Arduino Powered Multimeter: Hatua 8 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Katika mradi huu, utakuwa unaunda voltmeter na ohmmeter kwa kutumia kazi ya dijiti ya kusoma ya Arduino. Utaweza kupata usomaji karibu kila millisecond, sahihi zaidi kuliko multimeter ya kawaida.

Mwishowe, data inaweza kupatikana kwenye mfuatiliaji wa serial, ambayo inaweza kunakiliwa kwenye hati zingine, n.k. bora, ikiwa unataka kuchambua data.

Kwa kuongezea, kwa kuwa Arduino kawaida ni mdogo kwa 5V tu, mabadiliko ya mzunguko wa mgawanyiko utakuruhusu kubadilisha kiwango cha juu cha voltage ambacho Arduino inaweza kupima.

Kuna pia chip ya kurekebisha daraja iliyoingizwa kwenye mzunguko huu ambayo itaruhusu multimeter kupima sio tu voltage ya DC lakini pia voltage ya AC.

Vifaa

1) 1 x Arduino nano / Arduino Uno + cable inayounganisha

2) 5cm x 5cm Perfboard

3) nyaya za waya za 20 x au waya

4) 1 x 1K kupinga

5) vipinzani 2x vya thamani sawa (haijalishi maadili ni yapi)

6) 1 x 16x2 LCD skrini (Hiari)

7) 1 x DB107 rectifier daraja (Inaweza kubadilishwa na diode 4)

8) 1 x 100K au 250K potentiometer

9) sehemu 6 za mamba

10) 1 x Kubadilisha kushinikiza kubadili

11) 1 x 9V betri + kipande cha kiunganishi

Hatua ya 1: Kupata Vifaa

Vitu vingi vinaweza kununuliwa mbali na amazon. Kuna vifaa kadhaa vya umeme kwenye amazon ambavyo vinakupa vifaa vyote vya msingi kama vile vipingaji, diode, transistors, nk.

Yule ambaye nimepata kunipa bang kwa pesa yangu inapatikana kwenye kiunga hiki.

Binafsi nilikuwa na vifaa vingi tayari kama ninafanya aina nyingi za miradi. Kwa wavumbuzi huko nje huko Singapore, Sim Lim Tower ndio mahali pa kwenda kununua vifaa vyote vya elektroniki. Mimi

Pendekeza vifaa vya elektroniki vya anga, umeme wa Bara, au vifaa vya elektroniki vya Hamilton kwenye ghorofa ya 3.

Hatua ya 2: Kuelewa Mzunguko (1)

Mzunguko ni ngumu kidogo kuliko unavyotarajia. Mzunguko huu hutumia wagawanyiko wanaoweza kupima upinzani na kuongeza huduma ya voltage ya kiwango cha juu inayobadilika kwa kipengele cha voltmeter.

Sawa na jinsi multimeter inaweza kupima voltage katika hatua anuwai, 20V, 2000mV, 200mV na kadhalika, mzunguko hukuruhusu kutofautisha kiwango cha juu cha kifaa kinachoweza kupima.

Nitaenda tu kwa madhumuni ya vifaa anuwai.

Hatua ya 3: Kuelewa Mzunguko: Kusudi la Vipengele

1) Arduino hutumiwa kwa kazi yake ya kusoma ya Analog. Hii inaruhusu Arduino kupima tofauti inayowezekana kati ya pini ya analog iliyochaguliwa na pini yake ya ardhini. Kwa kweli voltage kwenye pini iliyochaguliwa.

2) Potentiometer hutumiwa kutofautisha tofauti ya skrini ya LCD.

3) Kujenga juu ya kwamba skrini ya LCD itatumika kuonyesha voltage.

4) Vipinzani viwili vya thamani sawa hutumiwa kuunda mgawanyiko wa voltmeter. Hii itafanya iwezekane kupima viwango juu ya 5V tu.

Oneresistor itauzwa kwenye bodi ya manukato wakati kizuizi kingine kimeunganishwa kwa kutumia klipu za mamba.

Unapotaka usahihi zaidi na kiwango cha juu cha 5V, ungeunganisha sehemu za mamba pamoja bila kipingamizi chochote kati. Wakati unataka voltage ya juu ya 10V ungeunganisha kipinga cha pili kati ya sehemu za mamba.

4) Kurekebisha daraja hutumiwa kugeuza AC yoyote ya sasa, labda kutoka dynamo, kuingiaDC. Kwa kuongezea, sasa sio lazima kuwa na wasiwasi juu ya waya mzuri na hasi wakati wa kupima voltage.

5) Kinzani ya 1K hutumiwa kutengeneza mgawanyiko wa ohmmeter. Kushuka kwa voltage, kupimwa na kazi ya Analog Read, baada ya 5V kuingizwa kwenye mgawanyiko unaowezekana kutaonyesha thamani ya kipinga R2.

6) Kitufe cha kushinikiza kinatumia kubadili Arduino kati ya hali ya Voltmeter na hali ya Ohmmeter. Wakati kitufe kimewashwa, thamani ni 1, Arduino inapima Upinzani. Wakati kifungo kimezimwa, thamani ni 0, Arduino inapima Voltage.

7) Kuna sehemu 6 za mamba zinazotoka kwenye mzunguko. 2 ni shida za voltage, 2 ni ohmmeterprobes, na 2 za mwisho hutumiwa kutofautisha voltage ya juu ya multimeter.

Ili kuongeza kiwango cha juu cha voltage hadi 10V, ungeongeza kipinga cha pili sawa cha thamani kati ya sehemu tofauti za mamba. Ili kuweka voltage ya kiwango cha juu kwa 5V, unganisha pini hizo za mamba pamoja bila kipingamizi chochote kati yao.

Wakati wowote unapobadilisha kikomo cha voltage kwa kutumia kontena, hakikisha ubadilishe thamani ya VR katika nambari ya Arduino kwa thamani ya kupinga kati ya sehemu tofauti za mamba.

Hatua ya 4: Kuweka Pamoja Mzunguko

Kuna chaguzi kadhaa juu ya jinsi ya kuweka mzunguko.

1) Kwa Kompyuta, ningependekeza kutumia ubao wa mkate kujenga mzunguko. Ni mbaya sana kuliko kutengenezea, na itakuwa rahisi kurekebisha kwa sababu waya zinaweza kubadilishwa kwa urahisi. Fuata maunganisho yaliyoonyeshwa kwenye picha za kuchoma.

Katika picha ya mwisho ya kuchoma, unaweza kuona jozi 3 za waya za machungwa zimeunganishwa na chochote. Wale huunganisha kwenye saruji za voltmeter, probes za ohmmeter, na pini tofauti za voltage. Juu mbili ni za ohmmeter. Ya kati ni ya voltmeter (inaweza kuwa voltage ya AC au DC). Na mbili za chini ni za kutofautisha kiwango cha juu cha voltage.

2) Kwa watu wenye ujuzi zaidi, jaribu kuuza mzunguko kwenye ubao. Itakuwa ya kudumu zaidi na itadumu zaidi. Soma na ufuate mpango kwa mwongozo. Imeitwa new-doc.

3) Mwishowe, unaweza pia kuagiza PCB iliyotengenezwa tayari kutoka kwa SEEED. Yote ambayo italazimika kuifanya iweze kuuza vifaa. Gerberfile muhimu imeambatanishwa katika hatua.

Hapa kuna kiunga cha folda ya gari ya google na faili iliyofungwa ya Gerber:

Hatua ya 5: Nambari ya Arduino

# pamoja na LiquidCrystal LCD (12, 11, 5, 4, 3, 2);

kuelea analogr2;

kuelea analogr1;

kuelea VO1; Voltage kwa mgawanyiko unaowezekana kwa mzunguko ambao hupima upinzani

kuelea Voltage;

Kuelea Upinzani;

kuelea VR; / Hii ni kontena ambayo hutumiwa kubadilisha kiwango cha juu cha voltmeter. Inaweza kuwa anuwai

kuelea Co; / Hii ndio sababu ambayo voltage iliyorekodiwa na arduino inapaswa kuzidishwa na pia kuhesabu kupungua kwa voltage kutoka kwa mgawanyaji anayeweza. Ni "mgawo"

int Modepin = 8;

kuanzisha batili ()

{

Kuanzia Serial (9600);

lcd kuanza (16, 2);

pinMode (Modepin, INPUT);

}

kitanzi batili () {

ikiwa (digitalRead (Modepin) == JUU)

{Usomaji wa upinzani (); }

mwingine

{lcd.safi (); Usomaji wa voltage (); }

}

Utupu wa Upinzani () {

analogr2 = analog Soma (A2);

VO1 = 5 * (analogr2 / 1024);

Upinzani = (2000 * VO1) / (1- (VO1 / 5));

//Serial.println (VO1);

ikiwa (VO1> = 4.95)

{lcd.safi (); lcd.print ("Haiongozi"); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("imeunganishwa"); kuchelewesha (500); }

mwingine

{//Serial.println (Upinzani); lcd wazi (); lcd.print ("Upinzani:"); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print (Upinzani); kuchelewesha (500); }}

Utupu wa Voltage () {

analogr1 = (AnalogSoma (A0));

//Serial.println (analogr1);

VR = 0; / Badili thamani hii hapa ikiwa una tofauti ya nafasi ya kupinga badala ya VR. Mara nyingine tena kipinga hiki kiko ili kubadilisha voltage ya juu ambayo multimeter yako inaweza kupima. Juu ya upinzani hapa, juu ya kikomo cha voltage kwa Arduino.

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

//Serial.println(Co);

ikiwa (analogr1 <= 20)

{lcd.safi (); Serial.println (0.00); lcd.print ("Haiongozi"); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("imeunganishwa"); kuchelewesha (500); }

mwingine

{Voltage = (Co * (analogr1 / 1023)); Serial.println (Voltage); lcd wazi (); lcd.print ("Voltage:"); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print (Voltage); kuchelewesha (500); }

}

Hatua ya 6: Kesi na Printa ya 3D

1. Mbali na nyumba ya akriliki, Maagizo haya pia yataonyesha nyumba iliyochapishwa ya 3D, ambayo ni ya kudumu zaidi na ya kupendeza.

2. Kuna shimo juu kwa LCD kutoshea, na pia kuna mashimo mawili kwa upande wa uchunguzi na kebo ya Arduino kupitia.

3. Juu, kuna shimo lingine la mraba kwa swichi kutoshea. Kubadili hii ni ile inayobadilika mara moja kati ya ohmmeter na voltmeter.

3. Kuna gombo kwenye kuta za ndani za chini kwa kipande cha kadi nyembamba kuteleza ili mzunguko uwe umefungwa vizuri hata chini.

4. Ili kupata jopo la nyuma, kuna viboreshaji kadhaa kwenye uso wa maandishi ambapo mkanda wa mpira unaweza kutumiwa kuifunga.

Hatua ya 7: Faili za Uchapishaji za 3D

1. Ultimaker Cura ilitumika kama kipasuli na fusion360 ilitumika kubuni kifuniko. Ender 3 ilikuwa printa ya 3D iliyotumika kwa mradi huu.

2. Faili za.step na.gcode zimeambatanishwa na hatua hii.

3. Faili ya.step inaweza kupakuliwa ikiwa unataka kufanya mabadiliko kwenye muundo kabla ya kuchapisha. Faili ya.gcode inaweza kupakiwa moja kwa moja kwenye printa yako ya 3D.

4. Kesi hiyo ilitengenezwa na PLA ya machungwa na ilichukua masaa 14 kuchapisha.

Hatua ya 8: Kesi (bila Uchapishaji wa 3D)

1) Unaweza kesi yoyote ya zamani ya plastiki kwa casing yake. Kutumia kisu cha moto kukata nafasi za LCD na kitufe.

2) Kwa kuongezea, unaweza kuangalia akaunti yangu kwa mwingine anayeweza kufundishwa ambapo ninaelezea jinsi ya kujenga sanduku kutoka kwa akriliki iliyokatwa na laser. Utaweza kupata faili ya svg kwa mkataji wa laser.

3) Mwishowe, unaweza kuondoka tu bila mzunguko. Itakuwa rahisi kutengeneza na kurekebisha.