„Arduino“varomas multimetras: 8 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Šiame projekte jūs kursite voltmetrą ir ommetrą naudodami „Arduino“„digitalRead“funkciją. Galėsite gauti rodmenis beveik kiekvieną milisekundę, daug tiksliau nei įprastas multimetras.

Galiausiai duomenis galima pasiekti serijiniame monitoriuje, kurį vėliau galima nukopijuoti į kitus dokumentus, pvz. „Excel“, jei norite analizuoti duomenis.

Be to, kadangi tipiniai „Arduinos“yra tik 5 V įtampos, pritaikius potencialų skirstytuvą, bus galima pakeisti maksimalią įtampą, kurią gali išmatuoti „Arduino“.

Į šią grandinę taip pat įtrauktas tilto lygintuvo lustas, kuris leis multimetrui išmatuoti ne tik nuolatinę, bet ir kintamosios srovės įtampą.

Prekės

1) 1 x „Arduino nano“/„Arduino Uno +“jungiamasis kabelis

2) 5 cm x 5 cm perfboard

3) 20 x jungiamųjų kabelių ar laidų

4) 1 x 1K rezistorius

5) 2x tos pačios vertės rezistoriai (nesvarbu, kokios yra vertės)

6) 1 x 16x2 LCD ekranas (pasirinktinai)

7) 1 x DB107 tilto lygintuvas (galima pakeisti 4 diodais)

8) 1 x 100K arba 250K potenciometras

9) 6 krokodilo spaustukai

10) 1 x fiksavimo jungiklis

11) 1 x 9 V baterija + jungties spaustukas

1 žingsnis: Medžiagų įsigijimas

Daugumą prekių galima įsigyti ne „Amazon“. „Amazon“yra keletas elektronikos rinkinių, kuriuose yra visi pagrindiniai komponentai, tokie kaip rezistoriai, diodai, tranzistoriai ir kt.

Tas, kurį radau, kad spėčiau už pinigus, yra šioje nuorodoje.

Aš asmeniškai jau turėjau daugumą komponentų, nes darau daug tokio tipo projektų. Išradėjams Singapūre „Sim Lim Tower“yra ta vieta, kur galima nusipirkti visus elektroninius komponentus. Aš

rekomenduoti kosminę elektroniką, „Continental“elektroniką arba „Hamilton“elektroniką 3 aukšte.

2 žingsnis: Supraskite grandinę (1)

Grandinė iš tikrųjų yra šiek tiek sudėtingesnė, nei galite tikėtis. Ši grandinė naudoja galimus skirstytuvus, kad išmatuotų varžą ir pridėtų kintamos didžiausios įtampos funkciją voltmetro aspektui.

Panašiai kaip multimetras gali matuoti įtampą įvairiais etapais, 20V, 2000mV, 200mV ir pan., Grandinė leidžia keisti maksimalią įtampą, kurią prietaisas gali išmatuoti.

Aš tiesiog aptarsiu įvairių komponentų paskirtį.

3 žingsnis: grandinės supratimas: komponentų paskirtis

1) „Arduino“naudojama jo „analogRead“funkcijai. Tai leidžia „Arduino“išmatuoti galimą skirtumą tarp pasirinkto analoginio kaiščio ir jo įžeminimo kaiščio. Iš esmės įtampa ties pasirinktu kaiščiu.

2) Potenciometras naudojamas LCD ekrano kontrastui keisti.

3) Remiantis tuo, kad LCD ekranas bus naudojamas įtampai rodyti.

4) Du tos pačios vertės rezistoriai naudojami voltmetro potencialo dalikliui sukurti. Tai leis išmatuoti didesnę nei 5 V įtampą.

Oneresistorius bus lituojamas ant perf plokštės, o kitas rezistorius prijungtas naudojant krokodilo spaustukus.

Jei norite daugiau tikslumo ir maksimalios 5 V įtampos, krokodilo spaustukus sujungsite be jokio rezistoriaus. Kai norite, kad maksimali įtampa būtų 10 V, antrąjį rezistorių prijungtumėte tarp krokodilo spaustukų.

4) Tilto lygintuvas naudojamas bet kokiai kintamosios srovės srovei, galbūt iš dinamo, paversti nuolatine. Be to, matuojant įtampą dabar nereikia jaudintis dėl teigiamų ir neigiamų laidų.

5) 1K rezistorius naudojamas potencialiam ommetro dalikliui gaminti. Įtampos kritimas, išmatuotas naudojant analogRead funkciją, įvedus 5V į potencialo daliklį, parodys R2 rezistoriaus vertę.

6) Užrakto stumiamasis jungiklis naudojamas „Arduino“perjungimui tarp voltmetro režimo ir ommetro režimo. Kai mygtukas įjungtas, vertė yra 1, „Arduino“matuoja pasipriešinimą. Kai mygtukas yra išjungtas, vertė yra 0, „Arduino“matuoja įtampą.

7) Iš grandinės išeina 6 krokodilo spaustukai. 2 yra įtampos zondai, 2 yra ommetro zondai, o paskutiniai 2 naudojami maksimaliai multimetro įtampai keisti.

Norėdami padidinti maksimalią įtampą iki 10 V, pridėkite antrą tos pačios vertės rezistorių tarp kintančių maksimalių krokodilo spaustukų. Norėdami išlaikyti maksimalią 5 V įtampą, prijunkite tuos krokodilo kaiščius be jokio rezistoriaus.

Kai keičiate įtampos ribą naudodami rezistorių, būtinai pakeiskite „Arduino“kodo VR vertę į rezistoriaus vertę tarp kintančių maksimalių krokodilo spaustukų.

4 žingsnis: grandinės sujungimas

Yra keletas variantų, kaip surinkti grandinę.

1) Pradedantiesiems aš rekomenduočiau grandinei sukurti naudoti duonos lentą. Tai daug mažiau netvarkinga nei litavimas, o derinti bus lengviau, nes laidus galima lengvai sureguliuoti. Vadovaukitės jungtimis, pavaizduotomis gniuždančiuose vaizduose.

Paskutiniame frizingame vaizde galite pamatyti 3 poras oranžinių laidų, prijungtų prie nieko. Jie iš tikrųjų jungiasi prie voltmetro zondų, ommetro zondų ir didžiausios įtampos kintančių kaiščių. Viršutiniai du yra skirti ommetrui. Viduriniai du yra skirti voltmetrui (gali būti kintamosios arba nuolatinės įtampos). Apatiniai du yra skirti maksimaliai įtampai keisti.

2) Patyrusiems asmenims pabandykite lituoti grandinę ant perforatoriaus. Jis bus pastovesnis ir truks ilgiau. Perskaitykite ir vadovaukitės schema. Jis pavadintas new-doc.

3) Galiausiai taip pat galite užsisakyti iš anksto paruoštą PCB iš SEEED. Viskas, ką jums reikia padaryti, tai lituoti komponentus. Žingsnyje pridedamas reikiamas Gerberfile.

Čia yra nuoroda į „Google“disko aplanką su suglaudintu „Gerber“failu:

5 žingsnis: „Arduino“kodas

#įtraukti „LiquidCrystal lcd“(12, 11, 5, 4, 3, 2);

plūdės analogas2;

plūdės analogas1;

plūdė VO1; / Įtampa per potencialų grandinės skirstytuvą, kuris matuoja varžą

plūdės įtampa;

atsparumas plūdėms;

plūdės VR; / Tai yra rezistorius, naudojamas pakeisti didžiausią voltmetro ribą. Jis gali būti įvairus

plūdė Co; / Tai yra veiksnys, pagal kurį reikia padauginti arduino užregistruotą įtampą, kad būtų atsižvelgta ir į įtampos sumažėjimą iš potencialaus daliklio. Tai yra „koeficientas“

int Modepinas = 8;

negaliojanti sąranka ()

{

Serial.begin (9600);

LCD. pradžia (16, 2);

pinMode (Modepin, INPUT);

}

void loop () {

if (digitalRead (Modepin) == HIGH)

{Resistanceread (); }

Kitas

{lcd.clear (); Įtampos rodmuo (); }

}

void Resistanceread () {

analogr2 = analogRead (A2);

VO1 = 5*(analogas2/1024);

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

// Serija.println (VO1);

jei (VO1> = 4,95)

{lcd.clear (); lcd.print („Neveda“); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("prijungtas"); vėlavimas (500); }

Kitas

{//Serial.println(Resistance); lcd.clear (); lcd.print ("Pasipriešinimas:"); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print (pasipriešinimas); vėlavimas (500); }}

void Voltageread () {

analogas1 = (analoginis skaitymas (A0));

//Serial.println(analogr1);

VR = 0; / Pakeiskite šią vertę čia, jei vietoj VR turite kitokią rezistoriaus vertę. Šis rezistorius dar kartą keičia maksimalią įtampą, kurią gali išmatuoti jūsų multimetras. Kuo didesnis pasipriešinimas, tuo didesnė „Arduino“įtampos riba.

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

//Serial.println(Co);

jei (analogas1 <= 20)

{lcd.clear (); Serijinis.println (0,00); lcd.print („Neveda“); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("prijungtas"); vėlavimas (500); }

Kitas

{Įtampa = (Co * (analogas1/1023)); Serial.println (įtampa); lcd.clear (); lcd.print ("Įtampa:"); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print (įtampa); vėlavimas (500); }

}

6 žingsnis: korpusas su 3D spausdintuvu

1. Be akrilo korpuso, šioje instrukcijoje taip pat bus 3D spausdintas korpusas, kuris yra šiek tiek patvaresnis ir estetiškesnis.

2. Viršuje yra skylė skystųjų kristalų ekranui įdėti, o šone taip pat yra dvi angos zondams ir „Arduino“kabeliui.

3. Viršuje yra dar viena kvadratinė skylė, kurioje jungiklis gali tilpti. Šis jungiklis keičia vieną kartą tarp ommetro ir voltmetro.

3. Dugno vidinėse sienelėse yra griovelis, į kurį stumdomas storas kortelės gabalas, kad grandinė būtų tinkamai uždaryta net apačioje.

4. Norėdami pritvirtinti galinį skydelį, teksto paviršiuje yra pora griovelių, prie kurių galima pririšti guminę juostelę.

7 žingsnis: 3D spausdinimo failai

1. „Ultimaker Cura“buvo naudojamas kaip pjaustyklė, o „fusion360“- korpusui suprojektuoti. „Ender 3“buvo šiam projektui naudojamas 3D spausdintuvas.

2. Prie šio veiksmo pridedami.step ir.gcode failai.

3.. Step failą galima atsisiųsti, jei prieš spausdindami norite šiek tiek pataisyti dizainą.. Gcode failą galima įkelti tiesiai į 3D spausdintuvą.

4. Korpusas pagamintas iš oranžinės spalvos PLA ir atspausdintas apie 14 valandų.

8 žingsnis: korpusas (be 3D spausdinimo)

1) Galite įdėti bet kokį seną plastikinį dėklą. Karštu peiliu iškirpkite skystųjų kristalų ekrano ir mygtuko angas.

2) Be to, mano paskyroje galite rasti kitą pamokomą dalyką, kuriame aprašysiu, kaip sukurti dėžutę iš lazeriu supjaustyto akrilo. Galėsite rasti svg failą lazeriniam pjaustytuvui.

3) Galiausiai galite tiesiog palikti grandinę be korpuso. Tai bus lengva pataisyti ir modifikuoti.