DC Wattmeter Gamit ang Arduino Nano (0-16V / 0-20A): 3 Mga Hakbang

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

Kumusta Mga Kaibigan!!

Narito ako upang ipakita sa iyo ang isang DC wattmeter na maaaring gawing madali sa pamamagitan ng paggamit ng Arduino nano. Ang isa sa mga pangunahing problema na kinakaharap ko bilang isang hobbyist ng electronics ay malaman ang dami ng kasalukuyang at boltahe na inilapat sa mga nag-charge na circuit na ginawa ko. Naisip kong bumili ng isang metro mula sa isang online store, ngunit sinabi sa akin ng isa sa aking mga kaibigan na nagkakaroon ito ng isang malaking error habang sinusukat ang kasalukuyang.

Kaya naisip kong gawin ito gamit ang arduino.it maaari din itong magamit upang singilin ang mga baterya na pinutol ang auto sa pamamagitan ng paggawa ng ilang mga pagbabago.

Mga gamit

1. Arduino Nano
2. ACS712 Kasalukuyang sensor 20A module
3. 16x2 LCD
4. I2C module para sa 16x2 character LCD
5. Mga resistor-220k, 100k / 0.4W-1No
6. 9V Power supply
7. Mga header ng babae, mga bloke ng Terminal
8. Line board o board ng tuldok
9. Mga kumokonekta na mga wire

Hakbang 1: Skematika

Pagsukat ng Boltahe

Para sa pagsukat ng boltahe ginamit ko ang simpleng boltahe divider circuit. Sa pamamagitan ng paggamit ng dalawang resistors ng halagang 220K at 100K, masusukat ang maximum na boltahe na 16V. Maaari lamang basahin ni Nano ang hanggang sa 5V sa pamamagitan ng analog pin A1. Kung nais mong sukatin ang iba't ibang mga antas ng boltahe pagkatapos ay baguhin ang mga halaga ng risistor nang naaayon.

Kasalukuyang pagsukat

Para sa pagsukat ng kasalukuyang ginamit ko ang kasalukuyang sensor module na ACS712 (Mag-click dito para sa datasheet). Magagamit ito sa tatlong mga modelo para sa iba't ibang mga kasalukuyang pagsukat hal 5A, 20A, at 30A. Ginamit ko ang 20A module. Maaari nitong sukatin ang parehong AC at DC kasalukuyang ngunit dito nilalayon na sukatin ang kasalukuyang DC lamang.

Mayroong iba pang mga sensor tulad ng MAX471 at INA219 na gumagamit ng shunt resistors at kasalukuyang amplifiers upang masukat ang kasalukuyang. Gumagamit ang Module ng ACS712 ng sikat na ACS712 IC upang masukat ang kasalukuyang gamit ang prinsipyo ng Hall Effect. Sa eskematiko, ipinakita ko ang circuit ng module na maaari mong gamitin nang direkta ang sensor module. Ito ay pinalakas mula sa 5V supply mula sa Arduino nano. Ang output ng module ay konektado sa analog pin A2.

LCD at I2C module

Upang maipakita ang boltahe at kasalukuyang gumamit ako ng isang 16x2 LCD. Ito ay konektado sa nano sa pamamagitan ng I2C protocol. Sa tulong ng module na I2C, madali naming maiugnay ang LCD sa nano. Maaari mo ring ikonekta ang LCD nang walang module na I2C. Sa kasong iyon, kailangan naming magbigay ng 16 na koneksyon sa LCD. Ang mga pin ng analog na A4 at A5 na mga pin ng nano ay sumusuporta sa I2C protocol samakatuwid ang module ay konektado sa mga analog pin na ito. Gayundin, pinalakas ito mula sa 5V supply mula sa nano. Ang LED + at LED- ay konektado din sa LCD, talagang may dalawa pang mga pin sa LCD para i-ON ang backlight.

Sa wakas, ang lakas sa nano ay ibinibigay mula sa isang 9V supply. Dito ko ginamit ang isang tradisyonal na 9V transpormer at isang tulay na kinontrol ng tulay gamit ang 7809, boltahe na regulator. Palaging gumamit ng boltahe sa pagitan ng 7V hanggang 12V sapagkat sa saklaw na ito ay tumpak itong gagana.

Hakbang 2: Code

Ang bahagi ng pag-coding ay simple, dalawang analog pin na A1 at A2 ang ginagamit upang basahin ang boltahe at kasalukuyang ayon sa pagkakabanggit. Ang mga halagang ito ay naproseso at na-convert sa aktwal na halaga at ipinapakita ito sa LCD.

Matapos gawin ang wattmeter kailangan mong i-calibrate ang mga pagbabasa upang makuha ang halagang ipinakita sa isang karaniwang multimeter. Para doon, kailangan nating magdagdag o magbawas ng isang pare-pareho na halaga mula sa sinusukat na halaga.

Hakbang 3: Pangwakas na Produkto

Gumamit ako ng isang board board para sa paglalagay at paghihinang ng mga sangkap. Ang Arduino at ang kasalukuyang sensor ay inilalagay sa mga header ng babae upang madali itong matanggal o ma-program na muli sa kaso ng anumang hindi paggana.

Inilagay ko ang lahat ng mga bahagi sa loob ng isang lalagyan ng plastik upang magamit ito bilang isang standalone unit. Nakakuha ito ng isang built-in na supply ng kuryente na 9V upang mapagana ang wattmeter. Upang maaari itong magamit sa anumang mga supply ng kuryente na na-rate mula 0-16V / 0-20A.

Inaasahan kong gusto mo ang wattmeter na ito. Tiyak na makakatulong ito sa lahat ng mga mahuhusay na mahilig sa electronics.

Salamat!!