Как сделать простой вольтметр на Arduino своими руками. Какие компоненты понадобятся для сборки вольтметра на Arduino. Как правильно подключить и запрограммировать Arduino для измерения напряжения. Какие преимущества и недостатки у самодельного вольтметра на Arduino.
Что такое вольтметр на Arduino и зачем он нужен
Вольтметр на Arduino — это простое электронное устройство для измерения напряжения, собранное на базе популярной платформы Arduino. Такой самодельный вольтметр позволяет измерять постоянное напряжение в диапазоне от 0 до 5 вольт.
Основные преимущества вольтметра на Arduino:
- Низкая стоимость компонентов
- Возможность самостоятельной сборки
- Гибкая настройка под свои нужды
- Компактные размеры
- Возможность добавления дополнительных функций
Вольтметр на Arduino может пригодиться радиолюбителям, инженерам и всем, кто работает с электроникой для измерения напряжения в различных схемах и устройствах.
Необходимые компоненты для сборки вольтметра на Arduino
Для создания простого вольтметра на Arduino понадобятся следующие компоненты:
- Плата Arduino Uno или аналогичная
- Резисторы на 10 кОм и 100 кОм
- LCD дисплей 16×2 символов
- Соединительные провода
- Макетная плата
- USB-кабель для подключения Arduino к компьютеру
Общая стоимость комплектующих составит около 500-1000 рублей в зависимости от выбранных компонентов. Самая дорогая часть — это плата Arduino, которая стоит 300-500 рублей.
Схема подключения компонентов вольтметра
Схема подключения компонентов вольтметра на Arduino выглядит следующим образом:
- Подключите резисторы 10 кОм и 100 кОм последовательно между пинами A0 и GND на Arduino.
- Соедините средний вывод резисторов с пином A0.
- Подключите LCD дисплей к Arduino по следующей схеме:
- RS — пин 12
- E — пин 11
- D4 — пин 5
- D5 — пин 4
- D6 — пин 3
- D7 — пин 2
- Подключите питание и землю LCD дисплея к соответствующим пинам Arduino.
Такая схема позволит измерять напряжение до 5В с точностью до 0,01В.
Программирование Arduino для работы вольтметра
Для программирования Arduino используется специальная среда разработки Arduino IDE. Вот базовый скетч для работы вольтметра:
«`cpp #include
- Инициализирует LCD дисплей
- Считывает аналоговое значение с пина A0
- Преобразует это значение в напряжение с учетом делителя напряжения
- Выводит полученное значение на LCD дисплей
После загрузки этого скетча в Arduino, устройство начнет работать как вольтметр.
Калибровка и настройка вольтметра на Arduino
Для повышения точности измерений вольтметра на Arduino рекомендуется выполнить его калибровку. Для этого можно использовать следующие методы:
- Сравнение показаний с эталонным вольтметром
- Использование источника опорного напряжения
- Подстройка коэффициентов в программе
Процесс калибровки включает следующие шаги:
- Подключите известное стабильное напряжение к входу вольтметра
- Сравните показания вашего вольтметра с эталонным
- При необходимости скорректируйте коэффициенты в скетче
- Повторите процесс для нескольких значений напряжения
Правильная калибровка позволит повысить точность измерений до 0,1-0,5%.
Расширение функциональности вольтметра на Arduino
Базовую версию вольтметра на Arduino можно улучшить, добавив следующие функции:
- Измерение переменного напряжения
- Автоматический выбор диапазона
- Запись показаний на SD-карту
- Подключение к компьютеру через USB
- Добавление графического дисплея
Для реализации этих функций потребуются дополнительные компоненты и изменения в программе. Например, для измерения переменного напряжения можно использовать операционный усилитель и диодный мост.
Преимущества и недостатки самодельного вольтметра на Arduino
Вольтметр на Arduino имеет ряд преимуществ по сравнению с готовыми приборами:
- Низкая стоимость
- Возможность модификации под свои нужды
- Образовательная ценность при сборке
- Компактные размеры
Однако у него есть и некоторые недостатки:
- Ограниченный диапазон измерений (до 5В)
- Меньшая точность по сравнению с профессиональными приборами
- Необходимость калибровки
- Отсутствие защиты от перегрузки
Несмотря на эти ограничения, вольтметр на Arduino может быть полезным инструментом для многих любительских проектов.
Применение вольтметра на Arduino в различных проектах
Самодельный вольтметр на Arduino можно использовать в различных электронных проектах, например:
- Мониторинг напряжения аккумуляторов
- Измерение выходного напряжения блоков питания
- Контроль напряжения в системах автоматики
- Образовательные проекты по электронике
- Тестирование электронных компонентов
Во многих случаях такой простой вольтметр может заменить более дорогие приборы, особенно если не требуется высокая точность измерений.
|
🛠 Самоделки с меткой: Arduino 👈
Самоделки: 16
-
Робот-пылесос своими руками
Эта статья о том, как я собираю свой робот-пылесос. Здесь много фото и видео для тех, кто тоже горит такой идеей.
Дмитрий ДА 10. 01.2015
-
Будильник-автомат для жалюзи
Его легко и просто сделать, он обойдется дешево. Самое главное, устройство позволит вашим жалюзи открываться автоматически в то время, которое удобно вам, и будить вас солнечным светом, а не противно орущим сигналом будильника.
Дмитрий ДА 17.04.2015
-
ЧПУ своими руками v1.0
Это мой первый станок с ЧПУ собранный своими руками из доступных материалов. Себестоимость станка около 170$.
Дмитрий ДА 06.06.2015
-
Крутая гирлянда как у Алекса Гайвера (WS2812)
Эта клёвая гирлянда собрана по проекту Алекса Гайвера с использованием Ардуино и адресной светодиодной ленты. Гирлянда имеет много интересных эффектов, бегущий текст, несколько игр и возможность управлять всем этим с мобильного телефона.
Дмитрий ДА 25.12.2018
-
IQBX — супер конструктор из блоков и модулей!
Друзья! Хочу познакомить вас с новым супер-конструктором IQBX. Этот конструктор сегодня должен получить право на жизнь.
Дмитрий ДА 24.10.2019
-
Шарик из 194 адресных светодиодов
Все без ума от светодиодных кубиков. А как вам первый в мире светодиодный шарик?! Это очень эффектная игрушка, сделанная своими руками.
Дмитрий ДА 23.12.2019
-
Гирлянда с сердцем на 14 февраля
Скоро 14 февраля, день влюблённых, на окне всё ещё висит новогодняя гирлянда на адресных светодиодах я и решил немного разнообразить её. Написал простенький скрипт и добавил в прошивку разноцветное сердце.
Дмитрий ДА 10.02.2020
-
Вольтметр, амперметр, ваттметр своими руками на Ардуино
Где взять точный вольтметр или амперметр? У меня есть проекты, для которых мне сложно найти подходящий прибор в магазине. У меня была мысль, почему бы не сделать вольтметр или амперметр на Ардуино.
Дмитрий ДА 23.02.2020
-
Тахометр на Ардуино с оптическим датчиком
Для расчёта некоторых механизмов мне нужен тахометр. Например для расчёта скорости движения робота-пылесоса нужно знать скорость вращения электромотора и исходя из этого рассчитать передаточное число редуктора.
Дмитрий ДА 12.10.2020
-
Телескопический 3д-принтер
Сегодня на ютубе попался мне видеоролик самодельного 3-принтера, он не простой, а телескопический. Зачем я только это смотрел, теперь не могу спать, всё время думаю как мне сделать что-то подобное.
Дмитрий ДА 16.11.2020
-
Подключение TFT-дисплея ST7735 1.8 к Arduino
Для подключения цветного экрана к Ардуино понадобится задействовать 5 пинов. Схема подключения описана ниже.
Дмитрий ДА 16.02.2022
-
Умная розетка своими руками на ESP8266
Сделал своими руками умную розетку, ей можно управлять с мобильного телефона. Здесь три кнопки, две управляют розетками и одна светодиодом на корпусе удлинителя.
Дмитрий ДА 23.05.2022
-
LED-лампа на ESP8266, WiFi ночник детский
Задумал сделать простую лампу-ночник для дочери. Лампа будет с управлением через WiFi на плате ESP8266.
Дмитрий ДА 06.07.2022
-
ESP8266 режимы сна, энергосбережение
В этом руководстве я покажу как организовать три режима сна на плате ESP8266. Отправляя микроконтроллер в сон мы тем самым экономим энергию, это важно, когда устройство питается от аккумулятора и работает круглосуточно.
Дмитрий ДА 09.07.2022
-
ESP8266 распиновка плат
Схемы расположения выводов на различных платах с микроконтроллером ESP8266.
Дмитрий ДА 11.07.2022
-
100+ роботов на Ардуино
Предлагаю вам большую подборку различных роботов на Ардуино. Здесь есть и простые и сложные проекты от разных людей. Роботы самые разные, вам обязательно понравится и захочется повторить или собрать что-то похожее.
Дмитрий ДА 14.11.2022
Страница сгенерирована за 0,017239093780518 сек.
SQL-запросов: 5
Памяти использовано: 1,3 MB.
| Документация Arduino
Узнайте о различных функциях мультиметра, о том, как они работают и как использовать этот важный инструмент.
АВТОР: José Garcia
ПОСЛЕДНЯЯ РЕДАКЦИЯ:
15. 12.2022, 09:35
Мультиметр — это тестовый инструмент, в основном используемый в электронике, который всегда должен быть в FabLab Maker.
Это диагностический инструмент, который позволяет нам, например:
- отлаживать схемы,
- отображать значения резисторов,
- измеряет напряжение и ток в наших цепях,
- определяет проводящие/непроводящие материалы и многое другое!
Детали мультиметра
Существует множество различных типов мультиметров, некоторые из которых имеют больше или меньше функций. На следующем изображении перечислены детали, которые есть в большинстве мультиметров.
Обзор мультиметра
- На дисплее будут отображаться различные числовые значения различных измерений, которые мы проводим с помощью мультиметра.
- Изменяя положение селекторного переключателя измерения, мы сможем настроить мультиметр на измерение различных параметров.
- В зависимости от параметров, которые мы хотим измерить, соединение клемм должно быть выполнено соответствующим образом.
Как выбрать мультиметр
Трудно сказать, какими именно характеристиками должен обладать мультиметр, поскольку существуют разные потребности в зависимости от опыта пользователя и предполагаемого использования, но скажем, что независимо от уровня пользователь, мультиметр должен иметь:
- Показания напряжения
- Показания тока
- Показания сопротивления от 10 Ом до 1 МОм
- Обнаружение непрерывности (с акустической обратной связью)
Затем, в зависимости от опыта пользователя, могут мультиметр проще в использовании, или сделать его более сложным инструментом. Вот некоторые из этих функций:
- Автомасштабирование : Эта функция настраивает шкалу данных мультиметра для отображения показаний в максимально удобном для пользователя формате. Однако эта функция может поставить под угрозу точность показаний.
- Удержание : Эта функция «замораживает» показания на экране, чтобы пользователь мог проверить их даже после снятия клеммных соединителей с точек измерения.
- Расширенные функции , такие как: счетчик частоты, проверка емкости, проверка индуктивности, коэффициент заполнения и т. д. Эти функции позволяют нам измерять довольно сложные свойства различных компонентов и сигналов в электронных схемах; но обычно требуется опыт работы в области электроники, чтобы понять эти показания и знать, как правильно выполнять измерения в цепях.
Как пользоваться мультиметром
Мультиметры имеют разные режимы работы в зависимости от того, что вы хотите измерить. Начнем с того, как использовать мультиметр для измерения напряжения, сопротивления, проводимости и силы тока.
Считывание напряжения
Для этого потребуется поместить селектор измерения в секцию Вольт, черную клемму в COM и красную клемму в клемму V|Ω|mA.
Конфигурация для измерения напряжения
В этой конфигурации выбранная шкала должна быть скорректирована на основе измеренного напряжения.
Если вы хотите измерить напряжение, близкое к 9В батарее, шкала должна быть 20.
- Шкала ограничивает максимальное значение, которое может быть измерено. измеряется по этой шкале: 2000 мВ = 2 В.
Чтобы знать, какую шкалу выбрать, следует проверить, какое приблизительное значение вы будете измерять, и выбрать шкалу в соответствии с ней:
- От 0 до 200 мВ —> 200 м
- От 200 мВ до 2000 мВ (2 В) —> 2000 м
- От 2 В до 20 В —> 20 В
Если вы попытаетесь измерить большее значение, чем указанное на шкале, на дисплее отобразится «значение превышения», которое обычно отображается цифрой «1» на дисплее.
Клеммы
После того, как вы выбрали шкалу для использования, пришло время использовать клеммы:
- Черная клемма (общая) должна быть размещена в точке цепи ближе к земле «-» клемма батарея.
- Красная клемма должна быть помещена в точку, в которой вы хотите узнать, какое напряжение в цепи.
На изображении ниже показано, как считывать падение напряжения на светодиоде. Для того, чтобы узнать напряжение, падающее на компонент, потребуется подключить мультиметр параллельно ему.
Чтение схем напряжения
Вы можете видеть, как черная клемма проверяет отрицательную клемму светодиода, которая подключена к отрицательному полюсу батареи, и красную клемму на положительной клемме светодиода.
Чтение напряжения в цепи
Чтение сопротивления
Для измерения сопротивления переключатель измерения должен находиться в секции Ом.
Конфигурация для измерения сопротивления
Шкала для измерения сопротивления работает точно так же, как описано в разделе «Измерение напряжения».
Чтобы узнать значение резистора, необходимо помнить, что измерение должно производиться на резисторе, который не подключен ни к какому другому компоненту! Затем вы можете сделать чтение:
Вставьте каждый из выводов мультиметра в каждый из выводов резистора.
Измерение сопротивления
Проверка непрерывности
Эта функция позволяет узнать, является ли материал проводящим.
Чтобы выполнить этот тест, вам нужно «коснуться» материала обеими клеммами мультиметра, как только вы это сделаете, в зависимости от мультиметра вы увидите:
- OL / 0 на дисплее, если материал не токопроводящий
- 1 на дисплее и звуковой сигнал, если материал проводящий
Чтение тока
Чтение тока немного сложнее, чем чтение напряжения или сопротивления. Чтобы подать ток с помощью мультиметра, сначала вам нужно будет подключить красную клемму к разъему 10A (DCA) и поместить селектор в секцию A.
Мультиметр настроен на считывание тока
После того, как соединения настроены, как показано выше, и селектор установлен правильно, вы можете измерить ток, протекающий по цепи. Просто убедитесь, что мультиметр подключен последовательно с остальными компонентами той же цепи.
Чтение схемы тока
На изображении ниже показано, как считать ток, протекающий через цепь со светодиодом и резистором. Здесь вы можете видеть, как мультиметр соединен последовательно с резистором и светодиодом, как если бы это был еще один компонент схемы.
Чтение тока
[PDF] Интеллектуальный вольтметр переменного тока постоянного тока на базе Arduino для анализа электронных цепей
- Идентификатор корпуса: 212746050
title={Умный вольтметр ACDC на базе Arduino для анализа электронных цепей}, автор = {Мохаммад Юнус и С. Рахман и Арифул Алам и ХондокарНазмус Сакиб}, год = {2020} }
- М. Юнус, С. Рахман, ХондокарНазмусСакиб
- Опубликовано в 2020 г.
- Физика, инженерия
Разработан и разработан цифровой вольтметр на базе микроконтроллера Arduino UNO с жидкокристаллическим дисплеем и индикатором диапазона напряжения. Для питания микроконтроллера Arduino разработана регулируемая схема питания низкого напряжения (5 вольт). Arduino определяет входное напряжение, преобразует аналоговое напряжение в цифровое значение и отображает значение на жидкокристаллическом дисплее. Arduino также вычисляет значение и указывает диапазон напряжения, включая светодиодные индикаторы. Зеленый светодиод…
iosrjournals.org
Прототип устройства для измерения напряжения переменного тока и защиты от повышенного и пониженного напряжения с использованием Arduino
- Мд. Алиуззаман Сардер, Маруфур Рахман, Мд. Физика
- 2021
: Целью этого проекта является отключение реле на основе колебаний напряжения питания для защиты электрического домашнего и промышленного оборудования от перенапряжения и пониженного напряжения. Электронный…
Проектирование интегрированной системы беспроводной передачи энергии, системы контроля состояния аккумуляторов и автоматизированной коррекции коэффициента мощности в электромобилях
- Р. Сентхил Кумар, С. Сараванан, М. Сиварам, С. Кишор Аравинд, К. Манодж Киран, M. Kavin Kumar
Engineering
Journal of Physics: Conference Series
- 2021
Поскольку цены на бензин выросли, электромобили (EV) стали более распространенными. В результате этих условий многие производители транспортных средств ищут альтернативные бензину источники энергии…
Intelligent Transformer (I-Transformer)
- K. S. Thomas, M. Benny, R.John Mathew, Sebin Jose
Computer Science
- 2021
мобильная встроенная система для наблюдения за током нагрузки, напряжением, уровнем масла, температурой и влажностью, направленная на повышение эффективности процесса мониторинга трансформатора и обеспечение надежной сети питания.
SHOWING 1-10 OF 15 REFERENCES
SORT BYRelevanceMost Influenced PapersRecency
Design and Development of Microcontroller Based Digital Soil pH Meter
- Akter Roly, U. Habiba, Md. Abdul Mannan Chowdhury
Engineering
- 2019
Цифровой рН-метр почвы на основе микроконтроллера — это электронное устройство, которое может измерять кислотность или щелочность почвы и используется для измерения почвы в сельском хозяйстве. В данной работе портативный,…
Прогресс в разработке высоковольтного набора микросхем IGBT/диода 3,5 кВ и модулей на 1200 А
Представлен набор микросхем IGBT/диод 3,5 кВ с большой безопасной рабочей зоной для модульных приложений 1200 А. Конструкция ячейки IGBT оптимизирована с точки зрения низкого напряжения насыщения и короткого…
Использование цифрового вольтметра и камеры смартфона для исследования RC-цепи
- У. Пили, Р. Виоланда, Джоэл Пили
Физика
Physics Education
- 2019
В данной статье представлен простой и доступный метод исследования поведения заряда и разряда конденсатора в цепи резистор-конденсатор (RC) с хорошим соответствием экспериментальных результатов теоретическим моделям.