Projekt DIY merača výkonu pomocou Arduino Pro Mini: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Úvod

Dobrý deň, komunita elektroniky! Dnes vám predstavím projekt, ktorý vám umožní zmerať napätie a prúd spotrebiča a zobraziť ho spolu s hodnotami výkonu a energie. Meranie prúdu/napätia Ak ste chceli zmerať napätie a prúd v obvode pomocou Arduina, postup je celkom jednoduchý. Analógový vstup použijete na meranie napätia na záťaži a skrat na meranie prúdu prostredníctvom poklesu napätia bočníkového odporu. Teraz je táto metóda dosť hrubá a funguje iba pri napätiach 0-5 V a ADC Arduina, ktoré sa používa na čítanie poklesu napätia rezistora, je trochu nepresné na meranie iba stoviek mV, ktoré klesnú. cez skrat. Našťastie existujú moduly, ktoré nám uľahčujú život. Na tento projekt použijem INA219 IC, ktorý ako skrat používa rezistor 0,1R a môže merať napätie až 32V a má prúdový rozsah 0-3,2A. Tento IC ponúka rozhranie I2C na komunikáciu s Arduinom a po prečítaní listu s technickými údajmi môžeme cez rozhranie I2C použiť konkrétne príkazy na čítanie hodnôt napätia a prúdu. Máme opäť šťastie, pretože si týmto problémom nemusíme prejsť. Existujú knižnice z webu Adafruit, ktoré si môžete stiahnuť a použiť vopred pripravené funkcie na čítanie napätia a prúdu | Kliknutím sem stiahnete knižnicu

Krok 1: OLED displej

Ďalším komponentom, ktorý budem používať, je displej. Týmto spôsobom môžeme skutočne zobraziť hodnoty, ktoré meriame. Už nejaký čas pracujem s „96 -palcovým OLED displejom a funguje krásne. Už vyrobenú knižnicu Adafruit môžeme znova použiť na odosielanie údajov, ktoré chceme zobraziť na displeji | Kliknutím sem stiahnete knižnicu Adafruit | budete tiež potrebovať knižnicu Adafruit GFX.

Krok 2: Čítačka kariet SD

Aby bol tento projekt dokončený, pridáme konečný komponent. Čítačka kariet micro SD na ukladanie nameraných údajov do textových súborov, odkiaľ ich môžete skopírovať do programu, akým je napríklad program Excel, a vytvárať tak krásne vyzerajúce grafy a vypočítať použitý výkon a energiu vynásobením prúdu a napätia údajmi čas resp.

Tento modul komunikuje prostredníctvom rozhrania SPI, ktoré tiež používa príkazy na zápis/čítanie údajov. Tento modul nie je kompatibilný s 5 V, takže ho nemôžeme len zapojiť do rozhrania Arduino, pretože 5 V zničí 3,3 V čip. Za týmto účelom som vyrobil rozdeľovače napätia z odporov, aby som znížil 5V signály na vhodné 3,3V signály pre čip (vedenia MOSI, CS a CLK a aby som napájal modul 5V až 3,3V).

Krok 3: Schematický diagram:

Nakoniec naprogramujeme Arduino pomocou knižnice Adafruit pre modul INA219 na čítanie hodnôt napätia a prúdu. Ďalej vynásobíme prúd napätím, aby sme získali použitý výkon. Potom môžeme použiť funkciu milis () na uloženie uplynutého času a jeho vynásobenie výkonom na výpočet energie, ktorá bola použitá. Ako čítačku kariet SD som použil knižnicu „SdFat“, pretože štandardné knižnice SD od spoločnosti Arduino nefungovali tak dobre | Kliknutím sem stiahnete knižnicu Sdfat

Dosku môžete napájať pomocou konektora DC a pripojením napätia 7 až 12 V k Arduinu, ktoré napája ostatné komponenty pomocou 5 V VCC.

Krok 4: Prišla DPS:

Sponzor tohto projektu

Sponzorom tohto projektu je PCBGOGO, ktorý nám na tento projekt dodal 10 PCB. PCBGOGO vyrába vysokokvalitné DPS vo veľmi krátkom čase a dodáva ich tiež veľmi rýchlo. Ak teda uvažujete o tom, že sa váš projekt stane profesionálnym, neváhajte nahrať svoje súbory Gerber na PCBGOGO a získať 10 PCB za veľmi nízku cenu.

Krok 5: Ukážka videa projektu

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