Arduino Nano Kullanan DC Wattmetre (0-16V/0-20A): 3 Adım

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

Merhaba arkadaşlar!!

Arduino nano kullanılarak kolayca yapılabilecek bir DC wattmetre göstermek için buradayım. Bir elektronik hobisi olarak karşılaştığım temel sorunlardan biri, yaptığım şarj devrelerine uygulanan akım ve voltaj miktarını bilmek. Bir online mağazadan bir metre almayı düşündüm ama bir arkadaşım akımı ölçerken çok büyük bir hata olduğunu söyledi.

Bu yüzden arduino kullanarak yapmayı düşündüm. Bazı modifikasyonlar yaparak pilleri otomatik kesme ile şarj etmek için de kullanılabilir.

Gereçler

1. Arduino Nano
2. ACS712 Akım sensörü 20A modülü
3. 16x2 LCD
4. 16x2 karakter LCD için I2C modülü
5. Dirençler-220k, 100k/0.4W-1Nos
6. 9V Güç kaynağı
7. Dişi başlıklar, Klemensler
8. Çizgi tahtası veya nokta tahtası
9. Bağlantı telleri

Adım 1: Şematik

Gerilim Ölçümü

Gerilimi ölçmek için basit gerilim bölücü devresini kullandım. 220K ve 100K değerinde iki direnç kullanılarak maksimum 16V gerilim ölçülebilir. Nano, analog pin A1 üzerinden yalnızca 5V'a kadar okuyabilir. Farklı voltaj seviyelerini ölçmek istiyorsanız, direnç değerlerini buna göre değiştirin.

Mevcut ölçüm

Akımı ölçmek için ACS712 akım sensör modülünü kullandım(Veri sayfası için buraya tıklayın). Farklı akım ölçümleri için üç model mevcuttur, yani 5A, 20A ve 30A. 20A modülünü kullandım. Hem AC hem de DC akımı ölçebilir ancak burada sadece DC akımı ölçmesi amaçlanmıştır.

Akımı ölçmek için şönt dirençleri ve akım yükselticilerini kullanan MAX471 ve INA219 gibi başka sensörler de vardır. ACS712 Modülü, Hall Etkisi ilkesini kullanarak akımı ölçmek için ünlü ACS712 IC'yi kullanır. Şematikte sensör modülünü direkt olarak kullanabileceğiniz modülün devresini gösterdim. Arduino nano'nun 5V beslemesinden güç alır. Modülün çıkışı analog pin A2'ye bağlanır.

LCD ve I2C modülü

Gerilimi ve akımı görüntülemek için 16x2 LCD kullandım. I2C protokolü ile nano'ya bağlanır. I2C modülü yardımıyla LCD'yi nano'ya kolayca bağlayabiliriz. LCD'yi I2C modülü olmadan da bağlayabilirsiniz. Bu durumda LCD'ye 16 bağlantı sağlamamız gerekiyor. Nano'nun analog pin A4 ve A5 pinleri I2C protokolünü destekler dolayısıyla modül bu analog pinlere bağlanır. Ayrıca, nano'dan gelen 5V beslemeden güç alıyor. LED+ ve LED- de LCD'ye bağlıdır, aslında LCD'de arka ışığı AÇMAK için iki pin daha vardır.

Son olarak, nano'ya giden güç 9V'luk bir kaynaktan sağlanır. Burada geleneksel bir 9V transformatör ve 7809 voltaj regülatörü kullanılarak düzenlenen bir köprü devresi kullandım. Her zaman 7V ile 12V arasında bir voltaj kullanın çünkü bu aralıkta doğru şekilde çalışacaktır.

2. Adım: Kodlayın

Kodlama kısmı basittir, sırasıyla voltajı ve akımı okumak için iki analog pin A1 ve A2 kullanılır. Bu değerler işlenir ve gerçek değerine dönüştürülür ve LCD'de görüntülenir.

Wattmetreyi yaptıktan sonra, standart bir multimetrede gösterilen değeri elde etmek için okumaları kalibre etmeniz gerekir. Bunun için ölçülen değere sabit bir değer eklememiz veya çıkarmamız gerekiyor.

Adım 3: Nihai Ürün

Bileşenleri yerleştirmek ve lehimlemek için bir hat kartı kullandım. Arduino ve akım sensörü, herhangi bir arıza durumunda kolayca çıkarılabilmesi veya yeniden programlanabilmesi için dişi başlıklara yerleştirilmiştir.

Tüm parçaları bağımsız bir birim olarak kullanılabilmesi için plastik bir kap içine koydum. Wattmetreye güç sağlamak için dahili bir 9V güç kaynağına sahiptir. Böylece 0-16V/0-20A arası herhangi bir güç kaynağı ile kullanılabilir.

Umarız bu wattmetreyi beğenirsiniz. Bu kesinlikle tüm gelişmekte olan elektronik meraklılarına yardımcı olacaktır.

Teşekkürler!!