Arduino -д зориулсан DIY цахилгаан хэмжих модуль: 9 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Бүгдээрээ сайн байцгаана уу, та маш сайн ажиллаж байна гэж найдаж байна! Энэхүү зааварчилгаанд би энэхүү цахилгаан тоолуур/ ваттметр модулийг Arduino самбар дээр хэрхэн ашиглах талаар хэрхэн хийхийг танд үзүүлэх болно. Энэхүү цахилгаан тоолуур нь DC Load ба зарцуулсан хүчийг тооцоолох боломжтой. Эрчим хүчээс гадна энэ модуль нь хүчдэл ба гүйдлийн үнэн зөв уншилтыг өгөх боломжтой. Бага хүчдэл (2V орчим) ба бага гүйдлийг 50 мА хүртэл бага, 20 мА -аас ихгүй алдааг хялбархан хэмжих боломжтой. Нарийвчлал нь таны шаардлагад үндэслэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сонгохоос хамаарна.

Хангамж

• IC LM358 хос OP-AMP
• 8 зүү IC суурь
• Шунт эсэргүүцэл (миний хувьд 8.6 миллиООм)
• Эсэргүүцэл: 100K, 10K, 2.2K, 1K (1/2 ватт)
• Конденсатор: 3 * 0.1uF керамик конденсатор
• Veroboard эсвэл тэг самбар
• Шураг терминалууд
• Гагнуурын төмөр ба гагнуур
• Arduino Uno эсвэл бусад нийцтэй самбар
• OLED дэлгэц
• Талхны талхны утсыг холбох

Алхам 1: Шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг цуглуулах

Энэхүү төсөл нь авахад хялбар, хялбар бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашигладаг: үүнд резистор, керамик конденсатор, ашиглалтын өсгөгч, прототип хийх зориулалттай veroboard орно.

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн сонголт, үнэ цэнэ нь хэмжихийг хүсч буй хэрэглээний төрөл, хүч чадлаас хамаарна.

Алхам 2: Ажлын зарчим

Цахилгаан модулийн ажил нь хэлхээний онол ба үндсэн цахилгаан гэсэн хоёр ойлголт дээр суурилдаг: оролтын хүчдэлийг хэмжих хүчдэл хуваагчийн үзэл баримтлал ба хэлхээгээр дамжуулж буй гүйдлийг тооцоолох Омын хууль. Бид шунт эсэргүүцэл ашиглан маш бага хүчдэлийн уналтыг бий болгож байна. Энэхүү хүчдэлийн уналт нь шунтнаас урсаж буй гүйдлийн хэмжээтэй пропорциональ байна. Үйлдлийн өсгөгчөөр олшруулсан энэ жижиг хүчдэлийг одоогийн утгыг өгөх програмчлагдсан микроконтроллерийн оролт болгон ашиглаж болно. Ашиглалтын өсгөгч нь урвуу хамааралгүй өсгөгчийн хувьд ашиг орлогыг санал хүсэлтийн утгуудаар тодорхойлдог. эсэргүүцэл R2 ба R1. Урвуу биш тохиргоог ашиглах нь хэмжих лавлагаа болгон нийтлэг ойлголттой болох боломжийг бидэнд олгодог. Үүний тулд гүйдлийг хэлхээний доод талд хэмжиж байна. Хэрэглээний хувьд би 100K ба 2.2K резисторыг санал хүсэлтийн сүлжээ болгон ашиглаж 46 -ийн ашгийг сонгосон. Хүчдэлийн хэмжилтийг оролтын хүчдэлийг ашигласан эсэргүүцлийн сүлжээнд пропорциональ хуваах хүчдэл хуваагч хэлхээний тусламжтайгаар хийдэг.

OP-Amp-ийн одоогийн утга ба хуваагч сүлжээний хүчдэлийн утгыг хоёуланг нь arduino-ийн хоёр аналог оролтонд оруулах боломжтой бөгөөд ингэснээр бид ачааллын зарцуулсан хүчийг тооцоолж чадна.

Алхам 3: эд ангиудыг нэгтгэх

Оролт, гаралтын холболтын шураг терминалуудын байрлалыг шийдэх замаар цахилгаан модулийнхаа барилгын ажлыг эхлүүлье. Тохирох байрлалыг тэмдэглэсний дараа бид шураг терминал ба шунт эсэргүүцэгчийг гагнана.

Алхам 4: Хүчдэл мэдрэх сүлжээний хэсгүүдийг нэмэх

Оролтын хүчдэлийг мэдрэхийн тулд би 10K ба 1K хүчдэл хуваагч сүлжээг ашиглаж байна. Би хүчдэлийг жигд болгохын тулд 1K резистор дээр 0.1 uF конденсатор нэмсэн. Хүчдэл мэдрэх сүлжээг оролтын терминалын ойролцоо гагнасан байна.

Алхам 5: Одоогийн мэдрэмжийн сүлжээний хэсгүүдийг нэмэх

Гүйдлийг резисторын сүлжээгээр урьдчилан тодорхойлсон ашиглалтын тусламжтайгаар шунт эсэргүүцэгч дээрх хүчдэлийн уналтыг тооцоолж, өсгөх замаар хэмжиж байна. Урвуу биш олшруулалтын горимыг ашигладаг. Хүчдэл буурахаас зайлсхийхийн тулд гагнуурын ул мөрийг бага байлгах нь зүйтэй.

Алхам 6: Үлдсэн холболтуудыг дуусгаж, бүтээж дуусгах

Хүчдэл ба одоогийн мэдрэх сүлжээг холбож, гагнах үед эрэгтэй толгойн голыг гагнах, цахилгаан болон дохионы гаралтын шаардлагатай холболтыг хийх цаг болжээ. Модуль нь 5 вольтын стандарт хүчдэлээр тэжээгддэг бөгөөд үүнийг ардуино самбараас хялбархан авах боломжтой. Хүчдэл мэдрэх хоёр гаралтыг arduino -ийн аналог оролтод холбох болно.

Алхам 7: Модулийг Arduino -той холбох

Модуль дууссаны дараа үүнийг Arduino -той холбож, ажиллуулах цаг болжээ. Үнэ цэнийг харахын тулд би arduino -той харилцах I2C протоколыг ашигладаг OLED дэлгэцийг ашигласан. Дэлгэц дээр гарч буй параметрүүд нь хүчдэл, гүйдэл, хүч юм.

Алхам 8: Төслийн код ба хэлхээний диаграм

Би энэ алхамд цахилгаан модулийн схем ба кодыг хавсаргасан болно (Өмнө нь кодыг агуулсан.ino болон.txt файлыг хавсаргасан байсан боловч серверийн зарим алдаа нь кодыг хэрэглэгчдэд хүртээмжгүй эсвэл унших боломжгүй болгосон тул би бүхэл бүтэн бичсэн. Энэ алхам дахь код. Энэ нь кодыг хуваалцах тийм ч сайн арга биш гэдгийг би мэднэ:(). Энэ кодыг өөрийн шаардлагын дагуу өөрчилж болно. Энэ төсөл танд тустай байсан гэж найдаж байна. Сэтгэгдлүүд дээр санал хүсэлтээ хуваалцана уу. Баяртай!

#оруулах

#оруулах

#оруулах

#оруулах

#тодорхойлох OLED_RESET 4 Adafruit_SSD1306 дэлгэц (OLED_RESET);

float val = 0;

хөвөх гүйдэл = 0;

хөвөх хүчдэл = 0;

хөвөх хүч = 0;

хүчингүй тохиргоо () {

pinMode (A0, INPUT);

pinMode (A1, INPUT);

display.begin (SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C); // I2C addr 0x3C (128x32 хувьд) дэлгэцээр эхлүүлэх.display ();

саатал (2000);

// Буферийг цэвэрлэ.

display.clearDisplay ();

display.setTextSize (1);

display.setCursor (0, 0);

display.setTextColor (ЦАГААН);

Цуваа эхлэх (9600); // Цуваа дэлгэц дээрх утгыг харахын тулд

}

void loop () {

// тогтвортой уншилтын дундажийг авна

for (int i = 0; i <20; i ++) {

одоогийн = одоогийн + аналоги Унших (A0);

хүчдэл = хүчдэл + аналог Унших (A1); }

одоогийн = (одоогийн/20); одоогийн = одоогийн * 0.0123 * 5.0; // тохируулгын утга, ашигласан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дагуу өөрчлөгдөх болно

хүчдэл = (хүчдэл/20); хүчдэл = хүчдэл * 0.0508 * 5.0; // тохируулгын утга, ашигласан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дагуу өөрчлөгдөх болно

хүч = хүчдэл*гүйдэл;

// утгыг цуваа дэлгэц дээр хэвлэх

Цуваа.хэвлэх (хүчдэл);

Serial.print ("");

Цуваа.хэвлэх (одоогийн);

Serial.print ("");

Serial.println (хүч);

// утгыг OLED дэлгэц дээр хэвлэх

display.setCursor (0, 0);

display.print ("Хүчдэл:");

дэлгэц.хэвлэх (хүчдэл);

display.println ("V");

display.setCursor (0, 10);

display.print ("Одоогийн:");

дэлгэц.хэвлэх (одоогийн);

display.println ("A");

display.setCursor (0, 20);

display.print ("Эрчим хүч:");

дэлгэц.хэвлэх (хүч);

display.println ("W");

display.display ();

саатал (500); // хойшлуулалтаар тогтоосон шинэчлэлтийн хурд

display.clearDisplay ();

}