Arduino Dual Channel ძაბვის სენსორის მოდული: 8 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:15

რამდენიმე წელი გავიდა მას შემდეგ რაც დავწერე სასწავლო, მე ვფიქრობდი, რომ დროა დავბრუნდე. მე მინდოდა ავაშენო ძაბვის სენსორი ისე, რომ შემეძლოს დაკავშირება ჩემს სკამთან კვების ბლოკთან. მე მაქვს არხის ცვლადი კვების წყარო, მას არ აქვს ეკრანი, ამიტომ ძაბვის დასადგენად უნდა გამოვიყენო ვოლტმეტრი. მე არ ვარ ელექტრო ინჟინერი ან პროგრამისტი, ამას ვაკეთებ როგორც ჰობი. ამის თქმის შემდეგ, მე ვაპირებ აღვწერო ის, რასაც ჩვენ აქ ვაშენებთ და ეს შეიძლება არ იყოს საუკეთესო დიზაინი ან საუკეთესო კოდირება, მაგრამ მე ყველაფერს გავაკეთებ.

ნაბიჯი 1: პროექტის შესახებ

უპირველეს ყოვლისა, ეს არის მხოლოდ რაღაც უფრო სტაბილური და საიმედო წინასწარი დიზაინი, ზოგიერთი კომპონენტი არ დასრულდება საბოლოო დიზაინში. კომპონენტების უმეტესობა შერჩეულია მხოლოდ ხელმისაწვდომობის გამო (მე მქონდა ისინი ჩემს სახლში) და არა მათი საიმედოობის გამო. ეს დიზაინი განკუთვნილია 15V ელექტრომომარაგებისთვის, მაგრამ თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ რამდენიმე პასიური კომპონენტი და შეგიძიათ ის იმუშაოთ ნებისმიერ ძაბვაზე ან დენზე. მიმდინარე სენსორები ხელმისაწვდომია 5A, 20A და 30A, თქვენ შეგიძლიათ აირჩიოთ ამპერია და შეცვალოთ კოდი, იგივე ძაბვის სენსორთან ერთად შეგიძლიათ შეცვალოთ რეზისტორების მნიშვნელობა და კოდი უფრო მაღალი ძაბვის გასაზომად.

PCB- ს არ აქვს მითითებული მნიშვნელობები, რადგან თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ პასიური კომპონენტები თქვენი კვების წყაროს მოთხოვნილებების დასაკმაყოფილებლად. ის შემუშავებულია ნებისმიერი ელექტროენერგიის მიწოდებისთვის.

ნაბიჯი 2: ძაბვის სენსორები

ჩვენ დავიწყებთ ძაბვის სენსორებით და მიმდინარე სენსორებით. მე ვიყენებ Arduino Mega– ს სქემებისა და კოდის შესამოწმებლად, ასე რომ ჩემნაირ დამწყებებს შეუძლიათ შექმნან და გამოსცადონ საკუთარი თავი, იმის ნაცვლად, რომ მთელი მოდული ააშენონ პურის დაფაზე.

ჩვენ შეგვიძლია გავზომოთ მხოლოდ 0-5 ვოლტი Arduino– ს ანალოგური შეყვანის გამოყენებით. იმისათვის, რომ შევძლოთ 15 ვოლტამდე გაზომვა, ჩვენ უნდა შევქმნათ ძაბვის გამყოფი, ძაბვის გამყოფი ძალიან მარტივია და შეიძლება შეიქმნას მხოლოდ 2 რეზისტორის გამოყენებით, ამ შემთხვევაში ჩვენ ვიყენებთ 30k და 7.5k რომელიც მოგვცემს თანაფარდობა 5: 1, ასე რომ ჩვენ შეგვიძლია გავზომოთ ღირებულებები 0-25 ვოლტი.

ნაწილების სია ძაბვის სენსორისთვის

R1, R3 30k რეზისტორები

R2, R4 7.5k რეზისტორები

ნაბიჯი 3: მიმდინარე სენსორები

ამჟამინდელი სენსორებისთვის მე ვიყენებ ალლეგროს მიერ დამზადებულ ACS712– ს. ახლა პირველი, რაც უნდა აღვნიშნო, არის ის, რომ მე ვიცი, რომ ეს სენსორები არ არის ძალიან ზუსტი, მაგრამ არის ის, რაც მე მქონდა ამ მოდულის შემუშავებისას. ACS712 ხელმისაწვდომია მხოლოდ ზედაპირზე დამონტაჟებულ პაკეტში და მისი ერთ -ერთი ძალიან მცირე SMD კომპონენტია, რომელიც გამოიყენება ამ მოდულში.

მიმდინარე სენსორული ნაწილების სია

IC2, IC3 ASC712ELC-05A

C1, C3 1nF კონდენსატორი

C2, C4 0.1uF კონდენსატორი

ნაბიჯი 4: ტემპერატურის სენსორი და ვენტილატორი

მე გადავწყვიტე მოდულისთვის ტემპერატურის კონტროლის დამატება, რადგან ელექტროენერგიის უმეტესობა გამოიმუშავებს კარგ რაოდენობას და ჩვენ გვჭირდება დაცვა გადახურებისგან. ტემპერატურის სენსორისთვის მე ვიყენებ HDT11- ს და ვენტილატორის კონტროლისთვის ჩვენ ვაპირებთ გამოვიყენოთ 2N7000 N- არხიანი MOSFET 5V CPU ვენტილატორის მართვისთვის. წრე საკმაოდ მარტივია, ჩვენ უნდა გამოვიყენოთ ძაბვა ტრანზისტორის დრენაჟზე და პოზიტიური ძაბვა გამოვიყენოთ ჭიშკართან, ამ შემთხვევაში ჩვენ ვიყენებთ არდუინოს ციფრულ გამომუშავებას, რათა უზრუნველყოს ძაბვა და ტრანზისტორი ჩართული იყოს, რაც საშუალებას აძლევს ვენტილატორს იყოს ენერგიული

კოდი ძალიან მარტივია, ჩვენ ვიღებთ ტემპერატურის კითხვას DHT11 სენსორიდან, თუ ტემპერატურა აღემატება ჩვენს მითითებულ მნიშვნელობას, ადგენს გამომავალ პინს HIGH და ვენტილატორი ჩართულია. მას შემდეგ, რაც ტემპერატურა დაეცემა მითითებულ ტემპერატურაზე, ვენტილატორი გამორთულია. მე ვაყენებ მიკროსქემას ჩემს დაფაზე, რომ შევამოწმო ჩემი კოდი, მე გადავიღე რამდენიმე სწრაფი სურათი ჩემს უჯრედთან ერთად, მაგრამ არც ისე კარგი ბოდიში, მაგრამ სქემატური გაგება ადვილია.

ტემპერატურის სენსორისა და გულშემატკივართა ნაწილების სია

J2 DHT11 ტემპერატურის სენსორი

R8 10K რეზისტორი

J1 5V FAN

Q1 2N7000 MOSFET

D1 1N4004 დიოდი

R6 10K რეზისტორი

R7 47K რეზისტორი

ნაბიჯი 5: დენის წრე

მოდული მუშაობს 5V– ზე, ამიტომ ჩვენ გვჭირდება სტაბილური ენერგიის წყარო. მე ვიყენებ L7805 ძაბვის მარეგულირებელს, რათა უზრუნველყოს მუდმივი 5V მიწოდება, ბევრი არაფერი ვთქვა ამ წრეზე.

დენის წრიული ნაწილების სია

1 L7805 ძაბვის რეგულატორი

C8 0.33uF კონდენსატორი

C9 0.1uF კონდენსატორი

ნაბიჯი 6: LCD და სერიული შედეგები

მე ვქმნი მოდულს, რომელიც გამოსაყენებელია LCD– ის გათვალისწინებით, მაგრამ შემდეგ გადავწყვიტე სერიული გამომუშავების დამატება გამართვის მიზნით. მე არ ვაპირებ დეტალურად განვიხილოთ, თუ როგორ უნდა შეიქმნას I2C LCD, რადგან მე უკვე დავფარე ის წინა ინსტრუქციულ I2C LCD– ში. მარტივი გზა, რომლითაც აქტივობის საჩვენებლად LEDS დავამატე Tx & Rx ხაზებს. მე ვიყენებ usb სერიულ ადაპტერს, რომელსაც ვუკავშირდები მოდულს, შემდეგ ვხსნი სერიულ მონიტორს Arduino IDE– ში და ვხედავ ყველა მნიშვნელობას, დარწმუნებული ვარ, რომ ყველაფერი მუშაობს ისე, როგორც უნდა.

LCD და სერიული ნაწილების სია

I2C 16x2 I2C LCD (20x4 სურვილისამებრ)

LED7, LED8 0603 SMD LED

R12, R21 1K R0603 SMD რეზისტორი

ნაბიჯი 7: ISP პროგრამირება და ATMega328P

როგორც თავიდანვე აღვნიშნე, ეს მოდული განკუთვნილია სხვადასხვა კონფიგურაციისთვის, ჩვენ უნდა დავამატოთ გზა ATMega328– ის დასაპროგრამებლად და ჩვენი ესკიზების ასატვირთად. მოდულის პროგრამირების რამდენიმე გზა არსებობს, ერთ -ერთი მათგანია Arduino- ს გამოყენება როგორც პროვაიდერის პროვაიდერი, როგორც ჩემს წინა ინსტრუქციულ ჩატვირთვის ATMega Arduino მეგა -ით.

შენიშვნები:

- თქვენ არ გჭირდებათ კონდენსატორი, რომ ჩაწეროთ ISP ესკიზი არდუინოზე, თქვენ გჭირდებათ ის ჩატვირთვის ჩამტვირთავი და ძაბვის_სენსორის ესკიზის ასატვირთად.

-არდუინო IDE- ს ახალ ვერსიებზე თქვენ უნდა დააკავშიროთ პინ 10 პინ 1 ATMega328- ის 1 RESET- თან.

ISP & ATMega328P წრიული ნაწილების სია

U1 ATMega328P

XTAL1 16MHz HC-49S Crsytal

C5, C6 22pf კონდენსატორები

ISP1 6 პინიანი სათაური

R5 10K რეზისტორი

გადატვირთეთ 3x4x2 Tact SMD გადამრთველი

ნაბიჯი 8: შენიშვნები და ფაილები

ეს იყო მხოლოდ საშუალება, რომ მე ჩამეყენებინა იდეები სამუშაო მოწყობილობაში, როგორც ადრე აღვნიშნე, ეს მხოლოდ მცირე დამატებაა ჩემი ორმაგი არხის სკამზე დენის წყაროსთვის. მე ჩავრთე ყველაფერი რაც თქვენ გჭირდებათ საკუთარი მოდულის ასაშენებლად, Eagle CAD ფაილები და სქემა. მე ჩავრთე არდუინოს ესკიზი, არის ძალიან მარტივი და შევეცადე გამიადვილა გაგება და შეცვლა. თუ თქვენ გაქვთ რაიმე შეკითხვები, გთხოვთ მოგერიდოთ, ვეცდები გიპასუხოთ. ეს არის ღია პროექტი, შემოთავაზებები მისასალმებელია. ვცდილობ რაც შეიძლება მეტი ინფორმაცია ჩავდო, მაგრამ გვიან გავიგე არდუინოს კონკურსის შესახებ და მინდოდა ამის წარდგენა. დანარჩენს მალე დავწერ, მე ასევე ამოვიღე SMD კომპონენტები (რეზისტორები და LED) და შევცვალე ისინი TH კომპონენტებით, ერთადერთი SMD კომპონენტი არის მიმდინარე სენსორი, რადგან ის ხელმისაწვდომია მხოლოდ SOIC პაკეტში, ZIP ფაილი შეიცავს ფაილები TH კომპონენტებით.