Arduino երկակի ալիքի լարման տվիչի մոդուլ ՝ 8 քայլ

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

Մի քանի տարի է, ինչ գրել եմ ուսանելի, ես մտածում էի, որ ժամանակն է վերադառնալ: Ես ուզում էի լարման տվիչ կառուցել, որպեսզի կարողանայի միանալ իմ նստարանի սնուցման աղբյուրին: Ես ունեմ երկու ալիքի փոփոխական սնուցման աղբյուր, այն էկրան չունի, այնպես որ ես պետք է վոլտմետր օգտագործեմ `լարումը սահմանելու համար: Ես էլեկտրատեխնիկ կամ ծրագրավորող չեմ, սա անում եմ որպես հոբբի: Ասելով, որ ես պատրաստվում եմ նկարագրել այն, ինչ մենք կառուցելու ենք այստեղ, և դա կարող է չլինել լավագույն դիզայնը կամ լավագույն կոդավորումը, բայց ես կանեմ հնարավորը:

Քայլ 1 Aboutրագրի մասին

Նախ սա ավելի կայուն և հուսալի բանի նախնական նախագիծ է, որոշ բաղադրիչներ չեն հայտնվի վերջնական նախագծում: Բաղադրիչների մեծ մասն ընտրվել է միայն առկայության պատճառով (ես դրանք ունեի իմ տանը) և ոչ թե դրանց հուսալիության պատճառով: Այս դիզայնը նախատեսված է 15 Վ էլեկտրամատակարարման համար, բայց կարող եք փոխարինել մի քանի պասիվ բաղադրիչներ և կարող եք ստիպել այն աշխատել ցանկացած լարման կամ հոսանքի վրա: Ընթացիկ տվիչները հասանելի են 5A, 20A և 30A տարբերակներով: Դուք կարող եք պարզապես ընտրել հզորությունը և փոփոխել ծածկագիրը, նույնը, ինչ լարման տվիչով, կարող եք փոխել դիմադրիչների արժեքը և ծածկագիրը `ավելի բարձր լարման չափման համար:

PCB- ն չունի սահմանված արժեքներ, քանի որ դուք կարող եք փոխարինել պասիվ բաղադրիչները `ձեր էներգիայի մատակարարման կարիքները բավարարելու համար: Այն նախագծված է ՝ ցանկացած էներգիայի մատակարարման համար ավելացնելու համար:

Քայլ 2: Լարման տվիչներ

Մենք կսկսենք լարման տվիչներից և ընթացիկ տվիչներից: Ես օգտագործում եմ Arduino Mega- ն ՝ սխեմաներն ու ծածկագիրը ստուգելու համար, այնպես որ իմ նման սկսնակներից ոմանք կարող են ինքնուրույն պատրաստել և փորձարկել ինքնուրույն ՝ ամբողջ մոդուլը հացահատիկի վրա կառուցելու փոխարեն:

Մենք կարող ենք չափել միայն 0-5 վոլտ `օգտագործելով Arduino- ի անալոգային մուտքերը: Որպեսզի մենք կարողանանք չափել մինչև 15 վոլտ, մենք պետք է ստեղծենք լարման բաժանարար, լարման բաժանարարները շատ պարզ են և կարող են ստեղծվել միայն 2 դիմադրիչի միջոցով, այս դեպքում մենք օգտագործում ենք 30k և 7.5k, որոնք մեզ կտային հարաբերակցությունը 5: 1, որպեսզի կարողանանք չափել 0-25 վոլտ արժեքներ:

Լարման տվիչի մասերի ցուցակ

R1, R3 30k դիմադրիչներ

R2, R4 7.5k դիմադրիչներ

Քայլ 3: Ընթացիկ տվիչներ

Ընթացիկ սենսորների համար ես պատրաստվում եմ օգտագործել Allegro- ի կողմից պատրաստված ACS712- ը: Այժմ առաջին բանը, որ ես պետք է նշեմ, այն է, որ ես գիտեմ, որ այս տվիչները շատ ճշգրիտ չեն, բայց այն, ինչ ես ունեի ձեռքի տակ այս մոդուլը նախագծելիս: ACS712- ը հասանելի է միայն մակերևույթի վրա տեղադրված փաթեթով և այն SMD- ի այն շատ քիչ բաղադրիչներից է, որն օգտագործվում է այս մոդուլում:

Ընթացիկ սենսորային մասերի ցուցակ

IC2, IC3 ASC712ELC-05A

C1, C3 1nF կոնդենսատոր

C2, C4 0.1uF կոնդենսատոր

Քայլ 4: peratերմաստիճանի տվիչ և օդափոխիչ

Ես որոշեցի մոդուլին ավելացնել ջերմաստիճանի հսկողություն, քանի որ էլեկտրամատակարարման մեծ մասը լավ քանակությամբ ջերմություն է արտադրում, և մեզ անհրաժեշտ է գերտաքացումից պաշտպանություն: Theերմաստիճանի տվիչի համար ես օգտագործում եմ HDT11 և օդափոխիչի կառավարման համար մենք պատրաստվում ենք օգտագործել 2N7000 N-Channel MOSFET ՝ 5V պրոցեսորի երկրպագու վարելու համար: Շղթան բավականին պարզ է, մենք պետք է լարում գործադրենք տրանզիստորի դրենաժի վրա և դրական լարում ենք կիրառում դարպասի վրա, այս դեպքում մենք օգտագործում ենք arduino- ի թվային ելքը `այդ լարումը ապահովելու համար, և տրանզիստորը միանում է` թույլ տալով երկրպագուին լինել էներգիայով լի

Կոդը շատ պարզ է, մենք DHT11 սենսորից վերցնում ենք ջերմաստիճանի ընթերցում, եթե ջերմաստիճանը մեր սահմանված արժեքից ավելի է, այն սահմանում է ելքային բարձրությունը HIGH, և օդափոխիչը միանում է: Երբ ջերմաստիճանը նվազում է սահմանված ջերմաստիճանից, օդափոխիչը անջատվում է: Ես կառուցում եմ սխեման իմ սեղանի վրա ՝ իմ կոդը ստուգելու համար, բջջի հետ մի քանի արագ նկարներ եմ արել, շատ լավ, կներեք, բայց սխեմատիկ պատկերը հեշտ է հասկանալ:

Temերմաստիճանի տվիչի և օդափոխիչի մասերի ցուցակ

J2 DHT11 ջերմաստիճանի տվիչ

R8 10K դիմադրություն

J1 5V FAN

Q1 2N7000 ՄՈՍՖԵՏ

D1 1N4004 դիոդ

R6 10K դիմադրություն

R7 47K դիմադրություն

Քայլ 5: Էլեկտրական միացում

Մոդուլն աշխատում է 5 Վ լարման վրա, ուստի մեզ անհրաժեշտ է կայուն էներգիայի աղբյուր: Ես օգտագործում եմ L7805 Լարման կարգավորիչը `մշտական 5 Վ լարման ապահովման համար, այս շղթայի մասին շատ բան չեմ կարող ասել:

Էլեկտրաէներգիայի միացման մասերի ցուցակ

1 L7805 Լարման կարգավորիչ

C8 0.33uF կոնդենսատոր

C9 0.1uF կոնդենսատոր

Քայլ 6: LCD և սերիական ելքեր

Ես նախագծում եմ մոդուլը, որը պետք է օգտագործվի LCD- ով, բայց հետո որոշեցի վրիպազերծման նպատակով սերիական թողարկում ավելացնել: Ես չեմ պատրաստվում մանրամասնել, թե ինչպես կարգավորել I2C LCD- ը, քանի որ այն արդեն ծածկել եմ նախորդ ուսանելի I2C LCD- ով: Հեշտ ձևով ես LEDs եմ ավելացրել Tx & Rx գծերին `գործունեություն ցույց տալու համար: Ես օգտագործում եմ USB- ի սերիական ադապտեր, որը միացնում եմ մոդուլին, այնուհետև բացում եմ սերիական մոնիտորը Arduino IDE- ում և կարող եմ տեսնել բոլոր արժեքները, համոզվել, որ ամեն ինչ աշխատում է այնպես, ինչպես պետք է:

LCD և սերիական ելքի մասերի ցուցակ

I2C 16x2 I2C LCD (20x4 ըստ ցանկության)

LED7, LED8 0603 SMD LED

R12, R21 1K R0603 SMD դիմադրություն

Քայլ 7: ISP ծրագրավորում և ATMega328P

Ինչպես սկզբում նշեցի, այս մոդուլը պետք է նախագծվի տարբեր կոնֆիգուրացիաների համար, մենք պետք է ավելացնենք ATMega328- ի ծրագրավորման և մեր ուրվագծերը վերբեռնելու եղանակ: Մոդուլը ծրագրավորելու մի քանի եղանակ կա: Դրանցից մեկն այն է, որ Arduino- ն օգտագործի որպես ISP ծրագրավորող, ինչպես նախորդ Arduino mega- ով Instructable Bootloading ATMega- ում:

Նշումներ

- Ձեզ անհրաժեշտ չէ, որ կոնդենսատորը մատակարարի էսքիզը Arduino- ում բեռնավորի, այն ձեզ անհրաժեշտ է բեռնախցիկն այրելու և լարման_սենսորային ուրվագիծը վերբեռնելու համար:

-Arduino IDE- ի ավելի նոր տարբերակներում անհրաժեշտ է միացնել 10 -րդ կապը ATMega328- ի 1 RESET- ի կապակցին:

ISP & ATMega328P միացում մասերի ցուցակ

U1 ATMega328P

XTAL1 16 ՄՀց HC-49S Crsytal

C5, C6 22pf կոնդենսատորներ

ISP1 6 պին վերնագիր

R5 10K դիմադրություն

Վերականգնել 3x4x2 Tact SMD անջատիչը

Քայլ 8: Նշումներ և ֆայլեր

Սա ինձ համար պարզապես գաղափար էր աշխատանքային սարքի մեջ դնելու համար, ինչպես նախկինում նշեցի, սա ընդամենը մի փոքր հավելում է իմ Dual Channel նստարանային էլեկտրասնուցման համար: Ես ներառել եմ այն ամենը, ինչ ձեզ հարկավոր է ձեր սեփական մոդուլը կառուցելու համար, Eagle CAD բոլոր ֆայլերն ու սխեմաները: Ես ներառել եմ Arduino- ի էսքիզը, շատ պարզ է և փորձել եմ հեշտացնել հասկանալն ու փոփոխելը: Եթե ունեք որևէ հարց, ազատ զգացեք, ես կփորձեմ պատասխանել դրանց: Սա բաց նախագիծ է, առաջարկությունները ողջունելի են: Ես փորձում եմ հնարավորինս շատ տեղեկություններ տեղադրել, բայց Arduino մրցույթի մասին ուշ իմացա և ցանկացա ներկայացնել այն: Մնացածը շուտով կգրեմ: Ես նաև հեռացրել եմ SMD բաղադրիչները (դիմադրիչներ և LED) և դրանք փոխարինել TH բաղադրիչներով, միակ SMD բաղադրիչը ընթացիկ տվիչն է, քանի որ այն հասանելի է միայն SOIC փաթեթում, ZIP ֆայլը պարունակում է TH բաղադրիչներով ֆայլեր: