پروژه الکترونیکپروژه های آردوینوپروژه های اندازه گیری

ساخت ولت متر دیجیتالی 0-55 DC با آردوینو (اندازه گیری ولتاژ)

سلام. آموزش ساخت ولت متر دیجیتالی DC با آردوینو (پروژه اندازه گیری ولتاژ با Arduino) را آماده کردیم.

آموزش اندازه گیری ولتاژ مدار DC با استفاده از Arduino

با داشتن میزان کمی اطلاعات در زمینه آردوینو و مدار تقسیم ولتاژ میتوانیم یک برد آردوینو را به ولت متر دیجیتال (Digital Voltmetr) تبدیل کنیم. و میتوانین ولتاژ ورودی را با استفاده از آردوینو اندازه گرفته و در یک ال سی دی کاراکتری نمایش دهیم.

آردوینو چندین پین ورودی آنالوگ دارد که به مبدل آنالوگ به دیجیتال ADC در داخل Arduino متصل میشوند. مبدل ADC آردوینو یک مبدل 10 بیتی است. بدین معنی که مقدار ورودی را به عددی بین 0 تا 1023 تبدیل میکند. ما با استفاده از تابع analogRead () این مقدار را بدست می آوریم. اگر ولتاژ مرجع را میدانید به راحتی میتوانید ولتاژ موجود در ورودی آنالوگ را محاسبه کنید. برای محاسبه ولتاژ ورودی میتوانید از مدار تقسیم ولتاژ استفاده کنید.

اگر میخواهید به طور کامل برنامه نویسی مبدل ADC در آردوینو را یاد بگیرید آموزش زیر را بخوانید :

ولتاژ اندازه گیری شده در صفحه نمایش ال سی دی کاراکتری 16*2 نمایش داده می شود. ما همچنین ولتاژ را در سریال مانیتور Arduino IDE نشان میدهیم و ولتاژ اندازه گیری شده را با استفاده از مولتی متر تأیید میکنیم.

مدار تقسیم ولتاژ چیست ؟

قبل از ورود به پروژه ولتمتر با آردوینو ، اجازه دهید در مورد مدار تقسیم ولتاژ صحبت کنیم.

تقسیم ولتاژ یک مدار مقاومت است و در شکل زیر نشان داده شده است. در این شبکه دو مقاومت داریم. همانطور که در شکل نشان داده شده است ، R1 و R2 دارای مقاومت 10k و 100k اهم هستند. نقطه میانی شاخه به عنوان ورودی آنالوگ به آردوینو برای اندازه گیری منتقل می شود. افت ولتاژ در R2 همان Vout است. یعنی همان ولتاژ مدار تقسیم شده ما.

مدار تقسیم ولتاژ چیست ؟

فرمول ها:

با استفاده از مقدار شناخته شده (دو مقدار مقاومت R1 ، R2 و ولتاژ ورودی Vin) و جایگذاری آن ها در معادله زیر میتوانیم مقدار ولتاژ را بدست آوریم.

اگر میخواهید آردوینو را به صورت اصولی و پروژه محور (برنامه نویسی حرفه ای، ارتباط آردوینو با اندروید، ساخت ربات با آردوینو) یاد بگیرید، روی دوره آموزش آردوینو کلیک کنید.
Vout = Vin (R2/R1+R2)

این معادله بیان می کند که ولتاژ خروجی به طور مستقیم با ولتاژ ورودی ، R1 و R2 متناسب است.

با استفاده از این معادله در کد Arduino می توان ولتاژ ورودی را به راحتی بدست آورد. آردوینو تنها می تواند ولتاژ ورودی DC را تا 55 ولت اندازه گیری کند، به عبارت دیگر، هنگام اندازه گیری 55 ولت، پین آنالوگ آردوینو در حداکثر ولتاژ 5 ولت خود قرار دارد، بنابراین اندازه گیری تا این حد بی خطر است. در اینجا مقاومتهای R2 و R1 به نسبت 100:10 بر روی 100000 و 10000 تنظیم می شوند.

شماتیک پروژه ولت متر دیجیتال

در تصویر زیر شماتیک پروژه ولت متر دیجیتالی با آردوینو را مشاهده میکنید.

شماتیک پروژه ولت متر دیجیتالی با آردوینو

همانطور که در تصویر بالا میبینید اتصالات بسیارساده هستند.

همچنین اگر در مورد این مطلب سوالی داشتید در انتهای صفحه در قسمت نظرات بپرسید

Pin DB4، DB5، DB6، DB7، RS و EN از LCD مستقیماً به Pin D4، D5، D6، D7، D8، D9 از Arduino Uno وصل می شوند.

نقطه مرکزی دو مقاومت R1 و R2 که باعث ایجاد مدار تقسیم ولتاژ می شود به پین A0 آردوینو وصل می شوند. در حالی که دو انتهای دیگر به ولتاژ ورودی (ولتاژ مورد اندازه گیری) و gnd وصل می شوند.

قطعات مورد نیاز

  1. برد آردوینو uno
  2. ال سی دی کاراکتری 16×2 (نمایشگر کریستال مایع)
  3. مقاومت 100 کیلومتر اهم
  4. مقاومت 10 کیلومتر اهم
  5. پتانسیلومتر 10 کیلومتر اهم

توضیحات کد پروژه آردوینو

کد کامل Arduino برای اندازه گیری ولتاژ DC در فایل دانلود موجود است. کد ساده و قابل درک است.

قسمت اصلی كد تبدیل و قرار دادن ولتاژ ورودی معین به ولتاژ خروجی به كمک معادله داده شده فوق Vout = Vin (R2 / R1 + R2) است. همانطور که در ابتدا گفته شد مقدار خروجی ADC آردوینو از 0 تا 1023 خواهد بود. بنابراین باید برای بدست آوردن ولتاژ واقعی ، ورودی آنالوگ در A0 را در 5/1024 ضرب کنیم.

void loop()
{
    int analogvalue = analogRead(A0);
    temp = (analogvalue * 5.0) / 1024.0; // فرمول استفاده شده برای تبدیل ولتاژ
    input_volt = temp / (r2/(r1+r2));

در اینجا مقدار ولتاژ اندازه گیری شده را روی LCD و مانیتور سریال Arduino نمایش میدهیم. بنابراین در اینجا از کد Serial.println برای چاپ مقادیر روی Monitor Serial و از lcd.print برای چاپ مقادیر روی LCD 16×2 استفاده شده است.

    Serial.print("v= ");                 // پرینت مقادیر در سریال مانیتور
    Serial.println(input_volt);
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("Voltage= ");               // پرینت مقادیر در ال سی دی
    lcd.print(input_voltage);

اینگونه است که می توانیم ولتاژ DC را با استفاده از آردوینو به راحتی محاسبه کنیم. فیلم زیر به شما در درک نحوه کار این پروژه کمک میکند.

فیلم عملکرد مدار : کلیک کنید !

موارد موجود در فایل : شماتیک کامل مدار ، سورس کامل

پروژه ها رایگان هستند. برای دانلود فایل های پروژه باید در سایت عضو باشید. ثبت نام / ورود

نظرتان را در مورد این مطلب با ستاره دادن اعلام کنید
امیدوارم این مطلب برای شما مفید بوده باشد. نظرات ، مشکلات و پیشنهادات خود را در پایین صفحه اعلام کنید
محمد رحیمی

محمد رحیمی

محمد رحیمی هستم. سعی میکنم در آیرنکس مطالب مفید را قرار دهم. مالکیتی بر مطالب ارائه شده ندارم. اکثر فعالیت بنده در زمینه ترجمه است. (در خصوص سوال در مورد این مطلب از قسمت نظرات همین مطلب اقدام کنید)

دیدگاهتان را بنویسید

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