Modul Sensor Voltan Saluran Dual Arduino: 8 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Sudah beberapa tahun sejak saya menulis arahan, saya berfikir bahawa sudah waktunya untuk kembali. Saya ingin membina sensor voltan supaya saya dapat menyambung ke bekalan kuasa bangku saya. Saya mempunyai bekalan kuasa pemboleh ubah dua saluran, ia tidak mempunyai paparan jadi saya harus menggunakan voltmeter untuk menetapkan voltan. Saya bukan jurutera elektrik atau pengaturcara, saya melakukan ini sebagai hobi. Setelah mengatakan bahawa saya akan menerangkan apa yang akan kita bina di sini dan mungkin bukan reka bentuk terbaik atau pengekodan terbaik, tetapi saya akan melakukan yang terbaik.

Langkah 1: Mengenai Projek

Pertama sekali ini hanyalah reka bentuk awal sesuatu yang lebih stabil dan boleh dipercayai, beberapa komponen tidak akan berakhir pada reka bentuk akhir. Sebilangan besar komponen telah dipilih hanya kerana ketersediaan (saya ada di rumah saya) dan bukan kerana kebolehpercayaannya. Reka bentuk ini adalah untuk bekalan kuasa 15V tetapi anda boleh mengganti beberapa komponen pasif dan dapat membuatnya berfungsi pada voltan atau arus. Sensor Semasa tersedia dalam 5A, 20A dan 30A, anda hanya boleh memilih ampere dan mengubah kodnya, sama dengan sensor voltan anda boleh mengubah nilai perintang dan kod untuk mengukur voltan yang lebih tinggi.

PCB tidak mempunyai nilai yang ditetapkan kerana anda boleh mengganti komponen pasif untuk memenuhi keperluan bekalan kuasa anda. Telah dirancang untuk ditambahkan ke mana-mana bekalan kuasa.

Langkah 2: Sensor Voltan

Kami akan bermula dengan sensor voltan dan sensor semasa. Saya menggunakan Arduino Mega untuk menguji litar dan kodnya, jadi beberapa pemula seperti saya dapat membuat dan menguji sendiri dengan cepat dan bukannya perlu membina keseluruhan modul di papan roti.

Kami hanya dapat mengukur 0-5 volt menggunakan input analog Arduino. Agar kita dapat mengukur hingga 15 volt, kita perlu membuat pembahagi voltan, pembahagi voltan sangat mudah dan dapat dibuat hanya menggunakan 2 perintang dalam hal ini kita menggunakan 30k dan 7.5k yang akan memberi kita nisbah 5: 1 sehingga kita dapat mengukur nilai 0-25 volt.

Senarai Bahagian Untuk Sensor Voltan

Perintang R1, R3 30k

Perintang R2, R4 7.5k

Langkah 3: Sensor Semasa

Untuk sensor semasa saya akan menggunakan ACS712 buatan Allegro. Sekarang perkara pertama yang perlu saya sebutkan adalah bahawa saya tahu bahawa sensor ini tidak begitu tepat tetapi yang saya perlukan semasa merancang modul ini. ACS712 hanya tersedia dalam pakage permukaan dan salah satu komponen SMD yang sangat sedikit yang digunakan dalam modul ini.

Senarai Bahagian Sensor Semasa

IC2, IC3 ASC712ELC-05A

Kapasitor C1, C3 1nF

Kapasitor C2, C4 0.1uF

Langkah 4: Sensor Suhu & Kipas

Saya memutuskan untuk menambahkan kawalan suhu ke modul kerana kebanyakan bekalan kuasa menghasilkan jumlah haba yang baik dan kami memerlukan perlindungan terlalu panas. Untuk sensor suhu saya menggunakan HDT11 dan untuk kawalan kipas kita akan menggunakan MOSFET 2-N7000 N-Channel untuk menggerakkan kipas CPU 5V. Litarnya cukup mudah kita perlu memberi voltan pada Saliran transistor dan kita menggunakan voltan positif ke pintu gerbang, dalam hal ini kita menggunakan output digital arduino untuk memberikan voltan dan transistor AKTIF membolehkan kipas berada bertenaga.

Kodnya sangat mudah, kami mengambil bacaan suhu dari sensor DHT11 jika suhu lebih besar daripada nilai set kami, ia menetapkan pin output HIGH dan kipas menyala. Setelah suhu turun di bawah tetapkan suhu kipas akan mati. Saya membina litar di papan roti saya untuk menguji kod saya, saya mengambil beberapa gambar cepat dengan sel saya, maaf sangat tidak baik, tetapi skematiknya mudah difahami.

Senarai Sensor Suhu & Bahagian Kipas

Sensor Temp J2 DHT11

Perintang R8 10K

PEMINAT J1 5V

Q1 2N7000 MOSFET

D1 1N4004 Diod

Perintang R6 10K

Perintang R7 47K

Langkah 5: Litar Kuasa

Modul berjalan pada 5V jadi kita memerlukan sumber kuasa yang stabil. Saya menggunakan pengatur voltan L7805 untuk menyediakan bekalan 5V yang tetap, tidak banyak yang boleh diperkatakan mengenai litar ini.

Senarai Bahagian Litar Kuasa

1 Pengatur Voltan L7805

Kapasitor C8 0.33uF

Kapasitor C9 0.1uF

Langkah 6: Output LCD & Bersiri

Saya merancang modul yang akan digunakan dengan mempertimbangkan LCD, tetapi kemudian memutuskan untuk menambahkan output bersiri untuk tujuan penyahpepijatan. Saya tidak akan menerangkan secara terperinci mengenai cara memasang LCD I2C kerana saya telah menutupnya dalam LCD I2C yang boleh dipesan sebelumnya. Cara mudah saya menambahkan LED ke garis Tx & Rx untuk menunjukkan aktiviti. Saya menggunakan penyesuai USB ke siri yang saya sambungkan ke modul kemudian saya membuka monitor bersiri di Arduino IDE dan saya dapat melihat semua nilainya, pastikan semuanya berfungsi sebagaimana mestinya.

Senarai Bahagian LCD & Bahagian Luar

I2C 16x2 I2C LCD (Pilihan 20x4)

LED7, LED8 0603 SMD LED

R12, R21 1K R0603 Perintang SMD

Langkah 7: Pengaturcaraan ISP & ATMega328P

Seperti yang saya nyatakan pada awalnya modul ini dirancang untuk konfigurasi yang berbeza, kita perlu menambahkan cara untuk memprogram ATMega328 dan memuat naik sketsa kita. Terdapat beberapa cara untuk memprogram modul, salah satunya adalah dengan menggunakan Arduino sebagai Programmer ISP seperti di salah satu ATMega Bootloading Instructable saya sebelumnya dengan Arduino mega.

Catatan:

- Anda tidak memerlukan Kapasitor untuk memuatkan lakaran ISP di Arduino, anda memerlukannya untuk membakar pemuat but dan memuat naik Sketsa voltan_sensor.

-Pada versi Arduino IDE yang lebih baru, anda perlu menyambungkan pin 10 ke pin 1 RESET ATMega328.

Senarai Bahagian Litar ISP & ATMega328P

U1 ATMega328P

XTAL1 16MHz HC-49S Crsytal

Kapasitor C5, C6 22pf

Pengepala 6 Pin ISP1

Perintang R5 10K

Tetapkan semula 3x4x2 Tact SMD Switch

Langkah 8: Nota & Fail

Ini hanya cara untuk saya memasukkan beberapa idea ke dalam alat yang berfungsi, seperti yang saya sebutkan sebelumnya hanyalah tambahan kecil untuk bekalan kuasa bangku Dual Channel. Saya telah memasukkan semua yang anda perlukan untuk membina modul anda sendiri, semua fail dan skema Eagle CAD. Saya telah memasukkan sketsa Arduino, sangat sederhana dan saya telah berusaha membuatnya mudah difahami dan diubahsuai. Sekiranya anda mempunyai sebarang pertanyaan, sila cuba menjawabnya. Ini adalah projek terbuka, cadangan dialu-alukan. Saya cuba memasukkan seberapa banyak maklumat yang saya dapat tetapi saya mendapat tahu mengenai peraduan Arduino yang lewat dan ingin mengemukakannya. Saya akan menulis selebihnya tidak lama lagi, saya juga telah mengeluarkan Komponen SMD (perintang, dan LED) dan menggantinya dengan komponen TH, satu-satunya Komponen SMD adalah sensor semasa kerana hanya tersedia dalam pakage SOIC, fail ZIP mengandungi fail dengan komponen TH.