Kurba I - V me Arduino: 5 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:14

Vendosa të krijoj kurbën I -V të leds. Por unë kam vetëm një multimetër, kështu që krijova njehsor të thjeshtë I-V me Arduino Uno.

Nga Wiki: Një karakteristikë rrymë -tension ose kurba I -V (kurba aktuale -tension) është një marrëdhënie, e përfaqësuar zakonisht si një tabelë ose grafik, midis rrymës elektrike përmes një qarku, pajisjeje ose materiali, dhe tensionit përkatës, ose ndryshimi i mundshëm në të.

Hapi 1: Lista e materialeve

Për këtë projekt, do t'ju duhet:

Arduino Uno me kabllo USB

kabllo buke dhe duponts

leds (kam përdorur 5 mm led të kuqe dhe blu)

rezistencë rënie (rezistencë shunt) - vendosa për 200 ohm (për 5V është rryma maksimale 25 mA)

rezistorë ose potenciometër, përdor përzierje të rezistorëve - 100k, 50k, 20k, 10k, 5k, 2.2k, 1k, 500k

Hapi 2: Qarku

Qarku përbëhet nga testimi i rezistencës së shndritshme, shunt (R_drop) për matjen e rrymës. Për të ndryshuar rënien e tensionit dhe rrymën unë përdor rezistorë të ndryshëm (R_x).

Parimi bazë është:

• merrni rrymën totale I në qark
• merrni rënie të tensionit në testimin e udhëhequr Ul

Totali aktual I

Për të marrë rrymën totale, unë mat rënien e tensionit Ur në rezistencën e shuntit. Për këtë përdor kunja analoge. Unë mat tensionin:

• U1 midis GND dhe A0
• U2 midis GND dhe A2

Ndryshe nga këto tensione është rënia e barabartë e tensionit në rezistencën e shuntit: Ur = U2-U1.

Rryma totale I është: I = Ur/R_drop = Ur/250

Rënia e tensionit Ul

Për të marrë rënien e tensionit në led, unë heq U2 nga voltazhi i përgjithshëm U (i cili duhet të jetë 5V): Ul = U - U2

Hapi 3: Kodi

noton U = 4980; // tensioni midis GND dhe arduino VCC në mV = tension total

noton U1 = 0; // 1 sondë

noton U2 = 0; // sonda 2

noton Ur = 0; // rënia e tensionit në rezistencën e shuntit

noton Ul = 0; // rënie e tensionit në led

noton I = 0; // rryma totale në qark

noton R_drop = 200; // rezistenca e rezistencës së mbyllur

void setup ()

{

Serial.filloj (9600);

pinMode (A0, INPUT);

pinMode (A1, INPUT);

}

lak void ()

{

U1 = noton (analogRead (A0))/1023*U; // merrni tension midis GND dhe A0 në miliVolt

U2 = noton (analogRead (A1))/1023*U; // merrni tension midis GND dhe A1 në miliVolt

Ur = U2-U1; // rënie e tensionit në rezistencën e shuntit

I = Ur/R_drop*1000; // rryma totale në microAmps

Ul = U-U2; // rënie e tensionit në led

Serial.print ("1");

Serial.print (U1);

Serial.print ("2");

Serial.print (U2);

Serial.print ("////");

Serial.print ("rënia e tensionit në rezistencën e shuntit:");

Serial.print (Ur);

Serial.print ("rënia e tensionit në led:");

Serial.print (Ul);

Serial.print ("rryma totale:");

Serial.println (I);

// pauzë

vonesë (500);

}

Hapi 4: Testimi

Unë testoj 2 led, të kuq dhe blu. Siç mund ta shihni, blu blu ka tension të gjurit më të madh, dhe kjo është arsyeja pse bluja ka nevojë për blu të fillojë të fryjë rreth 3 Volt.

Hapi 5: Testimi i rezistencës

Unë bëj kurbën I - V për rezistencën. Siç mund ta shihni, grafiku është linear. Grafikët tregojnë se ligji i Ohmit funksionon vetëm për rezistorët, jo për led -et. Unë llogaris rezistencën, R = U/I. Matjet nuk janë të sakta në vlerën e ulët të rrymave, sepse konvertuesi analog - dixhital në Arduino ka rezolucion:

5V / 1024 = 4.8 mV dhe rrymë -> 19.2 mikroAmpra.

Unë mendoj se gabimet e matjes janë:

• Përmbajtësit e dërrasës së bukës nuk janë super kontantantë dhe bëjnë disa gabime në tension
• rezistencat e përdorura kanë rreth 5 % larmi në rezistencë
• Vlerat ADC nga leximi analog oscilatohen