Basit bir Arduino ve Gerilim Bölücü Devresi bilgisi ile Arduino'yu Dijital Voltmetreye çevirebilir ve Arduino ve 16x2 LCD ekran kullanarak giriş gerilimini ölçebiliriz.
Arduino, Arduino içindeki bir Analogdan Dijitale dönüştürücüye (ADC) bağlanan birkaç analog giriş pinine sahiptir. Arduino ADC on bitlik bir dönüştürücüdür, yani çıkış değeri 0 ile 1023 arasında değişecektir . Bu değeri analogRead () fonksiyonunu kullanarak elde edeceğiz . Referans voltajını biliyorsanız, analog girişte mevcut voltajı kolayca hesaplayabilirsiniz. Giriş voltajını hesaplamak için voltaj bölücü devresini kullanabiliriz. Arduino'da ADC hakkında daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz.
Ölçülen voltaj 16x2 Sıvı Kristal Ekranda (LCD) görüntülenir. Ayrıca Arduino IDE'nin Seri Monitöründe voltajı görüntüledik ve ölçülen voltajı Multimetre kullanarak doğruladık.
Gerekli Donanım:
- Arduino uno
- 16x2 LCD (Sıvı Kristal Ekran)
- 100 k ohm direnç
- 10 k ohm direnç
- 10 k ohm potansiyometre
- devre tahtası
- atlama telleri
Gerilim Bölücü Devresi:
Bu Arduino Voltmetre devresine girmeden önce, Voltaj Bölücü Devresi hakkında konuşalım.
Gerilim bölücü dirençli bir devredir ve şekilde gösterilmiştir. Bu dirençli ağda iki direncimiz var. Şekilde görüldüğü gibi, 10k ve 100k ohm olan R1 ve R2. Dalın orta noktası, Arduino'ya bir anolog girişi olarak ölçüme alınır. R2'deki voltaj düşüşüne Vout denir, bu devremizin bölünmüş voltajıdır.
Formüller:
Bilinen değeri (iki direnç değeri R1, R2 ve giriş voltajı) kullanarak, çıkış voltajını hesaplamak için aşağıdaki denklemde yer alabiliriz.
Vout = Vin (R2 / R1 + R2)
Bu denklem, çıkış voltajının giriş voltajı ve R1 ve R2 oranı ile doğru orantılı olduğunu belirtir.
Bu denklemi Arduino kodunda uygulayarak giriş voltajı kolayca türetilebilir. Arduino sadece + 55v DC giriş gerilimini ölçebilir, yani 55V ölçerken Arduino analog pini maksimum 5V geriliminde olacağı için bu limit dahilinde ölçüm yapmak güvenlidir. Burada dirençler R2 ve R1 değeri 100000 ve 10000'e, yani 100: 10 oranında ayarlanır.
Devre Şeması ve Bağlantılar:
Bu Arduino Dijital Voltmetre bağlantısı basittir ve aşağıdaki devre şemasında gösterilmiştir:
LCD'nin DB4, DB5, DB6, DB7, RS ve EN pinleri doğrudan Arduino Uno'nun Pin D4, D5, D6, D7, D8, D9'larına bağlanır.
Voltaj bölücü devreyi oluşturan iki rezistörün R1 ve R2 merkez noktası Arduino Pin A0'a bağlanır. Diğer 2 uç giriş voltajına (ölçülecek voltaj) ve gnd'ye bağlıyken.
Kodlama Açıklaması:
DC voltajını ölçmek için tam Arduino kodu aşağıdaki Kod bölümünde verilmiştir. Kod basittir ve kolayca anlaşılabilir.
Kodun ana kısmı, verilen giriş voltajını yukarıda verilen Vout = Vin (R2 / R1 + R2) denkleminin yardımıyla görüntülenen çıkış voltajına dönüştürmek ve eşlemektir. Daha önce de belirtildiği gibi, Arduino ADC çıkış değeri 0 ila 1023 arasında değişecektir ve Arduino maksimum çıkış voltajı 5v'dir, bu nedenle gerçek voltajı elde etmek için analog girişi A0 ila 5 / 1024'te çarpmamız gerekir.
geçersiz döngü () {int analogvalue = analogRead (A0); temp = (analog değer * 5.0) / 1024.0; // GERİLİMİ DÖNÜŞTÜRMEK İÇİN KULLANILAN FORMÜL input_volt = temp / (r2 / (r1 + r2));
Burada ölçülen voltaj değerini Arduino'nun LCD ve seri monitöründe görüntüledik. Yani burada koddaki Serial.println , Seri monitördeki değerleri yazdırmak için ve lcd.print değerleri 16x2 LCD üzerine yazdırmak için kullanılır.
Seri.print ("v ="); // seri monitördeki voltaj değerini yazdırır Serial.println (input_volt); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("Voltaj ="); // LCD ekrandaki voltaj değerini yazdırır lcd.print (input_voltage);
Bu, Arduino'yu kullanarak DC voltajını kolayca hesaplayabiliriz. Gösteri için aşağıdaki Videoyu kontrol edin. Arduino kullanarak AC voltajını hesaplamak biraz zor, aynısını buradan kontrol edebilirsiniz.