ในโพสต์นี้เราจะสร้าง DC โวลต์มิเตอร์โดยใช้ Arduino ซึ่งการอ่านจะแสดงใน LCD 16x2
การออกแบบโวลต์มิเตอร์ที่เสนอสามารถอ่านได้ถึง 30V โดยมีค่าเผื่อ +/- 0.5 โวลต์ เราจะดูว่าการตั้งค่านี้ทำงานอย่างไรและสำรวจความเป็นไปได้อื่น ๆ ที่เราสามารถทำได้นอกเหนือจากการวัดแรงดันไฟฟ้า
โครงการนี้ค่อนข้างง่ายแม้แต่ผู้เริ่มต้นก็สามารถทำได้อย่างง่ายดาย แต่ต้องใช้ความระมัดระวังในการสร้างต้นแบบวงจรเนื่องจากเราจะใช้แรงดันไฟฟ้าภายนอกการเชื่อมต่อกับ Arduino ผิดพลาดอาจทำให้บอร์ดของคุณเสียหายได้
ให้คำเตือนเป็นด้านข้างมาดูกันว่ามันทำงานอย่างไร
ที่นี่เรากำลังใช้กระบวนการแปลงอนาล็อกเป็นดิจิทัล แรงดันไฟฟ้าจากแหล่งใด ๆ เป็นฟังก์ชันอะนาล็อกการอ่านที่แสดงบนจอ LCD 16x2 เป็นฟังก์ชันดิจิตอล
ความท้าทายคือการแปลงฟังก์ชันอนาล็อกเป็นฟังก์ชันดิจิทัล โชคดีที่ Arduino มีฟังก์ชันในการอ่านฟังก์ชันอนาล็อกและแปลงเป็นฟังก์ชันไม่ต่อเนื่อง
ไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino พร้อมตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอล (ADC) 10 บิต ซึ่งหมายความว่า Arduino สามารถอ่านระดับแรงดันไฟฟ้าแบบแยก 2 ^ 10 = 1024 ได้
กล่าวอีกนัยหนึ่งแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับพินอะนาล็อกของ Arduino จะถูกสุ่มตัวอย่าง 1024 ระดับแรงดันไฟฟ้าแบบไม่ต่อเนื่องเมื่อเทียบกับแรงดันอ้างอิงที่ค่าตัวอย่างจะแสดงใน LCD นี่คือหลักการที่อยู่เบื้องหลังโวลต์มิเตอร์นี้หรือโวลต์มิเตอร์แบบดิจิตอลเกือบทุกชนิด
อย่างไรก็ตาม Arduino ไม่ได้วัดแรงดันภายนอกที่ใช้โดยตรง แรงดันไฟฟ้าจะลดระดับลงด้วยความช่วยเหลือของตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าและคณิตศาสตร์บางส่วนจะทำในโปรแกรมเพื่อให้ได้การอ่านแรงดันไฟฟ้าจริง
มันทำงานอย่างไร
วงจรประกอบด้วยตัวต้านทานสองตัวจอ LCD หนึ่งตัวและ Arduino ซึ่งเป็นสมองของดิจิตอลโวลต์มิเตอร์ ตัวต้านทานสองตัวทำหน้าที่เป็นตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าโหนดของตัวแบ่งเชื่อมต่อกับขาอะนาล็อก # A0 ของ Arduino ซึ่งอ่านแรงดันไฟฟ้าอินพุต การเชื่อมต่อกราวด์ถูกสร้างขึ้นระหว่าง Arduino และแหล่งจ่ายแรงดันภายนอก
แรงดันไฟฟ้าต่ำสุดที่สามารถวัดได้โดยโวลต์มิเตอร์นี้คือ 0.1V เกณฑ์นี้ถูกกำหนดไว้ในโปรแกรมเพื่อให้อ่าน 0.00 โวลต์หลังจากตัดการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายแรงดันและไม่แสดงค่าที่อ่านได้เนื่องจากประจุไฟฟ้าสถิตรอบหัววัด
ต้นแบบของผู้แต่ง:
อย่ากลับขั้วในขณะที่วัดแรงดันไฟฟ้าจะไม่เป็นอันตรายต่อวงจร แต่จะไม่อ่านแรงดันไฟฟ้าใด ๆ และแสดง 0.00 V จนกว่าคุณจะแก้ไขขั้ว ปรับความคมชัดของจอ LCD ให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมโดยการหมุนโพเทนชิออมิเตอร์
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณไม่ใช้แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าใด ๆ ที่อาจพุ่งสูงกว่า 30V ซึ่งอาจทำให้บอร์ด Arduino ของคุณเสียหายได้ ในทางเทคนิคคุณสามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้สูงสุดของวงจรนี้โดยการเปลี่ยนค่าตัวต้านทานและแก้ไขโปรแกรม แต่สำหรับการตั้งค่าที่แสดงไว้ 30V นั้น จำกัด
สำหรับการอ่านค่าที่ถูกต้องให้เลือกตัวต้านทานคงที่ที่มีค่าความคลาดเคลื่อนต่ำสุดตัวต้านทานมีบทบาทสำคัญในการปรับเทียบการอ่านแรงดันไฟฟ้า
แผนภูมิวงจรรวม:
ความเป็นไปได้อื่น ๆ ของโวลต์มิเตอร์นี้คือเราสามารถปรับเปลี่ยนโปรแกรมให้ทำงานบางอย่างโดยอัตโนมัติได้
ตัวอย่างเช่นตรวจจับแรงดันแบตเตอรี่เต็มและถอดแบตเตอรี่ออกจากเครื่องชาร์จหรือปลดการเชื่อมต่อแบตเตอรี่หากแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าระดับแรงดันไฟฟ้าที่ตั้งไว้เป็นต้นงานเหล่านี้สามารถทำได้แม้ไม่มีจอ LCD อย่างไรก็ตามนี่เป็นเรื่องของบทความอื่น
โปรแกรม:
//--------Program developed by R.Girish---------//
#include
LiquidCrystal lcd(12,11,5,4,3,2)
int analogInput = 0
float vout = 0.0
float vin = 0.0
float R1 = 100000
float R2 = 10000
int value = 0
void setup()
{
pinMode(analogInput, INPUT)
lcd.begin(16, 2)
lcd.print('DC VOLTMETER')
Serial.begin(9600)
}
void loop()
{
value = analogRead(analogInput)
vout = (value * 5.0) / 1024
vin = vout / (R2/(R1+R2))
if (vin<0.10) {
vin=0.0
}
lcd.setCursor(0, 1)
lcd.print('INPUT V= ')
lcd.print(vin)
delay(500)
}
//--------Program developed by R.Girish---------//
โปรดตรวจสอบการอ่านค่าด้วยโวลต์มิเตอร์ / มัลติมิเตอร์ที่ดี
ก่อนหน้านี้: วงจรล็อคจุดระเบิดรถยนต์บลูทู ธ - ระบบป้องกันรถยนต์แบบไม่ใช้กุญแจ ถัดไป: วงจรสัญญาณเตือนความปลอดภัยประตูแม่เหล็กสำหรับการแจ้งเตือนหากประตูถูกเปิด
