Проект за измерване на мощността чрез DIY чрез Arduino Pro Mini: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Въведение

Здравейте, общност на електрониката! Днес ще ви представя проект, който ви позволява да измервате напрежението и тока на уред и да го показвате заедно със стойностите на мощността и енергията. Измерване на ток/напрежение Ако искате да измерите напрежение и ток на верига с Arduino, процедурата е доста ясна. Използвате аналоговия вход за измерване на напрежението в товара и използвате шунт за измерване на тока чрез спада на напрежението на шунтовия резистор. Този метод е доста груб и работи само за напрежения в рамките на 0-5 V, а ADC на Arduino, който се използва за отчитане на спада на напрежението на резистора, е малко неточен за измерване само на стотици mV, което само ще падне през шунта. За щастие има модули, които улесняват живота ни. За този проект ще използвам IC INA219 IC, който използва резистор 0.1R като шунт и може да измерва напрежения до 32V и има токов диапазон 0-3.2A. Тази интегрална схема предлага I2C интерфейс за комуникация с Arduino и като изучаваме листа с данни, можем да използваме специфични команди през I2C интерфейса, за да прочетем стойностите на напрежението и тока. Отново имаме късмет, защото не е нужно да преживяваме тази неприятност. Има библиотеки от Adafruit, които можете да изтеглите и да използвате предварително зададени функции за четене на напрежението и тока | Щракнете тук, за да изтеглите библиотека

Стъпка 1: OLED дисплей

Следващият компонент, който ще използвам, е дисплей. По този начин всъщност можем да покажем стойностите, които измерваме. Работя с „96 -инчовия OLED дисплей от известно време и работи прекрасно. Можем отново да използваме вече създадената библиотека Adafruit, за да изпратим данни, които искаме да покажем на дисплея | Щракнете тук, за да изтеглите библиотеката на Adafruit | ще ви трябва и библиотеката Adafruit GFX.

Стъпка 2: Четец на SD карти

Сега, за да завършим този проект, ще добавим последен компонент. Четец на микро SD карти, за да съхранявате измерените данни като текстови файлове, откъдето можете да ги копирате в програма като Excel, за да направите хубави графики и да изчислите използваната мощност и енергия, като умножите тока и напрежението с време съответно.

Този модул комуникира чрез SPI интерфейс, който също използва команди за запис/четене на данни. Този модул не е съвместим с 5V, така че не можем просто да го свържем към интерфейса на Arduino, тъй като 5V ще унищожи 3.3V чипа. За целта направих делители на напрежение от резистори, за да пуснат 5V сигналите до подходящи 3.3V сигнали за чипа (MOSI, CS и CLK линии съответно и да сваля 5V до 3.3V за захранване на модула).

Стъпка 3: Схематична диаграма:

И накрая, програмираме Arduino, използвайки библиотеката Adafruit за модула INA219, за да прочете стойностите на напрежението и тока. Освен това умножаваме тока с напрежението, за да получим използваната мощност. След това можем да използваме функцията milis (), за да съхраняваме изминалото време и да го умножим с мощността, за да изчислим използваната енергия. За четеца на SD карти използвах библиотеката „SdFat“, тъй като стандартните SD библиотеки от Arduino не работеха толкова добре | Щракнете тук, за да изтеглите библиотеката Sdfat

Можете да захранвате платката с помощта на DC жака и чрез прилагане на напрежение между 7 и 12V към Arduino, което захранва другите компоненти чрез 5V VCC.

Стъпка 4: PCB пристигна:

Спонсор на този проект

Спонсор на този проект е PCBGOGO, който ни достави 10 печатни платки за този проект. PCBGOGO произвежда висококачествени платки за много кратко време и ги доставя много бързо. Така че, ако мислите да направите своя проект професионален, не се колебайте да качите вашите Gerber файлове в PCBGOGO, за да получите 10 печатни платки на много ниска цена.

Стъпка 5: Видео демонстрация на проекта

www.electronicslovers.com/2019/03/diy-power-meter-project-by-using-arduino-pro-mini.html