Arduino Powered Multimetre: 8 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Bu projede, bir Arduino'nun digitalRead işlevini kullanarak bir voltmetre ve ohmmetre oluşturacaksınız. Neredeyse her milisaniyede bir, tipik bir multimetreden çok daha hassas bir okuma elde edebileceksiniz.

Son olarak, verilere Seri monitörden erişilebilir ve daha sonra diğer belgelere kopyalanabilir, örn. Excel, verileri analiz etmek istiyorsanız.

Ek olarak, tipik Arduino'lar sadece 5V ile sınırlı olduğundan, potansiyel bölücü devrenin bir uyarlaması, Arduino'nun ölçebileceği maksimum voltajı değiştirmenize izin verecektir.

Bu devreye dahil edilmiş bir köprü doğrultucu çipi de multimetrenin sadece DC voltajını değil aynı zamanda AC voltajını da ölçmesine olanak tanır.

Gereçler

1) 1 x Arduino nano/Arduino Uno + Bağlantı kablosu

2) 5cm x 5cm Perfboard

3) 20 x atlama kablosu veya teli

4) 1 x 1K direnç

5) Aynı değerde 2x direnç (değerlerin ne olduğu önemli değil)

6) 1 x 16x2 LCD ekran (Opsiyonel)

7) 1 x DB107 köprü doğrultucu (4 diyot ile değiştirilebilir)

8) 1 x 100K veya 250K potansiyometre

9) 6 timsah klipsi

10) 1 x Mandallı basmalı anahtar

11) 1 x 9V pil + bağlantı klipsi

Adım 1: Malzemelerin Edinilmesi

Çoğu ürün amazon'dan satın alınabilir. Amazon'da dirençler, diyotlar, transistörler vb. gibi tüm temel bileşenleri sağlayan birkaç elektronik kiti vardır.

Bana paranın karşılığını verdiğini bulduğum kişi bu bağlantıda mevcut.

Bu tür projelerin birçoğunu yaptığım gibi, bileşenlerin çoğuna zaten sahiptim. Singapur'daki mucitler için Sim Lim Tower, tüm elektronik bileşenleri satın almak için gidilecek yer. ben

3. katta Uzay elektroniği, Kıta elektroniği veya Hamilton elektroniği tavsiye edin.

Adım 2: Devreyi Anlamak (1)

Devre aslında beklediğinizden biraz daha karmaşık. Bu devre, direnci ölçmek için potansiyel bölücülerden yararlanır ve voltmetre yönü için değişken maksimum voltaj özelliği ekler.

Bir multimetrenin 20V, 2000mV, 200mV vb. gibi çeşitli aşamalardaki voltajı nasıl ölçebildiğine benzer şekilde, devre, cihazın ölçebileceği maksimum voltajı değiştirmenize izin verir.

Sadece çeşitli bileşenlerin amacının üzerinden geçeceğim.

Adım 3: Devreyi Anlamak: Bileşenlerin Amacı

1) Arduino, analogRead işlevi için kullanılır. Bu, Arduino'nun seçilen analog pin ile topraklama pini arasındaki potansiyel farkı ölçmesini sağlar. Esasen seçilen pimdeki voltaj.

2) Potansiyometre, LCD ekranın kontrastını değiştirmek için kullanılır.

3) Bunun üzerine, voltajı görüntülemek için LCD ekran kullanılacaktır.

4) Voltmetre için potansiyel bölücü oluşturmak için aynı değerdeki iki direnç kullanılır. Bu, sadece 5V üzerindeki voltajları ölçmeyi mümkün kılacaktır.

Diğer direnç timsah klipsleri kullanılarak bağlanırken, bir direnç mükemmel panoya lehimlenecektir.

Daha fazla hassasiyet ve maksimum 5V voltaj istediğinizde, timsah klipslerini aralarında herhangi bir direnç olmadan birbirine bağlarsınız. Maksimum 10V voltaj istediğinizde, ikinci direnci timsah klipsleri arasına bağlarsınız.

4) Köprü doğrultucu, herhangi bir AC akımını, belki bir dinamodan DC'ye dönüştürmek için kullanılır. Ek olarak, voltajı ölçerken artık pozitif ve negatif kablolar hakkında endişelenmenize gerek yok.

5) 1K direnç, ohmmetre için potansiyel bölücü yapmak için kullanılır. Potansiyel bölücüye 5V girildikten sonra analogRead işlevi tarafından ölçülen voltaj düşüşü, R2 direncinin değerini gösterecektir.

6) Mandallı basmalı anahtar, Arduino'yu Voltmetre modu ve Ohmmetre modu arasında değiştirmek için kullanılıyor. Düğme açıkken değer 1'dir, Arduino Direnci ölçüyor. Düğme kapalıyken değer 0'dır, Arduino Voltajı ölçüyor.

7) Devreden çıkan 6 adet timsah klipsi vardır. 2'si voltaj sondaları, 2'si ohmmetre sondalarıdır ve son 2'si multimetrenin maksimum voltajını değiştirmek için kullanılır.

Maksimum voltajı 10V'a yükseltmek için, değişen maksimum timsah klipsleri arasına aynı değerdeki ikinci direnci eklersiniz. Maksimum voltajı 5V'da tutmak için, bu timsah pimlerini aralarında herhangi bir direnç olmadan birbirine bağlayın.

Direnci kullanarak voltaj limitini değiştirirken, Arduino kodundaki VR değerini, değişen maksimum timsah klipsleri arasındaki direnç değerine değiştirdiğinizden emin olun.

Adım 4: Devreyi Birleştirme

Devrenin nasıl bir araya getirileceğine dair birkaç seçenek var.

1) Yeni başlayanlar için devreyi oluşturmak için breadboard'u kullanmanızı tavsiye ederim. Lehimlemeye göre çok daha az dağınıktır ve teller kolayca ayarlanabildiğinden hata ayıklamak daha kolay olacaktır. Fritzing görsellerinde gösterilen bağlantıları takip edin.

Son fritzing görüntüsünde, 3 çift turuncu kablonun hiçbir şeye bağlı olmadığını görebilirsiniz. Bunlar aslında voltmetre problarına, ohmmetre problarına ve maksimum voltaj değişen pinlere bağlanır. İlk ikisi ohmmetre içindir. Ortadaki ikisi voltmetre içindir (AC veya DC voltajı olabilir). Ve alttaki ikisi maksimum voltajı değiştirmek içindir.

2) Daha deneyimli kişiler için devreyi bir perfboard üzerine lehimlemeyi deneyin. Daha kalıcı ve daha uzun ömürlü olacaktır. Rehberlik için şemayı okuyun ve izleyin. Yeni-doc olarak adlandırılır.

3) Son olarak, SEEED'den önceden hazırlanmış bir PCB de sipariş edebilirsiniz. Tek yapmanız gereken bileşenleri lehimlemek. Gerekli Gerberfile adıma eklenmiştir.

İşte sıkıştırılmış Gerber dosyasının bulunduğu bir google sürücü klasörüne bağlantı:

Adım 5: Arduino için Kod

#LiquidCrystal lcd (12, 11, 5, 4, 3, 2);

yüzer analogr2;

yüzer analogr1;

yüzer VO1; \Direnci ölçen devre için potansiyel bölücüdeki voltaj

şamandıra Gerilimi;

şamandıra Direnci;

yüzer VR; \Bu, voltmetrenin maksimum limitini değiştirmek için kullanılan dirençtir. Çeşitli olabilir

şamandıra Co; \Bu, potansiyel bölücüden voltajdaki düşüşü de hesaba katmak için arduino tarafından kaydedilen voltajın çarpılması gereken faktördür. Bu "katsayı"

int Modepin = 8;

geçersiz kurulum()

{

Seri.başla(9600);

lcd.başla(16, 2);

pinMode (Modepin, GİRİŞ);

}

boşluk döngüsü () {

if(digitalRead(Modepin) == YÜKSEK)

{ Resistanceread(); }

Başka

{ lcd.clear(); Voltaj okuma(); }

}

geçersiz Resistanceread() {

analogr2 = analogRead(A2);

VO1 = 5*(analogr2/1024);

Direnç = (2000*VO1)/(1-(VO1/5));

//Serial.println(VO1);

eğer (VO1 >=4.95)

{ lcd.clear(); lcd.print("İlgili değil"); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("bağlı"); gecikme(500); }

Başka

{ //Serial.println(Direnç); lcd.clear(); lcd.print("Direnç:"); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print(Direnç); gecikme(500); } }

void Voltageread() {

analogr1 = (analogRead(A0));

//Serial.println(analogr1);

VR = 0; \VR yerine farklı bir direnç değeriniz varsa bu değeri buradan değiştirin. Bir kez daha bu direnç, multimetrenizin ölçebileceği maksimum voltajı değiştirmek için orada. Buradaki direnç ne kadar yüksek olursa, Arduino için voltaj limiti o kadar yüksek olur.

Co = 5/(1000/(1000+VR));

//Serial.println(Co);

if (analogr1 <=20)

{ lcd.clear(); Seri.println(0.00); lcd.print("İlgili değil"); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("bağlı"); gecikme(500); }

Başka

{Voltaj = (Co * (analogr1/1023)); Serial.println(Voltaj); lcd.clear(); lcd.print("Gerilim:"); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print(Voltaj); gecikme(500); }

}

Adım 6: 3D Yazıcı ile Muhafaza

1. Akrilik muhafazanın yanı sıra, bu Eğitilebilir Kitaplar, biraz daha dayanıklı ve estetik olan 3D baskılı bir muhafazaya da sahip olacaktır.

2. LCD'nin sığması için üstte bir delik vardır ve ayrıca probların ve Arduino kablosunun geçmesi için yanda iki delik vardır.

3. Üstte, anahtarın sığabileceği başka bir kare delik vardır. Bu anahtar, ohmmetre ve voltmetre arasında bir kez değişen anahtardır.

3. Alt iç duvarlarda kalın bir kart parçasının kayması için bir oluk vardır, böylece devre alttan bile düzgün bir şekilde kapatılır.

4. Arka paneli sabitlemek için, metin yüzünde, onu bağlamak için bir lastik bandın kullanılabileceği birkaç oyuk vardır.

Adım 7: Dosyaları 3B Yazdırma

1. Dilimleyici olarak Ultimaker Cura ve kasayı tasarlamak için fusion360 kullanıldı. Ender 3, bu proje için kullanılan 3D yazıcıydı.

2..step ve.gcode dosyalarının her ikisi de bu adıma eklenmiştir.

3. Baskıdan önce tasarımda bazı düzenlemeler yapmak isterseniz.step dosyası indirilebilir..gcode dosyası doğrudan 3D yazıcınıza yüklenebilir.

4. Muhafaza turuncu PLA'dan yapılmıştır ve basılması yaklaşık 14 saat sürmüştür.

Adım 8: Muhafaza (3D Baskı olmadan)

1) Kasası için herhangi bir eski plastik kasa yapabilirsiniz. LCD ve düğme için yuvaları kesmek için sıcak bir bıçak kullanma.

2) Ek olarak, lazerle kesilmiş akrilikten bir kutunun nasıl yapıldığını açıkladığım başka bir talimat için hesabıma göz atabilirsiniz. Lazer kesici için bir svg dosyası bulabileceksiniz.

3) Son olarak, devreyi kasa olmadan bırakabilirsiniz. Onarılması ve değiştirilmesi kolay olacaktır.