Projekt mjerenja snage vlastitim rukama pomoću Arduino Pro Mini: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Uvod

Pozdrav, elektronička zajednica! Danas ću vam predstaviti projekt koji vam omogućuje mjerenje napona i struje uređaja i prikaz zajedno s vrijednostima snage i energije. Mjerenje struje/napona Ako želite mjeriti napon i struju kruga s Arduinom, postupak je prilično jednostavan. Analogni ulaz koristite za mjerenje napona na opterećenju, a pomoću šanta za mjerenje struje kroz pad napona ranžirnog otpornika. Ova je metoda prilično sirova i radi samo za napone unutar 0-5 V, a ADC Arduina koji se koristi za očitavanje pada napona otpornika pomalo je netočan za mjerenje stotina mV samo što će pasti preko šanta. Srećom, postoje moduli koji nam olakšavaju život. Za ovaj projekt koristit ću INA219 IC, koji koristi 0.1R otpornik kao šant i može mjeriti napone do 32V, a ima raspon struje 0-3.2A. Ovaj IC nudi sučelje I2C za komunikaciju s Arduinom, a proučavanjem podatkovne tablice možemo koristiti posebne naredbe preko sučelja I2C za čitanje vrijednosti napona i struje. Opet smo sretni jer ne moramo prolaziti kroz tu nevolju. Postoje biblioteke iz Adafruit -a koje možete preuzeti i koristiti unaprijed pripremljene funkcije za čitanje napona i struje | Kliknite ovdje za preuzimanje biblioteke

Korak 1: OLED zaslon

Sljedeća komponenta koju ću koristiti je zaslon. Na ovaj način zapravo možemo prikazati vrijednosti koje mjerimo. Već neko vrijeme radim s “96 -inčnim OLED zaslonom i odlično radi. Već možemo napraviti već napravljenu biblioteku Adafruit kako bismo poslali podatke koje želimo prikazati na zaslonu | Kliknite ovdje za preuzimanje biblioteke Adafruit | trebat će vam i Adafruit GFX knjižnica.

Korak 2: Čitač SD kartica

Sada, kako bismo ovaj projekt dovršili, dodat ćemo zadnju komponentu. Čitač mikro SD kartica, za pohranu izmjerenih podataka u tekstualne datoteke, odakle ih možete kopirati u program kao što je Excel kako biste napravili lijepe crte i izračunati potrošnju energije i energije množenjem struje i napona sa vrijeme respektivno.

Ovaj modul komunicira putem SPI sučelja, koje također koristi naredbe za pisanje/čitanje podataka. Ovaj modul nije kompatibilan s 5V, pa ga ne možemo samo spojiti na Arduino sučelje jer će 5V uništiti 3.3V čip. U tu svrhu napravio sam razdjelnike napona od otpornika da bi spustili 5V signale na odgovarajuće 3.3V signale za čip (MOSI, CS i CLK linije respektivno i da bi spustili 5V na 3.3V za napajanje modula).

Korak 3: Shematski dijagram:

Konačno, Arduino programiramo pomoću biblioteke Adafruit za modul INA219 za očitavanje vrijednosti napona i struje. Nadalje, množimo struju s naponom kako bismo dobili iskorištenu snagu. Zatim možemo upotrijebiti funkciju milis () za spremanje proteklog vremena i pomnožiti ga s snagom kako bismo izračunali utrošenu energiju. Za čitač SD kartica koristio sam biblioteku "SdFat", jer standardne SD knjižnice iz Arduina nisu radile tako dobro | Kliknite ovdje za preuzimanje Sdfat biblioteke

Ploču možete napajati pomoću istosmjerne utičnice i primjenom napona između 7 i 12 V na Arduino, koji napaja ostale komponente putem 5 V VCC.

Korak 4: Stigla je PCB:

Pokrovitelj ovog projekta

Sponzor ovog projekta je PCBGOGO koji nam je isporučio 10 PCB -a za ovaj projekt. PCBGOGO proizvodi visokokvalitetne PCB-ove u vrlo kratkom vremenu, a isporučuje ih i vrlo brzo. Dakle, ako razmišljate o tome da svoj projekt učinite profesionalnim, ne ustručavajte se prenijeti svoje Gerber datoteke na PCBGOGO kako biste primili 10 PCB -a po vrlo niskoj cijeni.

Korak 5: Video demonstracija projekta

www.electronicslovers.com/2019/03/diy-power-meter-project-by-using-arduino-pro-mini.html