DIY Arduino көп функциялуу энергия эсептегич V1.0: 13 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Бул Нускамада мен сизге Arduino негизделген көп функциялуу энергия эсептегичти кантип жасоону көрсөтөм. Бул кичинекей Метр - электр параметрлери боюнча маанилүү маалыматты көрсөтүүчү абдан пайдалуу түзүлүш. Аппарат 6 пайдалуу электрдик параметрди өлчөй алат: Чыңалуу, Ток, Кубат, Энергия, Сыйымдуулук жана Температура. Бул түзмөк SoV PV системалары сыяктуу DC жүктөөлөргө гана ылайыктуу. Бул метрди батарейканын кубаттуулугун өлчөө үчүн да колдонсоңуз болот.

Метр 0 - 26В чыңалуу диапазонуна чейин өлчөй алат жана 3.2A максималдуу ток.

Жабдуулар

Колдонулган компоненттер:

1. Arduino Pro Micro (Amazon)

2. INA219 (Amazon)

3. 0.96 OLED (Amazon)

4. DS18B20 (Amazon)

5. Lipo Battery (Amazon)

6. Бурамалуу терминалдар (Amazon)

7. Аял / Эркек Башчылары (Amazon)

8. Перфорацияланган такта (Amazon)

9. 24 AWG Wire (Amazon)

10. Slide Switch (Amazon)

Колдонулган инструменттер жана инструменттер:

1. Паяльник (Амазонка)

2. Wire Stripper (Amazon)

3. Мультиметр (Amazon)

4. Электр сыноочу (Amazon)

1 -кадам: Бул кантип иштейт?

Energy Meter жүрөгү - Arduino Pro Micro тактасы. Arduino INA219 учурдагы сенсорун колдонуу менен токту жана чыңалууну сезет жана температура DS18B20 сенсору аркылуу сезилет. Бул чыңалууга жана токко ылайык, Ардуино күч менен энергияны эсептөө үчүн математиканы жасайт.

Бүт схема 4 топко бөлүнөт

1. Arduino Pro Micro

Arduino Pro Micro үчүн керектүү күч LiPo/ Li-Ion батареясынан слайд которгуч аркылуу берилет.

2. Учурдагы сенсор

Учурдагы сенсор INA219 Arduino тактасына I2C байланыш режиминде туташкан (SDA жана SCL пин).

3. OLED дисплейи

Учурдагы сенсорго окшоп, OLED дисплейи I2C байланыш режиминде Arduino тактасына да туташкан. Бирок, экөөнүн тең дареги башка.

4. Температура сенсору

Бул жерде мен DS18B20 температура сенсорун колдондум. Бул Arduino менен байланышуу үчүн бир зымдуу протоколду колдонот.

2 -кадам: Breadboard тестирлөө

Биринчиден, биз схеманы Breadboardдо жасайбыз. Негизги столдун негизги артыкчылыгы анын ширетилбегендигинде. Ошентип, сиз керектүү компоненттерди жана алып барууларды ажыратуу менен дизайнды оңой өзгөртө аласыз.

Нан тактасын текшергенден кийин, мен тешилген тактада схеманы жасадым

3 -кадам: Arduino тактасын даярдаңыз

Arduino Pro Micro, төөнөгүчтү кадап салбастан келет. Андыктан, алгач Arduinoго баштарды ширетишиңиз керек.

Эркек баш аттарыңызды узун жагын ылдый караңыз. Эми, орнотулган аталыштар менен, сиз Arduino тактасын баштыктын төөнөгүчүнүн үстүнө оңой эле түшүрө аласыз. Андан кийин бардык казыктарды Arduino тактасына кошуңуз.

4 -кадам: Аталыштарды даярдаңыз

Arduino, OLED дисплейди, учурдагы сенсорду жана температура сенсорун орнотуу үчүн сизге кээ бир ургаачы түз баштыктар керек. Түз аталыштарды сатып алганда, алар компоненттерди колдонуу үчүн өтө узун болот. Ошентип, аларды тиешелүү узундукка чейин кыркууңуз керек болот. Мен аны кыркуу үчүн бычак колдондум.

Төмөндө аталыштар жөнүндө маалыматтар келтирилген:

1. Arduino Board - 2 x 12 казык

2. INA219 - 1 x 6 казык

3. OLED - 1 x 4 казык

4. Темп. Сенсор - 1 x 3 казык

5 -кадам: Аялдардын башын ээрчиңиз

Ургаачы төөнөгүчтү даярдагандан кийин, аларды тешилген тактага ээрчиңиз. Башкы төөнөгүчтөрдү кошкондон кийин, бардык компоненттердин идеалдуу же туура келбегенин текшериңиз.

Эскертүү: Мен учурдагы сенсорду аялдын башы аркылуу эмес, тактага тактайм.

INA219ду башка долбоорлор үчүн кайра колдонуу үчүн баш пин аркылуу байланыштым.

6 -кадам: Температура сенсорун орнотуңуз

Бул жерде мен TO-92 пакетиндеги DS18B20 температура сенсорун колдонуп жатам. Оңой алмаштырууну карап, мен 3 пинтүү аялдын башын колдондум. Бирок сенсорду түз эле тешилген тактага ширете аласыз.

7 -кадам: Винт терминалдарын ширетүү

Бул жерде бурама терминалдар тактага тышкы туташуу үчүн колдонулат. Тышкы байланыштар болуп саналат

1. Булак (Батарея / Күн панели)

2. Жүк

3. Ардуинону электр менен камсыздоо

Көк бурамалуу терминал Arduinoго электр энергиясын берүү үчүн колдонулат жана эки жашыл терминал булакка жана жүккө туташуу үчүн колдонулат.

8 -кадам: Районду жасаңыз

Аялдардын башын жана бурамалуу терминалдарын ширеткенден кийин, жогоруда көрсөтүлгөн схемалык схемага ылайык подкладка кошулууга туура келет.

Байланыштар абдан түз

INA219 / OLED -> Arduino

VCC -> VCC

GND -> GND

SDA -> D2

SCL-> D3

DS18B20 -> Arduino

GND -> GND

DQ -> D4 4.7K тартылуу каршылыгы аркылуу

VCC -> VCC

Акыры, схемага ылайык, бурамалуу терминалдарды туташтырыңыз.

Мен схеманы түзүү үчүн 24AWG түстүү зымдарды колдондум. Райондук схемага ылайык зымды ээрчиңиз.

9 -кадам: Страфтарды орнотуу

Ширетүүдөн жана зым өткөргөндөн кийин, тирөөчтөрдү 4 бурчка орнотуңуз. Бул жерден ширетүүчү түйүндөргө жана зымдарга жетиштүү жол берүүнү камсыз кылат.

10 -кадам: PCB Дизайн

Мен бул долбоор үчүн ыңгайлаштырылган ПХБны иштеп чыктым. Учурдагы пандемиялык COVID-19 абалына байланыштуу, мен бул ПХБга заказ бере албайм. Ошентип, мен азырынча ПХБны текшере элекмин.

Сиз PCBWayден Gerber файлдарын жүктөй аласыз

Сиз PCBWayден заказ бергениңизде, мен PCBWayден жумушума салым кошуу үчүн 10% кайрымдуулук алам. Сиздин кичинекей жардамыңыз мени келечекте дагы укмуштуудай иштерге шыктандырышы мүмкүн. Кызматташтыгыңыз үчүн рахмат.

11 -кадам: Күч жана энергия

Power: Power чыңалуу (вольт) жана токтун (Amp) продуктусу

P = VxI

Күч бирдиги Ватт же КВт

Энергия: Энергия - бул кубаттуулуктун (ватт) жана убакыттын (Саат) продуктусу

E = Pxt

Энергиянын бирдиги - ватт саат же киловатт саат (кВтс)

Потенциал: Кубаттуулук учурдагы (амп) жана убакыттын (сааттын) продуктусу

C = I x t

Кубаттуулуктун бирдиги-Amp-Hour

Жогорудагы энергияны жана энергияны көзөмөлдөө үчүн логика программалык камсыздоодо ишке ашырылат жана параметрлер 0,96 дюймдук OLED дисплейде көрсөтүлөт.

Сүрөт насыясы: imgoat

12 -кадам: Программалык камсыздоо жана китепканалар

Биринчиден, төмөндө тиркелген кодду жүктөп алыңыз. Андан кийин төмөнкү китепканаларды жүктөп алып, орнотуңуз.

1. Adafruit INA219 китепканасы

2. Adafruit SSD1306 китепканасы

3. DallasTemperature

Бардык китепканаларды орноткондон кийин, туура тактаны жана COM портун орнотуп, андан кийин кодду жүктөңүз.

13 -кадам: Акыркы тестирлөө

Такта сыноо үчүн, мен 12В батареяны булак катары жана 3W LEDди жүк катары туташтырдым.

Батарея Arduino астындагы бурама терминалга туташкан жана LED INA219 астындагы бурама терминалга туташкан. LiPo батарейкасы көк бурамалуу терминалга туташтырылган, андан кийин слайд которгучту колдонуу менен схеманы күйгүзүңүз.

Сиз OLED экранында бардык параметрлердин көрсөтүлүшүн көрө аласыз.

Биринчи тилкедеги параметрлер

1. Чыңалуу

2. Учурдагы

3. Күч

Экинчи тилкедеги параметрлер

1. Энергия

2. Потенциал

3. Температура

Тактыгын текшерүү үчүн мен мультиметримди жана Тестерди жогоруда көрсөтүлгөндөй колдондум. Тактык аларга жакын. Мен чөнтөк өлчөмүндөгү бул гаджетке чындап канааттандым.

Менин көрсөтмөмдү окуганыңыз үчүн рахмат. Эгерде сизге менин долбоорум жакса, аны менен бөлүшүүнү унутпаңыз. Комментарийлер жана пикирлер дайыма кабыл алынат.