değişken int analog_value; // girişte analog değeri saklamak için değişken

2. geçersiz kurulum () cihaz başlatıldığında veya etkinleştirme düğmesine basıldığında yalnızca bir kez çalışan bir işlevdir. Burada başlamak için LCD'yi başlattık. LCD başladığında 'Arduino Tabanlı Dijital Voltmetre' metni görüntülenecektir. Baud Hızı da bu işlevde ayarlanır. Baud Hızı, Arduino'nun harici cihazlarla iletişim kurduğu saniyede bit cinsinden hızdır.

iphone fbi virüsü 
geçersiz kurulum () {lcd.begin (16, 2); // LCD lcd.setCursor (0,0) ile iletişimi başlat; // imleci baştan başlatın lcd.print ('Arduino tabanlı'); // İlk satırdaki metni yazdır lcd.setCursor (0,1); // Cursoor'u sonraki satıra taşıyın lcd.print ('Digital Voltmeter'); // metni ikinci satır gecikmesinde yazdır (2000); // iki saniye bekleyin}

3. geçersiz döngü () bir döngü içinde sürekli çalışan bir işlevdir. Burada analog değer giriş tarafında okunur. Daha sonra bu analog değer dijital forma dönüştürülür. Bir koşul uygulanır ve son ölçümler LCD ekranda görüntülenir

boşluk döngüsü () {analog_value = analogRead (A0); // Analog değerin okunması temp = (analog_value * 5.0) / 1024.0; // dijital voltajdaki analog değeri tersine çevirmek = temp / (0.0909); eğer (voltaj< 0.1) { voltage=0.0; } lcd.clear(); // Clear any text on the LCD lcd.setCursor(0, 0); // Mve the cursor to the initial position lcd.print('Voltage= '); // Print Voltgae= lcd.print(voltage); // Print the final digital value of voltage lcd.setCursor(13,1); // move the cursor lcd.print('V'); // print the unit of voltage delay(30); // wait for 0.3 seconds }

Uygulamalar

Dijital voltmetrenin bazı uygulamaları şunları içerir:

  1. Yukarıda yapılan devre, herhangi bir elektrik devresindeki farklı voltaj aralıklarını yüksek hassasiyetle ölçmek için kullanılabilir.
  2. Devrede ufak değişiklikler yaparsak, Mikroişlemci AC devrelerindeki voltajı da ölçebilir.