Potència de corrent continu mitjançant Arduino Nano (0-16V / 0-20A): 3 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Hola amics!!

Estic aquí per mostrar-vos un wattímetre de CC que es pot fer fàcilment mitjançant Arduino nano. Un dels principals problemes que m’afrontava com a aficionat a l’electrònica és conèixer la quantitat de corrent i tensió aplicada als circuits de càrrega que vaig crear. Vaig pensar a comprar un metre en una botiga en línia, però un dels meus amics em va dir que tenia un error enorme en mesurar el corrent.

Així que vaig pensar en fer-lo amb arduino.it també es pot utilitzar per carregar bateries amb tall automàtic fent algunes modificacions.

Subministraments

1. Arduino Nano
2. Mòdul de sensor de corrent ACS712 20A
3. LCD de 16x2
4. Mòdul I2C per a LCD de 16x2 caràcters
5. Resistències-220k, 100k / 0,4W-1Nos
6. Font d'alimentació de 9V
7. Capçaleres femenines, blocs de terminals
8. Tauler de línies o tauler de punts
9. Connexió de cables

Pas 1: esquema

Mesura de la tensió

Per mesurar la tensió he utilitzat el circuit simple divisor de tensió. Mitjançant l’ús de dues resistències de valor 220K i 100K, es pot mesurar un voltatge màxim de 16V. Nano només pot llegir fins a 5 V a través del pin analògic A1. Si voleu mesurar diferents nivells de tensió, canvieu els valors de la resistència en conseqüència.

Mesura de corrent

Per mesurar el corrent he utilitzat el mòdul de sensor de corrent ACS712 (feu clic aquí per obtenir el full de dades). Està disponible en tres models per a diferents mesures de corrent, és a dir, 5A, 20A i 30A. He utilitzat el mòdul 20A. Pot mesurar el corrent altern i el corrent continu però aquí només es vol mesurar el corrent continu.

Hi ha altres sensors com MAX471 i INA219 que utilitzen resistències de derivació i amplificadors de corrent per mesurar el corrent. El mòdul ACS712 utilitza el famós IC ACS712 per mesurar el corrent mitjançant el principi d’efecte Hall. A l'esquema, he mostrat el circuit del mòdul que podeu utilitzar directament el mòdul del sensor. S’alimenta a partir de l’alimentació de 5V de l’Arduino nano. La sortida del mòdul està connectada al pin analògic A2.

Mòdul LCD i I2C

Per mostrar el voltatge i el corrent he utilitzat un LCD de 16x2. Està connectat a nano mitjançant el protocol I2C. Amb l’ajut del mòdul I2C, podem connectar fàcilment la pantalla LCD al nano. També podeu connectar la pantalla LCD sense el mòdul I2C. En aquest cas, hem de proporcionar 16 connexions a la pantalla LCD. Els pins pin analògics A4 i A5 de nano admeten el protocol I2C, per tant, el mòdul està connectat a aquests pins analògics. A més, s’alimenta de l’alimentació de 5V del nano. El LED + i el LED també estan connectats a la pantalla LCD, en realitat hi ha dos pins més a la pantalla LCD per encendre la llum de fons.

Finalment, l’alimentació del nano es proveeix d’un subministrament de 9V. Aquí he utilitzat un transformador tradicional de 9V i un circuit pont regulat mitjançant el regulador de voltatge 7809. Utilitzeu sempre una tensió entre 7V i 12V perquè en aquest rang funcionarà amb precisió.

Pas 2: Codi

La part de codificació és simple, s’utilitzen dos pins analògics A1 i A2 per llegir la tensió i el corrent respectivament. Aquests valors es processen i es converteixen al seu valor real i es mostren a la pantalla LCD.

Després de fer el wattmetre, cal calibrar les lectures per obtenir el valor que es mostra en un multímetre estàndard. Per a això, hem de sumar o restar un valor constant del valor mesurat.

Pas 3: producte final

He utilitzat una placa de línia per col·locar i soldar els components. Arduino i el sensor actual es col·loquen a les capçaleres femenines perquè es puguin treure o reprogramar fàcilment en cas de mal funcionament.

He posat totes les peces dins d'un recipient de plàstic perquè es pugui utilitzar com a unitat independent. Té una font d’alimentació incorporada de 9V per alimentar el wattmetre. De manera que es pot utilitzar amb qualsevol font d'alimentació de 0-16V / 0-20A.

Espero que us agradi aquest wattmetre. Això sens dubte ajudarà a tots els aficionats a l'electrònica incipient.

Gràcies!!