INA219: 9 алхамтай жижиг V/A тоолуур (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:01

Жижиг төсөл дээр хүчдэл ба гүйдлийг хэмжихийг хүсч байхдаа мултиметрээ залгахаас залхаж байна уу? Жижиг V/A тоолуур бол танд хэрэгтэй төхөөрөмж юм!

INA219 өндөр талын гүйдлийн мэдрэгчийн хувьд шинэ зүйл алга. Ачааллын гүйдэл ба хүчдэлийг хэмжих чадварыг ашигладаг олон сайн төслүүд байдаг. Би анх youtuber Жулиан Илетт болон түүний "10 минутын Arduino төсөл - INA219 одоогийн мэдрэгч" видеоноос санаа авсан. Гэхдээ би энгийн интерфэйстэй, 3D хэвлэсэн хайрцагтай авсаархан тоолуур авахыг хүсч байсан тул үүнийг өөрөө хийхээр шийдсэн.

INA219 мэдрэгчийн тухай:

INA219 нь 0.1mA нарийвчлалтай ± 3.2A хэмжих чадвартай. Энэ нь ПХБ дээрх 0.1 ом эсэргүүцэл дээрх хүчдэлийн уналтыг хэмжих замаар хийдэг. Тиймээс мэдрэгч нь маш бага хүчдэлийн уналтыг нэвтрүүлэх боловч хамгийн муу тохиолдолд зөвхөн 320 мВ (3.2A) болно. Жишээ нь 100 мА -ийн уналт нь ердөө 10 мВ байна. Хэрэв та хүсвэл резисторыг өөрчилж, илүү өндөр хүрээ эсвэл нарийвчлалтай болгох боломжтой. Үүний зэрэгцээ мэдрэгч нь 4 мВ нарийвчлалтай автобусны хүчдэлийг хэмждэг. Миний туршлагаас харахад хүчдэлийн уншилт маш нарийн байдаг. Одоогийн уншилтын нарийвчлал нь таны эсэргүүцлийн бодит эсэргүүцлээс хамаарна. Тэдгээр нь ихэвчлэн 1% -ийн хүлцэлтэй байдаг (гэхдээ хямд eBay самбаруудад итгэх ёстой гэдэгт итгэлтэй биш байна). Хэрэв та резисторын тодорхой утгыг мэддэг бол үр дүнг тохируулах боломжтой байх ёстой гэж би бодож байна. Гэхдээ нарийвчлал нь миний хэрэгцээнд хангалттай сайн байсан тул би үүнийг нарийвчлан судлаагүй. Мэдрэгч нь өөр өөр тохируулгатай байдаг - эдгээр нь нарийвчлалд нөлөөлөхгүй, гэхдээ бага мужид дуу чимээг бууруулахад тусалдаг.

Tiny V/A тоолуурын онцлог шинж чанарууд:

• USB эсвэл тэжээлийн оролтоос тэжээх боломжтой.

  • USB -ээс тэжээх үед оролтын хангамж 0-26В хооронд хэлбэлздэг. Зөвхөн мэдрэгчийн алдагдсан гүйдэл нь цахилгаан оролтонд нөлөөлдөг. Хэрэв та батерейны хүчин чадлыг шалгахыг хүсч байвал таатай байна.
  • Цахилгаан оролтоор хангагдсан тохиолдолд энэ нь 4-15 В хүртэл байж болно. (Arduino хүчдэлийн зохицуулагчийн хязгаарлалт).
  • Сонгосон оролт ачаалах эсвэл өөрчлөх үед илэрдэг бөгөөд хэрэглэгчдэд хүрээний мессежийг харуулах болно.
• Хүчдэл, гүйдэл, хүч, мАч -ийг нэгэн зэрэг харуулах боломжтой.
• mAh -ийг дахин тохируулах боломжтой.
• Богино / урт даралттай нэг товчлууртай интерфэйс.
• INA219 мужийг сонгоно уу: 26V / 3.2A, 26V / 1A эсвэл 16V / 0.4A.
• Дээж авах хурдыг 100, 200, 500 эсвэл 1000 мс сонгоно уу.
• Мэдрэгчийн алдагдах гүйдлийг бууруулахын тулд мэдрэгчийн унтахыг идэвхжүүлэх/идэвхгүй болгох.
• Тохиргоог EEPROM -д хадгалж, ачаалах үед дахин ачаална

• Цуваа интерфэйс

  • Үр дүнг цувралаар хэвлэнэ. Бүртгэлд ашиглаж болно.
  • Цуваа команд ашиглан тохиргоог өөрчлөх

Хангамж

1x Arduino Nano - Arduino Nano eBay -ийн жишээ

1x INA219 мэдрэгчийн самбар - INA219 ягаан өнгийн мэдрэгчтэй самбар eBay -ийн жишээ

1x OLED 0.96 "I2C 128X64 4 зүү - OLED 0.96" Цэнхэр I2C eBay жишээ

1x TTP223 Capacitive Touch Switch - TTP223 Capacative touch товчлууртай PCB eBay -ийн жишээ

1х Эмэгтэй тэжээлийн хангамжийн залгуур залгуур - Эмэгтэй Power Jack нүхийг eBay дээр холбох жишээ

1x Эр тэжээлийн хангамжийн залгуур - eBay -ийн шураг терминал бүхий эрэгтэй цахилгаан холбогч эсвэл eBay -ийн түлхэх терминал бүхий эрэгтэй цахилгаан залгуур.

1x Slide Switch 2 Position 6 Pin - Slayd switch 6 pin eBay жишээ

Утас

1х 5 зүү эрэгтэй холбогч (заавал биш) - eBay -ийн 2.54 эрэгтэй зүү толгой

1х 5 зүү эмэгтэй холбогч (заавал биш) - Dupont холбогчийг eBay жишээ эсвэл 2.54 5 зүү ганц эгнээний холбогч eBay жишээ

Дулаан багасгах хоолой (заавал биш)

Хэрэгсэл:

Гагнуурын төмөр

3D принтер (хэрэв та 3D хэвлэмэл хайрцаг авахыг хүсвэл)

Цавуу буу

Алхам 1: Схем

Би схемийн хоёр хувилбарыг хийсэн. Уламжлалт болон зураг дээр суурилсан. Холболтууд нь адилхан тул та дуртай зүйлээ ашиглаж болно.

Тодорхойлолт

OLED дэлгэц ба INA219 мэдрэгч хоёулаа I2C ашигладаг тул A4 ба A5 -д холбогдсон SDA ба SCL хэрэгтэй.

Capacitive мэдрэгч мэдрэгчийн гаралтыг бид D2 руу холбож оруулдаг.

Слайд унтраалга нь 6 голтой - 3 зүү бүхий хоёр эгнээ. Цахилгаан оролтыг Arduino дээрх Vin -тэй холбохын тулд нэг эгнээ ашиглана. Нөгөө эгнээ нь D6 -ийг газартай холбоно. D6 дээрх дотоод таталтыг ашигласнаар Arduino нь Вин-ийн тэжээлд холбогдсон эсэхийг харах боломжтой болно.

Хамгийн сүүлд бид INA219 -ээр дамжуулан тэжээлийн оролтын эерэг холбогчийг (эмэгтэй цахилгаан залгуур) эерэг гаралт руу (эрэгтэй цахилгаан залгуур) чиглүүлдэг. Ийм байдлаар мэдрэгч нь дамжин өнгөрч буй гүйдлийг хэмжих боломжтой болно.

Алхам 2: Кейсийг хэвлэх

Кейс нь хайрцаг, тагнаас бүрдэнэ. Аль аль нь хэвлэхэд хялбар байх ёстой бөгөөд ихэнх принтерүүд дэмжлэггүйгээр хэвлэх боломжтой байдаг. Гэхдээ хэрэв та хүсвэл дэмжлэг нэмж болно.

Дууссаны дараа хоёр хэсэг хоорондоо нийлдэг. Хэрэв та маш болгоомжтой байвал үүнийг дахин нээх боломжтой болно. Гэхдээ хаврын хоёр түгжээ нь жаахан эмзэг бөгөөд болгоомжтой байхгүй бол эвдэж болно.

3D принтер байхгүй байна уу?

Хэрэв танд 3D принтер байхгүй бол өөр хэрэг хийх боломжтой гэдэгт итгэлтэй байна. Та төслийн хайрцаг/хуванцар эсвэл хөнгөн цагаан хайрцаг худалдаж авах боломжтой. Эсвэл та өөрөө модон эсвэл картоноос ямар нэгэн зүйл хийж болно. Бүтээлч байх!

Алхам 3: Тагийг угсрах

Таг нь OLED дэлгэц, багтаамжийн мэдрэгчтэй товчлууртай. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гагнуурын буугаар байрлуулахаас өмнө гагнах утас. OLED дэлгэцээс болгоомжлох хэрэгтэй - заримдаа шилийг ПХБ дээр өөр өнцгөөр суулгадаг. Үүнийг наахаасаа өмнө үүнийг тэгшлээрэй. Хэрэв танд 5 зүү холбогч байгаа бол үүнийг утсан дээрээ нэмээрэй. Хэрэв ингэхгүй бол дэлгэц, товчлуурыг шууд Arduino руу залгах боломжтой хэвээр байгаа боловч ажиллахад арай хэцүү байна.

Алхам 4: Үндсэн хайрцгийг угсрах

Эмэгтэй хүчдэлийн залгуур, слайд унтраалгыг холбож, шургуул. Хэрэв та унтраалгатай тохирох жижиг боолтыг олж чадахгүй бол зүгээр л нааж болно. Би хуучин DVD дискнээсээ авсан гэж бодож байна:)

INA219 -ээс зүү, холбогчийг салга (хэрэв суулгасан бол) хайрцагт хангалттай зай байхгүй байна. Дараа нь Arduino болон INA219 -ийг утсаар холбож, хайрцагт байрлуулна. Хэрэв танд байгаа бол 5 зүү холбогчийг дахин нэмнэ үү, эсвэл таг руу шууд утсаар холбоно уу.

Дараа нь унтраах, цахилгаан залгуурт холбох утсыг дуусга. Слайдын унтраалга дээр гагнуурын утсыг хоёр эгнээнд байрлах эмэгтэй цахилгаан үүрэнд хамгийн ойр байрлах хоёр зүү рүү холбоно. Ингэснээр та USB хүчийг сонгохын тулд шилжүүлэгчийг USB рүү гулсуулж болно. Оролтын хүчийг авахын тулд унтраалгыг оролт руу гулсуулна уу. Санахад хялбар!

Хэргийг битгий хаагаарай! Бүх зүйл эхлээд ажилладаг эсэхийг шалгах нь дээр.

Алхам 5: Arduino програмчлах

Хэрэв танд Arduino IDE суулгаагүй байгаа бол үүнийг arduino.cc дээрээс аваарай

Та мөн U8g2 болон Adafruit INA219 гэсэн хоёр номын санг суулгах хэрэгтэй. Аль аль нь номын сангийн менежерт байдаг. Adafruit INA219 -ийн хувьд 1.0.5 хувилбарыг авсан эсэхээ шалгаарай - шинэ хувилбаруудад нэмэлт номын сан, флаш санах ой шаардлагатай боловч одоогоор нэмэлт функц өгөхгүй байна.

Дараа нь энэ зааварт (Tiny-VA-Meter.ino болон FlashMem.h) хавсаргасан эх кодыг авах эсвэл миний GitHub Tiny-VA-Meter Git-ээс хамгийн сүүлийн хувилбарыг аваарай. Одоо Arduino IDE ашиглан Tiny-VA-Meter.ino-ийг нээнэ үү.

Tiny V/A тоолуурыг компьютерт USB кабелиар холбоно уу.

Багаж хэрэгслүүдээс самбарыг сонгоно уу: "Arduino Nano", процессор: "ATmega328P" ба зөв портыг сонгоно уу. Та arduino -оосоо хамааран процессорыг "ATmega328P (Old bootloader)" болгон өөрчлөх шаардлагатай болж магадгүй юм. Хэрэв танд харилцааны алдаа байгаа бол үүнийг туршаад үзээрэй.

Байршуулах товчлуурыг дарж, дуустал хүлээнэ үү.

Алхам 6: Бүх зүйл ажиллаж байгаа эсэхийг шалгаарай

Хэргийг хаахаасаа өмнө бүх зүйл зөв холбогдсон эсэхийг шалгах нь зүйтэй. Та бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шалгахын тулд дараах алхмуудыг дагана уу.

1. USB тэжээлээс дэлгэц асаж, уншилтыг харуулах ёстой (слайд шилжүүлэгчийн байрлалаас үл хамааран).

2. Та товчлуурыг дарж цэсийг сольж болох эсэхийг шалгаарай.

3. Оролтонд хүч хэрэглэж, тоолуур зөв хүчдэлийг харуулсан эсэхийг шалгана уу.

4. Слайдын унтраалгыг сольж үзээрэй, тоолуур нь хүрээний мессежийг харуулдаг эсэхийг шалгаарай.

5. Одоо та слайд шилжүүлэгчийг оролтын тэжээлд тохируулж, USB -ийг салгахыг оролдож болно. Тоолуур ажиллах ёстой.

6. Эцэст нь та ачаалал эсвэл төхөөрөмжийг гаралт руу холбож, мэдрэгч одоогийн сугалааг уншиж байгаа эсэхийг шалгах боломжтой байх ёстой.

Хэрэв эдгээр бүх алхамууд амжилттай болсон бол таны тоолуур төгс ажиллах ёстой! Та одоо тагийг нь таглаж болно!

Алхам 7: Цэс рүү шилжиж сурах

Тоолуурыг ачаалах үед слайд шилжүүлэгчийн байрлалаас хамаарч боломжтой оролтын хүрээг харуулна: "Оролтын хүрээ: 0-26V 3.2A" эсвэл "Оролтын хүрээ: 4-15V 3.2A". Мессеж хэдхэн секундын дотор харагдана, гэхдээ та богино дарж алгасаж болно. Ачаалсны дараа слайд шилжүүлэгч солигдвол хэдхэн секундын дараа шинэ зурвас дахин гарч ирнэ.

Товчхондоо та богино даралтаар явж, удаан дарж сонгоно уу (1 сек).

Тоолуур нь үндсэн 3 хуудастай: V/A дэлгэц, V/A/W/Ah дэлгэц ба тохиргоо. Товчлуур дээр богино дарахад эдгээр хуудсуудын хооронд үсрэх болно.

V/A/W/Ah хуудсан дээр mAh -ийг удаан дарж тохируулах боломжтой.

Тохиргооны хуудсан дээр та удаан дарж тохиргоог оруулах боломжтой. Одоо та богино товчлуур ашиглан өөр өөр тохиргоонуудын хооронд шилжих боломжтой. Боломжтой тохиргоо нь "Мэдрэгчийн хүрээ", "Сэргээх хурд", "Мэдрэгч унтах" юм. Та тохиргоо бүрийг удаан дарж сольж болно. Сүүлчийн тохиргоог өнгөрөхөд тоолуур V/A дэлгэцийн цэс рүү буцна.

Алхам 8: Цуваа интерфэйсийг ашиглах

USB -тэй компьютерт холбогдохдоо Arduino Serial Monitor (эсвэл өөр терминал) ашиглан Tiny V/A тоолууртай холбогдох боломжтой. Бодрат 115200 ашигладаг.

Сонгосон түүвэрлэлтийн хурдаар тоолуур нь бүх заалтыг цуваагаар дамжуулах бөгөөд та үүнийг терминал дээрээс хялбархан унших боломжтой.

Гэхдээ та Tiny V/A Meter дээрх тохиргоог цуваа команд ашиглан өөрчилж болно. "Шинэ мөр" -ийг мөрийн төгсгөл болгон сонгохоо мартуузай.

Аливаа хүчингүй тушаал нь тусламжийн цэсийг харуулна.

Тушаалууд:- дахин тохируулах (mAh-ийг дахин тохируулах)

- унших (Хамгийн сүүлийн үр дүнгээр хариулах)

- log x (Дээжийн автомат tx - x асаах эсвэл унтраах боломжтой)

- унтах x (дээжийн хоорондох INA219 унтах - x асаах эсвэл унтраах боломжтой)

- refresh x (Дэлгэц ба серийн шинэчлэлтийн хурдыг тохируулна уу. x нь 100, 200, 500 эсвэл 1000 байж болно)

- хүрээ x (INA219 хүрээг тохируулна уу. x нь 3.2А -д 0, 1А -д 1 эсвэл 0.4А -д 2 байж болно)

Жишээлбэл, түүвэрлэх хурдыг 1 сек болгон өөрчлөхийн тулд "1000 -ийг сэргээнэ үү" гэж бичнэ үү. Эсвэл үр дүнг автоматаар дамжуулахыг идэвхгүй болгохын тулд "log off" гэж бичнэ үү. Хэрэв тоолуур амжилттай байвал "OK" гэж хариулах болно.

Алхам 9: Дууссан

Одоо үүнийг хөгжилтэй зүйлийг хэмжихэд ашиглаарай:)

Би хэрэгтэй гэж үзсэн бүх боломжуудыг нэмж оруулахыг хичээсэн. Гэхдээ та өөрийн өөрчлөлтийг чөлөөтэй хийх боломжтой. Хэрэв та Tiny V/A Meter -ийг гайхалтай сайжруулах боломжтой бол хуваалцана уу!

Шинэчлэгдсэн 14/06-2020: Драйверийг өөрчилж, илүү олон функц нэмсэн! Энэ гарын авлагад хараахан хамрагдаагүй байгаа боловч та үүнийг миний GitHub дээрээс үзэх боломжтой.