Arduino Powered Multimeter: 8 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Այս նախագծում դուք կկառուցեք վոլտմետր և օհմետր ՝ օգտագործելով Arduino- ի digitalRead գործառույթը: Դուք կկարողանաք գրեթե յուրաքանչյուր միլիվայրկյան ընթերցում ստանալ ՝ շատ ավելի ճշգրիտ, քան սովորական բազմիմետրը:

Ի վերջո, տվյալները կարող են հասանելի լինել Սերիական մոնիտորի վրա, որն այնուհետև կարող է պատճենվել այլ փաստաթղթերի վրա, օրինակ. excel, եթե ցանկանում եք վերլուծել տվյալները:

Բացի այդ, քանի որ տիպիկ Arduinos- ն սահմանափակվում է ընդամենը 5 Վ -ով, պոտենցիալ բաժանարար սխեմայի հարմարեցումը թույլ կտա Ձեզ փոխել առավելագույն լարումը, որը Arduino- ն կարող է չափել:

Այս սխեմայի մեջ կա նաև կամրջի ուղղիչ չիպ, որը թույլ կտա մուլտիմետրին չափել ոչ միայն DC լարման, այլև AC լարման:

Պարագաներ

1) 1 x Arduino nano/Arduino Uno + Միացնող մալուխ

2) 5 սմ x 5 սմ Տախտակամած

3) 20 x jumper մալուխներ կամ լարեր

4) 1 x 1K դիմադրություն

5) նույն արժեքի 2x դիմադրություն (նշանակություն չունի, թե ինչ արժեքներ են դրանք)

6) 1 x 16x2 LCD էկրան (ըստ ցանկության)

7) 1 x DB107 կամրջի ուղղիչ (կարող է փոխարինվել 4 դիոդով)

8) 1 x 100K կամ 250K պոտենցիոմետր

9) 6 կոկորդիլոսի տեսահոլովակներ

10) 1 x Latching հրում անջատիչ

11) 1 x 9V մարտկոց + միակցիչ սեղմիչ

Քայլ 1: Նյութերի ձեռքբերում

Նյութերի մեծ մասը կարելի է ձեռք բերել Amazon- ից: Amazon- ում կան մի քանի էլեկտրոնային հավաքածու, որոնք ձեզ տրամադրում են բոլոր հիմնական բաղադրիչները, ինչպիսիք են ՝ դիմադրիչներ, դիոդներ, տրանզիստորներ և այլն:

Այն, ինչ ես գտել եմ, որ ինձ փող տա, հասանելի է այս հղումով:

Անձամբ ես արդեն ունեի բաղադրիչների մեծ մասը, ինչպես անում եմ այս տիպի նախագծերից շատերը: Սինգապուրում գտնվող գյուտարարների համար Sim Lim Tower- ը այն վայրն է, որտեղ կարելի է գնել բոլոր էլեկտրոնային բաղադրիչները: Ես

խորհուրդ տվեք Space electronics, Continental electronics կամ Hamilton electronics 3 -րդ հարկում:

Քայլ 2. Հասկանալով շրջանը (1)

Շղթան իրականում մի փոքր ավելի բարդ է, քան դուք կարող եք ակնկալել: Այս սխեման օգտագործում է պոտենցիալ բաժանարարներ `դիմադրությունը չափելու և վոլտմետր ասպեկտի համար փոփոխական առավելագույն լարման հատկանիշ ավելացնելու համար:

Ինչպես մի բազմաչափը կարող է չափել լարումը տարբեր փուլերում ՝ 20V, 2000mV, 200mV և այլն, և այլն, միացումը թույլ է տալիս փոփոխել սարքի չափելի առավելագույն լարումը:

Ես պարզապես կանցնեմ տարբեր բաղադրիչների նպատակի մասին:

Քայլ 3. Շրջանակի ըմբռնում. Բաղադրիչների նպատակը

1) Arduino- ն օգտագործվում է իր analogRead գործառույթի համար: Սա թույլ է տալիս Arduino- ին չափել ընտրված անալոգային կապի և դրա հիմնային քորոցի պոտենցիալ տարբերությունը: Ըստ էության, ընտրված քորոցի լարումը:

2) Պոտենցիոմետրը օգտագործվում է LCD էկրանին հակադրությունը փոխելու համար:

3) Դրա հիման վրա LCD էկրանը կօգտագործվի լարումը ցուցադրելու համար:

4) Նույն արժեքի երկու ռեզիստորներն օգտագործվում են վոլտմետրի պոտենցիալ բաժանարար ստեղծելու համար: Սա թույլ կտա չափել ընդամենը 5 Վ -ից բարձր լարման լարումները:

Oneresistor- ը կպցվի օծանելիքի տախտակին, իսկ մյուս դիմադրությունը միացված է կոկորդիլոսի սեղմիչներով:

Երբ ցանկանում եք ավելի ճշգրիտ և առավելագույն լարման 5 Վ, դուք կոկորդիլոսի սեղմակները միացնում եք իրար ՝ առանց որևէ դիմադրության: Երբ ցանկանում եք առավելագույն լարումը 10 Վ, դուք երկրորդ դիմադրիչը միացնում եք կոկորդիլոսի սեղմակների միջև:

4) Կամրջի ուղղիչն օգտագործվում է ցանկացած AC հոսանք, գուցե դինամոյից, DC- ի վերածելու համար: Բացի այդ, այժմ լարումը չափելիս պետք չէ անհանգստանալ դրական և բացասական լարերի մասին:

5) 1K ռեզիստորն օգտագործվում է օհմաչափի պոտենցիալ բաժանարարը դարձնելու համար: Լարման անկումը, որը չափվում է analogRead գործառույթով, 5V պոտենցիալ բաժանարարի մեջ մտնելուց հետո ցույց կտա R2 ռեզիստորի արժեքը:

6) Ամրացուցիչ սեղմիչ անջատիչն օգտագործում է Arduino- ն Voltmeter ռեժիմի և Ohmmeter ռեժիմի միջև փոխելու համար: Երբ կոճակը միացված է, արժեքը 1 է, Arduino- ն չափում է Դիմադրությունը: Երբ կոճակն անջատված է, արժեքը 0 է, Arduino- ն չափում է Լարման լարումը:

7) Շրջանից դուրս են գալիս կոկորդիլոսի 6 հոլովակներ: 2 -ը լարման ազդանշաններն են, 2 -ը `օհմաչափերը, և վերջին 2 -ը օգտագործվում են բազմաչափի առավելագույն լարման փոփոխման համար:

Առավելագույն լարումը մինչև 10 Վ բարձրացնելու համար դուք կավելացնեք երկրորդ նույն արժեքի դիմադրությունը տարբեր առավելագույն կոկորդիլոսի սեղմակների միջև: Առավելագույն լարումը 5 Վ -ում պահելու համար միացրեք այդ կոկորդիլոսի կապումներն առանց դրանց միջև դիմադրության:

Ռեզիստորի միջոցով լարման սահմանաչափը փոխելիս համոզվեք, որ Arduino ծածկագրում VR- ի արժեքը փոխեք կոկորդիլոսի առավելագույն սեղմակների միջև ընկած դիմադրության արժեքի:

Քայլ 4: Շրջանը միացնելը

Շղթան միացնելու մի քանի տարբերակ կա:

1) Սկսնակների համար ես խորհուրդ կտայի օգտագործել տախտակը `միացում կառուցելու համար: Այն շատ ավելի խառնաշփոթ է, քան զոդումը, և կարգաբերելը ավելի հեշտ կլինի, քանի որ լարերը կարող են հեշտությամբ կարգավորվել: Հետևեք ցնցող պատկերների վրա պատկերված կապերին:

Վերջին ցնցող պատկերում դուք կարող եք տեսնել 3 զույգ նարնջագույն լարեր, որոնք կապված են ոչնչի հետ: Նրանք իրականում միանում են վոլտմետր զոնդերին, օմմետր զոնդերին և առավելագույն լարման փոփոխական կապումներին: Լավագույն երկուսը օհմաչափի համար են: Միջին երկուսը վոլտմետրի համար են (կարող է լինել AC կամ DC լարման): Իսկ ստորին երկուսը առավելագույն լարման փոփոխման համար են:

2) Ավելի փորձառու անհատների համար փորձեք միացնել շղթան մի տախտակի վրա: Դա կլինի ավելի մշտական և կտևի ավելի երկար: Կարդացեք և հետևեք սխեմային առաջնորդության համար: Անվանվել է new-doc:

3) Վերջապես, կարող եք նաև պատվիրել նախապես պատրաստված PCB SEEED- ից: Այն, ինչ ձեզ հարկավոր է անել, կպցրեք բաղադրիչները: Քայլին կցվում է անհրաժեշտ Gerberfile- ը:

Ահա հղում դեպի google drive պանակ ՝ սեղմված Gerber ֆայլով ՝

Քայլ 5: Կոդ Arduino- ի համար

#ներառել LiquidCrystal LCD (12, 11, 5, 4, 3, 2);

float analogr2;

float analogr1;

բոց VO1; / Դիմադրություն չափող շղթայի պոտենցիալ բաժանարարի լարումը

բոց լարման;

բոց Դիմադրություն;

բոց VR; / Սա այն ռեզիստորն է, որն օգտագործվում է վոլտմետրի առավելագույն սահմանաչափը փոխելու համար: Այն կարող է բազմազան լինել

float Co; / Սա այն գործոնն է, որով պետք է բազմապատկել arduino- ի կողմից գրանցված լարումը, որպեսզի հաշվի առնի նաև պոտենցիալ բաժանարարից լարման նվազումը: Դա «գործակիցն» է

int Մոդեպին = 8;

դատարկ կարգավորում ()

{

Serial.begin (9600);

lcd. սկսել (16, 2);

pinMode (Modepin, INPUT);

}

դատարկ շրջան () {

եթե (digitalRead (Modepin) == HIGH)

{Residenceread (); }

ուրիշ

{lcd.clear (); Լարման ընթերցում (); }

}

void Resistanceread () {

analogr2 = analogRead (A2);

VO1 = 5*(անալոգ 2/1024);

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

//Serial.println(VO1);

եթե (VO1> = 4.95)

{lcd.clear (); lcd.print («Չի տանում»); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print («կապված»); ուշացում (500); }

ուրիշ

{//Serial.println (Դիմադրություն); lcd. հստակ (); lcd.print ("Դիմադրություն."); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print (Դիմադրություն); ուշացում (500); }}

void Voltageread () {

analogr1 = (analogRead (A0));

//Serial.println(analogr1);

VR = 0; / Փոխեք այս արժեքը այստեղ, եթե VR- ի փոխարեն այլ դիմադրության արժեք ունեք: Եվս մեկ անգամ այս դիմադրությունը կա փոխելու առավելագույն լարումը, որը կարող է չափել ձեր բազմիմետրը: Որքան բարձր է դիմադրությունն այստեղ, այնքան բարձր է Arduino- ի լարման սահմանը:

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

//Serial.println(Co);

եթե (analogr1 <= 20)

{lcd.clear (); Serial.println (0.00); lcd.print («Չի տանում»); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print («կապված»); ուշացում (500); }

ուրիշ

{Լարում = (Co * (analogr1/1023)); Serial.println (Լարման); lcd. հստակ (); lcd.print ("Լարման."); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print (Լարման); ուշացում (500); }

}

Քայլ 6: Պատյան 3D տպիչով

1. Ակրիլային պատյանից բացի, այս Instructables- ում կներկայացվի նաև 3D տպագրված պատյան, որը մի փոքր ավելի դիմացկուն և գեղագիտական է:

2. Վերևում կա անցք, որպեսզի LCD- ը տեղավորվի, և կողքից կան նաև երկու անցք `զոնդերի և Arduino մալուխի միջով անցնելու համար:

3. Վերևում կա մեկ այլ քառակուսի անցք, որի համար անջատիչը տեղավորվում է: Այս անջատիչը մեկ անգամ փոխվում է ohmmeter- ի և voltmeter- ի միջև:

3. Ներքեւի պատերի ներքեւում կա ակոս, որի համար հաստ քարտը սահում է, որպեսզի շղթան պատշաճ կերպով փակվի նույնիսկ ներքևում:

4. Հետևի վահանակը ամրացնելու համար տեքստային երեսին մի քանի ակոս կա, որտեղ այն կարող եք կապել ռետինե ժապավենով:

Քայլ 7: Ֆայլերի 3D տպագրություն

1. Ultimaker Cura- ն օգտագործվել է որպես կտրող, իսկ fusion360- ը `պատյանների նախագծման համար: Ender 3 -ը այս նախագծի համար օգտագործվող 3D տպիչն էր:

2..step և.gcode ֆայլերը երկուսն էլ կցվել են այս քայլին:

3..step ֆայլը կարելի է ներբեռնել, եթե ցանկանում եք տպագրությունից առաջ փոփոխություններ կատարել նախագծում:. God ֆայլը կարող է ուղղակիորեն վերբեռնվել ձեր 3D տպիչի վրա:

4. Պատյանը պատրաստված էր նարնջագույն PLA- ից և տպագրության համար պահանջվեց մոտ 14 ժամ:

Քայլ 8: Պատյան (առանց 3D տպագրության)

1) Դուք կարող եք ցանկացած հին պլաստիկ պատյան իր պատյանների համար: Օգտագործելով տաք դանակ ՝ LCD- ի և կոճակի համար անցքերը կտրելու համար:

2) Բացի այդ, դուք կարող եք ստուգել իմ հաշիվը մեկ այլ հրահանգի համար, որտեղ ես նկարագրում եմ, թե ինչպես կարելի է տուփ կառուցել լազերային կտրված ակրիլից: Դուք կկարողանաք գտնել svg ֆայլ լազերային դանակի համար:

3) Վերջապես, դուք կարող եք պարզապես թողնել միացումն առանց պատյանների: Հեշտ կլինի վերանորոգել և փոփոխել: