Waveshare E-Ink Display Präzises Voltmeter (0-90 V DC) mit Arduino Nano - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

In diesem Instructable verwende ich ein 2,9-Zoll-Waveshare-E-Paper-Display mit einem Arduino Nano, einem Spannungsteiler und einem ADS1115, um präzise Spannungen bis zu 90 Volt DC auf dem E-Paper-Display anzuzeigen.

Dieses instructable kombiniert diese beiden vorherigen Projekte:

- Arduino Voltmeter (0-100 V DC) - Version 2 -

- E-Paper-Display teilweise aktualisieren mit Arduino -

Lieferungen

Verwendete Verbrauchsmaterialien:

1 x Arduino Nano -

1 x Waveshare-Display -

Steckbrett und Drähte -

USB-Powerbank -

1 x ADS 1115 - 16-Bit-ADC -

1 x 1/4W (ich schlage jedoch vor, 1W-Widerstände zu verwenden) 1% Widerstände - 690k Ohm -

1 x 1/4W (ich empfehle jedoch die Verwendung von 1W-Widerständen) 1% Widerstände - 10k Ohm -

Astro-KI DM6000AR -

9V Batterien -

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Schritt 1: Verbinden wir die Komponenten

Ich habe die Komponenten wie folgt angeschlossen:

Waveshare-Anzeige:

Arduino anzeigen

BESETZT D7

RST D8

DC D9

CS D10

DIN D11

CLK D13

GND GND

VCC 3.3V

ADS1115:

ADS1115 Arduino

VCC 5V

GND GND

ADDR GND

SCL A5

SDA A4

AIN0 Spannungsteiler

Für den Spannungsteiler habe ich diesmal einen 680Kohm und einen 10Kohm Widerstand verwendet. Ich messe immer die Widerstandswerte für eine bessere Genauigkeit.

Die Berechnungen für den Spannungsteiler sind in dieser Tabelle verfügbar, die die Berechnungen automatisiert, falls Sie andere Widerstandswerte verwenden möchten: Link to Google Sheet. Bitte beachten Sie, dass die Datei nicht bearbeitet werden kann. Sie müssen sie herunterladen oder eine Kopie auf Ihrem Laufwerk erstellen, um sie ändern zu können.

Schritt 2: Code

Der Code für das Display und für den ADC sind ziemlich groß und es wäre nicht genug Speicher auf dem Arduino, wenn ich große Zeichen auf dem Bildschirm verwenden würde.

Um dies zu lösen, habe ich den Text in Code umgewandelt, indem ich ein Bild mit dem Text erstellt habe und dann dieses Online-Tool verwendet habe, um das Bild in einen für das Arduino lesbaren Code umzuwandeln:

Ich habe noch einige Schriftarten und Zeichen verwendet, aber ich verwende nur eine Schriftart, die Zahlen enthält, um die Batteriespannung und den Ladeprozentsatz anzuzeigen, um Speicherplatz zu sparen.

Dieser Code zeigt die Spannung der Batterie und den Ladeprozentsatz an, unter der Annahme, dass die Batterie bei 90 V geladen und bei 0 V vollständig entladen ist. Dies kann an Ihre Bedürfnisse angepasst werden.

// Basisklasse GxEPD2_GFX kann verwendet werden, um Referenzen oder Zeiger auf die Anzeigeinstanz als Parameter zu übergeben, verwendet ~1.2k mehr Code

// GxEPD2_GFX-Basisklasse aktivieren oder deaktivieren #define ENABLE_GxEPD2_GFX 0 #include #include #include #include #include #include Adafruit_ADS1115 ads(0x48); //Adresse des ADC #wenn definiert(_AVR) #define MAX_DISPLAY_BUFFER_SIZE 800 // #define MAX_HEIGHT(EPD) (EPD::HEIGHT <= MAX_DISPLAY_BUFFER_SIZE / (EPD::WIDTH / 8) ? EPD::HEIGHT: MAX_DISPLAY_ EPD::BREITE / 8)) GxEPD2_BW-Anzeige (GxEPD2_290(/*CS=10*/ SS, /*DC=*/ 9, /*RST=*/ 8, /*BUSY=*/ 7)); #endif U8G2_FOR_ADAFRUIT_GFX u8g2Fonts; Void setup () { Serial.begin (115200); Serial.println(); Serial.println("Setup"); ads.begin(); display.init(); u8g2Fonts.begin (Anzeige); // u8g2-Prozeduren mit Adafruit GFX showbitmaps () verbinden; Verzögerung (500); Serial.println ("Setup abgeschlossen"); aufrechtzuerhalten. Void Schleife () { Werte (); Verzögerung (1000); } // 'charging-icon-c', 128x40px const unsigned char Bat PROGMEM = { 0xff, 0xff, 0xf0, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x07, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0x00, 0x00, 0x00, 0, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x07, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x07, 0xff, 0xff, 0x, 0xff, 0xf0, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0x87, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0.xff, 0xff, 0.x, 0xff, 0xff, 0x87, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0x87, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0x, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0x87, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0xf8, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x, 0x87, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0xf8, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0f, 0x80, 0x07, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0xf8, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0xc0, 0x00, 0x00, 0x0f, 0x80, 0x07, 0xff, 0xff, 0xff, 0x, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0f, 0xc0, 0x00, 0x00, 0x0f, 0x80, 0x07, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0xf8, 0x00, 0x00, 0x00, 0x3f, 0x80, 0x00, 0, 0x07, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0xf8, 0x00, 0x00, 0x01, 0xff, 0x80, 0x00, 0x00, 0x0f, 0x80, 0x07, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0,00x,, 0x07, 0xff, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0f, 0x87, 0xc7, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0xf8, 0x00, 0x00, 0x3f, 0xff, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0fx, 0, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0xf8, 0x00, 0x00, 0xff, 0xff, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0f, 0x87, 0xc7, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0xf8, 0x.00, 0x.00, 0, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0f, 0x87, 0xc7, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0xf8, 0x00, 0x1f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0x80, 0x0f, 0x87, 0xc7ff,, 0xff, 0xf0, 0xf8, 0x00, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0x00, 0x0f, 0x87, 0xc7, 0xff, 0xff, 0xff, 0x ff, 0xf0, 0xf8, 0x01, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xfc, 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Transparenz?(true/false)) display.drawImage(Bat, 0, 5, 128, 40, falsch, 0, wahr); //Batteriesymbol} while (display.nextPage()); } // Diese Funktion berechnet und druckt die Werte auf dem Display Void values () { float battV; // Batteriespannung float perc; // Batterie % int kalib = 7; // Wert der Kalibrierung von ADS1115 zur Reduzierung der Fehlererhaltungsspannung =0; // zum Speichern des Spannungswerts Float Radjust = 0,01437283477; // Spannungsteilerfaktor (R2 / R1+R2) R1 ~690k und R2 ~10k int16_t adc0; // 16 Bit ADC lesen von Eingang A0 adc0 = ads.readADC_SingleEnded(0); Spannung = ((adc0 + kalibrier) * 0,1875)/1000; battV = Spannung/Rjust; // Batterie % perc berechnen = (battV/ 90) * 100; // Wir gehen davon aus, dass die maximale Spannung der Batterie 90 V beträgt // Batterie % 2-stellig max. halten, um Anzeigeprobleme zu vermeiden, wenn (perc>= 100) {perc = 99; } display.setRotation(1); // 0 Keine Drehung, 1 Drehung um 90 Grad uint16_t bg = GxEPD_WHITE; uint16_t fg = GxEPD_BLACK; u8g2Fonts.setFontMode(1); // U8g2-Transparenzmodus verwenden (dies ist Standard) u8g2Fonts.setFontDirection(0); // von links nach rechts (dies ist die Standardeinstellung) u8g2Fonts.setForegroundColor(fg); // Adafruit GFX-Farbe anwenden u8g2Fonts.setBackgroundColor(bg); // Adafruit GFX-Farbe anwenden u8g2Fonts.setFont (u8g2_font_logisoso32_tn); // oder u8g2_font_logisoso32_tr oder u8g2_font_logisoso32_tn display.setPartialWindow(203, 0, 100, 128); //(x von links, y von oben, Länge x, Höhe y)Dies setzt ein Fenster für die Werte partielles Update display.firstPage(); do {display.fillScreen(bg); // Batteriespannung drucken u8g2Fonts.setCursor (205, 52); u8g2Fonts.print(battV, 1); // Batterie % drucken u8g2Fonts.setCursor (205, 110); u8g2Fonts.print (perc, 0); } while (display.nextPage()); }

Schritt 3: Lass es uns testen:)

Ich bin mit den Ergebnissen recht zufrieden.

Ich konnte eine Reihe von Spannungen von etwa 9 V bis etwa 85 V mit minimaler Abweichung (weniger als 0,2 Volt) von der tatsächlichen Spannung testen.

Einmal in einem schönen Gehäuse verpackt, sollte dies ein schönes kleines Voltmeter ergeben, das in sehr hellen Umgebungen abgelesen werden kann:).