Moduli i sensorit të tensionit të kanalit të dyfishtë Arduino: 8 hapa

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

Kanë kaluar disa vjet që kur kam shkruar një udhëzues, po mendoja se është koha të kthehem. Unë kam dashur të ndërtoj një sensor tensioni në mënyrë që të lidhem me furnizimin me energji të stolit tim. Unë kam një furnizim me energji të ndryshueshme me dy kanale, nuk ka ekran, kështu që më duhet të përdor një voltmetër për të vendosur tensionin. Unë nuk jam një inxhinier elektrik ose programues, e bëj këtë si një hobi. Duke thënë se unë do të përshkruaj atë që do të ndërtojmë këtu dhe mund të mos jetë modeli më i mirë ose kodimi më i mirë, por unë do të bëj çmos.

Hapi 1: Rreth Projektit

Para së gjithash, ky është vetëm një model paraprak i diçkaje më të qëndrueshme dhe të besueshme, disa nga përbërësit nuk do të përfundojnë në modelin përfundimtar. Shumica e përbërësve janë zgjedhur vetëm për shkak të disponueshmërisë (i kisha në shtëpinë time) dhe jo për shkak të besueshmërisë së tyre. Ky dizajn është për një furnizim me energji 15V, por ju mund të zëvendësoni disa përbërës pasivë dhe mund ta bëni atë të funksionojë në çdo tension ose rrymë. Sensorët aktualë janë në dispozicion në 5A, 20A dhe 30A, thjesht mund të zgjidhni amperazhin dhe modifikoni kodin, e njëjta gjë me sensorin e tensionit mund të ndryshoni vlerën e rezistorëve dhe kodin për të matur tensione më të larta.

PCB nuk ka vlera të përcaktuara sepse mund të zëvendësoni komponentët pasivë për të plotësuar nevojat e furnizimit me energji elektrike. Shtë projektuar për t'u shtuar në çdo furnizim me energji elektrike.

Hapi 2: Sensorët e Tensionit

Ne do të fillojmë me sensorët e tensionit dhe sensorët aktual. Unë jam duke përdorur një Arduino Mega për të testuar qarqet dhe kodin, kështu që disa nga fillestarët si unë mund të bëjnë dhe testojnë të tyrin në fluturim në vend që të kenë nevojë të ndërtojnë të gjithë modulin në një pjatë.

Ne mund të masim vetëm 0-5 volt duke përdorur hyrjet analoge të Arduino. Në mënyrë që ne të jemi në gjendje të matim deri në 15 volt ne duhet të krijojmë një ndarës të tensionit, ndarësit e tensionit janë shumë të thjeshtë dhe mund të krijohen duke përdorur vetëm 2 rezistorë në këtë rast ne po përdorim një 30k dhe një 7.5k që do të na jepnin një raport prej 5: 1 kështu që ne mund të masim vlerat prej 0-25 volt.

Lista e Pjesëve për Sensorin e Tensionit

Rezistencat R1, R3 30k

R2, R4 Rezistenca 7.5k

Hapi 3: Sensorët aktualë

Për sensorët aktual unë do të përdor ACS712 të bërë nga Allegro. Tani gjëja e parë që duhet të përmend është se e di që këta sensorë nuk janë shumë të saktë, por është ajo që kisha në dorë kur hartova këtë modul. ACS712 është i disponueshëm vetëm në një paketë të montimit sipërfaqësor dhe është një nga shumë pak përbërësit SMD që përdoret në këtë modul.

Lista e Pjesëve të Sensorëve Aktualë

IC2, IC3 ASC712ELC-05A

Kondensator C1, C3 1nF

C2, C4 Kondensator 0.1uF

Hapi 4: Sensori i temperaturës dhe ventilatori

Vendosa të shtoj kontrollin e temperaturës në modul sepse shumica e furnizimit me energji gjenerojnë një sasi të mirë të nxehtësisë dhe ne kemi nevojë për mbrojtje nga mbinxehja. Për sensorin e temperaturës unë jam duke përdorur një HDT11 dhe për kontrollin e ventilatorit ne do të përdorim një MOSFET 2N7000 N-Channel për të drejtuar një tifoz CPU 5V. Qarku është mjaft i thjeshtë, ne duhet të aplikojmë tension në kullimin e tranzistorit dhe ne aplikojmë një tension pozitiv në portë, në këtë rast ne po përdorim daljen dixhitale të arduino për të siguruar atë tension dhe tranzistori ndizet duke lejuar që tifozi të jetë i energjizuar

Kodi është shumë i thjeshtë ne marrim një lexim të temperaturës nga sensori DHT11 nëse temperatura është më e madhe se vlera jonë e caktuar ajo vendos pinin e daljes LART HIGH dhe ventilatori ndizet. Pasi temperatura të bjerë nën temperaturën e caktuar, ventilatori fiket. Unë ndërtoj qarkun në tryezën time për të testuar kodin tim, kam bërë disa fotografi të shpejta me qelizën time, jo shumë mirë më vjen keq, por skema është e lehtë për tu kuptuar.

Lista e Pjesëve të Sensorit të Temperaturës dhe Ventilatorit

Sensori i temperaturës J2 DHT11

R8 Rezistenca 10K

J1 5V FAN

Q1 2N7000 MOSFET

Dioda D1 1N4004

R6 Rezistenca 10K

R7 47K Rezistencë

Hapi 5: Qarku i energjisë

Moduli funksionon në 5V, kështu që ne kemi nevojë për një burim të qëndrueshëm të energjisë. Unë jam duke përdorur një rregullator të tensionit L7805 për të siguruar një furnizim konstant 5V, jo shumë për të thënë për këtë qark.

Lista e Pjesëve të Qarqeve të Energjisë

1 Rregullator i Tensionit L7805

C8 Kondensator 0.33uF

C9 Kondensator 0.1uF

Hapi 6: LCD & Rezultatet Seriale

Unë projektoj modulin që do të përdoret me një LCD në mendje, por më pas vendosa të shtoj dalje serike për qëllime të korrigjimit. Unë nuk do të hyj në detaje se si të krijoj një LCD I2C sepse e kam mbuluar tashmë në një LCD të mëparshëm udhëzues I2C Mënyra e thjeshtë që shtova LEDS në linjat Tx & Rx për të treguar aktivitetin. Unë përdor një përshtatës usb në serial që lidhem me modulin, pastaj hap monitorin serik në Arduino IDE dhe mund të shoh të gjitha vlerat, sigurohuni që gjithçka po funksionon ashtu siç duhet.

Lista e Pjesëve LCD & Seriale Jashtë

LCD I2C 16x2 I2C (20x4 sipas dëshirës)

LED7, LED8 0603 LED SMD

R12, R21 1K R0603 SMD Rezistencë

Hapi 7: Programimi i ISP -së & ATMega328P

Siç e përmenda në fillim, ky modul është projektuar për t'u ndërtuar për konfigurime të ndryshme, ne duhet të shtojmë një mënyrë për të programuar ATMega328 dhe për të ngarkuar skicat tona. Ka disa mënyra për të bërë programimin e modulit, njëra prej tyre është përdorimi i një Arduino si Programues ISP si në një nga ATMega -t e mia të mëparshme Instructable Bootloading me Arduino mega.

Shënime:

- Ju nuk keni nevojë për Kondensatorin për të ngarkuar skicën e ISP -së në Arduino, ju keni nevojë për të djegur ngarkuesin dhe për të ngarkuar Skicën e tensionit_sensor.

-Në versionet më të reja të Arduino IDE ju duhet të lidhni pin 10 me pin 1 RESET të ATMega328.

Lista e Pjesëve të Qarqeve të ISP & ATMega328P

U1 ATMega328P

XTAL1 16MHz HC-49S Crsytal

C5, C6 22pf Kondensatorë

Kreu ISP1 6 Pin

R5 Rezistenca 10K

Rivendosni çelësin SMD 3x4x2 Tact

Hapi 8: Shënime dhe skedarë

Kjo ishte vetëm një mënyrë për mua për të vënë disa ide në një pajisje pune, siç e përmenda më parë është vetëm një shtesë e vogël për furnizimin me energji të stolit tim në Dual Channel. Unë kam përfshirë gjithçka që ju nevojitet për të ndërtuar modulin tuaj, të gjithë skedarët dhe skemat Eagle CAD. Unë kam përfshirë skicën Arduino, është shumë e thjeshtë dhe jam përpjekur ta bëj të lehtë kuptimin dhe modifikimin. Nëse keni ndonjë pyetje mos ngurroni të bëni, unë do të përpiqem t'u përgjigjem atyre. Ky është një projekt i hapur, sugjerimet janë të mirëseardhura. Mundohem të fus sa më shumë informacione që të mundem, por e mora vesh konkursin Arduino vonë dhe doja ta paraqisja këtë. Pjesën tjetër do ta shkruaj shumë shpejt, gjithashtu kam hequr Komponentët SMD (rezistorët dhe LED) dhe i kam zëvendësuar me përbërës TH, i vetmi Komponent SMD është sensori aktual sepse është i disponueshëm vetëm në një paketë SOIC, skedari ZIP përmban skedarë me përbërësit TH.