Jak mierzyć napięcie za pomocą czujnika z Arduino?

Menu treści

● Wprowadzenie do pomiaru napięcia

>> Co to jest czujnik napięcia?

● Konfigurowanie sprzętu

>> Łączenie czujnika napięcia

● Pisanie kodu

● Pomiar napięcia prądu przemiennego

>> Interfejs ZMPT101B z Arduino

>> Kod dla ZMPT101B

● Zaawansowane aplikacje

>> Monitorowanie poziomów baterii

>> Budowanie cyfrowego woltomierza

>> Automatyzacja domu

● Rozwiązywanie problemów typowych problemów

● Kalibracja i dokładność

● Wniosek

● FAQ

>> 1. Jakie jest maksymalne napięcie, które można zmierzyć bezpośrednio przez Arduino?

>> 2. Jak zmierzyć napięcia powyżej 5 V z Arduino?

>> 3. Czy Arduino może zmierzyć napięcia prądu przemiennego?

>> 4. Jak skalibrować mój czujnik napięcia w celu uzyskania dokładnych odczytów?

>> 5. Jakie są powszechne zastosowania pomiaru napięcia z Arduino?

● Cytaty:

Napięcie pomiaru jest podstawowym zadaniem w elektronice, a użycie Arduino z czujnikiem napięcia sprawia, że ​​jest zarówno wydajny, jak i opłacalny. Ten artykuł poprowadzi Cię przez proces konfigurowania i korzystania z Czujnik napięcia z Arduino, w tym niezbędny sprzęt, oprogramowanie i rozwiązywanie problemów.

Wprowadzenie do pomiaru napięcia

Pomiar napięcia ma kluczowe znaczenie w różnych zastosowaniach, od monitorowania poziomów akumulatorów po sterowanie zasilaczami. Tablice Arduino, z wbudowanymi konwerterami analogowo-cyfrowymi (ADC), mogą łatwo mierzyć napięcia do 5 V. Jednak w przypadku wyższych napięć wymagany jest czujnik napięcia lub obwód podziału napięcia.

Co to jest czujnik napięcia?

Czujnik napięcia to moduł, który zmniejsza napięcie wejściowe do poziomu bezpiecznego dla ADC Arduino. Zwykle czujniki te wykorzystują obwód podziału napięcia składający się z dwóch rezystorów, aby zmniejszyć napięcie. Na przykład moduł FZ0430 używa rezystora 30kΩ i 7,5 kΩ do pomiaru do 25 V z Arduino 5V.

Konfigurowanie sprzętu

Aby zmierzyć napięcie z Arduino, potrzebujesz:

- Arduino Board (np. Arduino Uno)

- Moduł czujnika napięcia (np. FZ0430)

- przewody breadboard i zworki

Łączenie czujnika napięcia

1. Podłącz dodatni (VCC) pin czujnika do pinu 5V Arduino.

2. Podłącz podwójną (GND) szpilkę czujnika do szpilki GND Arduino.

3. Podłącz styk sygnału czujnika do dowolnego analogowego styku wejściowego na Arduino (np. A0).

Pisanie kodu

Aby zmierzyć napięcie, musisz odczytać wejście analogowe i przekonwertować je na napięcie. Oto podstawowy przykład przy użyciu czujnika FZ0430:

void setup () {

 Serial.begin (9600);

}

void Loop () {

 wartość int = analogread (a0);

 float vout = (wartość * 5.0) / 1024.0;

 float R1 = 30000.0; // odporność R1 w omach

 float R2 = 7500.0; // Odporność R2 w omach

 float vin = vout / (r2 / (r1 + r2));

 Serial.print ( 'napięcie: ');

 Serial.println (VIN);

 opóźnienie (500);

}

Pomiar napięcia prądu przemiennego

Do pomiaru napięcia prądu przemiennego potrzebujesz czujnika, który może obsługiwać sygnały prądu przemiennego, takiego jak moduł ZMPT101B. Ten moduł przekształca napięcie prądu przemiennego na proporcjonalne wyjście DC, które mogą odczytać Arduino.

Interfejs ZMPT101B z Arduino

1. Podłącz pin VCC ZMPT101B do 5V Arduino.

2. Podłącz szpilkę GND z GND Arduino.

3. Podłącz pin z analogowym pinem wejściowym (np. A0).

Kod dla ZMPT101B

void setup () {

 Serial.begin (9600);

}

void Loop () {

 wartość int = analogread (a0);

 napięcie zmiennoprzecinkowe = mapa (wartość, 0, 1023, 0, 250); // Zakładanie zakresu 0-250V

 Serial.println (napięcie);

 opóźnienie (100);

}

Zaawansowane aplikacje

Monitorowanie poziomów baterii

Arduino może być używane do monitorowania poziomów akumulatora poprzez pomiar napięcia na zaciskach akumulatora. Jest to szczególnie przydatne w projektach robotyki i IoT, w których żywotność baterii ma kluczowe znaczenie.

Budowanie cyfrowego woltomierza

Łącząc Arduino z czujnikiem napięcia, możesz zbudować cyfrowy woltometr. Ten projekt obejmuje wyświetlanie zmierzonego napięcia na ekranie LCD lub wysyłanie go bezprzewodowo do aplikacji mobilnej.

Automatyzacja domu

W systemach automatyzacji domów Arduino może monitorować zasilanie napięcia do różnych urządzeń, pomagając wykrywać problemy z energią lub anomalie w czasie rzeczywistym.

Rozwiązywanie problemów typowych problemów

- Nieprawidłowe odczyty: Upewnij się, że rezystory dzielników napięcia są poprawnie podłączone, a ich wartości są dokładne.

- Hałas w odczytach: Użyj kondensatora, aby odfiltrować szum lub zapewnić stabilny zasilacz.

- Czujnik nie odpowiada: Sprawdź połączenia i upewnij się, że czujnik jest prawidłowo zasilany.

Kalibracja i dokładność

Kalibracja ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia dokładnych pomiarów napięcia. Obejmuje to dostosowanie kodu w celu dopasowania do rzeczywistego wyjścia napięcia czujnika. Może być konieczne zmierzenie napięcia odniesienia użytego przez ADC i odpowiednio dostosować obliczenia.

Wniosek

Napięcie pomiaru Arduino jest proste i wszechstronne, co pozwala monitorować szeroki zakres napięć za pomocą różnych czujników i technik. Niezależnie od tego, czy pracujesz z napięciami DC lub AC, Arduino zapewnia opłacalne rozwiązanie precyzyjnego pomiaru napięcia.

FAQ

1. Jakie jest maksymalne napięcie, które można zmierzyć bezpośrednio przez Arduino?

Arduino może bezpośrednio mierzyć napięcia do 5 V przy użyciu wejść analogowych.

2. Jak zmierzyć napięcia powyżej 5 V z Arduino?

Aby zmierzyć napięcia powyżej 5 V, użyj obwodu podziału napięcia lub modułu czujnika napięcia, takiego jak FZ0430.

3. Czy Arduino może zmierzyć napięcia prądu przemiennego?

Arduino nie może bezpośrednio zmierzyć napięć prądu przemiennego. Użyj modułu takiego jak ZMPT101B, aby przekonwertować AC na proporcjonalne wyjście DC.

4. Jak skalibrować mój czujnik napięcia w celu uzyskania dokładnych odczytów?

Kalibracja polega na dostosowaniu kodu w celu dopasowania do rzeczywistego wyjścia napięcia czujnika. Może to wymagać pomiaru napięcia odniesienia stosowanego przez ADC.

5. Jakie są powszechne zastosowania pomiaru napięcia z Arduino?

Typowe aplikacje obejmują monitorowanie poziomów akumulatorów, sterowanie zasilaczami i budowanie cyfrowych woltometrów.

Cytaty:

[1] https://www.instructubles.com/voltage-measturem-using-arduino/

[2] https://electropeak.com/learn/interfacing-zmpt101b-voltage-sensor-with-arduino/

[3] https://www.arcaelectronica.com/blogs/tutoriales/sensor-de-voltaje-fz0430-con-arduino

[4] https://robojax.com/learn/arduino/?vid=robojax-voltage-sensor

[5] https://www.youtube.com/watch?v=GW72G4WBZ -U

[6] https://startingelectronics.org/articles/arduino/measing-voltage-with-arduino/

[7] https://www.electroschematics.com/arduino-digital-voltmeter/

[8] https://www.fibossensor.com/es/what-sensors-work-best-with-arduino-for-detection.html

[9] https://srituhobby.com/how-the-voltage-sensor-module-works-with-arduino/

[10] https://www.instructubles.com/arduino-voltage-sensor-0-25v/

[11] https://dronebotworkshop.com/dc-volt-current/

[12] https://forum.arduino.cc/t/voltage-sensor-arduino-project/1162719

[13] https://www.arduitronics.com/product/586/arduino-standard-voltage-sensor-module-0-24-v-99

[14] https://www.luisllamas.es/medir tension-intensidad-y-potencia-con-arduino-y-ina219/

[15] https://www.youtube.com/watch?v=mrn5wqihuf4

[16] https://www.youtube.com/watch?v=oxieoh5isai

[17] https://www.youtube.com/watch?v=wbrm_da_mzw

[18] https://forum.arduino.cc/t/medidor-de-voltaje/687302

[19] https://www.arduino.cc/en/tutorial/readanalogvoltage

[20] https://forum.arduino.cc/t/medir-corriente-y-voltaje/1163716

[21] https://robotlandia.es/otros/919-modulo-sensor-de-deteccion-de-voltaje-para-arduino.html

[22] https://www.youtube.com/watch?v=rdiutufrxa8

[23] https://www.youtube.com/watch?v=5g9_jnoxrsg

[24] https://www.youtube.com/watch?v=dmdk4adbmde

[25] https://forum.arduino.cc/t/measure-voltage-using-digital-pin/1029953

[26] https://forum.arduino.cc/t/medicion-desion-ac-con-arduino/494688

[27] https://www.digikey.com/en/maker/projects/how-to-make-a-simple-digital-voltmeter-with-an-arduino/082dff9d725549aea8bf84a7e302c1b2

[28] https://www.youtube.com/playlist?list=pli5ql1p7hqw-ixa7ohz4lrbt0edqir53s

[29] https://hifisac.com/shop/ard-vs25-sensor-de-voltaje-para-arduino-25vdc-divisor-fz0430-1508

[30] https://forum.arduino.cc/t/measuring-voltage-ranging-from-700mv-to-100mv-with-arduino-uno/1337484

[31] https://www.youtube.com/watch?v=psnaehozv0a

[32] https://altronics.cl/sensor-voltaje-fz0430

[33] https://forum.arduino.cc/t/measuring-voltage-in-xternal-circuit-with-arduino/630870

[34] https://forum.arduino.cc/t/measuring-voltage-of-any-material/1099948

[35] https://electronics.stackexchange.com/questions/209405/voltage-sensing-using-arduino-with-h-without-common-reference

[36] https://arduino-doc.readthedocs.io/en/latest/4.questions%20and%20answers/questions%20and%20answers/

[37] https://www.luisllamas.es/medir tensiones-de-220v-230v-con-arduino-y-transformador/

[38] https://www.botnroll.com/en/outros/4504-voltage-sensor-0-25vdc-for-arduino.html

[39] https://naylampmechatronics.com/blog/48_tuorial-sensor-de-corriente-acs712.html

[40] https://www.luisllamas.es/medir-voltajes-de-hasta-25v-con-arduino-fz0430/

[41] https://projecthub.arduino.cc/jaf_soldier009/baumanometr-with-python-and-arduino-uno-espeng-e96d8d

[42] https://www.youtube.com/watch?v=t8xwrvj2afs

[43] https://arduinogetstarted.com/tutorials/arduino-measure-voltage

[44] https://www.youtube.com/watch?v=fdeqjax_i30

[45] https://www.tecneu.com/blogs/tutoriales-de-electronica/monititoreando-presion-goiia-paso-a-paso-para-utilizar-un-sensor-de-represion-con-ardoino