DIY -virtamittariprojekti Arduino Pro Minin avulla: 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Johdanto

Hei elektroniikkayhteisö! Tänään esittelen teille projektin, jonka avulla voit mitata laitteen jännitettä ja virtaa ja näyttää sen yhdessä teho- ja energia -arvojen kanssa. Virran/jännitteen mittaus Jos haluat mitata piirin jännitettä ja virtaa Arduinolla, menettely on melko suoraviivainen. Käytät analogista tuloa jännitteen mittaamiseen kuorman poikki ja shuntin avulla mittaat virran shuntivastuksen jännitehäviön kautta. Nyt tämä menetelmä on melko raaka, ja se toimii vain 0-5 V: n jännitteille, ja Arduinon ADC, jota käytetään lukemaan vastuksen jännitehäviö, on hieman epätarkka vain satojen mV: n mittaamiseen, mikä putoaa shuntin poikki. Onneksi on olemassa moduuleja, jotka helpottavat elämäämme. Tässä projektissa käytän INA219-IC: tä, joka käyttää 0,1R-vastusta shuntina ja voi mitata jopa 32 V: n jännitteitä ja jonka virta-alue on 0-3,2A. Tämä IC tarjoaa I2C -rajapinnan kommunikoidakseen Arduinon kanssa, ja tutkimalla tietolomaketta voimme käyttää erityisiä komentoja I2C -rajapinnan yli jännite- ja virta -arvojen lukemiseksi. Olemme jälleen onnekkaita, koska meidän ei tarvitse käydä läpi tätä ongelmaa. Voit ladata Adafruutin kirjastoja ja käyttää valmiita toimintoja jännitteen ja virran lukemiseen | Lataa kirjasto napsauttamalla tätä

Vaihe 1: OLED -näyttö

Seuraava komponentti, jota käytän, on näyttö. Näin voimme todella näyttää mittaamamme arvot. Olen työskennellyt”96 tuuman OLED -näytön kanssa jo jonkin aikaa, ja se toimii kauniisti. Voimme käyttää jo tehtyä Adafruit -kirjastoa jälleen lähettääksemme tietoja, jotka haluamme näyttää näytöllä | Lataa Adafruit -kirjasto napsauttamalla tätä | tarvitset myös Adafruit GFX -kirjaston.

Vaihe 2: SD -kortinlukija

Nyt, jotta tämä projekti saadaan päätökseen, lisäämme viimeisen komponentin. Micro SD -kortinlukija, joka tallentaa mitatut tiedot tekstitiedostoina, josta voit kopioida ne Excelin kaltaiseen ohjelmaan, jotta voit näyttää kauniilta piirteiltä ja laskea käytetyn tehon ja energian kertomalla virran ja jännitteen aikaa vastaavasti.

Tämä moduuli kommunikoi SPI -liitännän kautta, joka käyttää myös komentoja tietojen kirjoittamiseen/lukemiseen. Tämä moduuli ei ole 5 V -yhteensopiva, joten emme voi vain kytkeä sitä Arduino -liitäntään, koska 5 V tuhoaa 3,3 V: n sirun. Tätä varten tein vastuksista jännitteenjakajia pudottamaan 5 V: n signaalit sopiviksi 3,3 V: n signaaleiksi sirulle (MOSI-, CS- ja CLK -linjat vastaavasti ja pudottamaan 5 V: n 3,3 V: n jännitteeseen moduulin syöttämiseksi).

Vaihe 3: Kaavio:

Lopuksi ohjelmoimme Arduinon käyttämällä INA219 -moduulin Adafruit -kirjastoa jännite- ja virta -arvojen lukemiseen. Lisäksi kerromme virran jännitteellä käytetyn tehon saamiseksi. Sitten voimme käyttää milis () -toimintoa kuluneen ajan tallentamiseen ja kertoa sen teholla käytetyn energian laskemiseksi. SD -kortinlukijassa käytin "SdFat" -kirjastoa, koska Arduinon tavalliset SD -kirjastot eivät toimineet niin hyvin | Lataa Sdfat -kirjasto napsauttamalla tätä

Voit käyttää korttia virtalähteenä DC -liittimellä ja kytkemällä Arduinoon jännitteen välillä 7–12 V, joka saa virtaa muille komponenteille 5 V VCC: n kautta.

Vaihe 4: PCB saapui:

Tämän hankkeen sponsori

Tämän hankkeen sponsori on PCBGOGO, joka toimitti meille 10 PCB: tä tähän projektiin. PCBGOGO tuottaa korkealaatuisia piirilevyjä hyvin lyhyessä ajassa ja toimittaa ne myös erittäin nopeasti. Joten jos aiot tehdä projektistasi ammattimaisen, älä epäröi ladata Gerber -tiedostojasi PCBGOGO: han, jotta saat 10 PCB: tä erittäin edulliseen hintaan.

Vaihe 5: Projektivideon esittely

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