Arduino менен чыңалуу өлчөө: 5 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Чыңалууну өлчөө, токту өлчөөгө караганда, ар кандай микроконтроллерди колдонуу менен оңой. Өлчөө чыңалуусу, эгер сиз батареялар менен иштеп жатсаңыз же өзүңүздүн жөнгө салынуучу электр менен камсыздоону кааласаңыз. Бул ыкма каалаган UCге тиешелүү болсо да, бирок бул үйрөткүчтө биз Arduino аркылуу чыңалууну кантип өлчөөнү үйрөнөбүз.

Базарда чыңалуу сенсорлору бар. Бирок аларга чын эле керексиңби? Келгиле, билип алалы!

1 -кадам: Негиздери

Микроконтроллер аналогдук чыңалууну түз түшүнө албайт. Мына ошондуктан биз аналогду Digital Converter же ADC кыскача колдонушубуз керек. Arduino Unoнун мээси болгон Atmega328де 6 канал бар (A0дон A5ке чейин белгиленген), 10-бит ADC. Бул 0ден 5Вга чейинки кирүү чыңалуусун 0дөн 2ге чейин бүтүн мааниге (2^10-1) салыштырат, башкача айтканда 1023кө барабар, бул бирдикке 4,9мВ токтом берет. 0 023, 1ден 4.9мвге чейин, 2ден 9.8мВге чейин жана 1023 -жылга чейин туура келет.

2-кадам: 0-5V өлчөө

Биринчиден, 5В максималдуу чыңалуу менен чыңалууну кантип өлчөөнү көрөбүз. Бул өтө оңой, анткени атайын өзгөртүүлөр талап кылынбайт. Ар кандай чыңалууга окшоштуруу үчүн, ортоңку пини 6 каналдын бирине туташкан потенциометрди колдонобуз. Биз азыр кодду ADCден баалуулуктарды окуу үчүн жазабыз жана аларды кайра пайдалуу чыңалуу көрсөткүчтөрүнө айландырабыз.

А0 аналогдук пинин окуу

мааниси = analogRead (A0);

Эми, 'маани' өзгөрмөсү чыңалууга жараша 0дөн 1023кө чейинки маанини камтыйт.

чыңалуу = мааниси * 5.0/1023;

Алынган маани азыр реалдуу чыңалууга жетүү үчүн токтомго көбөйтүлөт (5/1023 = 4.9мВ бирдикке).

Жана, акырында, өлчөнгөн чыңалууну Serial мониторго көрсөтүңүз.

Serial.print ("Voltage =");

Serial.println (чыңалуу);

3 -кадам: 5V жогору Voltage өлчөө

Бирок өлчөнө турган чыңалуу 5 вольттон ашканда маселе жаралат. Муну сүрөттөлгөндөй катар туташкан 2 резистордон турган чыңалуу бөлүштүргүч схемасы аркылуу чечсе болот. Бул катар туташуунун бир учу өлчөнүүчү чыңалууга (Vm), экинчи учу жерге туташтырылган. Чыңалууга пропорционалдуу чыңалуу (V1) эки резистордун түйүнүндө пайда болот. Бул түйүндү Arduino аналогдук пинине туташтырса болот. Чыңалууну бул формула аркылуу билсе болот.

V1 = Vm * (R2/(R1+R2))

V1 чыңалуусу андан кийин Arduino тарабынан өлчөнөт.

4 -кадам: Чыңалуу бөлүштүргүчүн куруу

Эми бул чыңалуу бөлүштүргүчтү куруу үчүн, адегенде резисторлордун маанилерин билишибиз керек. Резисторлордун наркын эсептөө үчүн бул кадамдарды аткарыңыз.

1. Өлчөө керек болгон эң жогорку чыңалууну аныктаңыз.
2. R1 үчүн ылайыктуу жана стандарттык маанини кило-ом диапазонунда чечиңиз.
3. Формуланы колдонуп, R2ди эсептеңиз.
4. Эгерде R2 мааниси стандарттык эмес (же жакын) болсо, R1ди өзгөртүп, жогорудагы кадамдарды кайталаңыз.
5. Arduino 5V максималдуу иштете алгандыктан, V1 = 5V.

Мисалы, максималдуу чыңалуу (Vm) 12V жана R1 = 47 кило-Ом болсун. Андан кийин R2 формуласын колдонуу менен 33k барабар болот.

Эми, бул резисторлорду колдонуу менен чыңалуу бөлүштүргүч схемасын куруңуз.

Бул орнотуу менен биз азыр жогорку жана төмөнкү чекке ээ болдук. Vm = 12V үчүн V1 = 5V, Vm = 0V үчүн V1 = 0V алабыз. Башкача айтканда, Vmде 0дон 12Вга чейин V1де 0ден 5Vга чейин пропорционалдуу чыңалуу болот, аны мурункудай Arduinoго берсе болот.

5 -кадам: Voltage окуу

Коддо бир аз өзгөртүү менен биз азыр 0дон 12Вга чейин өлчөй алабыз.

Аналогдук мааниси мурдагыдай окулат. Андан кийин, жогоруда айтылган формуланы колдонуп, 0 менен 12В ортосундагы чыңалуу өлчөнөт.

мааниси = analogRead (A0);

чыңалуу = мааниси * (5.0/1023) * ((R1 + R2)/R2);

Жалпыга жеткиликтүү чыңалуу сенсорунун модулдары жөн эле чыңалуу бөлүүчү схемадан башка эч нерсе эмес. Булар 30 килоом жана 7,5 кило-омдук резисторлор менен 0дон 25Вга чейин бааланат.

Демек, эмне үчүн DIY сатып алсаңыз болот!

Аягына чейин карманганыңыз үчүн рахмат. Бул окуу куралы сизге жардам берет деп үмүттөнөм.

Келечектеги долбоорлор жана үйрөткүчтөр үчүн менин YouTube каналыма жазылыңыз. Дагы бир жолу рахмат!