DC Wattmeter sử dụng Arduino Nano (0-16V / 0-20A): 3 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Xin chào các bạn!!

Tôi ở đây để chỉ cho bạn một wattmeter DC có thể được tạo ra dễ dàng bằng cách sử dụng Arduino nano. Một trong những vấn đề chính mà tôi phải đối mặt với tư cách là một người yêu thích đồ điện tử là biết lượng dòng điện và điện áp được áp dụng trên các mạch sạc mà tôi đã thực hiện. Tôi đã nghĩ đến việc mua một mét từ một cửa hàng trực tuyến, nhưng một người bạn của tôi nói với tôi rằng nó đang có một sai số lớn khi đo dòng điện.

Vì vậy, tôi đã nghĩ đến việc chế tạo nó bằng arduino.it cũng có thể được sử dụng để sạc pin với chế độ tự động ngắt bằng cách thực hiện một số sửa đổi.

Quân nhu

1. Arduino Nano
2. ACS712 Mô-đun cảm biến dòng điện 20A
3. LCD 16x2
4. Mô-đun I2C cho màn hình LCD 16x2 ký tự
5. Điện trở-220k, 100k / 0.4W-1Nos
6. Nguồn điện 9V
7. Tiêu đề nữ, Khối đầu cuối
8. Bảng dòng hoặc bảng chấm
9. Kết nối dây

Bước 1: Sơ đồ

Đo điện thế

Để đo điện áp, tôi đã sử dụng mạch phân áp đơn giản. Dùng hai điện trở có giá trị 220K và 100K có thể đo được hiệu điện thế cực đại là 16V. Nano chỉ có thể đọc tối đa 5V thông qua chân tương tự A1. Nếu bạn muốn đo các mức điện áp khác nhau thì hãy thay đổi các giá trị điện trở cho phù hợp.

Đo lường hiện tại

Để đo dòng điện, tôi đã sử dụng mô-đun cảm biến hiện tại ACS712 (Nhấp vào đây để xem biểu dữ liệu). Nó có sẵn trong ba kiểu cho các phép đo hiện tại khác nhau, tức là 5A, 20A và 30A. Tôi đã sử dụng mô-đun 20A. Nó có thể đo cả dòng AC và DC nhưng ở đây nó chỉ dùng để đo dòng DC.

Có những cảm biến khác như MAX471 và INA219 sử dụng điện trở shunt và bộ khuếch đại dòng điện để đo dòng điện. Mô-đun ACS712 sử dụng IC ACS712 nổi tiếng để đo dòng điện bằng nguyên tắc Hiệu ứng Hall. Trong sơ đồ, tôi đã chỉ ra mạch của mô-đun mà bạn có thể sử dụng trực tiếp mô-đun cảm biến. Nó được cấp nguồn từ nguồn 5V từ Arduino nano. Đầu ra của mô-đun được kết nối với chân tương tự A2.

Mô-đun LCD và I2C

Để hiển thị điện áp và dòng điện, tôi đã sử dụng màn hình LCD 16x2. Nó được kết nối với nano thông qua giao thức I2C. Với sự trợ giúp của mô-đun I2C, chúng ta có thể dễ dàng kết nối màn hình LCD với nano. Bạn cũng có thể kết nối màn hình LCD mà không cần mô-đun I2C. Trong trường hợp đó, chúng tôi phải cung cấp 16 kết nối với màn hình LCD. Chân tương tự A4 và A5 chân nano hỗ trợ giao thức I2C do đó mô-đun được kết nối với các chân tương tự này. Ngoài ra, nó được cấp nguồn từ nguồn cung cấp 5V từ nano. Đèn LED + và LED- cũng được kết nối với màn hình LCD, thực tế có thêm hai chân trên màn hình LCD để BẬT đèn nền.

Cuối cùng, nguồn điện cho nano được cung cấp từ nguồn điện 9V. Ở đây tôi đã sử dụng một máy biến áp 9V truyền thống và một mạch cầu được điều chỉnh bằng cách sử dụng bộ điều chỉnh điện áp 7809. Luôn sử dụng điện áp từ 7V đến 12V vì trong phạm vi này, nó sẽ hoạt động chính xác.

Bước 2: Mã

Phần mã hóa rất đơn giản, hai chân analog A1 và A2 dùng để đọc điện áp và dòng điện tương ứng. Các giá trị này được xử lý và chuyển đổi thành giá trị thực của nó và nó được hiển thị trên màn hình LCD.

Sau khi tạo watt kế, bạn cần hiệu chỉnh số đọc để nhận được giá trị hiển thị trong đồng hồ vạn năng tiêu chuẩn. Để làm được điều đó, chúng ta cần cộng hoặc trừ một giá trị không đổi khỏi giá trị đo được.

Bước 3: Sản phẩm cuối cùng

Tôi đã sử dụng một bảng mạch để đặt và hàn các thành phần. Arduino và cảm biến hiện tại được đặt trên các tiêu đề cái để có thể dễ dàng gỡ bỏ hoặc lập trình lại nó trong trường hợp có bất kỳ sự cố nào.

Tôi đã đặt tất cả các bộ phận bên trong một hộp nhựa để nó có thể được sử dụng như một bộ phận độc lập. Nó có một nguồn điện 9V sẵn có để cung cấp năng lượng cho wattmeter. Vì vậy, nó có thể được sử dụng với bất kỳ nguồn điện nào được đánh giá từ 0-16V / 0-20A.

Hy vọng bạn thích wattmeter này. Điều này chắc chắn sẽ giúp ích cho tất cả những người đam mê điện tử mới chớm nở.

Cảm ơn bạn!!