INA219 бар шағын V/A метр: 9 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Шағын жобада кернеуді де, токты да өлшегіңіз келгенде мультиметрді қайта қосудан шаршадыңыз ба? Кішкентай V/A метр - бұл сізге қажет құрылғы!

INA219 жоғары жақты ток сенсорында жаңа ештеңе жоқ. Жүктеме кезінде ток пен кернеуді өлшеу қабілетін пайдаланатын көптеген жақсы жобалар бар. Мен бастапқыда youtuber Джулиан Илетт пен оның «10 минуттық Arduino жобасы - INA219 ток сенсоры» бейнесінен шабыт алдым. Бірақ мен қарапайым интерфейсі мен 3D басып шығарылған корпусы бар ықшам есептегішті алғым келді, сондықтан мен оны өзім жасауға шешім қабылдадым.

INA219 сенсоры туралы:

INA219 0,1мА ажыратымдылықпен ± 3,2А өлшей алады. Ол мұны ПХД -дегі 0,1 Ом резистордан кернеудің төмендеуін өлшеу арқылы жасайды. Сонымен, сенсор өте төмен кернеуді түсіреді, бірақ ең нашар жағдайда тек 320 мВ (3.2А). Мысал ретінде 100 мА төмендеу тек 10 мВ құрайды. Егер қаласаңыз, резисторды жоғары диапазонға немесе ажыратымдылыққа өзгертуге болады. Сонымен қатар сенсор 4 мВ ажыратымдылықтағы шинаның кернеуін өлшейді. Менің тәжірибемде кернеудің көрсеткіштері өте дәл. Ағымдағы көрсеткіштердің дәлдігі резистордың нақты қарсылығына байланысты. Олар әдетте 1% төзімділікке ие (бірақ арзан eBay тақталарына сену керек екеніне сенімді емеспін). Менің ойымша, егер сіз резистордың нақты мәнін білсеңіз, нәтижені калибрлеуге болады. Бірақ мен мұны тереңірек зерттемедім, өйткені дәлдік менің қажеттіліктерім үшін жеткілікті жақсы болды. Сенсорда әр түрлі кіріс параметрлері бар - бұл ажыратымдылыққа әсер етпейді, бірақ төмен диапазондағы шуды азайтуға көмектеседі.

Tiny V/A метрінің ерекшеліктері:

• USB немесе қуат кірісі арқылы қуат алуға болады.

  • USB -ден берілсе, кіріс көзі 0-26 В аралығында болуы мүмкін. Тек сенсордың ағып кетуі ток кірісіне әсер етеді. Егер сіз батареяның сыйымдылығын тексергіңіз келсе жақсы.
  • Қуат көзінен берілсе, ол 4-15 В аралығында болуы мүмкін. (Arduino кернеу реттегішінің шектеулері).
  • Таңдалған кіріс жүктеу немесе өзгерту кезінде анықталады және пайдаланушыға диапазонды хабарды көрсетеді.
• Бір уақытта кернеуді, токты, қуатты және мАчты көрсете алады.
• mAh қалпына келтіруге болады.
• Қысқа / ұзақ басу арқылы бір түйме интерфейсі.
• INA219 диапазондарын таңдаңыз: 26V / 3.2A, 26V / 1A немесе 16V / 0.4A.
• Таңдау жиілігін 100, 200, 500 немесе 1000 мс таңдаңыз.
• Сенсордағы ағымды азайту үшін сенсордың ұйқысын қосыңыз/өшіріңіз.
• Параметрлер EEPROM -де сақталады және жүктеу кезінде қайта жүктеледі

• Сериялық интерфейс

  • Нәтижелерді сериялық түрде басып шығарады. Тіркеу үшін қолдануға болады.
  • Сериялық командалар көмегімен параметрлерді өзгертіңіз

Жабдықтар

1x Arduino Nano - Arduino Nano eBay мысалы

1x INA219 сенсорлық тақтасы - INA219 күлгін сенсорлық тақта eBay мысалы

1x OLED 0.96 «I2C 128X64 4 істікшелі - OLED 0.96» көк I2C eBay мысалы

1x TTP223 сыйымдылық сенсорлық қосқышы - TTP223 сыйымдылықты сенсорлық түйме PCB eBay мысалы

1x Әйелдер қуат көзіне арналған ұяға арналған розетка - eBay -ге арналған әйелдерге арналған ұяға арналған тесік

1x ерлерге арналған қуат көзі ұяшығы - eBay мысалындағы бұрандалы терминалы бар еркек қуат ұяшығы немесе eBay мысалында Push терминалы бар еркек қуат ұясы.

1x жылжымалы қосқыш 2 позиция 6 түйреуіш - сырғытпалы 6 істікшелі eBay мысалы

Сымдар

1x 5 істікшелі ерлер қосқышы (міндетті емес) - eBay мысалындағы 2,54 еркек істікшелі тақырыптар

1х 5 істікшелі аналық коннектор (міндетті емес) - eBay мысалындағы дюпонт қосқышы немесе 2,54 5 істікшелі бір қатарлы eBay қосқышы

Жылуды төмендететін түтік (міндетті емес)

Құралдар:

Дәнекерленген темір

3D принтері (егер сіз 3D басып шығаруды қаласаңыз)

Желім мылтық

1 -қадам: Схемалар

Мен схеманың екі нұсқасын жасадым. Дәстүрлі және суретке негізделген. Қосылымдар бірдей, сондықтан сіз қалаған нәрсені пайдалана аласыз.

Сипаттама

OLED дисплейі мен INA219 сенсоры I2C қолданады, сондықтан оларға A4 және A5 қосылған SDA мен SCL қажет.

Capacitive сенсорлық сенсордың шығысы біз кіру үшін D2 -ге қосылады.

Сырғымалы қосқышта 6 түйреуіш бар - 3 істікшелі екі қатар. Ардуинодағы Винге қуат кірісін қосу үшін бір қатар қолданылады. Басқа қатар D6 -ны жерге қосады. D6 ішкі тартқышты қолдану арқылы Arduino оның Вин қуатына қосылғанын немесе қосылмағанын көре алады.

Соңында біз INA219 арқылы қуат кірісінің позитивті қосқышын (аналық қуат ұясы) оң шығысқа (еркек қуат ұясы) бағыттаймыз. Датчик осылайша ағып жатқан токты өлшей алады.

2 -қадам: Істі басып шығару

Корпус қорап пен қақпақтан тұрады. Екеуін де басып шығару оңай болуы керек және көптеген принтерлер оларды қолдаусыз басып шығара алады. Бірақ егер сіз қаласаңыз, қолдауды қоса аласыз.

Аяқтағаннан кейін екі бөлік бір -біріне жабысып қалады. Егер сіз өте мұқият болсаңыз, оны қайтадан ашуға болады. Бірақ екі серіппелі құлып сәл сынғыш және мұқият болмасаңыз сынуы мүмкін.

3D принтері жоқ па?

Егер сізде 3D принтері болмаса, мен оны басқа жағдайда жасауға болатынына сенімдімін. Сіз пластикалық немесе алюминийден жасалған қорапты сатып ала аласыз. Немесе ағаштан немесе картоннан бірдеңе жасауға болады. Шығармашылық болыңыз!

3 -қадам: қақпақты жинау

Қақпақта OLED экраны мен сыйымдылық түймесі бар. Дәнекерлеу сымдарын компоненттерге желім пистолетімен жапсырмас бұрын. OLED экранынан абай болыңыз - кейде әйнек ПХД -ге көлбеу орнатылады. Оны орнына жапсырмас бұрын оны туралаңыз. Егер сізде 5 істікшелі қосқыш болса, оны сымдарға қосыңыз. Егер олай болмаса, экран мен түймені тікелей Arduino -ға қосуға болады, бірақ онымен жұмыс істеу қиынырақ.

4 -қадам: Негізгі қорапты жинау

Әйелдерге арналған қуат ұясы мен сырғытпаны орнатыңыз және оларды орнына бұраңыз. Егер сіз қосқышқа сәйкес келетін кішкене бұрандаларды таба алмасаңыз, оны орнына жабыстыруға болады. Менің ойымша, мен өзімнің ескі DVD дискісінен алдым деп ойлаймын:)

INA219 түйреуіштері мен қосқыштарды алыңыз (егер орнатылған болса), қорапта бұл үшін орын жеткіліксіз. Содан кейін Arduino мен INA219 сымдарын қорапқа бекітпестен бұрын толық сыммен қосыңыз. Егер сізде болса, 5 істікшелі қосқышты қосыңыз немесе оны тікелей қақпаққа қосыңыз.

Содан кейін қосқыштар мен қуат ұяларының сымдарын аяқтаңыз. Слайдты қосқышта екі қатардағы аналық қуат ұясына жақын орналасқан екі түйреуішке сымдар қосылады. Осылайша, USB қуатын таңдау үшін қосқышты USB -ге қарай жылжытуға болады. Ал кіріс қуаты үшін қосқышты кіріске қарай сырғытыңыз. Есте сақтау оңай!

Істі әлі жаппаңыз! Бәрінен бұрын бәрі жұмыс істейтінін тексеру жақсы.

5 -қадам: Arduino бағдарламалау

Егер сізде Arduino IDE орнатылмаған болса, оны arduino.cc сайтынан алыңыз

Сізге U8g2 және Adafruit INA219 екі кітапханасын орнату қажет. Екеуі де кітапхана менеджерінде қол жетімді. Adafruit INA219 үшін 1.0.5 нұсқасын алғаныңызға көз жеткізіңіз - жаңа нұсқалар қосымша кітапханалар мен флэш -жадты қажет етеді, бірақ қазіргі уақытта қосымша функционалдылықты қамтамасыз етпейді.

Содан кейін осы нұсқаулықта (Tiny-VA-Meter.ino және FlashMem.h) бекітілген бастапқы кодты алыңыз немесе GitHub Tiny-VA-Meter Git-тен соңғы нұсқаны алыңыз. Енді Arduino IDE көмегімен Tiny-VA-Meter.ino ашыңыз.

Tiny V/A өлшегішін компьютерге USB кабелі арқылы қосыңыз.

Құралдардың ішінен тақтаны таңдаңыз: «Arduino Nano», процессор: «ATmega328P» және дұрыс портты. Сізге arduino -ға байланысты процессорды «ATmega328P (Ескі жүктеуші)» деп өзгерту қажет болуы мүмкін. Егер сізде байланыс қателері болса, мұны көріңіз.

Жүктеу түймесін басып, ол аяқталғанша күтіңіз.

6 -қадам: Барлығы жұмыс істейтінін тексеріңіз

Істі жаппас бұрын, бәрі дұрыс қосылғанын тексерген жөн. Барлық компоненттерді тексеру үшін мына қадамдарды орындауға болады:

1. USB қуатымен Дисплей жанып, көрсеткіштерді көрсетуі керек (сырғытпаның орнына қарамастан).

2. Түймені түрту арқылы мәзірді ауыстыруға болатынын тексеріңіз.

3. Кіріске қуат беріңіз және есептегіш кернеуді дұрыс көрсететінін тексеріңіз.

4. Сырғымалы қосқышты ауыстырып көріңіз және есептегіш диапазондағы хабарларды көрсететінін тексеріңіз.

5. Енді сырғытпаны кіріс қуатына қойып, USB ажыратуға тырысуға болады. Есептегіш әлі де жұмыс істеуі керек.

6. Соңында жүктемені немесе құрылғыны шығысқа қосып, сенсордың ағымдағы ұтыс ойынын оқып жатқанын тексеру керек.

Егер бұл қадамдардың барлығы сәтті болса, онда сіздің есептегішіңіз мінсіз жұмыс істеуі керек! Сіз қазір қақпақты орнына қоюға болады!

7 -қадам: Мәзірді шарлауды үйреніңіз

Есептегіш жүктелген кезде слайд қосқышының орналасуына байланысты қол жетімді кіріс ауқымын көрсетуден басталады: «Енгізу диапазоны: 0-26В 3.2А» немесе «Енгізу ауқымы: 4-15В 3.2А». Хабар бірнеше секундқа ғана көрсетіледі, бірақ сіз қысқа басу арқылы өткізіп жібере аласыз. Егер жүктеуден кейін слайд қосқышы өзгерсе, бірнеше секунд ішінде жаңа хабар пайда болады.

Қысқаша айтқанда, сіз қысқа басу арқылы шарлайсыз және ұзақ басу арқылы таңдайсыз (1 сек).

Есептегіште 3 негізгі бет бар: V/A дисплейі, V/A/W/Ah дисплейі мен параметрлері. Түймені қысқа басу осы беттердің арасына өтеді.

V/A/W/Ah бетінде мАчты ұзақ басу арқылы қалпына келтіруге болады.

Параметрлер бетінде ұзақ басу арқылы параметрлерді енгізуге болады. Енді сіз қысқа басу арқылы әр түрлі параметрлер арасында қайта шарлай аласыз. Қол жетімді параметрлер - «Сенсор диапазоны», «Жаңарту жиілігі» және «Сенсорлық ұйқы». Сіз әр параметрді ұзақ басу арқылы ауыстырасыз. Соңғы параметрді өткен кезде өлшегіш V/A дисплей мәзіріне оралады.

8 -қадам: сериялық интерфейсті пайдалану

Компьютер USB -ге қосылған кезде, Arduino сериялық мониторын (немесе басқа терминалды) Tiny V/A өлшегішпен байланысу үшін пайдалануға болады. Ол 115200 bodrate пайдаланады.

Таңдалған іріктеу жылдамдығымен есептегіш барлық көрсеткіштерді сериялық түрде жібереді және сіз оны терминалда оңай оқи аласыз.

Бірақ сіз Tiny V/A Meter -дегі параметрлерді сериялық командалармен өзгертуге болады. Жолдың соңы ретінде «Жаңа жолды» таңдағаныңызға көз жеткізіңіз.

Кез келген жарамсыз пәрмен анықтама мәзірін көрсетеді:

Пәрмендер:- қалпына келтіру (mAh қалпына келтіру)

- оқу (соңғы нәтижелермен жауап беру)

- журнал x (үлгілердің автоматты tx - x қосуға немесе өшіруге болады)

- ұйқы x (үлгілер арасындағы INA219 ұйқысы - x қосулы немесе өшірулі болуы мүмкін)

- жаңарту x (Экранды және сериялық жаңарту жиілігін орнату. x 100, 200, 500 немесе 1000 болуы мүмкін)

- x ауқымы (INA219 диапазонын орнатыңыз. x 3.2А үшін 0, 1А үшін 1 немесе 0.4А үшін 2 болуы мүмкін)

Мысалы, іріктеу жылдамдығын 1 секундқа өзгерту үшін «1000 жаңарту» деп теріңіз. Немесе нәтижелерді автоматты түрде жіберуді өшіру үшін «жүйеден шығу» деп теріңіз. Есептегіш сәтті болса, «OK» деп жауап береді.

9 -қадам: Орындалды

Енді оны қызықты нәрсені өлшеу үшін қолданыңыз:)

Мен пайдалы деп санайтын барлық мүмкіндіктерді қосуға тырыстым. Бірақ өз бетіңізше өзгертулер жасаңыз. Егер сіз Tiny V/A Meter -ге керемет жақсартулар жасай алатын болсаңыз, бөлісіңіз!

14/06-2020 жаңартылды: драйвер өзгерді және басқа мүмкіндіктер қосылды! Бұл нұсқаулық әлі қарастырылмаған - бірақ сіз оны GitHub -дан тексере аласыз.