Оглавление:
- Шаг 1. Основы
- Шаг 2: Измерение 0-5 В
- Шаг 3: Измерение напряжения выше 5 В
- Шаг 4: Создание делителя напряжения
- Шаг 5: считывание напряжения
![Измерение напряжения с помощью Arduino: 5 шагов Измерение напряжения с помощью Arduino: 5 шагов](https://i.howwhatproduce.com/images/003/image-6173-20-j.webp)
Видео: Измерение напряжения с помощью Arduino: 5 шагов
![Видео: Измерение напряжения с помощью Arduino: 5 шагов Видео: Измерение напряжения с помощью Arduino: 5 шагов](https://i.ytimg.com/vi/ocVkVQZ0c78/hqdefault.jpg)
2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53
![Image Image](https://i.howwhatproduce.com/images/003/image-6173-22-j.webp)
![](https://i.ytimg.com/vi/rfInUuU7T8A/hqdefault.jpg)
![Измерение напряжения с помощью Arduino Измерение напряжения с помощью Arduino](https://i.howwhatproduce.com/images/003/image-6173-23-j.webp)
Измерять напряжение с помощью любого микроконтроллера довольно просто, по сравнению с измерением тока. Измерение напряжения становится необходимым, если вы работаете с батареями или хотите изготовить собственный регулируемый источник питания. Хотя этот метод применим к любому микроконтроллеру, но в этом руководстве мы узнаем, как измерять напряжение с помощью Arduino.
На рынке доступны датчики напряжения. Но действительно ли они вам нужны? Давайте разберемся!
Шаг 1. Основы
![Основы Основы](https://i.howwhatproduce.com/images/003/image-6173-24-j.webp)
![Основы Основы](https://i.howwhatproduce.com/images/003/image-6173-25-j.webp)
![Основы Основы](https://i.howwhatproduce.com/images/003/image-6173-26-j.webp)
Микроконтроллер не может напрямую понимать аналоговое напряжение. Вот почему мы должны использовать аналого-цифровой преобразователь или, короче, АЦП. Atmega328, который является мозгом Arduino Uno, имеет 6-канальный (обозначенный как A0 - A5) 10-битный АЦП. Это означает, что он будет отображать входные напряжения от 0 до 5 В в целочисленные значения от 0 до (2 ^ 10-1), т.е. равные 1023, что дает разрешение 4,9 мВ на единицу. 0 будет соответствовать 0 В, 1 - 4,9 мВ, 2 - 9,8 мВ и так далее до 1023.
Шаг 2: Измерение 0-5 В
![Измерение 0-5 В Измерение 0-5 В](https://i.howwhatproduce.com/images/003/image-6173-27-j.webp)
![Измерение 0-5 В Измерение 0-5 В](https://i.howwhatproduce.com/images/003/image-6173-28-j.webp)
![Измерение 0-5 В Измерение 0-5 В](https://i.howwhatproduce.com/images/003/image-6173-29-j.webp)
![Измерение 0-5 В Измерение 0-5 В](https://i.howwhatproduce.com/images/003/image-6173-30-j.webp)
Сначала мы увидим, как измерить напряжение с максимальным напряжением 5 В. Это очень просто, так как не требуется никаких специальных модификаций. Чтобы смоделировать изменяющееся напряжение, мы будем использовать потенциометр, средний вывод которого подключен к любому из 6 каналов. Теперь мы напишем код для чтения значений из АЦП и преобразования их обратно в полезные показания напряжения.
Чтение аналогового вывода A0
значение = analogRead (A0);
Теперь переменная value содержит значение от 0 до 1023 в зависимости от напряжения.
напряжение = значение * 5,0 / 1023;
Полученное значение теперь умножается на разрешение (5/1023 = 4,9 мВ на единицу), чтобы получить фактическое напряжение.
И, наконец, отобразите измеренное напряжение на последовательном мониторе.
Serial.print ("Voltage =");
Serial.println (напряжение);
Шаг 3: Измерение напряжения выше 5 В
![Измерение напряжения выше 5 В Измерение напряжения выше 5 В](https://i.howwhatproduce.com/images/003/image-6173-31-j.webp)
Но проблема возникает, когда измеряемое напряжение превышает 5 вольт. Это может быть решено с помощью схемы делителя напряжения, которая состоит из 2 резисторов, соединенных последовательно, как показано на рисунке. Один конец этого последовательного соединения подключается к измеряемому напряжению (Vm), а другой конец - к земле. Напряжение (V1), пропорциональное измеренному напряжению, появится на стыке двух резисторов. Затем этот переход можно подключить к аналоговому выводу Arduino. Напряжение можно узнать по этой формуле.
V1 = Vm * (R2 / (R1 + R2))
Затем напряжение V1 измеряется Arduino.
Шаг 4: Создание делителя напряжения
![Создание делителя напряжения Создание делителя напряжения](https://i.howwhatproduce.com/images/003/image-6173-32-j.webp)
![Создание делителя напряжения Создание делителя напряжения](https://i.howwhatproduce.com/images/003/image-6173-33-j.webp)
![Создание делителя напряжения Создание делителя напряжения](https://i.howwhatproduce.com/images/003/image-6173-34-j.webp)
Теперь, чтобы построить этот делитель напряжения, нам сначала нужно узнать номиналы резисторов. Выполните следующие действия, чтобы рассчитать номинал резисторов.
- Определите максимальное измеряемое напряжение.
- Выберите подходящее стандартное значение для R1 в килоомном диапазоне.
- Используя формулу, вычислите R2.
- Если значение R2 не является стандартным (или близко к нему), измените R1 и повторите вышеуказанные шаги.
- Поскольку Arduino может обрабатывать максимум 5 В, V1 = 5 В.
Например, пусть максимальное измеряемое напряжение (В · м) составляет 12 В и R1 = 47 кОм. Тогда по формуле R2 получается равным 33k.
Теперь соберите схему делителя напряжения, используя эти резисторы.
С этой настройкой у нас теперь есть верхний и нижний предел. Для Vm = 12 В мы получаем V1 = 5V, а для Vm = 0V получаем V1 = 0V. То есть для 0–12 В на Vm будет пропорциональное напряжение от 0 до 5 В на V1, которое затем может быть подано на Arduino, как и раньше.
Шаг 5: считывание напряжения
![Считывание напряжения Считывание напряжения](https://i.howwhatproduce.com/images/003/image-6173-35-j.webp)
![Считывание напряжения Считывание напряжения](https://i.howwhatproduce.com/images/003/image-6173-36-j.webp)
С небольшими изменениями в коде теперь мы можем измерять от 0 до 12 В.
Аналоговое значение читается, как и раньше. Затем по той же формуле, упомянутой ранее, измеряется напряжение от 0 до 12 В.
значение = analogRead (A0);
напряжение = значение * (5,0 / 1023) * ((R1 + R2) / R2);
Обычно доступные модули датчиков напряжения представляют собой не что иное, как схему делителя напряжения. Они рассчитаны на напряжение от 0 до 25 В с резисторами 30 кОм и 7,5 кОм.
Итак, зачем покупать, если можно сделать своими руками!
Спасибо, что дожили до конца. Я надеюсь, что этот урок вам помог.
Подпишитесь на мой канал YouTube, чтобы увидеть больше новых проектов и руководств. Еще раз спасибо!
Рекомендуемые:
Измерение частоты и напряжения источника питания с помощью Arduino: 6 шагов
![Измерение частоты и напряжения источника питания с помощью Arduino: 6 шагов Измерение частоты и напряжения источника питания с помощью Arduino: 6 шагов](https://i.howwhatproduce.com/images/002/image-4357-21-j.webp)
Измерение частоты и напряжения источника питания с использованием Arduino: Введение: цель этого проекта - измерить частоту и напряжение источника питания, которые находятся в диапазоне от 220 до 240 Вольт и 50 Гц здесь, в Индии. Я использовал Arduino для захвата сигнала и расчета частоты и напряжения, вы можете использовать любой другой микроконтакт
Понижающий преобразователь напряжения постоянного тока в понижающий режим понижающего напряжения (LM2576 / LM2596): 4 ступени
![Понижающий преобразователь напряжения постоянного тока в понижающий режим понижающего напряжения (LM2576 / LM2596): 4 ступени Понижающий преобразователь напряжения постоянного тока в понижающий режим понижающего напряжения (LM2576 / LM2596): 4 ступени](https://i.howwhatproduce.com/images/005/image-14052-j.webp)
Понижающий преобразователь напряжения постоянного и понижающего режима понижающего напряжения (LM2576 / LM2596): создание высокоэффективного понижающего преобразователя - сложная работа, и даже опытным инженерам требуется несколько конструкций, чтобы найти правильный. представляет собой преобразователь постоянного тока в постоянный, который понижает напряжение (при повышении
Измерение постоянного напряжения с помощью Arduino: 5 шагов
![Измерение постоянного напряжения с помощью Arduino: 5 шагов Измерение постоянного напряжения с помощью Arduino: 5 шагов](https://i.howwhatproduce.com/images/006/image-16328-j.webp)
Измерение напряжения постоянного тока с использованием Arduino: в этом проекте я покажу вам, как измерить напряжение постоянного тока до 50 В с помощью arduino, и для отображения на OLED-дисплее части модуля требуется дисплей Arduino UNOoled 10 кОм резистор 1 кОм резистор соединительный кабель
Измерение истинного среднеквадратичного значения переменного напряжения: 14 шагов
![Измерение истинного среднеквадратичного значения переменного напряжения: 14 шагов Измерение истинного среднеквадратичного значения переменного напряжения: 14 шагов](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-1888-49-j.webp)
Измерение истинного среднеквадратичного значения переменного напряжения: сегодня мы будем использовать STM32 Maple Mini для измерения переменного тока. В нашем примере мы получим среднеквадратичное значение энергосистемы. Это очень полезно для тех, кто хочет контролировать электрическую сеть для Интернета вещей. Затем мы создадим приложение
Измерение постоянного напряжения с помощью Arduino и Node-RED: 8 шагов (с изображениями)
![Измерение постоянного напряжения с помощью Arduino и Node-RED: 8 шагов (с изображениями) Измерение постоянного напряжения с помощью Arduino и Node-RED: 8 шагов (с изображениями)](https://i.howwhatproduce.com/images/004/image-9432-34-j.webp)
Измерение напряжения постоянного тока с помощью Arduino и Node-RED: существует множество руководств по измерению напряжения постоянного тока с помощью Arduino, в этом случае я нашел руководство, которое считаю лучшим функциональным методом для измерения постоянного тока, не требуя входных значений сопротивления, требуется только некоторое сопротивление. и мультиметр