Փոքր V/A հաշվիչ INA219: 9 քայլով (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Հոգնե՞լ եք ձեր բազմիմետրը լիցքաթափելուց, երբ ցանկանում եք չափել և՛ լարումը, և՛ հոսանքը փոքր նախագծի վրա: Փոքր V/A մետրը ձեզ անհրաժեշտ սարքն է:

Ոչ մի նորություն չկա INA219 բարձր կողային ընթացիկ սենսորի մասին: Կան բազմաթիվ լավ նախագծեր, որոնք օգտագործում են բեռի վրա ընթացիկ և լարվածությունը չափելու ունակությունը: Սկզբնապես ոգեշնչվել եմ youtuber Julուլիան Իլեթից և նրա «10 րոպեանոց Arduino Project - INA219 Current Sensor» տեսահոլովակից: Բայց ես ուզում էի կոմպակտ հաշվիչ ՝ պարզ ինտերֆեյսով և 3D տպված պատյանով, ուստի որոշեցի դա ինքս պատրաստել:

INA219 սենսորի մասին

INA219- ն ի վիճակի է չափել 2 3.2A 0.1 0.1mA թույլատրությամբ: Դա անում է ՝ չափելով PCB- ի 0.1 օմ դիմադրիչի վրա լարման անկումը: Այսպիսով, սենսորը կներկայացնի լարման շատ փոքր անկում, բայց վատագույն դեպքում `ընդամենը 320 մՎ (3.2A): Որպես օրինակ 100 մԱ -ի դեպքում անկումը կազմում է ընդամենը 10 մՎ: Եթե ցանկանում եք, հնարավոր է փոխել ռեզիստորը `ավելի մեծ տիրույթ կամ լուծաչափ ստանալու համար: Միաժամանակ սենսորը չափում է նաև ավտոբուսի լարումը ՝ 4 մՎ թույլատրությամբ: Իմ փորձով լարման ցուցանիշները շատ ճշգրիտ են: Ընթացիկ ընթերցումների ճշգրտությունը կախված է ձեր դիմադրության իրական դիմադրությունից: Նրանք սովորաբար 1% հանդուրժողականությամբ են (բայց վստահ չեն, որ պետք է վստահել էժան eBay տախտակներին): Կարծում եմ, որ պետք է հնարավոր լինի ճշգրտել արդյունքները, եթե դուք գիտեք դիմադրության ճշգրիտ արժեքը: Բայց ես դրա մեջ այլևս չփորեցի, քանի որ ճշգրտությունը բավականաչափ լավ էր իմ կարիքների համար: Սենսորն ունի շահույթի տարբեր պարամետրեր. Դրանք չեն ազդի բանաձևի վրա, բայց օգնում է նվազեցնել աղմուկը ցածր տիրույթներում:

Tiny V/A հաշվիչի առանձնահատկությունները

• Կարող է սնուցվել USB- ից կամ հոսանքի աղբյուրից:

  • USB- ից մատակարարման դեպքում մուտքի աղբյուրը կարող է տատանվել 0 - 26 Վ -ից: Սենսորի միայն արտահոսքի հոսանքը ազդում է էներգիայի մուտքի վրա: Լավ է, եթե ցանկանում եք ստուգել մարտկոցի հզորությունը:
  • Երբ սնուցվում է հոսանքի աղբյուրից, այն կարող է տատանվել 4-15 Վ -ից: (Արդուինոյի լարման կարգավորիչի սահմանափակումները):
  • Ընտրված մուտքը հայտնաբերվում է բեռնման կամ փոփոխման ժամանակ և օգտագործողին կցուցադրի մի շարք հաղորդագրություններ:
• Կարող է միաժամանակ ցուցադրել լարումը, հոսանքը, հզորությունը և mAh- ը:
• mAh- ը կարող է վերականգնվել:
• Կարճ / երկար սեղմումով մեկ կոճակի ինտերֆեյս:
• Ընտրեք INA219 միջակայքերը `26V / 3.2A, 26V / 1A կամ 16V / 0.4A:
• Ընտրեք նմուշառման արագությունը 100, 200, 500 կամ 1000 ms:
• Միացրեք/անջատեք սենսորի քունը ՝ սենսորի արտահոսքի հոսքը նվազեցնելու համար:
• Կարգավորումները պահվում են EEPROM- ում և բեռնվում բեռնման ժամանակ

• Սերիական ինտերֆեյս

  • Արդյունքները տպում է սերիայի վրա: Կարող է օգտագործվել անտառահատումների համար:
  • Փոխեք կարգավորումները սերիական հրամաններով

Պարագաներ

1x Arduino Nano - Arduino Nano eBay օրինակ

1x INA219 սենսորային տախտակ - INA219 մանուշակագույն սենսորային տախտակ eBay- ի օրինակով

1x OLED 0.96 "I2C 128X64 4 պին - OLED 0.96" Կապույտ I2C eBay օրինակ

1x TTP223 Capacitive Touch Switch - TTP223 Capacative touch button PCB eBay օրինակ

1x Իգական սնուցման աղբյուր Jack Socket Mount - Իգական Power Jack անցքի լեռ eBay- ի օրինակ

1x Արական սնուցման աղբյուր Jack - Արական Power Jack պտուտակավոր տերմինալներով eBay օրինակ կամ Արական Power Jack Push տերմինալներով eBay օրինակ

1x Slide Switch 2 Position 6 Pin - Սահիկի անջատիչ 6 փին eBay օրինակ

Լարերը

1x 5 փին արական միակցիչ (ըստ ցանկության) - eBay- ի օրինակ ՝ 2.54 արական կապի վերնագրեր

1x 5 փին իգական միակցիչ (ըստ ցանկության) - Dupont միակցիչի օրինակ eBay կամ 2.54 5 փին մեկ տող միակցիչ eBay օրինակ

Atերմային նեղացման խողովակ (ըստ ցանկության)

Գործիքներ:

Sոդման երկաթ

3D տպիչ (եթե ցանկանում եք 3D տպագիր պատյան)

Սոսինձ ատրճանակ

Քայլ 1: Սխեմաներ

Ես կազմել եմ սխեմաների երկու տարբերակ: Ավանդական և նկարի վրա հիմնված: Կապերը նույնական են, այնպես որ կարող եք օգտագործել այն, ինչ նախընտրում եք:

Նկարագրություն

OLED էկրանը և INA219 սենսորը երկուսն էլ օգտագործում են I2C, այնպես որ նրանց անհրաժեշտ է SDA և SCL միացված A4 և A5- ին:

Capacitive touch- ի տվիչի ելքը մենք միացնելու ենք D2- ին մուտքի համար:

Սահիկի անջատիչն ունի 6 կապում `3 տողանի երկու տող: Մի տող կօգտագործվի Arduino- ի Vin- ին էներգիայի մուտքը միացնելու համար: Մյուս շարքը D6- ը կկապի գետնին: Օգտագործելով ներքին քաշիչ D6- ով, Arduino- ն կկարողանա տեսնել, արդյոք այն միացված է Vin- ին, թե ոչ:

Վերջինս մենք հոսանքի էներգիայի մուտքի (միակցիչ կանացի) դրական միակցիչը ուղղում ենք INA219- ի միջոցով դեպի դրական ելք (արական հոսանքի վարդակ): Ահա թե ինչպես է սենսորը կարողանում չափել դրա միջով հոսող հոսանքը:

Քայլ 2: Գործի տպում

Գործը բաղկացած է տուփից և կափարիչից: Երկուսն էլ պետք է հեշտ տպվեն, և տպիչների մեծ մասը կարող է դրանք տպել առանց աջակցության: Եթե ցանկանում եք, կարող եք ավելացնել աջակցությունը:

Ավարտելուց հետո երկու մասերը միանում են իրար: Եթե շատ զգույշ լինեք, կկարողանաք նորից բացել այն: Բայց երկու գարնանային կողպեքները մի փոքր փխրուն են և կարող են կոտրվել, եթե ուշադիր չլինեք:

3D տպիչ չունե՞ք:

Եթե դուք չունեք մուտք դեպի 3D տպիչ, վստահ եմ, որ հնարավոր է մեկ այլ պատյան սարքել: Դուք կարող եք գնել պլաստիկ կամ ալյումինե նախագծի պատյան: Կամ կարող եք ինքներդ ինչ -որ բան պատրաստել փայտից կամ ստվարաթղթից: Եղի՛ր ստեղծագործ:

Քայլ 3: Կափարիչի հավաքում

Կափարիչը պահում է OLED էկրանը և capacitive touch կոճակը: Բաղադրիչների վրա կպցրեք լարերը, նախքան դրանք սոսնձող ատրճանակով ամրացնելը: Bգուշացեք OLED էկրանից. Երբեմն ապակին միացված է PCB- ի վրա: Այսպիսով, հավասարեցրեք այն, նախքան այն տեղում ամրացնելը: Եթե ունեք 5 փին միակցիչ, ապա այն ավելացրեք լարերին: Եթե չես անում, դեռ հնարավոր է միացնել էկրանը և կոճակը անմիջապես Arduino- ին, բայց դրա հետ աշխատելը մի փոքր ավելի դժվար է:

Քայլ 4. Հիմնական վանդակի հավաքում

Mount Female հոսանքի վարդակը և սահիկի անջատիչը և դրանք պտուտակով ամրացրեք տեղում: Եթե անջատիչին համապատասխան փոքր պտուտակներ չեք գտնում, կարող եք պարզապես սոսնձել այն տեղում: Կարծում եմ, որ ես իմը ստացել եմ հին DVD սկավառակից, որը ես առանձնացրել եմ:)

Հեռացրեք կապումներն ու միակցիչները INA219- ից (եթե տեղադրված են) տուփում դրա համար բավարար տարածք չկա: Այնուհետև ամբողջությամբ միացրեք Arduino- ն և INA219- ը ՝ դրանք տուփի մեջ սոսնձելուց առաջ: Կրկին ավելացրեք 5 փին միակցիչը, եթե այն ունեք, կամ պարզապես միացրեք այն անմիջապես կափարիչին:

Այնուհետև ավարտեք էլեկտրագծերը `անջատիչ և միացման վարդակներ: Սահիկի անջատիչի վրա լարերը կպցրեք երկու տողերի կանանց հոսանքի վարդակին ամենամոտ երկու կապում: Այս կերպ դուք կարող եք սահեցնել անջատիչը դեպի USB ՝ USB հզորությունը ընտրելու համար: Եվ սահեցրեք անջատիչը դեպի մուտքային էներգիայի համար: Հեշտ է հիշել:

Գործը դեռ մի փակեք: Ավելի լավ է ստուգել, որ ամեն ինչ նախ աշխատում է:

Քայլ 5. Arduino- ի ծրագրավորում

Եթե դուք արդեն չունեք Arduino IDE- ն տեղադրված, ձեռք բերեք arduino.cc- ից

Դուք նաև պետք է տեղադրեք երկու գրադարանները U8g2 և Adafruit INA219: Երկուսն էլ մատչելի են գրադարանի մենեջերում: Adafruit INA219- ի համար համոզվեք, որ ստանում եք 1.0.5 տարբերակը. Նոր տարբերակները պահանջում են լրացուցիչ գրադարաններ և ֆլեշ հիշողություն, բայց այս պահին լրացուցիչ գործառույթներ չեն ապահովում:

Հաջորդը ստացեք այս հրահանգում կցված աղբյուրի կոդը (Tiny-VA-Meter.ino և FlashMem.h) կամ ստացեք վերջին տարբերակը իմ GitHub Tiny-VA-Meter Git- ից: Այժմ բացեք Tiny-VA-Meter.ino- ն Arduino IDE- ի հետ:

Միացրեք Tiny V/A հաշվիչը ձեր համակարգչին USB մալուխի միջոցով:

Գործիքներից ընտրեք Տախտակ ՝ «Arduino Nano», պրոցեսոր ՝ «ATmega328P» և ճիշտ նավահանգիստ: Հնարավոր է ՝ ձեզ անհրաժեշտ լինի փոխել պրոցեսորը «ATmega328P (Հին բեռնիչ)» ՝ կախված ձեր arduino- ից: Եթե ունեք հաղորդակցության սխալներ, փորձեք դա:

Կտտացրեք բեռնման կոճակին և սպասեք, մինչև այն ավարտվի:

Քայլ 6: Ստուգեք, որ ամեն ինչ աշխատում է

Գործը փակելուց առաջ լավ գաղափար է ստուգել, որ ամեն ինչ ճիշտ է կապված: Բոլոր բաղադրիչները ստուգելու համար կարող եք հետևել այս քայլերին.

1. USB հոսանքից Էկրանը պետք է լուսավորվի և ցուցադրի ընթերցումներ (անկախ սահիկի անջատիչի դիրքից):

2. Ստուգեք, որ կարող եք փոխել ընտրացանկը `կտտացնելով կոճակին:

3. Էլեկտրաէներգիա կիրառեք մուտքի վրա և ստուգեք, որ հաշվիչը ցուցադրում է ճիշտ լարումը:

4. Փորձեք փոխել սլայդերի անջատիչը և հաստատեք, որ հաշվիչը ցուցադրում է միջակայքի հաղորդագրությունները:

5. Այժմ կարող եք փորձել սահիկի անջատիչը սահմանել մուտքային հոսանքի և անջատել USB- ը: Հաշվիչը դեռ պետք է աշխատի:

6. Վերջապես, դուք պետք է կարողանաք բեռը կամ սարքը միացնել ելքին և ստուգել, որ սենսորը կարդում է ընթացիկ վիճակահանությունը:

Եթե այս բոլոր քայլերը հաջող էին, ձեր հաշվիչը պետք է անթերի աշխատեր: Այժմ կարող եք կոպը կոտրել տեղում:

Քայլ 7: Սովորեք նավարկելու ընտրացանկում

Բեռնաթափման ժամանակ հաշվիչը կսկսվի `ցուցադրելով մուտքի մատչելի գինը` կախված սահիկի անջատիչի դիրքից. Հաղորդագրությունը կցուցադրվի ընդամենը մի քանի վայրկյան, բայց կարող եք բաց թողնել կարճ սեղմումով: Եթե սահիկի անջատիչը փոխվի բեռնաթափումից հետո, մի քանի վայրկյան նորից կհայտնվի նոր հաղորդագրություն:

Կարճ ասած, դուք նավարկում եք կարճ սեղմումով և ընտրում երկար սեղմումով (1 վրկ):

Հաշվիչն ունի 3 հիմնական էջ ՝ V/A էկրան, V/A/W/Ah էկրան և կարգավորումներ: Կոճակի կարճ սեղմումը կթռնի այս էջերի միջև:

V/A/W/Ah էջում երկար սեղմումով կարող եք վերականգնել mAh- ը:

Պարամետրերի էջում երկար սեղմումով կարող եք մուտքագրել կարգավորումները: Այժմ կարճ սեղմումով կարող եք կրկին նավարկել տարբեր պարամետրերի միջև: Առկա պարամետրերն են ՝ «Սենսորների տիրույթ», «Թարմացման արագություն» և «Սենսորային քուն»: Դուք երկարաժամկետ սեղմելով փոխում եք յուրաքանչյուր պարամետր: Վերջին պարամետրից անցնելիս հաշվիչը կվերադառնա V/A ցուցադրման ընտրացանկ:

Քայլ 8: Սերիական ինտերֆեյսի օգտագործումը

USB- ով համակարգչին միանալիս կարող եք օգտագործել Arduino սերիական մոնիտորը (կամ մեկ այլ տերմինալ) `Փոքր V/A հաշվիչի հետ հաղորդակցվելու համար: Այն օգտագործում է baudrate 115200:

Ընտրված նմուշառման արագությամբ հաշվիչը կփոխանցի սերիայի բոլոր ընթերցումները, և դա հեշտությամբ կարող եք կարդալ տերմինալում:

Բայց դուք կարող եք նաև փոխել պարամետրերը Փոքրիկ V/A հաշվիչի վրա ՝ սերիական հրամաններով: Համոզվեք, որ տողի վերջում ընտրեք «Նոր գիծ»:

Invանկացած անվավեր հրաման կցուցադրի օգնության ընտրացանկը.

Հրամաններ.- վերականգնել (վերականգնել mAh)

- կարդալ (Պատասխանել վերջին արդյունքներով)

- log x (նմուշների ավտոմատ tx - x- ը կարող է միացված կամ անջատված լինել)

- քնել x (INA219 քուն նմուշների միջև - x- ը կարող է միացված կամ անջատված լինել)

- թարմացնել x (Սահմանել էկրանի և սերիայի թարմացման արագությունը: x- ը կարող է լինել 100, 200, 500 կամ 1000)

- միջակայք x (սահմանեք INA219 միջակայքը: x- ը կարող է լինել 0 -ը 3.2A- ի համար, 1 -ը 1A- ի համար կամ 2 -ը 0.4A- ի համար)

Օրինակ ՝ մուտքագրեք «թարմացնել 1000» ՝ նմուշառման արագությունը 1 վրկ փոխելու համար: Կամ մուտքագրեք «դուրս գալ» ՝ արդյունքների ավտոմատ փոխանցումը անջատելու համար: Հաշվիչը հաջողության դեպքում կպատասխանի «OK» - ով:

Քայլ 9: Կատարված է:

Այժմ օգտագործեք այն զվարճալի բան չափելու համար:)

Ես փորձել եմ ավելացնել այն բոլոր հնարավորությունները, որոնք օգտակար եմ համարում: Բայց ազատ զգացեք ձեր սեփական փոփոխությունները կատարելու համար: Եվ խնդրում ենք կիսվել, եթե կարողանաք կատարելագործել փոքր սարքի V/A հաշվիչի սարսափելի բարելավումները:

Թարմացվել է 14/06-2020. Փոխվել է վարորդը և ավելացվել այլ հնարավորություններ: Այս ուղեցույցով դեռ ընդգրկված չէ, բայց կարող եք ստուգել այն իմ GitHub- ում: