مشروع عداد الطاقة باستخدام Arduino Pro Mini: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

مقدمة

مرحبًا ، مجتمع الإلكترونيات! سأقدم لك اليوم مشروعًا يتيح لك قياس الجهد والتيار لجهاز ما ، وعرضه مع قيم الطاقة والطاقة. قياس التيار / الجهد إذا كنت ترغب في قياس الجهد والتيار لدائرة كهربائية باستخدام Arduino ، فإن الإجراء يكون مستقيماً إلى الأمام. يمكنك استخدام الإدخال التناظري لقياس الجهد عبر الحمل واستخدام تحويلة لقياس التيار عبر انخفاض الجهد لمقاوم التحويل. الآن ، هذه الطريقة بدائية إلى حد ما ، وهي تعمل فقط مع الفولتية ضمن 0-5 فولت ، و ADC الخاص بـ Arduino المستخدم لقراءة انخفاض الجهد للمقاوم غير دقيق بعض الشيء لقياس مئات بالسيارات فقط والتي ستنخفض عبر التحويلة. لحسن الحظ ، هناك وحدات نمطية تجعل حياتنا أسهل. بالنسبة لهذا المشروع ، سأستخدم INA219 IC ، والذي يستخدم المقاوم 0.1R كتحويل ويمكن قياس الفولتية حتى 32 فولت ، وله نطاق حالي من 0-3.2A. يوفر هذا IC واجهة I2C للتواصل مع Arduino ، ومن خلال دراسة ورقة البيانات ، يمكننا استخدام أوامر محددة عبر واجهة I2C ، من أجل قراءة قيم الجهد والتيار. نحن محظوظون مرة أخرى لأنه ليس علينا أن نمر بهذه المشكلة. توجد مكتبات من Adafruit يمكنك تنزيلها واستخدام وظائف معدة مسبقًا لقراءة الجهد والتيار | انقر هنا لتحميل المكتبة

الخطوة 1: شاشة OLED

المكون التالي الذي سأستخدمه هو العرض. بهذه الطريقة يمكننا في الواقع عرض القيم التي نقيسها. لقد كنت أعمل مع شاشة OLED مقاس 96 بوصة منذ فترة ، وهي تعمل بشكل جميل. يمكننا استخدام مكتبة Adafruit التي تم إنشاؤها بالفعل مرة أخرى لإرسال البيانات التي نريد عرضها على الشاشة | انقر هنا لتحميل مكتبة Adafruit | ستحتاج أيضًا إلى مكتبة Adafruit GFX.

الخطوة 2: قارئ بطاقة SD

الآن ، لإنجاز هذا المشروع ، سنضيف مكونًا نهائيًا. قارئ بطاقة micro SD ، لتخزين البيانات المقاسة كملفات نصية ، حيث يمكنك نسخها إلى برنامج مثل Excel لإنشاء قطع جميلة المظهر ، وحساب الطاقة والطاقة المستخدمة ، بضرب التيار والجهد مع الوقت على التوالي.

تتواصل هذه الوحدة عبر واجهة SPI ، والتي تستخدم أيضًا أوامر لكتابة / قراءة البيانات. هذه الوحدة غير متوافقة مع 5V ، لذلك لا يمكننا توصيلها بواجهة Arduino لأن 5V ستدمر شريحة 3.3V. لذلك ، صنعت فواصل جهد من المقاومات لإسقاط إشارات 5 فولت إلى إشارات 3.3 فولت المناسبة للرقاقة (خطوط MOSI و CS و CLK على التوالي وإسقاط 5 فولت إلى 3.3 فولت لتشغيل الوحدة).

الخطوة 3: رسم تخطيطي:

أخيرًا ، نقوم ببرمجة Arduino باستخدام مكتبة Adafruit لوحدة INA219 ، لقراءة قيم الجهد والتيار. علاوة على ذلك ، نقوم بضرب التيار مع الجهد من أجل الحصول على الطاقة المستخدمة. بعد ذلك ، يمكننا استخدام دالة milis () لتخزين الوقت المنقضي ، وضربه في القوة ، لحساب الطاقة التي تم استخدامها. بالنسبة لقارئ بطاقة SD ، استخدمت مكتبة "SdFat" ، لأن مكتبات SD القياسية من Arduino لم تعمل بشكل جيد | انقر هنا لتحميل مكتبة Sdfat

يمكنك تشغيل اللوحة باستخدام مقبس التيار المباشر وتطبيق جهد كهربائي يتراوح بين 7 و 12 فولت على Arduino ، والذي يعمل على تشغيل المكونات الأخرى عبر 5V VCC.

الخطوة 4: وصل ثنائي الفينيل متعدد الكلور:

راعي هذا المشروع

الراعي لهذا المشروع هو PCBGOGO الذي سلمنا 10 PCB لهذا المشروع. تنتج PCBGOGO مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالية الجودة في وقت قصير جدًا وتوفرها بسرعة كبيرة أيضًا. لذلك ، إذا كنت تفكر في جعل مشروعك احترافيًا ، فلا تتردد في تحميل ملفات Gerber الخاصة بك إلى PCBGOGO لتلقي 10 PCBs بسعر منخفض جدًا.

الخطوة 5: عرض فيديو المشروع

www.electronicslovers.com/2019/03/diy-power-meter-project-by-using-arduino-pro-mini.html