Pinapagana ng Arduino Multimeter: 8 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Sa proyektong ito, magtatayo ka ng isang voltmeter at ohmmeter gamit ang pagpapaandar ng digitalRead ng isang Arduino. Makakakuha ka ng pagbabasa halos bawat millisecond, mas tumpak kaysa sa isang tipikal na multimeter.

Sa wakas, maaaring ma-access ang data sa Serial monitor, na pagkatapos ay maaaring makopya sa iba pang mga dokumento, hal. excel, kung nais mong pag-aralan ang data.

Bilang karagdagan, dahil ang tipikal na Arduinos ay limitado sa 5V lamang, isang pagbagay ng potensyal na divider circuit ay magbibigay-daan sa iyo upang baguhin ang maximum na boltahe na masusukat ng Arduino.

Mayroon ding isang maliit na tilad ng tulay na isinama sa circuit na ito na magpapahintulot sa multimeter na sukatin hindi lamang ang boltahe ng DC kundi pati na rin ang boltahe ng AC.

Mga gamit

1) 1 x Arduino nano / Arduino Uno + Pagkonekta ng cable

2) 5cm x 5cm Perfboard

3) 20 x jumper cables o wires

4) 1 x 1K risistor

5) 2x resistors ng parehong halaga (hindi mahalaga kung ano ang mga halaga)

6) 1 x 16x2 LCD screen (Opsyonal)

7) 1 x DB107 tulay na tumutuwid (Maaaring mapalitan ng 4 na diode)

8) 1 x 100K o 250K potentiometer

9) 6 na mga clip ng crocodile

10) 1 x Latching push switch

11) 1 x 9V na baterya + clip ng konektor

Hakbang 1: Pagkuha ng Mga Materyales

Karamihan sa mga item ay maaaring mabili off amazon. Mayroong isang pares ng mga electronics kit sa amazon na nagbibigay sa iyo ng lahat ng mga pangunahing mga computer tulad ng resistors, diode, transistors, atbp.

Ang isa na nahanap kong bigyan ako ng isang putok para sa aking alok ay magagamit sa link na ito.

Personal kong nagkaroon ng karamihan sa mga sangkap tulad ng ginagawa ko ang maraming uri ng mga proyekto. Para sa mga imbentor doon sa Singapore, ang Sim Lim Tower ay ang lugar upang pumunta upang bumili ng lahat ng mga elektronikong sangkap. Ako

inirerekumenda ang Space electronics, Continental electronics, o Hamilton electronics sa ika-3 palapag.

Hakbang 2: Pag-unawa sa Circuit (1)

Ang circuit ay talagang bahagyang kumplikado kaysa sa maaari mong asahan. Ginagamit ng circuit na ito ang mga potensyal na divider upang masukat ang paglaban at idagdag ang tampok na variable na maximum na boltahe para sa aspeto ng voltmeter.

Katulad ng kung paano masusukat ng isang multimeter ang boltahe sa iba't ibang mga yugto, 20V, 2000mV, 200mV at iba pa, pinapayagan ka ng circuit na iba-iba ang maximum na boltahe na masusukat ng aparato.

Dadalhin ko lang ang layunin ng iba`t ibang mga sangkap.

Hakbang 3: Pag-unawa sa Circuit: Layunin ng Mga Bahagi

1) Ang Arduino ay ginagamit para sa pagpapaandar ng analogRead. Pinapayagan nitong sukatin ng Arduino ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng napiling analog pin at ground pin nito. Mahalaga ang boltahe sa napiling pin.

2) Ang potentiometer ay ginagamit upang ibahin ang kaibahan ng LCD screen.

3) Ang pagbuo sa LCD screen na iyon ay gagamitin upang ipakita ang boltahe.

4) Ang dalawang resistors ng parehong halaga ay ginagamit upang lumikha ng potensyal na divider para sa voltmeter. Gagawin nitong posible na sukatin ang mga voltages sa itaas ng 5V lamang.

Ang Oneresistor ay solder sa perf board habang ang otherresistor ay konektado gamit ang mga clip ng crocodile.

Kung nais mo ng mas tumpak at isang max boltahe ng 5V, ikokonekta mo ang mga clip ng crocodile nang walang anumang risistor sa pagitan. Kung nais mo ang isang max boltahe ng 10V nais mong ikonekta ang pangalawang risistor sa pagitan ng mga clip ng crocodile.

4) Ang tulay na tagapagpatuwid ay ginagamit upang buksan ang anumang kasalukuyang AC, marahil mula sa isang dinamo, patungongDC. Bilang karagdagan, hindi ka na mag-alala tungkol sa positibo at negatibong mga wire kapag sinusukat ang boltahe.

5) Ang 1K risistor ay ginagamit upang gawin ang potensyal na divider para sa ohmmeter. Ang drop sa boltahe, sinusukat ng pagpapaandar ng analogRead, pagkatapos ng 5V ay nai-input sa potensyal na divider ay ipahiwatig ang halaga ng R2 risistor.

6) Ang latching push switch ay ginagamit upang ilipat ang Arduino sa pagitan ng Voltmeter mode at Ohmmeter mode. Kapag nakabukas ang pindutan, ang halaga ay 1, sinusukat ng Arduino ang Paglaban. Kapag naka-off ang pindutan, ang halaga ay 0, sinusukat ng Arduino ang Boltahe.

7) Mayroong 6 na mga clip ng crocodile na lumalabas mula sa circuit. 2 ang voltageprobes, 2 ang ohmmeterprobes, at ang huling 2 ay ginagamit upang maiiba ang max boltahe ng multimeter.

Upang madagdagan ang maximum na boltahe sa 10V, idaragdag mo ang pangalawang parehong halaga ng risistor sa pagitan ng iba't ibang mga maximum na crocodile clip. Upang mapanatili ang maximum na boltahe sa 5V, ikonekta ang mga crocodile pin na magkasama nang walang anumang risistor sa pagitan nila.

Sa tuwing binabago ang limitasyon ng boltahe gamit ang risistor, tiyaking baguhin ang halaga ng VR sa Arduino code sa halaga ng risistor sa pagitan ng magkakaibang mga maximum na crocodile clip.

Hakbang 4: Pagsasama-sama sa Circuit

Mayroong isang pares ng mga pagpipilian sa kung paano pagsamahin ang circuit.

1) Para sa mga nagsisimula, inirerekumenda ko ang paggamit ng breadboard upang maitayo ang circuit. Ito ay mas mas magulo kaysa sa paghihinang, at mas madaling mag-debug dahil ang mga wire ay madaling maiakma. Sundin ang mga koneksyon na ipinakita sa mga nakakaganyak na mga imahe.

Sa huling nakakagulat na imahe, maaari mong makita ang 3 pares ng mga orange na wires na konektado sa wala. Ang mga talagang kumokonekta sa mga voltmeter probe, ohmmeter probes, at maximum na iba't ibang mga boltahe na pin. Ang nangungunang dalawa ay para sa ohmmeter. Ang gitnang dalawa ay para sa voltmeter (maaaring boltahe ng AC o DC). At sa ilalim ng dalawa ay para sa iba't ibang maximum na boltahe.

2) Para sa mas maraming karanasan na mga indibidwal, subukan ang paghihinang ng circuit sa isang perfboard. Ito ay magiging mas permanente at magtatagal. Basahin at sundin ang eskematiko para sa patnubay. Ito ay pinangalanang bagong-doc.

3) Panghuli, maaari ka ring mag-order ng isang paunang ginawa na PCB mula sa SEEED. Ang kailangan mo lang gawin ito maghinang ng mga bahagi. Ang kinakailangang Gerberfile ay nakakabit sa hakbang.

Narito ang isang link sa isang folder ng google drive na may naka-zip na Gerber file:

Hakbang 5: Code para sa Arduino

# isama ang LiquidCrystal lcd (12, 11, 5, 4, 3, 2);

float analogr2;

float analogr1;

lumutang VO1; / Boltahe sa kabuuan ng potensyal na divider para sa circuit na sumusukat sa paglaban

float Boltahe;

float paglaban;

float VR; / Ito ang risistor na ginagamit upang baguhin ang maximum na limitasyon ng voltmeter. Maaari itong iba-iba

float Co; / Ito ang kadahilanan kung saan ang boltahe na naitala ng arduino ay dapat na i-multiply upang maisip din ang pagbawas ng boltahe mula sa potensyal na divider. Ito ang "coefficient"

int Modepin = 8;

walang bisa ang pag-setup ()

{

Serial.begin (9600);

lcd.begin (16, 2);

pinMode (Modepin, INPUT);

}

void loop () {

kung (digitalRead (Modepin) == TAAS)

{Resistanceread (); }

iba pa

{lcd.clear (); Voltageread (); }

}

void Resistanceread () {

analogr2 = analogRead (A2);

VO1 = 5 * (analogr2 / 1024);

Paglaban = (2000 * VO1) / (1- (VO1 / 5));

//Serial.println(VO1);

kung (VO1> = 4.95)

{lcd.clear (); lcd.print ("Hindi hahantong"); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("konektado"); pagkaantala (500); }

iba pa

{//Serial.println(Resistance); lcd.clear (); lcd.print ("Paglaban:"); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print (Paglaban); pagkaantala (500); }}

walang bisa Voltageread () {

analogr1 = (analogRead (A0));

//Serial.println(analogr1);

VR = 0; / Baguhin ang halagang ito dito kung mayroon kang ibang halaga ng resistor na kapalit ng VR. Sa sandaling muli ang risistor na ito ay naroroon upang baguhin ang maximum na boltahe na masusukat ng iyong multimeter. Mas mataas ang pagtutol dito, mas mataas ang limitasyon ng boltahe para sa Arduino.

Co = 5 / (1000 / (1000 + VR));

//Serial.println(Co);

kung (analogr1 <= 20)

{lcd.clear (); Serial.println (0.00); lcd.print ("Hindi hahantong"); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("konektado"); pagkaantala (500); }

iba pa

{Boltahe = (Co * (analogr1 / 1023)); Serial.println (Boltahe); lcd.clear (); lcd.print ("Boltahe:"); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print (Boltahe); pagkaantala (500); }

}

Hakbang 6: Ang Casing Sa 3D Printer

1. Bukod sa pabahay ng acrylic, ang Mga Instructionable na ito ay magtatampok din ng isang naka-print na 3D na pabahay, na kung saan ay medyo mas matibay at aesthetic.

2. Mayroong isang butas sa itaas upang magkasya ang LCD, at mayroon ding dalawang butas sa gilid para sa mga probe at Arduino cable na dumaan.

3. Sa tuktok, mayroong isa pang parisukat na butas para magkasya ang switch. Ang switch na ito ay ang sabay-sabay na pagbabago sa pagitan ng ohmmeter at voltmeter.

3. Mayroong isang uka sa loob ng mga dingding sa ilalim para sa isang makapal na piraso ng kard upang dumulas sa gayon ang circuit ay maayos na nakapaloob kahit sa ilalim.

4. Upang ma-secure ang back panel, mayroong isang pares ng mga uka sa mukha ng teksto kung saan maaaring magamit ang isang rubberband upang itali ito.

Hakbang 7: Mga File sa Pag-print ng 3D

1. Ang Ultimaker Cura ay ginamit bilang slicer at fusion360 ang ginamit upang idisenyo ang pambalot. Ang Ender 3 ay ang 3D printer na ginamit para sa proyektong ito.

2. Ang.step at.gcode file ay parehong na-attach sa hakbang na ito.

3. Maaaring ma-download ang.step file kung nais mong gumawa ng ilang mga pag-edit sa disenyo bago i-print. Ang.gcode file ay maaaring direktang mai-upload sa iyong 3D printer.

4. Ang pambalot ay gawa sa kahel na PLA at tumagal ng halos 14 na oras upang mai-print.

Hakbang 8: Casing (walang 3D Pag-print)

1) Maaari kang anumang mga lumang plastik na kaso para sa pambalot nito. Paggamit ng isang mainit na kutsilyo upang gupitin ang mga puwang para sa LCD at pindutan.

2) Bilang karagdagan, maaari mong suriin ang aking account para sa isa pang maituturo kung saan inilalarawan ko kung paano bumuo ng isang kahon sa labas ng laser cut acrylic. Makakakita ka ng isang svg file para sa laser cutter.

3) Sa wakas, maaari mo lamang iwanan ang circuit nang walang isang pambalot. Madali itong ayusin at mabago.