آموزش آردوینوپروژه های آردوینو

ولت متر AC و مشاهده ولتاژ AC در سریال مانیتور آردوینو

سلام. آموزش ساخت ولت متر AC و مشاهده ولتاژ AC در سریال مانیتور آردوینو را آماده کرده ایم.

پروژه ولت سنج دیجیتالی با آردوینو

در این پروژه آردوینو قصد داریم یک ولت متر دیجیتالی را برای اندازه گیری ولتاژ AC (ولتاژ AC چیست؟) با استفاده از برد آردوینو بسازیم. در این پروژه ما ولتاژ اندازه گیری شده را در سریال مانیتور مشاهده میکنیم همچنین با استفاده از مولتی متر صحت اطلاعات بدست آمده را میسنجیم.

ساخت یک ولت متر ساده بسیار ساده تر از ساختن آنالوگ آن است زیرا ساخت یک ولت متر آنالوگ نیاز به دانش زیادی در موارد مختلفی دارد. در حالی که ولت متر های دیجیتالی را به سادگی میتوان ساخت و پیکربندی کرد.

فیلم زیر به شما در درک نحوه کار این پروژه کمک میکند.

برای یادگیری آردوینو (برنامه نویسی، ساخت ربات، ارتباط با اندروید) روی دوره آموزش آردوینو کلیک کنید.
برای یادگیری کامل الکترونیک روی دوره آموزش الکترونیک کلیک کنید.

پیشنهاد میکنم پروژه ولت متر DC با آردوینو را نیز مشاهده کنید.

قطعات مورد نیاز

  1. ترانسفورماتور 12-0-12
  2. دیود 1N4007
  3. خازن 1uf
  4. مقاومت 10 کیلو اهم
  5. مقاومت 4.7 کیلو اهم
  6. دیود زنر (5v)
  7. برد آردوینو UNO
قطعات مورد نیاز را از فروشگاه قطعات آیرنکس تهیه کنید.

مدار پروژه ولت متر AC با آردوینو

در تصویر زیر شماتیک مدار پروژه اندازه گیری ولتاژ با سریال مانیتور Arduino را مشاهده میکنید.

شماتیک مدار پروژه ولت متر با آردوینو

اتصالات مدار

  • سمت ولتاژ بالای (220 ولت) ترانسفورماتور را به منبع تغذیه ولتاژ پایین (12 ولت) مدار تقسیم ولتاژ متصل کنید.
  • مقاومت 10 کیلو اهم را به صورت سری با مقاومت 4.7 کیلو اهم متصل کنید اما مطمئن شوید که ولتاژ را به عنوان ورودی در مقاومت 4.7 کیلو اهم دریافت میکنید.
  • دیود را مطابق با تصویر بالا متصل کنید.
  • خازن و دیود زنر را به مقاومت 4.7 کیلو اهم متصل کنید.
  • سیم را از پایانه N دیود به پین آنالوگ A0 آردوینو متصل کنید.

** توجه: پین GND آردوینو را به نقطه نشان داده شده وصل نکنید، خط اشتباه کشیده شده است.

از آنجا که ما از ترانسفورماتور 220/12v استفاده می کنیم، 12 ولت را در سمت l.v دریافت می کنیم. از آنجا که این ولتاژ به عنوان ورودی برای آردوینو مناسب نیست، نیاز به مدار تقسیم ولتاژ داریم که می تواند مقدار ولتاژ مناسبی را به عنوان ورودی به آردوینو بدهد.

از آنجا که آردوینو مقادیر ولتاژ منفی را به عنوان ورودی در نظر نمی گیرد، ابتدا باید چرخه منفی پیمایش AC را حذف کنیم تا تنها مقدار ولتاژ مثبت توسط آردوینو گرفته شود. از این رو دیود برای اصلاح ولتاژ پائین متصل است.

این ولتاژ اصلاح شده صاف نیست زیرا حاوی امواج بزرگی است که نمی توانند مقادیر دقیق آنالوگ را به ما بدهد. از این رو خازن برای صاف کردن سیگنال ac وصل شده است.

در صورت تغذیه ولتاژ بیشتر از 5 ولت، Arduino می تواند آسیب ببیند. از این رو یک دیود 5v زنر برای اطمینان از ایمنی آردوینو متصل می شود.

پیشنهاد میکنم مقاله ترانسفورماتور چیست را نیز مشاهده کنید.

ولتاژ متر AC با برد آردوینو چگونه کار میکند؟

  1. ولتاژ پائین در طرف l.v از ترانسفورماتور بدست می آید که مناسب برای استفاده در مقاومتهای دارای امتیاز معمولی است.
  2. سپس مقدار ولتاژ مناسب را در مقاومت 4.7k دریافت می کنیم.
  3. حداکثر ولتاژ قابل اندازه گیری با شبیه سازی این مدار بر روی پروتئوس یافت می شود.
  4. آردوینو این ولتاژ را از ورودی پین A0 به صورت مقادیر آنالوگ دریافت میکند و سپس آن را به مقادیری بین 0 تا 1023 تبدیل میکند.
  5. سپس آردوینو این مقدار دیجیتال را با استفاده از فرمول ها به مقدار ولتاژ AC تبدیل میکند.

توضیحات کد آردوینو

کد کامل ولت متر آردوینو در پایان این صفحه در فایل دانلودی قرار داده شده است. در اینجا ما قسمت های مهم آن را توضیح میدهیم.

m مقدار آنالوگ ورودی است که در پین A0 دریافت می شود :

همچنین اگر در مورد این مطلب سوالی داشتید در انتهای صفحه در قسمت نظرات بپرسید
m=    pinMode (A0,INPUT) ;  // تنظیم پین a0 به عنوان ورودی

از فرمول زیر برای محاسبه مقدار ولتاژ AC استفاده میکنیم.

n=(311/1023)*m یا n=(m*.304177)

مقادیر آنالوگ روی سریال مانیتور با استفاده از کد زیر نمایش داده میشود :

Serial.print("   analog input  ") ; 
Serial.print(m);

و مقدار ولتاژ AC در سریال مانیتور آردوینو با استفاده از کد زیر نمایش داده میشود :

 Serial.print("   ac voltage  ") ; 
 Serial.print(n) ;

موارد موجود در فایل : سورس کامل ، شماتیک کامل

دانلود فایل های پروژه

برای مشاهده توضیحات روی دوره مورد نظر کلیک کنید.

برای دریافت مطالب جدید در کانال تلگرام یا پیج اینستاگرام آیرنکس عضو شوید.

تصویر از محمد رحیمی

محمد رحیمی

محمد رحیمی هستم. سعی میکنم در آیرنکس مطالب مفید را قرار دهم. (در خصوص سوال در مورد این مطلب از قسمت نظرات همین مطلب اقدام کنید) سعی میکنم تمام نظرات را پاسخ دهم.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *