Arduino қуатты мультиметр: 8 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:22

Бұл жобада сіз Arduino -ның digitalRead функциясын қолдана отырып, вольтметр мен омметр құрасыз. Сіз әдеттегі мультиметрге қарағанда дәлірек айтқанда, әр миллисекунд бойынша оқуды ала аласыз.

Ақырында, деректерге сериялық мониторда қол жеткізуге болады, оны басқа құжаттарға көшіруге болады, мысалы: excel, егер сіз деректерді талдағыңыз келсе.

Сонымен қатар, әдеттегі Arduino тек 5В -пен шектелгендіктен, потенциалды бөлгіш тізбектің бейімделуі Arduino өлшей алатын максималды кернеуді өзгертуге мүмкіндік береді.

Бұл тізбекке мультиметр тек тұрақты кернеуді ғана емес, айнымалы ток кернеуін де өлшеуге мүмкіндік беретін көпір түзеткіш микросхемасы кіреді.

Жабдықтар

1) 1 x Arduino nano/Arduino Uno + Қосылатын кабель

2) 5см x 5см перфорация тақтасы

3) 20 х өтпелі кабельдер немесе сымдар

4) 1 x 1K резистор

5) бірдей мәндегі 2x резисторлар (мәндердің қандай екендігі маңызды емес)

6) 1 x 16x2 СКД экраны (міндетті емес)

7) 1 x DB107 көпір түзеткіші (4 диодпен ауыстыруға болады)

8) 1 x 100K немесе 250К потенциометр

9) 6 қолтырауын қысқышы

10) 1 x Бекіту түймесі

11) 1 х 9В батарея + қосқыш қысқыш

1 -қадам: материалдарды алу

Көптеген заттарды амазонкадан сатып алуға болады. Амазонкада резисторлар, диодтар, транзисторлар және т.

Маған ақшамды беру үшін тапқаным осы сілтемеде бар.

Менде көптеген компоненттер болды, өйткені мен көптеген жобаларды жасаймын. Сингапурдегі өнертапқыштар үшін Sim Lim Tower барлық электронды компоненттерді сатып алуға болады. Мен

3 -қабатта ғарыш электроникасын, құрлықтық электрониканы немесе Гамильтон электроникасын ұсынамыз.

2 -қадам: схеманы түсіну (1)

Бұл схема сіз күткеннен әлдеқайда күрделі. Бұл тізбек қарсылықты өлшеу және вольтметр аспектісі үшін айнымалы максималды кернеу мүмкіндігін қосу үшін потенциалды бөлгіштерді қолданады.

Мультиметр әр түрлі кезеңдерде кернеуді қалай өлшей алатындығына ұқсас, 20В, 2000мВ, 200мВ және т.б.

Мен әр түрлі компоненттердің мақсатына тоқталамын.

3 -қадам: Схеманы түсіну: компоненттердің мақсаты

1) Arduino analogRead функциясы үшін қолданылады. Бұл Arduino -ға таңдалған аналогтық түйреуіш пен оның істікшесі арасындағы потенциалдар айырмашылығын өлшеуге мүмкіндік береді. Негізінде таңдалған түйреуіштің кернеуі.

2) Потенциометр СКД экранының контрастын өзгерту үшін қолданылады.

3) СКД экраны кернеуді көрсету үшін қолданылады.

4) Вольтметрге потенциалды бөлгішті құру үшін мәні бірдей екі резистор қолданылады. Бұл тек 5 В жоғары кернеуді өлшеуге мүмкіндік береді.

Онерезистор перфорация тақтасына дәнекерленеді, ал басқа резистор крокодил қысқыштары арқылы қосылады.

Егер сіз дәлдікті және максималды кернеуді 5В керектігін қаласаңыз, онда крокодил қыстырғыштарын бір -біріне ешқандай резисторсыз қосасыз. 10 В максималды кернеуді алғыңыз келсе, сіз екінші резисторды крокодил қыстырғыштарының арасына қосасыз.

4) Көпірдің түзеткіші кез келген айнымалы токты, мүмкін динамодан, тұрақты токқа айналдыру үшін қолданылады. Сонымен қатар, енді кернеуді өлшеу кезінде оң және теріс сымдар туралы алаңдамаудың қажеті жоқ.

5) 1K резисторы омметр үшін потенциалды бөлгішті жасау үшін қолданылады. 5В потенциалды бөлгішке енгізілгеннен кейін analogRead функциясымен өлшенетін кернеудің төмендеуі R2 резисторының мәнін көрсетеді.

6) Бекіту түймесі Arduino -ны вольтметр мен Омметр режимі арасында ауыстыру үшін қолданылады. Түйме қосулы кезде мән 1 болады, Arduino қарсылықты өлшейді. Түйме өшірілгенде, мән 0, Arduino кернеуді өлшейді.

7) Тізбектен шығатын 6 қолтырауын қысқыштары бар. 2 - вольтагепробтар, 2 - омметрлік пробалар, ал соңғы 2 мультиметрдің максималды кернеуін өзгерту үшін қолданылады.

Максималды кернеуді 10 В -қа дейін жоғарылату үшін, сіз максималды крокодил қысқыштарының арасындағы екінші мәнді резисторды қосасыз. Максималды кернеуді 5В деңгейінде ұстап тұру үшін крокодил түйреуіштерін олардың арасында резисторсыз біріктіріңіз.

Резистордың көмегімен кернеу шегін өзгерткенде, Arduino кодындағы VR мәнін максималды крокодил қысқыштарының арасындағы резистор мәніне өзгертіңіз.

4 -қадам: Тізбекті біріктіру

Тізбекті біріктірудің бірнеше нұсқасы бар.

1) Жаңадан бастаушыларға схеманы құру үшін тақтаны пайдалануды ұсынамын. Бұл дәнекерлеуге қарағанда әлдеқайда нашар, және оны жөндеу оңай болады, себебі сымдарды оңай реттеуге болады. Кескінді суреттерде көрсетілген байланыстарды орындаңыз.

Соңғы аязды суретте ештеңеге қосылмаған 3 жұп қызғылт сары сымдарды көруге болады. Олар шын мәнінде вольтметрдің зондтарына, омметрлік зондтарға және максималды кернеудің өзгеретін түйреуіштеріне қосылады. Үстіңгі екеуі омметрге арналған. Ортаңғы екеуі вольтметрге арналған (айнымалы немесе тұрақты кернеу болуы мүмкін). Ал төменгі екі кернеуді өзгертуге арналған.

2) Тәжірибелі адамдар үшін тізбекті перфораторға дәнекерлеп көріңіз. Ол тұрақты болады және ұзаққа созылады. Нұсқаулық алу үшін схеманы оқыңыз және орындаңыз. Ол new-doc деп аталады.

3) Соңында, сіз SEEED-тен алдын ала дайындалған ПХД-ге тапсырыс бере аласыз. Мұны істеу үшін сізге компоненттерді дәнекерлеу керек. Қажет Герберфайл қадамға бекітілген.

Мұнда қысылған Gerber файлы бар Google Drive қалтасына сілтеме:

5 -қадам: Arduino коды

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

float analogr2;

float analogr1;

қалқымалы VO1; / Қарсылықты өлшейтін тізбек үшін потенциалды бөлгіштегі кернеу

өзгермелі кернеу;

өзгермелі қарсылық;

өзгермелі VR; / Бұл вольтметрдің максималды шегін өзгерту үшін қолданылатын резистор. Ол әр түрлі болуы мүмкін

float Co; / Бұл әлеуетті бөлгіштен кернеудің төмендеуін ескеру үшін arduino жазған кернеуді көбейту керек фактор. Бұл «коэффициент»

int Modepin = 8;

жарамсыз орнату ()

{

Serial.begin (9600);

lcd.begin (16, 2);

pinMode (Modepin, INPUT);

}

void loop () {

if (digitalRead (Modepin) == HIGH)

{Resistanceread (); }

басқа

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

}

void Resistanceread () {

analogr2 = analogRead (A2);

VO1 = 5*(analogr2/1024);

Қарсылық = (2000*VO1)/(1- (VO1/5));

//Serial.println(VO1);

егер (VO1> = 4.95)

{lcd.clear (); lcd.print («Жетелемейді»); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print («қосылған»); кешіктіру (500); }

басқа

{//Serial.println(Қарсылық); lcd.clear (); lcd.print («Қарсылық:»); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print (қарсылық); кешіктіру (500); }}

жарамсыз Voltageread () {

analogr1 = (analogRead (A0));

//Serial.println(analogr1);

VR = 0; / Егер VR орнына резистордың мәні басқа болса, осы мәнді осында өзгертіңіз. Бұл резистор сіздің мультиметр өлшейтін максималды кернеуді өзгерту үшін тағы бар. Мұнда қарсылық неғұрлым жоғары болса, Arduino кернеуінің шегі соғұрлым жоғары болады.

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

//Serial.println(Co);

егер (analogr1 <= 20)

{lcd.clear (); Serial.println (0.00); lcd.print («Жетелемейді»); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print («қосылған»); кешіктіру (500); }

басқа

{Кернеу = (Ко * (analogr1/1023)); Serial.println (кернеу); lcd.clear (); lcd.print («Кернеу:»); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print (кернеу); кешіктіру (500); }

}

6 -қадам: 3D принтермен қаптау

1. Акрилден жасалған корпустан басқа, бұл нұсқаулықта 3D баспа корпусы болады, ол сәл берік және эстетикалық.

2. Жоғарғы жағында СКД орналасуы үшін тесік бар, сонымен қатар зондтар мен Arduino кабелі өтетін екі тесік бар.

3. Жоғарғы жағында коммутаторға сәйкес келетін тағы бір шаршы тесік бар. Бұл қосқыш омметр мен вольтметрдің арасында бір рет ауысады.

3. Түбінің ішкі қабырғаларында қалың карточка сырғып кетуі үшін ойық бар, ол тізбек тіпті төменгі жағынан дұрыс қоршалған.

4. Артқы панельді бекіту үшін мәтін бетінде резеңке таспаны байлап қоюға болатын бірнеше ойық бар.

7 -қадам: файлдарды 3D басып шығару

1. Ultimaker Cura кескіш ретінде пайдаланылды және корпусты жобалау үшін fusion360 қолданылды. Ender 3 бұл жобада қолданылатын 3D принтері болды.

2..step және.gcode файлдары екеуі де осы қадамға бекітілген.

3. Басып шығарудан бұрын дизайнға кейбір түзетулер енгізгіңіз келсе.step файлын жүктеуге болады.. Gcode файлын 3D принтеріңізге тікелей жүктеуге болады.

4. Қаптама апельсин PLA -дан жасалған және басып шығаруға шамамен 14 сағат кеткен.

8 -қадам: Корпус (3D басып шығарусыз)

1) Қабық үшін кез келген ескі пластикалық корпусты салуға болады. СКД мен түйменің саңылауларын кесу үшін ыстық пышақты қолданыңыз.

2) Сонымен қатар, сіз менің аккаунтымды лазермен кесілген акрилден қорапты қалай жасау керектігін сипаттайтын басқа нұсқаулық бойынша тексере аласыз. Сіз лазерлік кескішке арналған svg файлын таба аласыз.

3) Соңында, сіз қорапсыз схемадан шығуға болады. Оны жөндеу және өзгерту оңай болады.