Arduino Dual Channel Voltage Sensor Module: 8 Steps

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

Мен көрсөтмө жазгандан бери бир нече жыл өттү, мен кайтып келүү убактысы келди деп ойлогом. Мен чыңалуу сенсорун кургум келип, скамейканын электр булагына туташа алам. Менде эки каналдуу өзгөрмөлүү электр энергиясы бар, анын дисплейи жок, ошондуктан чыңалууну орнотуу үчүн вольтметрди колдонушум керек. Мен инженер -инженер же программист эмесмин, муну хобби катары жасайм. Мен бул жерде эмнени кура тургандыгыбызды сүрөттөп берем деп айткандан кийин, бул эң жакшы дизайн же мыкты коддоо эмес, бирок мен колумдан келгендин баарын кылам.

1 -кадам: Долбоор жөнүндө

Биринчиден, бул кыйла туруктуу жана ишенимдүү нерсенин алдын ала дизайны, кээ бир компоненттер акыркы дизайнга кирбейт. Компоненттердин көбү ишенимдүүлүгүнөн эмес, бар болгондугуна байланыштуу тандалып алынган (мен аларды үйүмдө болгон). Бул дизайн 15В электр булагы үчүн, бирок сиз бир нече пассивдүү компоненттерди алмаштыра аласыз жана аны каалаган чыңалууда же токто иштей аласыз. Учурдагы сенсорлор 5А, 20А жана 30А жеткиликтүү, сиз жөн эле амперди тандап, кодду өзгөртө аласыз, чыңалуу сенсорунун жардамы менен резисторлордун маанисин жана жогорку чыңалууну өлчөө үчүн кодду өзгөртө аласыз.

ПКБда эч кандай белгиленген баалуулуктар жок, анткени сиз энергия менен камсыздоо муктаждыктарын канааттандыруу үчүн пассивдүү компоненттерди алмаштыра аласыз. Бул кандайдыр бир электр булагына кошула турган дизайн.

2 -кадам: Чыңалуу сенсорлору

Биз чыңалуу сенсорлорунан жана ток сенсорлорунан баштайбыз. Мен Arduino Mega микросхемаларын жана кодун текшерүү үчүн колдонуп жатам, андыктан мен сыяктуу кээ бир жаңыдан баштагандар бүт модулду нан панелинин үстүнө куруунун ордуна, өз алдынча жасап, текшере алышат.

Биз 0-5 вольтту Ардуинонун аналогдук кирүүлөрүн колдонуу менен гана өлчөй алабыз. 15 вольтко чейин өлчөө үчүн биз чыңалуу бөлүштүргүчүн түзүшүбүз керек, чыңалуу бөлүштүргүчтөрү абдан жөнөкөй жана биз 2 резистордун жардамы менен гана түзүлүшү мүмкүн, бул учурда бизге 30к жана 7,5к колдонобуз 5: 1 катышы, ошондуктан биз 0-25 вольттун маанилерин өлчөй алабыз.

Voltage Sensor үчүн тетиктердин тизмеси

R1, R3 30k резисторлору

R2, R4 7.5k резисторлор

3 -кадам: Учурдагы сенсорлор

Учурдагы сенсорлор үчүн мен Allegro тарабынан жасалган ACS712ди колдонуп жатам. Эң биринчи айта кетчү нерсе, бул сенсорлор так эмес экенин билем, бирок бул модулду иштеп чыгууда колумда болгон нерсе. ACS712 бул модулда колдонулуучу SMD компоненттеринин эң үстүңкү бетинде гана бар.

Учурдагы сенсор бөлүктөрүнүн тизмеси

IC2, IC3 ASC712ELC-05A

C1, C3 1nF Конденсатор

C2, C4 0.1uF Конденсатор

4 -кадам: Температура сенсору жана күйөрман

Мен модулга температураны көзөмөлдөөнү кошууну чечтим, анткени көпчүлүк электр энергиясы жакшы жылуулукту пайда кылат жана биз ысып кетүүдөн коргоого муктажбыз. Температура сенсору үчүн мен HDT11ди колдонуп жатам жана күйөрманды көзөмөлдөө үчүн биз 5V CPU күйөрманы айдоо үчүн 2N7000 N-Channel MOSFET колдонобуз. Район өтө жөнөкөй, биз транзистордун дренажына чыңалууну колдонушубуз керек жана биз дарбазага оң чыңалууну колдонобуз, бул учурда биз ардуинонун санариптик чыгарылышын колдонуп, ошол чыңалууну камсыздайбыз жана транзистор күйгүзгүчтү күйгүзөт. энергиялуу.

Код өтө жөнөкөй, биз DHT11 сенсорунан температураны окуйбуз, эгерде температура биздин белгиленген мааниден чоң болсо, ал чыккычты ЖОГОРКУ орнотот жана желдеткич күйгүзүлөт. Температура белгиленген темп -ден төмөн түшкөндө, желдеткич өчөт. Мен өз кодумду текшерүү үчүн панельдеги схеманы түзөм, мен уячам менен тез сүрөткө түштүм, кечиримдүү эмесмин, бирок схеманы түшүнүү оңой.

Температура сенсору жана күйөрман бөлүктөрүнүн тизмеси

J2 DHT11 Temp Sensor

R8 10K каршылыгы

J1 5V FAN

Q1 2N7000 MOSFET

D1 1N4004 диод

R6 10K каршылыгы

R7 47K каршылыгы

5 -кадам: Power Circuit

Модуль 5Вде иштейт, ошондуктан бизге туруктуу электр булагы керек. Мен L7805 Voltage жөндөгүчүн 5В туруктуу камсыздоо үчүн колдонуп жатам, бирок бул схема жөнүндө айтууга болбойт.

Power Circuit тетиктеринин тизмеси

1 L7805 Voltage Regulator

C8 0.33uF Конденсатор

C9 0.1uF Конденсатор

6 -кадам: ЖК & Сериялык чыгуулар

Мен модулду ЖК менен колдонууну ойлонуп түздүм, бирок андан кийин мүчүлүштүктөрдү оңдоо үчүн сериялык чыгарууну кошууну чечтим. Мен I2C ЖК кантип орнотуу керектигин майда -чүйдөсүнө чейин айткым келбейт, анткени мен аны мурунку инструктивдүү I2C ЖКда жаап койгом. Мен модулга туташкан USB адаптерин колдоном, андан кийин Arduino IDEдеги сериялык мониторду ачам жана мен бардык баалуулуктарды көрө алам, баары иштеши керек.

LCD & Serial Out тетиктеринин тизмеси

I2C 16x2 I2C ЖК (20x4 Кошумча)

LED7, LED8 0603 SMD LED

R12, R21 1K R0603 SMD каршылыгы

7 -кадам: ISP Программалоо & ATMega328P

Башында айтканымдай, бул модуль ар кандай конфигурациялар үчүн курула турган дизайн, биз ATMega328ди программалоо жана эскиздерибизди жүктөө ыкмасын кошушубуз керек. Модулду программалоонун бир нече жолу бар, алардын бири - Arduino провайдери катары Arduino программасын колдонуу, менин мурунку Ардуку мега менен ATMega Instructable Bootloading.

Эскертүүлөр:

- ISP эскизин Arduinoго жүктөө үчүн сизге Capacitor кереги жок, ал жүктөгүчтү күйгүзүү үчүн жана gərginlik_sensor эскизин жүктөө үчүн керек.

-Arduino IDEнин жаңы версияларында ATMega328'дин 1 -абалга 1 -пинге туташуу керек.

ISP & ATMega328P Райондук тетиктердин тизмеси

U1 ATMega328P

XTAL1 16MHz HC-49S Crsytal

C5, C6 22pf Конденсаторлор

ISP1 6 пин баш

R5 10K каршылыгы

3x4x2 Tact SMD которуштурууну баштапкы абалга келтирүү

8 -кадам: Эскертүүлөр жана файлдар

Бул менин кээ бир ойлорумду иштеп жаткан түзмөккө киргизүүнүн бир жолу эле, мен жогоруда айткандай, менин кош каналдуу отургучтун электр менен камсыздоосу үчүн кичинекей кошумча. Мен сизге өзүңүздүн модулуңузду курууга керектүү нерселердин бардыгын, Eagle CAD файлдарынын баарын жана схемаларын киргиздим. Мен Arduino эскизин коштум, абдан жөнөкөй жана түшүнүүгө жана өзгөртүүгө оңой кылууга аракет кылдым. Эгерде сизде кандайдыр бир суроолор болсо, тартынбай эле коюңуз, мен аларга жооп берүүгө аракет кылам. Бул ачык долбоор, сунуштар кабыл алынат. Мен мүмкүн болушунча көбүрөөк маалымат киргизүүгө аракет кылам, бирок Arduino сынагы жөнүндө кеч билип калдым жана муну тапшыргым келди. Мен калганын жакында жазам, мен SMD компоненттерин (резисторлор жана LED) алып салдым жана аларды TH компоненттери менен алмаштырдым, бир гана SMD компоненти учурдагы сенсор, анткени ал SOIC пакетинде гана бар, ZIP файлында TH компоненттери бар файлдар.