DC-wattimittari Arduino Nanon avulla (0-16V/0-20A): 3 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Hei ystävät!!

Olen täällä näyttääkseni DC -wattimittarin, joka voidaan valmistaa helposti käyttämällä Arduino nanoa. Yksi suurimmista ongelmista, joita elektroniikkaharrastajana kohtasin, on tietää, kuinka paljon virtaa ja jännitettä tein latauspiireissäni. Ajattelin ostaa yhden mittarin verkkokaupasta, mutta yksi ystävistäni kertoi minulle, että siinä on valtava virhe virran mittaamisessa.

Joten ajattelin tehdä sen käyttämällä arduinoa. Sitä voidaan käyttää myös akkujen lataamiseen automaattisella katkaisulla tekemällä joitain muutoksia.

Tarvikkeet

1. Arduino Nano
2. ACS712 Virta -anturin 20A -moduuli
3. 16x2 LCD
4. I2C -moduuli 16x2 merkin LCD -näytölle
5. Vastukset-220k, 100k/0.4W-1Nos
6. 9V virtalähde
7. Naarasliittimet, riviliittimet
8. Viivalevy tai pistetaulu
9. Johtojen yhdistäminen

Vaihe 1: Kaavio

Jännitteen mittaus

Jännitteen mittaamiseen olen käyttänyt yksinkertaista jännitteenjakajapiiriä. Käyttämällä kahta arvoa 220K ja 100K, voidaan mitata 16V: n maksimijännite. Nano voi lukea vain 5 V: n analogisen nastan A1 kautta. Jos haluat mitata erilaisia jännitetasoja, muuta vastusarvoja vastaavasti.

Nykyinen mittaus

Virran mittaamiseen olen käyttänyt virta -anturimoduulia ACS712 (klikkaa tästä saadaksesi tietolomakkeen). Se on saatavana kolmessa mallissa eri virtamittauksille eli 5A, 20A ja 30A. Käytin 20A moduulia. Se voi mitata sekä vaihto- että tasavirtaa, mutta tässä se on tarkoitettu vain tasavirran mittaamiseen.

On muitakin antureita, kuten MAX471 ja INA219, jotka käyttävät shunttivastuksia ja virtavahvistimia virran mittaamiseen. ACS712 -moduuli käyttää kuuluisaa ACS712 -IC: tä mittaamaan virtaa Hall Effect -periaatteella. Kaaviossa olen osoittanut moduulin piirin, jonka avulla voit käyttää anturimoduulia suoraan. Se saa virran Arduino nanon 5 V: n virtalähteestä. Moduulin lähtö on kytketty analogiseen nastaan A2.

LCD- ja I2C -moduuli

Jännitteen ja virran näyttämiseen olen käyttänyt 16x2 LCD -näyttöä. Se on liitetty nanoon I2C -protokollan kautta. I2C -moduulin avulla voimme helposti liittää nestekidenäytön nanoon. Voit liittää nestekidenäytön myös ilman I2C -moduulia. Siinä tapauksessa meidän on tarjottava 16 liitäntää nestekidenäyttöön. Analogiset nastan A4- ja A5 -nastat tukevat I2C -protokollaa, joten moduuli on liitetty näihin analogisiin nastoihin. Lisäksi se saa virran nanon 5 V: n virtalähteestä. LED+ ja LED- on myös kytketty nestekidenäyttöön, nestekidenäytössä on vielä kaksi nastaa taustavalon kytkemiseksi päälle.

Lopuksi nano saa virran 9 V: n virtalähteestä. Tässä olen käyttänyt perinteistä 9 V: n muuntajaa ja siltapiiriä, jota säädetään 7809 -jännitesäätimellä. Käytä aina jännitettä 7V - 12V, koska tällä alueella se toimii tarkasti.

Vaihe 2: Koodi

Koodausosa on yksinkertainen, jännitteen ja virran lukemiseen käytetään kahta analogista nastaa A1 ja A2. Nämä arvot käsitellään ja muunnetaan todellisiksi arvoiksi, ja ne näytetään nestekidenäytössä.

Wattimittarin tekemisen jälkeen sinun on kalibroitava lukemat, jotta saat arvon tavallisessa yleismittarissa. Tätä varten meidän on lisättävä tai vähennettävä vakioarvo mittausarvosta.

Vaihe 3: Lopputuote

Olen käyttänyt linjalevyä komponenttien sijoittamiseen ja juottamiseen. Arduino ja virta -anturi on sijoitettu naaraspuolisiin otsikoihin, jotta se voidaan helposti poistaa tai ohjelmoida uudelleen mahdollisen toimintahäiriön sattuessa.

Olen laittanut kaikki osat muovisäiliöön, jotta sitä voidaan käyttää itsenäisenä yksikkönä. Siinä on sisäänrakennettu 9 V: n virtalähde wattimittarin syöttämiseksi. Sitä voidaan käyttää minkä tahansa virtalähteen kanssa, jonka nimellisarvo on 0-16V/0-20A.

Toivottavasti pidät tästä wattimittarista, mikä auttaa varmasti kaikkia orastavia elektroniikan harrastajia.

Kiitos!!