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Video: DC-Wattmeter mit Arduino Nano (0-16V/0-20A) - Gunook
2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15
Hallo Freunde!!
Ich bin hier, um Ihnen ein DC-Wattmeter zu zeigen, das mit Arduino Nano einfach hergestellt werden kann. Eines der Hauptprobleme, mit denen ich als Elektronik-Bastler konfrontiert war, bestand darin, die Strom- und Spannungsmenge zu kennen, die über die von mir hergestellten Ladeschaltungen angelegt wurde. Ich dachte daran, einen Meter in einem Online-Shop zu kaufen, aber einer meiner Freunde sagte mir, dass beim Messen des Stroms ein großer Fehler aufgetreten ist.
Also dachte ich daran, es mit arduino.it zu machen. Es kann auch verwendet werden, um Batterien mit automatischer Abschaltung aufzuladen, indem einige Änderungen vorgenommen werden.
Lieferungen
- Arduino Nano
- ACS712 Stromsensor 20A Modul
- 16x2 LCD
- I2C-Modul für 16x2 Zeichen LCD
- Widerstände-220k, 100k/0.4W-1Nos
- 9V Netzteil
- Buchsenleisten, Reihenklemmen
- Lineboard oder Dotboard
- Anschlussdrähte
Schritt 1: Schaltplan
Spannungsmessung
Zum Messen der Spannung habe ich die einfache Spannungsteilerschaltung verwendet. Durch die Verwendung von zwei Widerständen mit den Werten 220K und 100K kann eine maximale Spannung von 16V gemessen werden. Nano kann nur bis zu 5V über den analogen Pin A1 lesen. Wenn Sie verschiedene Spannungspegel messen möchten, ändern Sie die Widerstandswerte entsprechend.
Strommessung
Zur Strommessung habe ich das Stromsensormodul ACS712 verwendet (Klicken Sie hier für das Datenblatt). Es ist in drei Modellen für unterschiedliche Strommessungen erhältlich, d. h. 5 A, 20 A und 30 A. Ich habe das 20A-Modul verwendet. Es kann sowohl Wechsel- als auch Gleichstrom messen, aber hier soll nur Gleichstrom gemessen werden.
Es gibt andere Sensoren wie MAX471 und INA219, die Shunt-Widerstände und Stromverstärker verwenden, um den Strom zu messen. Das ACS712-Modul verwendet den berühmten ACS712-IC zur Strommessung nach dem Hall-Effekt-Prinzip. Im Schaltplan habe ich die Schaltung des Moduls gezeigt, Sie können das Sensormodul direkt verwenden. Es wird von der 5V-Versorgung des Arduino Nano mit Strom versorgt. Der Ausgang des Moduls ist mit dem analogen Pin A2 verbunden.
LCD- und I2C-Modul
Zur Anzeige von Spannung und Strom habe ich ein 16x2 LCD verwendet. Es ist über das I2C-Protokoll mit Nano verbunden. Mit Hilfe des I2C-Moduls können wir das LCD problemlos mit dem Nano verbinden. Sie können das LCD auch ohne das I2C-Modul anschließen. In diesem Fall müssen wir 16 Verbindungen zum LCD bereitstellen. Die analogen Pins A4 und A5 von Nano unterstützen das I2C-Protokoll, daher ist das Modul mit diesen analogen Pins verbunden. Außerdem wird es über die 5-V-Versorgung des Nano mit Strom versorgt. Die LED+ und LED- sind auch mit dem LCD verbunden, es gibt tatsächlich zwei weitere Pins im LCD zum Einschalten der Hintergrundbeleuchtung.
Schließlich wird der Nano über eine 9-V-Versorgung mit Strom versorgt. Hier habe ich einen traditionellen 9V-Transformator und eine Brückenschaltung verwendet, die mit dem 7809-Spannungsregler geregelt wird. Verwenden Sie immer eine Spannung zwischen 7V und 12V, da sie in diesem Bereich genau funktioniert.
Schritt 2: Code
Der Codierteil ist einfach, zwei analoge Pins A1 und A2 werden verwendet, um die Spannung bzw. den Strom zu lesen. Diese Werte werden verarbeitet und in ihren Istwert umgewandelt und im LCD angezeigt.
Nachdem Sie das Wattmeter erstellt haben, müssen Sie die Messwerte kalibrieren, um den in einem Standardmultimeter angezeigten Wert zu erhalten. Dazu müssen wir einen konstanten Wert vom Messwert addieren oder subtrahieren.
Schritt 3: Endprodukt
Ich habe ein Lineboard zum Platzieren und Löten der Komponenten verwendet. Arduino und der Stromsensor sind auf Buchsenleisten platziert, so dass er im Falle einer Fehlfunktion leicht entfernt oder neu programmiert werden kann.
Ich habe alle Teile in einen Plastikbehälter gelegt, damit er als eigenständige Einheit verwendet werden kann. Es hat ein eingebautes Netzteil von 9V, um das Wattmeter mit Strom zu versorgen. Damit kann es mit allen Netzteilen von 0-16V/0-20A verwendet werden.
Ich hoffe, Sie mögen dieses Wattmeter. Dies wird definitiv allen angehenden Elektronik-Enthusiasten helfen.
Dankeschön!!
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