Arduino kétcsatornás feszültségérzékelő modul: 8 lépés

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

Néhány év telt el azóta, hogy megírtam egy tanulságosat, úgy gondoltam, itt az ideje, hogy visszatérjek. Feszültségérzékelőt akartam építeni, hogy csatlakoztathassam a pad tápegységéhez. Van egy kétcsatornás változó tápegységem, nincs kijelzője, ezért voltmérőt kell használnom a feszültség beállításához. Nem vagyok villamosmérnök vagy programozó, ezt hobbiból csinálom. Miután elmondtam, hogy leírom, mit fogunk itt építeni, és lehet, hogy nem a legjobb tervezés vagy a legjobb kódolás, de mindent megteszek.

1. lépés: A projektről

Először is ez csak egy előzetes tervezet valami stabilabb és megbízhatóbb dologhoz, egyes alkatrészek nem kerülnek a végleges kivitelbe. A legtöbb összetevőt csak a rendelkezésre állás (a házamban volt) miatt választottuk ki, és nem a megbízhatóságuk miatt. Ez a kialakítás 15 V -os tápegységre vonatkozik, de néhány passzív alkatrészt kicserélhet, és bármilyen feszültséggel vagy árammal működtetheti. Az áramérzékelők 5A, 20A és 30A változatban kaphatók, csak válassza ki az áramerősséget és módosítsa a kódot, ugyanez a helyzet a feszültségérzékelővel megváltoztathatja az ellenállások értékét és a kódot a nagyobb feszültségek méréséhez.

A NYÁK -nak nincsenek beállított értékei, mert a passzív alkatrészeket lecserélheti a tápegység igényeinek megfelelően. Úgy tervezték, hogy bármilyen tápegységhez hozzáadható legyen.

2. lépés: Feszültségérzékelők

Kezdjük a feszültség- és áramérzékelőkkel. Egy Arduino Mega -t használok az áramkörök és a kód tesztelésére, így néhány kezdő, mint én, menet közben készítheti el és tesztelheti a sajátját, ahelyett, hogy az egész modult kenyérsütő táblára kellene építenie.

Csak 0-5 voltot tudunk mérni az Arduino analóg bemeneteivel. Annak érdekében, hogy képesek legyünk akár 15 volt mérésére is, létre kell hoznunk egy feszültségosztót, a feszültségosztók nagyon egyszerűek, és csak 2 ellenállás használatával hozhatók létre, ebben az esetben egy 30k -t és egy 7,5k -t használunk, 5: 1 arány, így 0-25 volt értékeket tudunk mérni.

Feszültségérzékelő alkatrészlistája

R1, R3 30k ellenállások

R2, R4 7.5k ellenállások

3. lépés: Áramérzékelők

A jelenlegi érzékelőkhöz az Allegro által készített ACS712 -et fogom használni. Most az első dolog, amit meg kell említenem, hogy tudom, hogy ezek az érzékelők nem túl pontosak, de ez volt a kezemben a modul tervezésekor. Az ACS712 csak felületre szerelhető csomagban kapható, és egyike azon kevés SMD komponenseknek, amelyeket ebben a modulban használnak.

Az aktuális érzékelő alkatrészek listája

IC2, IC3 ASC712ELC-05A

C1, C3 1nF kondenzátor

C2, C4 0,1uF kondenzátor

4. lépés: Hőmérséklet -érzékelő és ventilátor

Úgy döntöttem, hogy hozzáadom a hőmérséklet -szabályozást a modulhoz, mert a legtöbb tápegység jó mennyiségű hőt termel, és szükségünk van a túlmelegedés elleni védelemre. A hőmérséklet-érzékelőhöz HDT11-et használok, a ventilátor vezérléséhez pedig 2N7000 N-csatornás MOSFET-et fogunk használni 5 V-os CPU-ventilátor meghajtásához. Az áramkör meglehetősen egyszerű, feszültséget kell adnunk a tranzisztor leeresztésére, és pozitív feszültséget kell alkalmazni a kapura, ebben az esetben az arduino digitális kimenetét használjuk, hogy biztosítsuk ezt a feszültséget, és a tranzisztor bekapcsol, lehetővé téve a ventilátor bekapcsolását energikus.

A kód nagyon egyszerű: a DHT11 érzékelő hőmérsékletét leolvassuk, ha a hőmérséklet magasabb, mint a beállított érték, akkor a kimeneti csapot HIGH állítja be, és a ventilátor bekapcsol. Amint a hőmérséklet a beállított hőmérséklet alá süllyed, a ventilátor kikapcsol. Felépítem az áramkört a kenyérszememen, hogy teszteljem a kódomat, néhány gyors képet készítettem a cellámmal, nem túl jó sajnálom, de a vázlat könnyen érthető.

Hőmérséklet érzékelő és ventilátor alkatrészek listája

J2 DHT11 hőmérséklet érzékelő

R8 10K ellenállás

J1 5V VENTILÁTOR

Q1 2N7000 MOSFET

D1 1N4004 dióda

R6 10K ellenállás

R7 47K ellenállás

5. lépés: Főáramkör

A modul 5V -ról működik, ezért stabil áramforrásra van szükségünk. L7805 feszültségszabályozót használok, hogy állandó 5V -os tápellátást biztosítsak, erről az áramkörről nem sokat kell mondani.

Főáramkör alkatrészek listája

1 L7805 feszültségszabályozó

C8 0.33uF kondenzátor

C9 0,1uF kondenzátor

6. lépés: LCD és soros kimenetek

A modult úgy terveztem, hogy LCD -t használjak, de aztán úgy döntöttem, hogy soros kimenetet adok hozzá a hibakereséshez. Nem fogom részletezni az I2C LCD beállítását, mert már leírtam egy korábbi, utasítható I2C LCD kijelzőn. Az egyszerű módja annak, hogy LED -eket adtam a Tx & Rx sorokhoz, hogy megmutassam a tevékenységet. USB -soros adaptert használok, amelyet a modulhoz csatlakoztatok, majd megnyitom a soros monitort az Arduino IDE -ben, és látom az összes értéket, és győződjön meg arról, hogy minden megfelelően működik.

LCD és soros kimeneti alkatrészek listája

I2C 16x2 I2C LCD (20x4 opcionális)

LED7, LED8 0603 SMD LED

R12, R21 1K R0603 SMD ellenállás

7. lépés: ISP programozás és ATMega328P

Mint már az elején említettem, ez a modul különböző konfigurációkhoz készült, hozzá kell adnunk egy módot az ATMega328 programozásához és a vázlatok feltöltéséhez. A modul programozásának számos módja van, az egyik az, hogy egy Arduino -t használok internetszolgáltató programozóként, mint az egyik korábbi Instructable Bootloading ATMega -ban az Arduino mega segítségével.

Megjegyzések:

- Nincs szüksége a kondenzátorra, hogy betöltse az internetszolgáltató vázlatát az Arduino -ra, hanem a rendszerindító betöltéséhez és a feszültségérzékelő vázlat feltöltéséhez.

-Az Arduino IDE újabb verzióinál a 10 -es tűt kell csatlakoztatni az ATMega328 1 -es RESET -hez.

ISP és ATMega328P áramköri alkatrészek listája

U1 ATMega328P

XTAL1 16MHz HC-49S Crsytal

C5, C6 22pf kondenzátorok

ISP1 6 tűs fejléc

R5 10K ellenállás

Állítsa vissza a 3x4x2 Tact SMD kapcsolót

8. lépés: Jegyzetek és fájlok

Ez csak egy módszer volt arra, hogy néhány ötletet egy működő eszközbe helyezzek, mint ahogy korábban említettem, csak egy kis kiegészítés a kétcsatornás pad tápegységhez. Tartalmaztam mindent, ami a saját modul felépítéséhez szükséges, az összes Eagle CAD fájlt és vázlatot. Beillesztettem az Arduino vázlatot, nagyon egyszerű, és megpróbáltam megkönnyíteni annak megértését és módosítását. Ha bármilyen kérdése van, tegye fel bátran, megpróbálok válaszolni rájuk. Ez egy nyitott projekt, várjuk a javaslatokat. Próbálok minél több információt megadni, de későn értesültem az Arduino versenyről, és ezt el akartam küldeni. A többit hamarosan megírom, eltávolítottam az SMD alkatrészeket (ellenállásokat és LED -eket), és kicseréltem őket TH komponensekre, az egyetlen SMD komponens az aktuális érzékelő, mert csak SOIC csomagban érhető el, a ZIP fájl tartalmazza a fájlokat a TH komponensekkel.