პატარა V/A მეტრი INA219: 9 საფეხურით (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

დაიღალეთ თქვენი მულტიმეტრის გადატვირთვით, როდესაც გსურთ გაზომოთ ძაბვა და დენი მცირე პროექტზე? პაწაწინა V/მეტრი არის მოწყობილობა, რომელიც გჭირდებათ!

არაფერია ახალი INA219 მაღალი მხარის დენის სენსორზე. არსებობს უამრავი კარგი პროექტი, რომელიც იყენებს შესაძლებლობას გაზომოს როგორც მიმდინარე, ასევე ძაბვა დატვირთვაზე. თავდაპირველად შთაგონებული ვარ youtuber ჯულიან ილეტისა და მისი "10 წუთიანი არდუინოს პროექტი - INA219 მიმდინარე სენსორი" ვიდეოთი. მაგრამ მე მინდოდა კომპაქტური მეტრი მარტივი ინტერფეისით და 3D ბეჭდვით ქეისი - ამიტომ გადავწყვიტე ამის გაკეთება მე თვითონ.

INA219 სენსორის შესახებ:

INA219- ს შეუძლია გაზომოს 2 3.2A 0.1 0.1mA რეზოლუციით. ის ამას აკეთებს PCB– ზე 0.1 ohm რეზისტორზე ძაბვის ვარდნის გაზომვით. ასე რომ, სენსორი შემოიღებს ძაბვის ძალიან მცირე ვარდნას, მაგრამ უარეს შემთხვევაში მხოლოდ 320 მვ (3.2A). მაგალითად, 100 mA– ზე ვარდნა არის მხოლოდ 10 mV. თუ გსურთ, შესაძლებელია რეზისტორის შეცვლა უფრო მაღალი დიაპაზონის ან გარჩევადობის მისაღებად. ამავე დროს სენსორი ასევე ზომავს ავტობუსის ძაბვას 4 მვ გარჩევადობით. ჩემი გამოცდილებით, ძაბვის მაჩვენებლები ძალიან ზუსტია. მიმდინარე კითხვების სიზუსტე დამოკიდებულია თქვენი რეზისტორის რეალურ წინააღმდეგობაზე. ისინი, როგორც წესი, 1% ტოლერანტობით გამოირჩევიან (მაგრამ დარწმუნებული არ ხართ, რომ უნდა ენდოთ იაფ იაფ დაფებს). მე მჯერა, რომ შესაძლებელი უნდა იყოს შედეგების დაკალიბრება, თუ იცით რეზისტორის ზუსტი მნიშვნელობა. მაგრამ მე არ ჩავუღრმავდი ამას, რადგან სიზუსტე საკმარისად კარგი იყო ჩემი საჭიროებისთვის. სენსორს გააჩნია მოგების განსხვავებული პარამეტრები - ეს არ იმოქმედებს გარჩევადობაზე, მაგრამ ხელს უწყობს ხმაურის შემცირებას დაბალ დიაპაზონში.

Tiny V/A მეტრის მახასიათებლები:

• შეიძლება იკვებებოდეს USB– დან ან კვების წყაროდან.

  • USB- დან მომარაგებისას შეყვანის წყარო შეიძლება იყოს 0 - 26 ვ -დან. სენსორის მხოლოდ გაჟონვის დენი გავლენას ახდენს ენერგიის შეყვანაზე. კარგია, თუ გსურთ შეამოწმოთ ბატარეის სიმძლავრე.
  • ენერგიის შეყვანისას ეს შეიძლება იყოს 4 - 15 ვ -მდე. (არდუინოს ძაბვის რეგულატორის შეზღუდვები).
  • არჩეული შეყვანა გამოვლინდება ჩატვირთვისას ან შეცვლისას და აჩვენებს მომხმარებლის დიაპაზონს.
• შეუძლია ერთდროულად აჩვენოს ძაბვა, დენი, სიმძლავრე და mAh.
• mAh შეიძლება გადატვირთოთ.
• ერთი ღილაკის ინტერფეისი მოკლე / გრძელი დაჭერით.
• აირჩიეთ INA219 დიაპაზონი: 26V / 3.2A, 26V / 1A ან 16V / 0.4A.
• აირჩიეთ შერჩევის მაჩვენებელი 100, 200, 500 ან 1000 ms.
• ჩართეთ/გამორთეთ სენსორის ძილი სენსორში გაჟონვის დენის შესამცირებლად.
• პარამეტრები ინახება EEPROM– ში და ჩატვირთულია ჩატვირთვისას

• სერიული ინტერფეისი

  • ბეჭდავს შედეგებს სერიალზე. შეიძლება გამოყენებულ იქნას ხეზე.
  • შეცვალეთ პარამეტრები სერიული ბრძანებებით

მარაგები

1x Arduino Nano - Arduino Nano eBay მაგალითი

1x INA219 სენსორული დაფა - INA219 მეწამული სენსორული დაფა eBay- ის მაგალითი

1x OLED 0.96 "I2C 128X64 4 პინიანი - OLED 0.96" ლურჯი I2C eBay მაგალითი

1x TTP223 Capacitive Touch Switch - TTP223 Capacative touch button PCB eBay მაგალითი

1x ქალი კვების ბლოკი ჯეკ სოკეტი მთა - ქალი დენის ჯეკ ხვრელი მთა eBay მაგალითი

1x მამრობითი დენის წყაროს ჯეკი - მამრობითი დენის ჯეკი ხრახნიანი ტერმინალებით eBay მაგალითი ან მამრობითი დენის ჯეკი Push ტერმინალებით eBay მაგალითი

1x სლაიდების გადამრთველი 2 პოზიცია 6 პინი - სლაიდების გადამრთველი 6 პინიანი eBay მაგალითი

მავთულები

1x 5 პინიანი მამრობითი კონექტორი (სურვილისამებრ) - 2.54 მამრობითი პინის სათაურები eBay მაგალითზე

1x 5 პინიანი ქალი კონექტორი (სურვილისამებრ) - Dupont კონექტორი მითითებული eBay მაგალითი ან 2.54 5 პინიანი ერთი რიგის კონექტორი eBay მაგალითი

სითბოს შემცირების მილი (სურვილისამებრ)

ინსტრუმენტები:

შედუღებული რკინა

3D პრინტერი (თუ გსურთ 3D დაბეჭდილი ქეისი)

წებო იარაღი

ნაბიჯი 1: სქემები

მე გავაკეთე სქემის ორი ვერსია. ტრადიციული და სურათზე დაფუძნებული. კავშირები იდენტურია, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ის, რაც გირჩევნიათ.

აღწერა

OLED დისპლეი და INA219 სენსორი ორივე იყენებს I2C- ს, ამიტომ მათ სჭირდებათ A4 და A5- თან დაკავშირებული SDA და SCL.

Capacitive touch სენსორის გამომავალი ჩვენ შევაერთებთ D2 შეყვანისთვის.

სლაიდების გადამრთველს აქვს 6 ქინძი - ორი მწკრივი 3 ქინძისთავით. ერთი სტრიქონი გამოყენებული იქნება დენის შეყვანის დასაკავშირებლად Arduino– ზე Vin– ზე. მეორე რიგი დააკავშირებს D6 მიწას. შიდა გაყვანის გამოყენებით D6– ზე Arduino შეძლებს დაინახოს არის თუ არა იგი დაკავშირებული Vin– ზე.

ბოლოს ჩვენ ვატარებთ ენერგიის შეყვანის პოზიტიურ კონექტორს (ქალი დენის ჯეკი) INA219– ით პოზიტიურ გამოსავალზე (მამაკაცის დენის ჯეკი). ეს არის ის, თუ როგორ შეუძლია სენსორს შეაფასოს მასში მიმდინარე დენი.

ნაბიჯი 2: საქმის დაბეჭდვა

საქმე შედგება ყუთისა და სახურავისგან. ორივე უნდა იყოს ადვილად დასაბეჭდი და პრინტერების უმეტესობას შეუძლია მათი დაბეჭდვა მხარდაჭერის გარეშე. თუ გსურთ, შეგიძლიათ დაამატოთ მხარდაჭერა.

დასრულების შემდეგ ორი ნაწილი იჭრება ერთმანეთთან. თუ ძალიან ფრთხილად იქნებით, თქვენ კვლავ შეძლებთ მის გახსნას. მაგრამ ორი საგაზაფხულო საკეტი ცოტა მყიფეა და შეიძლება გაფუჭდეს, თუ ფრთხილად არ იქნებით.

3D პრინტერი არ გაქვთ?

თუ თქვენ არ გაქვთ წვდომა 3D პრინტერზე, დარწმუნებული ვარ, რომ შესაძლებელია სხვა საქმის გაკეთება. თქვენ შეგიძლიათ შეიძინოთ პროექტის საქმე/ყუთი პლასტმასის ან ალუმინის. ან შეგიძლიათ გააკეთოთ რამე ხისგან ან მუყაოსგან. Იყავი კრეატიული!

ნაბიჯი 3: სახურავის შეკრება

სახურავს აქვს OLED ეკრანი და capacitive touch ღილაკი. შეაერთეთ მავთულები კომპონენტებზე, სანამ მათ წებოვან იარაღს მიამაგრებთ. გაუფრთხილდით OLED ეკრანს - ხანდახან მინა მყარად არის დამონტაჟებული PCB- ზე. ასე გაათანაბრეთ, სანამ მიამაგრებთ მას ადგილზე. თუ თქვენ გაქვთ 5 პინიანი კონექტორი, დაამატეთ ეს მავთულს. თუ არა, ჯერ კიდევ შესაძლებელია ეკრანის და ღილაკის პირდაპირ Arduino- ზე მიბმა, მაგრამ მასთან მუშაობა ცოტა უფრო რთულია.

ნაბიჯი 4: ძირითადი ყუთის შეკრება

დაამონტაჟეთ მდედრობითი დენის ჯეკი და სლაიდების გადამრთველი და დააფიქსირეთ ისინი ადგილზე. თუ თქვენ ვერ პოულობთ მცირე ზომის ხრახნებს, რომლებიც შეესაბამება გადამრთველს, შეგიძლიათ უბრალოდ წებოთ იგი ადგილზე. მე ვფიქრობ, რომ ჩემი ავიღე ძველი DVD დრაივიდან, რომელიც დავშალე:)

ამოიღეთ ქინძისთავები და კონექტორები INA219– დან (თუ დამონტაჟებულია) ყუთში არ არის საკმარისი ადგილი. შემდეგ სრულად შეაერთეთ Arduino და INA219 სანამ ყუთში ჩაამაგრებთ მათ. კვლავ დაამატეთ 5 პინიანი კონექტორი, თუ გაქვთ - ან უბრალოდ მიამაგრეთ იგი პირდაპირ სახურავზე.

შემდეგ დაასრულეთ გაყვანილობა გადართვისა და დენის ჯეკებისათვის. სლაიდების გადამრთველზე შეაერთეთ მავთულები ორ მწკრივზე, რომელიც ყველაზე ახლოს არის დენის ჯეკთან. ამ გზით თქვენ შეგიძლიათ გადაიტანოთ გადამრთველი USB– სკენ, რათა აირჩიოთ USB ძალა. და გადაიტანეთ გადამრთველი შეყვანისკენ შემავალი ენერგიისათვის. ადვილად დასამახსოვრებელი!

ჯერ საქმე არ დახუროთ! უმჯობესია შეამოწმოთ, რომ ყველაფერი მუშაობს პირველ რიგში.

ნაბიჯი 5: არდუინოს დაპროგრამება

თუ თქვენ ჯერ არ გაქვთ Arduino IDE დაინსტალირებული, მიიღეთ ის arduino.cc– დან

თქვენ ასევე უნდა დააინსტალიროთ ორი ბიბლიოთეკა U8g2 და Adafruit INA219. ორივე ხელმისაწვდომია ბიბლიოთეკის მენეჯერში. Adafruit INA219– ისთვის დარწმუნდით, რომ მიიღებთ 1.0.5 ვერსიას - ახალი ვერსიები საჭიროებს დამატებით ბიბლიოთეკებს და ფლეშ მეხსიერებას, მაგრამ ამ დროისთვის არ იძლევა დამატებით ფუნქციებს.

შემდეგი მიიღეთ ამ ინსტრუქციაში თანდართული კოდის წყარო (Tiny-VA-Meter.ino და FlashMem.h) ან მიიღეთ უახლესი ვერსია ჩემი GitHub Tiny-VA-Meter Git– დან. ახლა გახსენით Tiny-VA-Meter.ino Arduino IDE– ით.

შეაერთეთ Tiny V/A მეტრი თქვენს კომპიუტერს USB კაბელის საშუალებით.

ინსტრუმენტებიდან აირჩიეთ დაფა: "Arduino Nano", პროცესორი: "ATmega328P" და სწორი პორტი. შეიძლება დაგჭირდეთ პროცესორის შეცვლა "ATmega328P (ძველი ჩამტვირთავი)" თქვენი არდუინოდან გამომდინარე. თუ გაქვთ კომუნიკაციის შეცდომები, სცადეთ.

დააჭირეთ ატვირთვის ღილაკს და დაელოდეთ სანამ ის დასრულდება.

ნაბიჯი 6: შეამოწმეთ, რომ ყველაფერი მუშაობს

საქმის დახურვამდე, კარგი იდეაა, რომ შეამოწმოთ ყველაფერი სწორად არის დაკავშირებული. თქვენ შეგიძლიათ მიყევით ამ ნაბიჯებს ყველა კომპონენტის გადამოწმებისთვის:

1. USB დენის საშუალებით ეკრანი უნდა ანათებდეს და აჩვენოს კითხვები (სლაიდების გადამრთველის პოზიციის მიუხედავად).

2. შეამოწმეთ, რომ თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ მენიუ ღილაკზე დაჭერით.

3. გამოიყენეთ ენერგია შეყვანისთვის და შეამოწმეთ, რომ მეტრი აჩვენებს სწორ ძაბვას.

4. სცადეთ სლაიდების გადამრთველის შეცვლა და დარწმუნდით, რომ მეტრი აჩვენებს დიაპაზონის შეტყობინებებს.

5. ახლა თქვენ შეგიძლიათ სცადოთ დააყენოთ სლაიდების გადამრთველი შესასვლელ ენერგიაზე და გათიშეთ USB. მეტრი მაინც უნდა მუშაობდეს.

6. საბოლოოდ თქვენ უნდა შეგეძლოთ დაუკავშიროთ დატვირთვა ან მოწყობილობა გამომავალს და შეამოწმოთ რომ სენსორი კითხულობს მიმდინარე გათამაშებას.

თუ ყველა ეს ნაბიჯი წარმატებული იყო, თქვენი მრიცხველი იდეალურად უნდა მუშაობდეს! ახლავე შეგიძლია დახუჭო სახურავი!

ნაბიჯი 7: ისწავლეთ ნავიგაცია მენიუში

ჩატვირთვისას მრიცხველი დაიწყება შესასვლელი დიაპაზონის ჩვენებით, სლაიდების გადამრთველის პოზიციიდან გამომდინარე: "შეყვანის დიაპაზონი: 0-26V 3.2A" ან "შეყვანის დიაპაზონი: 4-15V 3.2A". შეტყობინება გამოჩნდება მხოლოდ რამდენიმე წამის განმავლობაში, მაგრამ შეგიძლიათ გამოტოვოთ მოკლე დაჭერით. თუ სლაიდების გადამრთველი შეიცვლება ჩატვირთვის შემდეგ ახალი შეტყობინება კვლავ გამოჩნდება რამდენიმე წამის განმავლობაში.

მოკლედ თქვენ ნავიგაცია მოკლე დაჭერით და აირჩიეთ გრძელი დაჭერით (1 წმ).

მეტრს აქვს 3 ძირითადი გვერდი: V/A ეკრანი, V/A/W/Ah ჩვენება და პარამეტრები. ღილაკზე მოკლე დაჭერით გადადის ამ გვერდებს შორის.

V/A/W/Ah გვერდზე შეგიძლიათ გადატვირთოთ mAh ხანგრძლივი დაჭერით.

პარამეტრების გვერდზე შეგიძლიათ შეიყვანოთ პარამეტრები ხანგრძლივი დაჭერით. ახლა თქვენ შეგიძლიათ კვლავ ნავიგაცია მოახდინოთ სხვადასხვა პარამეტრებს შორის მოკლე დაჭერით. ხელმისაწვდომი პარამეტრები არის "სენსორების დიაპაზონი", "განახლების სიჩქარე" და "სენსორული ძილი". თქვენ გადართავთ თითოეულ პარამეტრს ხანგრძლივი დაჭერით. ბოლო პარამეტრების გასვლისას მეტრი დაუბრუნდება V/A ჩვენების მენიუს.

ნაბიჯი 8: სერიული ინტერფეისის გამოყენება

კომპიუტერთან USB- ით დაკავშირებისას შეგიძლიათ გამოიყენოთ Arduino სერიული მონიტორი (ან სხვა ტერმინალი) წვრილმანი V/A მეტრთან დასაკავშირებლად. იგი იყენებს ბაუდრატს 115200.

შერჩეული შერჩევის მაჩვენებლით მრიცხველი გადასცემს ყველა კითხვას სერიალზე და ამის წაკითხვა ტერმინალში მარტივად შეგიძლიათ.

თქვენ ასევე შეგიძლიათ შეცვალოთ პარამეტრები Tiny V/A მეტრზე სერიული ბრძანებებით. დარწმუნდით, რომ აირჩიეთ "ახალი ხაზი", როგორც ხაზის დასასრული.

ნებისმიერი არასწორი ბრძანება აჩვენებს დახმარების მენიუს:

ბრძანებები:- გადატვირთვა (გადატვირთვა mAh)

- წაიკითხე (უახლესი შედეგებით პასუხი)

- log x (ნიმუშების ავტომატური tx - x შეიძლება იყოს ჩართული ან გამორთული)

- ძილი x (INA219 ძილი ნიმუშებს შორის - x შეიძლება იყოს ან გამორთული)

- განახლება x (ეკრანის და სერიული განახლების სიჩქარის დაყენება. x შეიძლება იყოს 100, 200, 500 ან 1000)

- დიაპაზონი x (დააყენეთ INA219 დიაპაზონი. x შეიძლება იყოს 0 3.2A– ზე, 1 1A– ზე ან 2 0.4A– ზე)

მაგალითად აკრიფეთ "განახლება 1000", რომ შეცვალოთ შერჩევის მაჩვენებელი 1 წმ -მდე. ან ჩაწერეთ "log off" შედეგების ავტომატური გადაცემის გასაუქმებლად. მეტრი პასუხობს "კარგი" თუ წარმატებულია.

ნაბიჯი 9: შესრულებულია

ახლა გამოიყენეთ ის, რომ გაზომოთ რაიმე გასართობი:)

მე შევეცადე დავამატო ყველა ის თვისება, რაც მე მომწონს. მაგრამ მოგერიდებათ საკუთარი მოდიფიკაციების გაკეთება. და გთხოვთ გააზიაროთ, თუ შეძლებთ რაიმე გასაოცარი გაუმჯობესების განხორციელებას პაწაწინა V/A მეტრზე!

განახლებულია 14/06-2020: შეიცვალა მძღოლი და დაემატა სხვა ფუნქციები! ეს სახელმძღვანელო ჯერ არ არის დაფარული - მაგრამ შეგიძლიათ შეამოწმოთ ის ჩემს GitHub– ზე.