Arduino hajtású multiméter: 8 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Ebben a projektben voltmérőt és ohmmérőt fog építeni egy Arduino digitalRead funkciójával. Szinte minden ezredmásodperc alatt leolvasható lesz, sokkal pontosabb, mint egy tipikus multiméter.

Végül az adatok elérhetők a Soros monitoron, amelyek aztán másolhatók más dokumentumokra, pl. excel, ha elemezni szeretné az adatokat.

Továbbá, mivel a tipikus Arduino -k csak 5 V -ra vannak korlátozva, a potenciális elosztó áramkör adaptációja lehetővé teszi az Arduino által mérhető maximális feszültség megváltoztatását.

Az áramkörbe egy híd egyenirányító chip is be van építve, amely lehetővé teszi a multiméter számára, hogy ne csak egyenfeszültséget, hanem váltakozó feszültséget is mérjen.

Kellékek

1) 1 x Arduino nano/Arduino Uno + csatlakozó kábel

2) 5cm x 5cm perfboard

3) 20 x áthidaló kábel vagy vezeték

4) 1 x 1K ellenállás

5) 2x azonos értékű ellenállás (nem számít, hogy milyen értékek)

6) 1 x 16x2 LCD képernyő (opcionális)

7) 1 db DB107 híd egyenirányító (4 diódával helyettesíthető)

8) 1 x 100K vagy 250K potenciométer

9) 6 krokodilcsipesz

10) 1 x reteszelő nyomógomb

11) 1 x 9V -os akkumulátor + csatlakozókapocs

1. lépés: Az anyagok beszerzése

A legtöbb termék megvásárolható az Amazonon. Van néhány elektronikai készlet az Amazon -on, amelyek az összes alapvető összetevőt biztosítják, például ellenállásokat, diódákat, tranzisztorokat stb.

Az egyik, amelyről úgy találtam, hogy durranni fog a pénzemért, ezen a linken érhető el.

Személy szerint én rendelkeztem a legtöbb összetevővel, mivel sok ilyen típusú projektet végzek. A szingapúri feltalálók számára a Sim Lim Tower az a hely, ahol minden elektronikus alkatrész megvásárolható. én

ajánlja a Space elektronikát, a Continental elektronikát vagy a Hamilton elektronikát a 3. emeleten.

2. lépés: Az áramkör megértése (1)

Az áramkör valójában kissé bonyolultabb, mint gondolná. Ez az áramkör a potenciális elválasztókat használja az ellenállás mérésére, és hozzáadja a voltmérő aspektusának a változó maximális feszültséget.

Hasonlóan ahhoz, ahogyan egy multiméter képes mérni a feszültséget különböző szakaszokban, 20V, 2000mV, 200mV stb., És így tovább, az áramkör lehetővé teszi az eszköz által mérhető maximális feszültség változtatását.

Csak áttekintem a különböző összetevők célját.

3. lépés: Az áramkör megértése: Az alkatrészek célja

1) Az Arduino -t analóg olvasási funkciójához használják. Ez lehetővé teszi az Arduino számára, hogy megmérje a potenciális különbséget a kiválasztott analóg és a földelt csap között. Lényegében a kiválasztott csap feszültsége.

2) A potenciométer az LCD képernyő kontrasztjának megváltoztatására szolgál.

3) Ebből kiindulva az LCD képernyőt fogják használni a feszültség megjelenítésére.

4) A két azonos értékű ellenállás a potenciométer potenciálosztójának létrehozására szolgál. Ez lehetővé teszi az 5 V feletti feszültség mérését.

Az Oneresistor forrasztva lesz a perf boardra, míg a másik ellenállás krokodilcsipeszekkel van csatlakoztatva.

Ha nagyobb pontosságot és 5 V -os feszültséget szeretne, akkor a krokodilcsipeszeket összekapcsolja anélkül, hogy ellenállás lenne közöttük. Ha 10 V maximális feszültséget szeretne, akkor a második ellenállást a krokodilcsipeszek közé köti.

4) A híd egyenirányító segítségével bármilyen váltakozó áramot, esetleg dinamóból, egyenáramúvá alakítanak. Ezenkívül a feszültség mérésekor most nem kell aggódnia a pozitív és negatív vezetékek miatt.

5) Az 1K ellenállást az ohmmérő potenciálosztójának elkészítésére használják. A feszültségcsökkenés, amelyet az analogRead funkcióval mértek, miután az 5V -ot bemeneti a potenciálosztóba, jelzi az R2 ellenállás értékét.

6) A reteszelő nyomógomb az Arduino kapcsolására szolgál a voltmérő és az ohmmérő üzemmód között. Amikor a gomb be van kapcsolva, az érték 1, az Arduino az ellenállást méri. Ha a gomb ki van kapcsolva, az érték 0, az Arduino méri a feszültséget.

7) 6 krokodilcsipesz jön ki az áramkörből. 2 a feszültségszonda, 2 az ohmmérő szonda, az utolsó 2 pedig a multiméter maximális feszültségének változtatására szolgál.

A maximális feszültség 10 V -ra történő növeléséhez a második azonos értékű ellenállást kell hozzáadnia a változó maximális krokodilcsipeszek közé. Ahhoz, hogy a maximális feszültséget 5 V -on tartsa, kösse össze ezeket a krokodilcsapokat, ellenállás nélkül.

Amikor az ellenállás segítségével megváltoztatja a feszültséghatárt, győződjön meg arról, hogy az Arduino kód VR értékét az ellenállás értékére változtatja a változó maximális krokodilcsipeszek között.

4. lépés: Az áramkör összeállítása

Van néhány lehetőség az áramkör összeállítására.

1) Kezdőknek azt javaslom, hogy használja a kenyérlemezt az áramkör felépítéséhez. Sokkal kevésbé rendetlen, mint a forrasztás, és könnyebb lesz a hibakeresés, mert a vezetékek könnyen beállíthatók. Kövesse a frizurás képeken látható csatlakozásokat.

Az utolsó frizurás képen 3 pár narancssárga vezeték látható a semmihez csatlakoztatva. Ezek valójában a voltmérő szondákhoz, ohmmérő szondákhoz és a maximális feszültség változó csapjaihoz csatlakoznak. A felső kettő az ohmmérőre vonatkozik. A középső kettő a voltmérőre vonatkozik (lehet váltakozó vagy egyenáramú feszültség). Az alsó kettő pedig a maximális feszültség változtatására szolgál.

2) Tapasztaltabb személyek számára próbálja meg forrasztani az áramkört egy perfboardra. Állandóbb lesz és tovább tart. Olvassa el és kövesse a sémát útmutatásként. Új-dokinak hívják.

3) Végül megrendelhet egy előre elkészített NYÁK-t a SEEED-től. Mindössze annyit kell tennie, hogy felforrasztja az alkatrészeket. A szükséges Gerberfile a lépésben csatolva van.

Itt található egy link a Google meghajtó mappájához a tömörített Gerber-fájllal:

5. lépés: Az Arduino kódja

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

úszó analóg2;

úszó analóg1;

úszó VO1; / Feszültség az ellenállást mérő áramkör potenciális osztóján

úszó feszültség;

úszó ellenállás;

úszó VR; / Ez az ellenállás a voltmérő maximális határértékének megváltoztatására szolgál. Változatos lehet

float Co; / Ez az a tényező, amellyel meg kell szorozni az arduino által rögzített feszültséget, hogy figyelembe vegyék a potenciálosztóból származó feszültség csökkenését is. Ez az "együttható"

int Modepin = 8;

üres beállítás ()

{

Sorozat.kezdet (9600);

lcd. kezdet (16, 2);

pinMode (Modepin, INPUT);

}

void loop () {

if (digitalRead (Modepin) == HIGH)

{Resistanceread (); }

más

{lcd.clear (); Feszültségolvasás (); }

}

void Resistanceread () {

analóg2 = analógRead (A2);

VO1 = 5*(analóg2/1024);

Ellenállás = (2000*VO1)/(1- (VO1/5));

// Sorozat.println (VO1);

ha (VO1> = 4,95)

{lcd.clear (); lcd.print ("Nem vezet"); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("csatlakoztatva"); késleltetés (500); }

más

{//Serial.println(Resistance); lcd.clear (); lcd.print ("Ellenállás:"); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print (ellenállás); késleltetés (500); }}

void Voltageread () {

analóg1 = (analóg olvasás (A0));

//Serial.println(analogr1);

VR = 0; / Itt változtassa meg ezt az értéket, ha a VR helyett más ellenállásérték van. Ez az ellenállás ismét arra szolgál, hogy megváltoztassa a multiméter maximális feszültségét. Minél nagyobb az ellenállás itt, annál magasabb az Arduino feszültséghatára.

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

//Serial.println(Co);

ha (analóg1 <= 20)

{lcd.clear (); Soros.println (0,00); lcd.print ("Nem vezet"); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("csatlakoztatva"); késleltetés (500); }

más

{Feszültség = (Co * (analóg1/1023)); Soros.println (feszültség); lcd.clear (); lcd.print ("Feszültség:"); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print (feszültség); késleltetés (500); }

}

6. lépés: Ház 3D nyomtatóval

1. Az akril házon kívül ez az utasítás 3D nyomtatott házat is tartalmaz, amely valamivel tartósabb és esztétikusabb.

2. Van egy lyuk a tetején az LCD beillesztéséhez, és két lyuk is van az oldalon, hogy a szondák és az Arduino kábel átjussanak.

3. A tetején van egy másik négyzet alakú lyuk, amelybe a kapcsoló beilleszthető. Ez a kapcsoló az egyszeri váltás az ohmmérő és a voltmérő között.

3. Az alsó belső falakon egy horony van, ahová egy vastag kártyadarab csúszik, így az áramkör még alul is megfelelően le van zárva.

4. A hátsó panel rögzítéséhez néhány horony található a szöveglapon, ahol gumiszalaggal lehet felkötni.

7. lépés: 3D nyomtatási fájlok

1. Az Ultimaker Cura -t szeletelőként, a fusion360 -at pedig a burkolat tervezésére használták. Az Ender 3 volt a 3D nyomtató, amelyet ebben a projektben használtak.

2. A.step és a.gcode fájlokat is csatolták ehhez a lépéshez.

3. A.step fájl letölthető, ha nyomtatás előtt módosítani szeretne a rajzon. A.gcode fájl közvetlenül feltölthető a 3D nyomtatóra.

4. A burkolat narancssárga PLA -ból készült, és körülbelül 14 órát vett igénybe a nyomtatás.

8. lépés: Burkolat (3D nyomtatás nélkül)

1) Bármilyen régi műanyag tokot készíthet a burkolatához. Forró késsel vágja ki az LCD és a gomb nyílásait.

2) Ezen kívül megnézheti a fiókomban egy másik utasítást, ahol leírom, hogyan kell dobozt építeni lézervágott akrilból. Meg fogja találni a svg fájlt a lézervágóhoz.

3) Végül elhagyhatja az áramkört burkolat nélkül. Könnyű lesz javítani és módosítani.