DC ватметър, използващ Arduino Nano (0-16V/0-20A): 3 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Здравейте приятели!!

Тук съм, за да ви покажа DC ватметър, който може да бъде направен лесно с помощта на Arduino nano. Един от основните проблеми, с които се сблъсках като любител на електрониката, е да знам количеството ток и напрежение, приложени към зареждащите вериги, които направих. Мислех да купя един метър от онлайн магазин, но един от приятелите ми ми каза, че има огромна грешка при измерването на тока.

Затова помислих да го направя с помощта на arduino.it може да се използва и за зареждане на батерии с автоматично изключване, като се направят някои модификации.

Консумативи

1. Arduino Nano
2. ACS712 Модул 20A сензор за ток
3. 16x2 LCD
4. I2C модул за 16x2 символен LCD дисплей
5. Резистори-220k, 100k/0.4W-1Бр
6. 9V захранване
7. Женски заглавки, клеми
8. Линейна дъска или дъска
9. Свързващи проводници

Стъпка 1: Схеми

Измерване на напрежение

За измерване на напрежението съм използвал простата делителна верига на напрежението. С помощта на два резистора на стойност 220K и 100K може да се измери максимално напрежение от 16V. Nano може да чете само до 5V през аналоговия щифт A1. Ако искате да измервате различни нива на напрежение, променете съответно стойностите на резистора.

Измерване на ток

За измерване на ток съм използвал модула на сензора за ток ACS712 (Щракнете тук за таблица с данни). Той се предлага в три модела за различни измервания на ток, например 5A, 20A и 30A. Използвах модул 20А. Той може да измерва както променлив, така и постоянен ток, но тук е предназначен да измерва само постоянен ток.

Има и други сензори като MAX471 и INA219, които използват шунтиращи резистори и усилватели на ток за измерване на тока. Модулът ACS712 използва известната ACS712 IC за измерване на ток по принципа на ефекта на Хол. В схемата показах схемата на модула, която можете да използвате директно сензорния модул. Захранва се от 5V захранване от Arduino nano. Изходът на модула е свързан към аналоговия извод A2.

LCD и I2C модул

За показване на напрежението и тока използвах 16x2 LCD. Той е свързан с nano чрез I2C протокол. С помощта на I2C модула можем лесно да свържем LCD към nano. Можете също да свържете LCD без I2C модул. В този случай трябва да осигурим 16 връзки към LCD. Аналоговите щифтове A4 и A5 на nano поддържа I2C протокол, поради което модулът е свързан към тези аналогови щифтове. Освен това се захранва от 5V захранване от нано. LED+ и LED- също са свързани към LCD, всъщност има още два пина за включване на подсветката.

И накрая, захранването на нано се осигурява от 9V захранване. Тук съм използвал традиционен 9V трансформатор и мостова верига, регулирана с помощта на 7809, регулатор на напрежението. Винаги използвайте напрежение между 7V до 12V, защото в този диапазон то ще функционира точно.

Стъпка 2: Код

Кодиращата част е проста, два аналогови извода A1 и A2 се използват за отчитане на напрежението и тока съответно. Тези стойности се обработват и преобразуват в действителната им стойност и тя се показва на LCD дисплея.

След като направите ватметъра, трябва да калибрирате показанията, за да получите стойността, показана в стандартен мултицет. За това трябва да добавим или извадим постоянна стойност от измерената стойност.

Стъпка 3: Краен продукт

Използвал съм линейна платка за поставяне и запояване на компонентите. Arduino и сензорът за ток са поставени върху женски заглавки, така че да могат лесно да бъдат премахнати или препрограмирани в случай на неизправност.

Поставих всички части в пластмасов контейнер, така че да може да се използва като самостоятелна единица. Той има вградено захранване от 9V за захранване на ватметъра. За да може да се използва с всякакви захранвания с номинал от 0-16V/0-20A.

Надявам се този ватметър да ви хареса. Това определено ще помогне на всички начинаещи ентусиасти на електрониката.

Благодаря ти!!