פרויקט מד כוח DIY באמצעות Arduino Pro Mini: 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

מבוא

שלום, קהילת האלקטרוניקה! היום אציג בפניכם פרויקט המאפשר לכם למדוד את המתח והזרם של מכשיר ולהציג אותו יחד עם ערכי ההספק והאנרגיה. מדידת זרם/מתח אם רצית למדוד מתח וזרם של מעגל עם Arduino, ההליך די פשוט קדימה. אתה משתמש בכניסה האנלוגית למדידת המתח על פני העומס ומשתמש ב- shunt למדידת הזרם באמצעות ירידת המתח של הנגד shunt. כעת, שיטה זו היא גסה למדי, והיא פועלת רק עבור מתח בתוך 0-5 V, וה- ADC של הארדואינו המשמש לקריאת ירידת המתח של הנגד מעט לא מדויק למדידת מאות mV בלבד אשר יירד לרוחב התורן. למרבה המזל, ישנם מודולים בחוץ, אשר הופכים את חיינו לקלים יותר. עבור פרויקט זה, אשתמש ב- INA219 IC, המשתמש בנגד 0.1R כשאנט ויכול למדוד מתח עד 32V, ויש לו טווח זרם של 0-3.2A. IC זה מציע ממשק I2C, לתקשר עם ה- Arduino, ועל ידי לימוד גליון הנתונים, אנו יכולים להשתמש בפקודות ספציפיות על ממשק I2C, על מנת לקרוא את ערכי המתח והזרם. יש לנו שוב מזל כי אנחנו לא צריכים לעבור את הצרה הזו. ישנן ספריות מ- Adafruit אותן ניתן להוריד ולהשתמש בפונקציות מוכנות מראש לקריאת המתח והזרם | לחץ כאן להורדת הספרייה

שלב 1: תצוגת OLED

הרכיב הבא בו אשתמש הוא תצוגה. כך אנו יכולים למעשה להציג את הערכים שאנו מודדים. אני עובד עם צג OLED בגודל 96 אינץ 'זה זמן מה וזה עובד יפה. אנו יכולים להשתמש בספריית Adafruit שכבר נוצרה שוב כדי לשלוח נתונים שברצוננו להציג בתצוגה | לחץ כאן להורדת ספריית Adafruit | תזדקק גם לספריית AdFruit GFX.

שלב 2: קורא כרטיסי SD

כעת, כדי להשלים את הפרויקט הזה, נוסיף רכיב אחרון. קורא כרטיסי מיקרו SD, על מנת לאחסן את הנתונים הנמדדים כקובצי טקסט, משם תוכל להעתיק אותם לתוכנית כמו Excel כדי ליצור עלילות נראות ולחשב את הכוח והאנרגיה המשמשת, על ידי הכפלת הזרם והמתח עם זמן בהתאמה.

מודול זה מתקשר באמצעות ממשק SPI, המשתמש גם בפקודות לכתיבה/קריאת נתונים. מודול זה אינו תואם 5V, ולכן איננו יכולים פשוט לחבר אותו לממשק Arduino מכיוון שה- 5V יהרוס את שבב ה -3.3V. לשם כך יצרתי מחיצות מתח מנגדים כדי להוריד את אותות 5V לאותות 3.3V מתאימים לשבב (קווי MOSI, CS ו- CLK בהתאמה ולהוריד את 5V ל -3.3V כדי להפעיל את המודול).

שלב 3: תרשים סכמטי:

לבסוף, אנו מתכנתים את הארדואינו באמצעות ספריית Adafruit עבור מודול INA219, כדי לקרוא את ערכי המתח והזרם. יתר על כן, אנו מכפילים את הזרם עם המתח על מנת להשיג את הכוח המשמש. לאחר מכן, אנו יכולים להשתמש בפונקציה milis () כדי לאחסן את הזמן שחלף, ולהכפיל אותו בכוח, על מנת לחשב את האנרגיה שהייתה בשימוש. עבור קורא כרטיסי ה- SD, השתמשתי בספריית "SdFat", מכיוון שספריות ה- SD הרגילות מארדואינו לא עבדו כל כך טוב | לחץ כאן להורדת ספריית Sdfat

אתה יכול להפעיל את הלוח באמצעות שקע DC ועל ידי הפעלת מתח בין 7 ל -12 וולט לארדואינו, המניע את שאר הרכיבים באמצעות ה- 5 V VCC.

שלב 4: PCB הגיע:

נותן חסות לפרויקט הזה

נותן החסות לפרויקט זה הוא PCBGOGO אשר סיפק לנו 10 PCB עבור הפרויקט הזה. PCBGOGO מייצרים מחשבי PCB באיכות גבוהה תוך זמן קצר מאוד ומספקים אותם גם מהר מאוד. לכן, אם אתה חושב להפוך את הפרויקט שלך למקצועי, אל תהסס להעלות את קבצי Gerber שלך ל- PCBGOGO כדי לקבל 10 PCB במחיר נמוך מאוד.

שלב 5: הפגנת וידיאו של פרויקט

www.electronicslovers.com/2019/03/diy-power-meter-project-by-using-arduino-pro-mini.html