Semplice voltmetro digitale arduino

Con una semplice conoscenza di Arduino e del circuito del divisore di tensione, possiamo trasformare Arduino in voltmetro digitale e misurare la tensione di ingresso utilizzando Arduino e un display LCD 16x2.

Arduino ha diversi pin di ingresso analogico che si collegano a un convertitore analogico-digitale (ADC) all'interno di Arduino. L'ADC di Arduino è un convertitore a dieci bit, significa che il valore di uscita sarà compreso tra 0 e 1023. Otterremo questo valore utilizzando la funzione analogRead () . Se conosci la tensione di riferimento puoi facilmente calcolare la tensione presente all'ingresso analogico. Possiamo usare il circuito del divisore di tensione per calcolare la tensione di ingresso. Scopri di più su ADC in Arduino qui.

La tensione misurata viene visualizzata sul display a cristalli liquidi (LCD) 16x2. Abbiamo anche visualizzato la tensione in Serial Monitor di Arduino IDE e confermato la tensione misurata utilizzando Multimetro.

Hardware richiesto:

• Arduino uno
• LCD 16x2 (display a cristalli liquidi)
• Resistenza da 100 k ohm
• Resistenza da 10 k ohm
• Potenziometro da 10 k ohm
• breadboard
• cavi jumper

Circuito divisore di tensione:

Prima di entrare in questo circuito voltmetro Arduino, parliamo del circuito del divisore di tensione.

Il partitore di tensione è un circuito resistivo ed è mostrato in figura. In questa rete resistiva abbiamo due resistenze. Come mostrato in figura, R1 e R2 che sono di 10k e 100k ohm. Il punto medio del ramo viene misurato come input analogico per Arduino. La caduta di tensione su R2 è chiamata Vout, che è la tensione divisa del nostro circuito.

Formule:

Utilizzando il valore noto (due valori di resistenza R1, R2 e la tensione di ingresso), possiamo sostituire nell'equazione seguente per calcolare la tensione di uscita.

Vout = Vin (R2 / R1 + R2)

Questa equazione afferma che la tensione di uscita è direttamente proporzionale alla tensione di ingresso e al rapporto tra R1 e R2.

Applicando questa equazione nel codice Arduino la tensione di ingresso può essere facilmente derivata. Arduino può misurare solo la tensione di ingresso CC di + 55 V, in altre parole, quando si misura 55 V, il pin analogico di Arduino sarà alla sua tensione massima di 5 V, quindi è sicuro misurare entro questo limite. Qui il valore dei resistori R2 e R1 è impostato su 100000 e 10000, ovvero nel rapporto di 100: 10.

Schema elettrico e collegamenti:

Il collegamento per questo voltmetro digitale Arduino è semplice e mostrato nello schema del circuito seguente:

I pin DB4, DB5, DB6, DB7, RS e EN dell'LCD sono collegati direttamente ai pin D4, D5, D6, D7, D8, D9 di Arduino Uno

Il punto centrale di due resistori R1 e R2, che costituisce il circuito del partitore di tensione, è collegato al pin A0 di Arduino. Mentre le altre 2 estremità sono collegate all'ingresso volt (tensione da misurare) e gnd.

Spiegazione della codifica:

Il codice Arduino completo per misurare la tensione CC è fornito nella parte del codice di seguito. Il codice è semplice e può essere facilmente compreso.

La parte principale del codice consiste nel convertire e mappare la tensione di ingresso data nella tensione di uscita visualizzata con l'aiuto dell'equazione data sopra Vout = Vin (R2 / R1 + R2). Come accennato in precedenza, il valore di uscita dell'ADC di Arduino varia da 0 a 1023 e la tensione di uscita massima di Arduino è 5v, quindi dobbiamo moltiplicare l'ingresso analogico su A0 a 5/1024 per ottenere la tensione reale.

void loop () {int analogvalue = analogRead (A0); temp = (valore analogico * 5,0) / 1024,0; // FORMULA UTILIZZATA PER CONVERTIRE LA TENSIONE input_volt = temp / (r2 / (r1 + r2));

Qui abbiamo visualizzato il valore di tensione misurato su LCD e monitor seriale di Arduino. Quindi qui nel codice Serial.println viene utilizzato per stampare i valori su monitor Serial e lcd.print viene utilizzato per stampare i valori su LCD 16x2.

Serial.print ("v ="); // stampa il valore della tensione nel monitor seriale Serial.println (input_volt); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("Voltage ="); // stampa il valore della tensione nel display LCD lcd.print (input_voltage);

È così che possiamo facilmente calcolare la tensione CC usando Arduino. Guarda il video qui sotto per una dimostrazione. È un po 'difficile calcolare la tensione CA usando Arduino, puoi controllare lo stesso qui.