Једноставним познавањем круга Ардуино и делитеља напона, можемо претворити Ардуино у дигитални волтметар и можемо мерити улазни напон помоћу Ардуина и ЛЦД екрана 16к2.
Ардуино има неколико аналогних улазних пинова који се повезују са аналогно-дигиталним претварачем (АДЦ) унутар Ардуина. Ардуино АДЦ је десетобитни претварач, значи да ће се излазна вредност кретати од 0 до 1023. Ову вредност ћемо добити употребом функције аналогРеад () . Ако знате референтни напон, лако можете израчунати напон присутан на аналогном улазу. За израчунавање улазног напона можемо користити коло делитеља напона. Овде сазнајте више о АДЦ-у у Ардуину.
Измерени напон се приказује на дисплеју са течним кристалима (ЛЦД) димензија 16к2. Такође смо приказали напон у серијском монитору Ардуино ИДЕ-а и потврдили измерени напон помоћу Мултиметра.
Потребан хардвер:
- Ардуино уно
- ЛЦД 16к2 (екран са течним кристалима)
- Отпорник од 100 к ома
- Отпорник од 10 к ома
- Потенциометар од 10 к ома
- плоча за хлеб
- краткоспојне жице
Круг делиоца напона:
Пре него што уђемо у овај круг Ардуино волтметра, хајде да разговарамо о кругу делитеља напона.
Раздјелник напона је отпорни круг и приказан је на слици. У овој отпорној мрежи имамо два отпорника. Као што је приказано на слици, Р1 и Р2 који имају 10к и 100к охма. Средња тачка гране узима се за мерење као анолог улаз за Ардуино. Пад напона на Р2 назива се Воут, то је подељени напон нашег кола.
Формуле:
Користећи познату вредност (две вредности отпорника Р1, Р2 и улазни напон), у доњој једначини можемо заменити израчунавање излазног напона.
Воут = Вин (Р2 / Р1 + Р2)
Ова једначина наводи да је излазни напон директно пропорционалан улазном напону и односу Р1 и Р2.
Применом ове једначине у Ардуино коду може се лако извести улазни напон. Ардуино може мерити само улазни напон једносмерне струје од + 55в. Другим речима, када мери 55В, аналогни пин Ардуино-а биће на свом максималном напону од 5В, тако да је безбедно мерити унутар ове границе. Овде је вредност отпорника Р2 и Р1 подешена на 100000 и 10000, односно у омјеру 100: 10.
Кружни дијаграм и везе:
Веза за овај Ардуино дигитални волтметар је једноставна и приказана је на шеми доле:
Пин ДБ4, ДБ5, ДБ6, ДБ7, РС и ЕН ЛЦД-а су директно повезани са пинима Д4, Д5, Д6, Д7, Д8, Д9 Ардуино Уно
Средишња тачка два отпорника Р1 и Р2, која чини коло делиоца напона, повезана је на Ардуино пин А0. Док су друга 2 краја повезана на улазни волт (напон који се мери) и гнд.
Објашњење кодирања:
Потпуни Ардуино код за мерење једносмерног напона дат је у доњем делу кода. Код је једноставан и лако се може разумети.
Главни део кода је претварање и мапирање датог улазног напона у приказани излазни напон уз помоћ горе дате једначине Воут = Вин (Р2 / Р1 + Р2). Као што је раније поменуто, Ардуино АДЦ излазна вредност кретаће се од 0 до 1023, а максимални излазни напон Ардуино је 5в, тако да морамо да помножимо аналогни улаз на А0 до 5/1024 да бисмо добили стварни напон.
воид лооп () {инт аналогвалуе = аналогРеад (А0); темп = (аналогвалуе * 5,0) / 1024,0; // ФОРМУЛА КОРИСТЕНА ЗА ПРЕТВАРАЊЕ НАПОНА инпут_волт = темп / (р2 / (р1 + р2));
Овде смо приказали измерену вредност напона на ЛЦД-у и серијском монитору Ардуина. Дакле, овде се у коду Сериал.принтлн користи за штампање вредности на серијском монитору, а лцд.принт се користи за штампање вредности на ЛЦД-у 16к2 .
Сериал.принт ("в ="); // исписује вредност напона у серијском монитору Сериал.принтлн (инпут_волт); лцд.сетЦурсор (0, 1); лцд.принт ("Волтаге ="); // исписује вредност напона на ЛЦД екрану лцд.принт (инпут_волтаге);
Тако можемо лако израчунати једносмерни напон користећи Ардуино. Погледајте видео испод за демонстрацију. Тешко је израчунати наизменични напон помоћу Ардуина, то можете проверити овде.