מד אינדוקציה באמצעות Arduino: 12 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

ובכן כאן אנו הולכים לבנות מד השראות באמצעות המיקרו -בקר Arduino. באמצעות שיטה זו אנו יכולים לחשב השראות בערך 80uH עד 15, 000uH, אך היא אמורה לפעול עבור משרנים מעט קטנים יותר או גדולים בהרבה.

שלב 1: חומרים דרושים

Ø Arduino uno/nano x 1

Ø LM393 משווה x 1

Ø 1n5819/1n4001 דיודה x 1

נגד 150 אוהם x 1

Ø 1k אוהם x 2

Ø 1uF קבל לא קוטבי x 1

Ø משרנים לא ידועים

Ø Lcd (16 x 2) x 1

Ø מודול I2C lcd x 1

Ø חוטי מגשר וכותרות

שלב 2: דרוש מכשיר

Ø קאטר

Ø מלחם

Ø אקדח דבק

שלב 3: רקע

משרן במקביל לקבל נקרא LC

מעגל. מד השראה אופייני אינו אלא מתנד LC רחב. כאשר מודדים משרן, השראות הנוספת משנה את תדירות הפלט של המתנד. ועל ידי חישוב שינוי התדר הזה, אנו יכולים להסיק את השראות בהתאם למדידה.

בקרי מיקרו איומים בניתוח אותות אנלוגיים. ה- ATMEGA328 ADC מסוגל לדגום אותות אנלוגיים במהירות 9600Hz או.1ms, שזה מהיר אך לא קרוב למה שפרויקט זה דורש. בואו קדימה ונשתמש בשבב שתוכנן במיוחד להפיכת אותות בעולם האמיתי לאותות דיגיטליים בסיסיים: משווה LM393 המתחלף מהר יותר מאשר מגבר אופטי LM741 רגיל. ברגע שהמתח במעגל ה- LC יהפוך לחיובי, ה- LM393 יצוף וניתן למשוך אותו גבוה באמצעות נגד למעלה. כאשר המתח במעגל ה- LC הופך לשלילי, ה- LM393 ימשוך את תפוקתו לקרקע. שמתי לב של- LM393 יש קיבול גבוה על התפוקה שלו, ולכן השתמשתי במשיכת התנגדות נמוכה.

אז מה שנעשה הוא להפעיל אות דופק למעגל ה- LC. במקרה זה הוא יהיה 5 וולט מהארדואינו. אנו מטעינים את המעגל לזמן מה. לאחר מכן אנו משנים את המתח מ -5 וולט ישירות ל- 0. דופק זה יגרום למעגל להדהד וליצור אות סינוסי מרופד המתנדנד בתדר התהודה. מה שעלינו לעשות הוא למדוד את התדירות הזו ובהמשך באמצעות הנוסחאות להשיג את ערך השראות.

שלב 4: נוסחאות

כידוע, התדירות של LC ckt היא:

f = 1/2*pi*(LC)^0.5

אז שינינו את המשוואה לעיל בצורה זו כדי למצוא השראות לא ידועה מהמעגל. ואז הגרסה הסופית של המשוואה היא:

L = 1/4*pi^2*f^2*C

במשוואות לעיל שבהן F הוא התדר המהדהד, C הוא קיבול ו- L הוא השראות.

שלב 5: המעגל (סכמטי ואמיתי)

שלב 6: משמעות הפונקציה PulseIn ()

קורא דופק (גבוה או נמוך) על סיכה. לדוגמה, אם הערך הוא HIGH, pulseIn () ממתין שהסיכה תעבור מ- LOW ל- HIGH, מתחילה את התזמון ואז ממתינה שהסיכה יורדת ל- LOW ומפסיקה את התזמון. מחזירה את אורך הדופק במיקרו שניות

או מוותר וחוזר 0 אם לא התקבל דופק מלא בתוך הזמן הקצוב.

העיתוי של פונקציה זו נקבע אמפירית וכנראה יראה טעויות בפולסים ארוכים יותר. עובד על פולסים מ 10 מיקרו שניות עד 3 דקות אורך.

תחביר

pulseIn (סיכה, ערך)

pulseIn (סיכה, ערך, פסק זמן)

שלב 7: פלט סידורי

בפרויקט זה אני משתמש בתקשורת טורית בקצב שידור של 9600 לצפייה בתוצאה על צג סידורי.

שלב 8: משמעות הפרויקט

Ø עשה פרויקט עשה זאת בעצמך (פרויקט DIY) כדי למצוא השראות לא ידועה עד טווח כלשהו של 100uH עד כמה אלפי uH.

Ø אם אתה מגדיל את הקיבול במעגל כמו גם את הערך המתאים שלו בקוד Arduino, אז הטווח לאיתור השראות לא ידועה יגדל במידה מסוימת.

Ø פרויקט זה נועד לתת מושג גס על מנת למצוא השראות לא ידועה.

שלב 9: מתאם תצוגת LCD סידורי I2C

מתאם תצוגה LCD סידורי I2C ממיר צג LCD מבוסס מקבילי 16 x 2 תווים ל- LCD i2C טורי שניתן לשלוט בו באמצעות 2 חוטים בלבד. המתאם משתמש בשבב PCF8574 המשמש כמרחיב קלט/פלט המתקשר עם Arduino או כל מיקרו -בקר אחר באמצעות פרוטוקול I2C. ניתן לחבר 8 תצוגות LCD לאותו אוטובוס I2C דו -חוטי כאשר לכל לוח כתובת אחרת.

מצורפת ספריית lcd I2C Arduino.

שלב 10: תמונות קצרות של הפרויקט

פלט סופי על מסך הפרויקט עם או בלי משרנים

שלב 11: קוד ארדואינו

קוד Arduino מצורף.