Multimetër i mundësuar nga Arduino: 8 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Në këtë projekt, ju do të ndërtoni një voltmetër dhe një ohmmetër duke përdorur funksionin digitalRead të një Arduino. Ju do të jeni në gjendje të merrni një lexim pothuajse çdo milisekondë, shumë më të saktë se një multimetër tipik.

Së fundi, të dhënat mund të arrihen në monitorin Serial, i cili më pas mund të kopjohet në dokumente të tjera, p.sh. excel, nëse doni të analizoni të dhënat.

Për më tepër, meqenëse Arduinos tipikë janë të kufizuar në vetëm 5V, një përshtatje e qarkut të mundshëm ndarës do t'ju lejojë të ndryshoni tensionin maksimal që Arduino mund të masë.

Ekziston gjithashtu një çip ndreqës ure i përfshirë në këtë qark i cili do të lejojë që multimetri të masë jo vetëm tensionin DC, por edhe atë AC.

Furnizimet

1) 1 x Arduino nano/Arduino Uno + Kabllo lidhëse

2) 5cm x 5cm Perfboard

3) 20 x kabllo kërcyes ose tela

4) Rezistencë 1 x 1K

5) 2x rezistenca me të njëjtën vlerë (nuk ka rëndësi se cilat janë vlerat)

6) Ekran LCD 1 x 16x2 (Opsionale)

7) 1 x ndreqës ure DB107 (Mund të zëvendësohet me 4 dioda)

8) Potenciometër 1 x 100K ose 250K

9) 6 kapëse krokodili

10) 1 x Çelës shtytës i fiksuar

11) 1 x 9V bateri + kapëse lidhëse

Hapi 1: Marrja e materialeve

Shumica e artikujve mund të blihen në amazon. Ekzistojnë disa pajisje elektronike në amazon të cilat ju ofrojnë të gjithë përbërësit kryesorë siç janë rezistorët, diodat, transistorët, etj.

Ajo që kam gjetur të më japë një shpërthim për dollarin tim është në dispozicion në këtë lidhje.

Unë personalisht i kisha shumicën e përbërësve tashmë siç bëj shumë nga këto lloje të projekteve. Për shpikësit atje në Singapor, Sim Lim Tower është vendi për të shkuar për të blerë të gjithë përbërësit elektronikë. Une

rekomandoni elektronikë hapësinore, elektronike kontinentale ose pajisje elektronike Hamilton në katin e 3 -të.

Hapi 2: Kuptimi i Qarkut (1)

Qarku është në të vërtetë pak më i komplikuar nga sa mund të prisni. Ky qark përdor ndarës të mundshëm për të matur rezistencën dhe për të shtuar veçorinë e tensionit maksimal të ndryshueshëm për aspektin e voltmetrit.

Ngjashëm me atë se si një multimetër mund të masë tensionin në faza të ndryshme, 20V, 2000mV, 200mV e kështu me radhë e kështu me radhë, qarku ju lejon të ndryshoni tensionin maksimal që pajisja mund të masë.

Unë thjesht do të kaloj mbi qëllimin e përbërësve të ndryshëm.

Hapi 3: Kuptimi i Qarkut: Qëllimi i Komponentëve

1) Arduino përdoret për funksionin e tij analogRead. Kjo i lejon Arduino të masë ndryshimin e mundshëm midis kunjit analog të zgjedhur dhe kunjit të tij të tokëzimit. Në thelb tensioni në kunjin e zgjedhur.

2) Potenciometri përdoret për të ndryshuar kontrastin e ekranit LCD.

3) Duke u bazuar në atë që ekrani LCD do të përdoret për të shfaqur tensionin.

4) Dy rezistorët me të njëjtën vlerë përdoren për të krijuar ndarësin potencial për voltmetrin. Kjo do të bëjë të mundur matjen e tensioneve mbi vetëm 5V.

Oneresistor do të ngjitet në tabelën e perfit ndërsa rezistenca tjetër është e lidhur duke përdorur kapëse krokodili.

Kur doni më shumë saktësi dhe një tension maksimal prej 5V, ju do të lidhni kapëset e krokodilit së bashku pa ndonjë rezistencë në mes. Kur dëshironi një tension maksimal prej 10V ju do të lidhni rezistencën e dytë midis kapëseve të krokodilit.

4) Ndreqësi i urës përdoret për të kthyer çdo rrymë AC, ndoshta nga një dinamo, në DC. Për më tepër, tani nuk keni pse të shqetësoheni për telat pozitivë dhe negativë kur matni tensionin.

5) Rezistenca 1K përdoret për të bërë ndarësin e mundshëm për ohmmetër. Rënia e tensionit, e matur me funksionin analogRead, pasi të futet 5V në ndarësin potencial do të tregojë vlerën e rezistencës R2.

6) Çelësi i shtytjes së fiksimit po përdor për të kaluar Arduino midis modalitetit Voltmetër dhe modalitetit Ohmmeter. Kur butoni është i ndezur, vlera është 1, Arduino po mat Rezistencën. Kur butoni është i fikur, vlera është 0, Arduino po mat tensionin.

7) Janë 6 kapëse krokodili që dalin nga qarku. 2 janë sondat e tensionit, 2 janë sondat ohmmeter, dhe 2 të fundit përdoren për të ndryshuar tensionin maksimal të multimetrit.

Për të rritur tensionin maksimal në 10V, ju do të shtoni rezistencën e dytë me të njëjtën vlerë midis kapëseve të ndryshme të krokodilit maksimal. Për të mbajtur tensionin maksimal në 5V, lidhni ato kunjat e krokodilit së bashku pa ndonjë rezistencë midis tyre.

Sa herë që ndryshoni kufirin e tensionit duke përdorur rezistencën, sigurohuni që të ndryshoni vlerën e VR në kodin Arduino në vlerën e rezistencës midis kapëseve të ndryshme të krokodilit maksimal.

Hapi 4: Vendosja së bashku e qarkut

Ka disa opsione se si të bashkoni qarkun.

1) Për fillestarët, unë do të rekomandoja përdorimin e dërrasës së bukës për të ndërtuar qarkun. Isshtë shumë më pak i çrregullt sesa bashkimi, dhe do të jetë më e lehtë të korrigjosh sepse telat mund të rregullohen lehtësisht. Ndiqni lidhjet e paraqitura në imazhet marramendëse.

Në imazhin e fundit tërheqës, mund të shihni 3 palë tela portokalli të lidhur me asgjë. Ato në të vërtetë lidhen me sondat e voltmetrit, sondat e ohmmetrit dhe kunjat e tensionit maksimal që ndryshojnë. Dy të parat janë për ohmmetër. Dy të mesmet janë për voltmetrin (mund të jetë tension AC ose DC). Dhe dy të fundit janë për ndryshimin e tensionit maksimal.

2) Për individët më me përvojë, provoni të bashkoni qarkun në një dërrasë dyshemeje. Do të jetë më e përhershme dhe do të zgjasë më shumë. Lexoni dhe ndiqni skemën për udhëzime. Shtë emëruar new-doc.

3) Së fundi, ju gjithashtu mund të porositni një PCB të bërë paraprakisht nga SEEED. E tëra çfarë ju duhet të bëni është të bashkoni përbërësit. Gerberfile e nevojshme është bashkangjitur në hap.

Këtu keni një lidhje me një dosje google drive me skedarin Gerber të zipuar:

Hapi 5: Kodi për Arduino

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

float analogr2;

float analogr1;

noton VO1; / Tensioni në ndarësin potencial për qarkun që mat rezistencën

float Tensioni;

noton Rezistenca;

noton VR; / Ky është rezistenca që përdoret për të ndryshuar kufirin maksimal të voltmetrit. Mund të jetë e larmishme

float Co; / Ky është faktori me të cilin tensioni i regjistruar nga arduino duhet të shumëzohet me të për të marrë parasysh edhe rënien e tensionit nga ndarësi potencial. Shtë "koeficienti"

int Modepin = 8;

void setup ()

{

Serial.filloj (9600);

lcd.filloni (16, 2);

pinMode (Modepin, INPUT);

}

lak void () {

nëse (digitalRead (Modepin) == LART

{Residenceread (); }

tjeter

{lcd.qartë (); Leximi i tensionit (); }

}

void Resistanceread () {

analogr2 = analogRead (A2);

VO1 = 5*(analogr2/1024);

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

//Serial.println(VO1);

nëse (VO1> = 4.95)

{lcd.qartë (); lcd.print ("Nuk drejton"); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("i lidhur"); vonesë (500); }

tjeter

{//Serial.println (Rezistenca); lcd.qartë (); lcd.print ("Rezistenca:"); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print (Rezistenca); vonesë (500); }}

void Voltageread () {

analogr1 = (analogRead (A0));

//Serial.println(analogr1);

VR = 0; / Ndryshoni këtë vlerë këtu nëse keni një vlerë të ndryshme të rezistencës në vend të VR. Edhe një herë ky rezistencë është atje për të ndryshuar tensionin maksimal që multimetri juaj mund të masë. Sa më e lartë të jetë rezistenca këtu, aq më i lartë është kufiri i tensionit për Arduino.

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

//Serial.println(Co);

nëse (analogr1 <= 20)

{lcd.qartë (); Serial.println (0.00); lcd.print ("Nuk drejton"); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("i lidhur"); vonesë (500); }

tjeter

{Tensioni = (Co * (analogr1/1023)); Serial.println (Tensioni); lcd.qartë (); lcd.print ("Tensioni:"); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print (Tensioni); vonesë (500); }

}

Hapi 6: Mbështjellësja me printer 3D

1. Përveç strehimit akrilik, ky Instructables gjithashtu do të ketë një strehë të printuar 3D, e cila është pak më e qëndrueshme dhe estetike.

2. Ka një vrimë në pjesën e sipërme që LCD të futet, dhe ka edhe dy vrima në anën që sondat dhe kabllo Arduino të kalojnë.

3. Në krye, ka një vrimë tjetër katrore që kaluesi të përshtatet. Ky çelës ndryshon dikur midis ohmetrit dhe voltmetrit.

3. Ekziston një zakon në muret e brendshme të pjesës së poshtme që një fletë e trashë të rrëshqasë në mënyrë që qarku të jetë i mbyllur siç duhet edhe në pjesën e poshtme.

4. Për të siguruar panelin e pasmë, ka disa groove në faqen e tekstit ku mund të përdoret një brez gome për ta lidhur atë.

Hapi 7: Shtypja e skedarëve 3D

1. Ultimaker Cura u përdor si prerës dhe fusion360 u përdor për të dizajnuar shtresën e jashtme. Ender 3 ishte printeri 3D i përdorur për këtë projekt.

2. Skedarët.step dhe.gcode i janë bashkangjitur këtij hapi.

3. Skedari.step mund të shkarkohet nëse dëshironi të bëni disa modifikime në dizajn para se të printoni. Skedari.gode mund të ngarkohet drejtpërdrejt në printerin tuaj 3D.

4. Zorra ishte bërë nga PLA portokalli dhe u deshën rreth 14 orë për t'u printuar.

Hapi 8: Shtresë e jashtme (pa printim 3D)

1) Ju mund të çdo rast plastike të vjetër për zorrën e saj. Duke përdorur një thikë të nxehtë për të prerë hapësirat për LCD dhe butonin.

2) Për më tepër, ju mund të shikoni llogarinë time për një tjetër udhëzues ku unë përshkruaj se si të ndërtoj një kuti nga akriliku i prerë me lazer. Ju do të jeni në gjendje të gjeni një skedar svg për prestarin lazer.

3) Së fundi, ju thjesht mund të lini qarkun pa një shtresë. Do të jetë e lehtë për tu riparuar dhe modifikuar.