DIY Arduino ko'p funktsiyali energiya o'lchagichi V1.0: 13 qadam (rasmlar bilan)

2025 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2025-01-13 06:58

Ushbu qo'llanmada men sizga Arduino -ga asoslangan ko'p funktsiyali energiya o'lchagichni qanday qilishni ko'rsataman. Bu kichik o'lchagich - elektr parametrlari haqida muhim ma'lumotlarni ko'rsatadigan juda foydali qurilma. Qurilma 6 ta foydali elektr parametrlarini o'lchashi mumkin: kuchlanish, oqim, quvvat, energiya, quvvat va harorat. Bu qurilma faqat Quyosh PV tizimlari kabi doimiy yuklarga mos keladi. Bundan tashqari, siz ushbu hisoblagichdan batareya quvvatini o'lchash uchun ham foydalanishingiz mumkin.

Hisoblagich 0-26V kuchlanish oralig'ida va maksimal oqim 3,2A ga qadar o'lchanishi mumkin.

Ta'minotlar

Ishlatiladigan komponentlar:

1. Arduino Pro Micro (Amazon)

2. INA219 (Amazon)

3. 0,96 dyuymli OLED (Amazon)

4. DS18B20 (Amazon)

5. Lipo batareyasi (Amazon)

6. Vintli terminallar (Amazon)

7. Ayol / erkak sarlavhalari (Amazon)

8. Delikli taxta (Amazon)

9. 24 AWG Wire (Amazon)

10. Slaydni almashtirish (Amazon)

Ishlatiladigan asboblar va asboblar:

1. Lehimlash temir (Amazon)

2. Tel -stripper (Amazon)

3. Multimetr (Amazon)

4. Elektr tekshiruvchisi (Amazon)

1 -qadam: Bu qanday ishlaydi?

Energiya hisoblagichining yuragi - Arduino Pro Micro platasi. Arduino INA219 oqim sensori yordamida oqim va kuchlanishni sezadi va harorat DS18B20 harorat sensori yordamida seziladi. Ushbu kuchlanish va oqimga ko'ra, Arduino kuch va energiyani hisoblash uchun matematikani bajaradi.

Butun sxema 4 guruhga bo'lingan

1. Arduino Pro Micro

Arduino Pro Micro uchun zarur bo'lgan quvvat LiPo/ Li-Ion batareyasidan slayd kaliti orqali beriladi.

2. Oqim sensori

INA219 oqim sensori Arduino platasiga I2C aloqa rejimida ulangan (SDA va SCL pin).

3. OLED -displey

Hozirgi Sensorga o'xshab, OLED displey ham I2C aloqa rejimida Arduino platasiga ulangan. Biroq, ikkala qurilmaning manzili boshqacha.

4. Harorat sensori

Bu erda men DS18B20 harorat sensori ishlatganman. U Arduino bilan aloqa qilish uchun bitta simli protokoldan foydalanadi.

2 -qadam: Breadboard testi

Birinchidan, biz elektron jadvalda sxemani tuzamiz. Lehimsiz non taxtasining asosiy afzalligi shundaki, u lehimsiz. Shunday qilib, siz kerakli qismlarni va simlarni ajratib, dizaynni osongina o'zgartirishingiz mumkin.

Sinov taxtasini sinovdan o'tkazgandan so'ng, men perforatsiyalangan taxtada sxemani tuzdim

3 -qadam: Arduino kartasini tayyorlang

Arduino Pro Micro sarlavhali pinni lehimsiz keladi. Shunday qilib, siz avval Arduino -ga sarlavhalarni lehimlashingiz kerak.

Erkaklar sarlavhalarini non taxtasiga pastga qarating. Endi, sarlavhalar o'rnatilganda, siz Arduino kartasini sarlavha pinining tepasiga osongina qo'yishingiz mumkin. Keyin barcha pimlarni Arduino kartasiga lehimlang.

4 -qadam: Sarlavhalarni tayyorlang

Arduino, OLED displeyi, oqim sensori va harorat sensori o'rnatish uchun sizga bir nechta ayol tekis bosh pimi kerak. To'g'ridan -to'g'ri sarlavhalarni sotib olganingizda, ular tarkibiy qismlar uchun juda uzun bo'ladi. Shunday qilib, siz ularni kerakli uzunlikka kesib olishingiz kerak bo'ladi. Men uni kesish uchun qirg'ichdan foydalandim.

Sarlavhalar haqida tafsilotlar quyida keltirilgan:

1. Arduino taxtasi - 2 x 12 pinli

2. INA219 - 1 x 6 pinli

3. OLED - 1 x 4 pinli

4. Harorat. Sensor - 1 x 3 pin

5 -qadam: Ayol sarlavhalarini lehimlang

Ayol sarlavhasi pinini tayyorlagandan so'ng, ularni teshilgan taxtaga lehimlang. Sarlavhali pimlarni lehimlagandan so'ng, barcha komponentlar to'liq mos keladimi yoki yo'qligini tekshirib ko'ring.

Eslatma: Men joriy sensorni ayol kallak orqali emas, balki to'g'ridan -to'g'ri taxtaga lehimlashni maslahat beraman.

Men INA2199 ni boshqa loyihalar uchun qayta ishlatish uchun sarlavha pinini uladim.

6 -qadam: harorat sensori

Bu erda men TO-92 paketidagi DS18B20 harorat sensori ishlataman. Oson almashtirishni o'ylab, men 3 pinli ayol boshidan foydalanganman. Lekin siz to'g'ridan -to'g'ri sensorni teshilgan taxtaga lehimlashingiz mumkin.

7 -qadam: Vintli terminallarni lehimlang

Bu erda taxtaga tashqi ulanish uchun vintli terminallar ishlatiladi. Tashqi aloqalar

1. Manba (batareya / quyosh paneli)

2. Yuk

3. Arduino uchun elektr ta'minoti

Moviy vintli terminal Arduino -ni quvvat bilan ta'minlash uchun, ikkita yashil terminal esa manba va yukni ulash uchun ishlatiladi.

8 -qadam: O'chiring

Ayol sarlavhalari va vintli terminallarni lehimlagandan so'ng, siz yuqorida ko'rsatilgan sxemaga muvofiq yostiqlarni ulashingiz kerak.

Ulanishlar juda to'g'ri

INA219 / OLED -> Arduino

VCC -> VCC

GND -> GND

SDA -> D2

SCL-> D3

DS18B20 -> Arduino

GND -> GND

DQ -> D4 4.7K tortish qarshiligi orqali

VCC -> VCC

Nihoyat, vint terminallarini sxemaga muvofiq ulang.

O'chirish uchun 24AWG rangli simlardan foydalanganman. Simni sxemaga muvofiq lehimlang.

9 -qadam: Qarama -qarshiliklarni o'rnatish

Lehimlash va simlarni ulashdan so'ng, to'siqlarni 4 burchakka o'rnating. U erdan payvand choklari va simlarga etarli bo'shliqni beradi.

10 -qadam: PCB dizayni

Men ushbu loyiha uchun maxsus PCB yaratdim. Hozirgi pandemik COVID-19 holati tufayli men bu PCBga buyurtma bera olmayapman. Shunday qilib, men hali ham PCBni sinab ko'rmadim.

Siz PCBWay -dan Gerber fayllarini yuklab olishingiz mumkin

PCBWay -dan buyurtma berganingizda, men o'z ishimga qo'shgan hissam uchun PCBWay -dan 10% xayriya olaman. Sizning kichik yordamingiz meni kelajakda yanada ajoyib ishlarga undashi mumkin. Hamkorligingiz uchun tashakkur.

11 -qadam: Quvvat va energiya

Quvvat: Quvvat - kuchlanish (volt) va oqim (Amp) mahsulotidir

P = VxI

Quvvat birligi - vatt yoki kVt

Energiya: Energiya - quvvat (vatt) va vaqt (soat) mahsuloti

E = Pxt

Energiya birligi - vatt soat yoki kilovatt soat (kVt soat)

Imkoniyatlar: Imkoniyatlar oqim (Amp) va vaqt (soat) mahsulotidir

C = I x t

Imkoniyatlar birligi-Amp-soat

Quvvat va energiyani nazorat qilish uchun mantiq dasturiy ta'minotda o'rnatiladi va parametrlar 0,96 dyuymli OLED-displeyda ko'rsatiladi.

Rasm krediti: imgoat

12 -qadam: dasturiy ta'minot va kutubxonalar

Birinchidan, quyida biriktirilgan kodni yuklab oling. Keyin quyidagi kutubxonalarni yuklab oling va o'rnating.

1. Adafruit INA219 kutubxonasi

2. Adafruit SSD1306 kutubxonasi

3. Dallas harorati

Barcha kutubxonalarni o'rnatgandan so'ng, to'g'ri kartani va COM portini o'rnating, so'ngra kodni yuklang.

13 -qadam: Yakuniy test

Kengashni sinab ko'rish uchun men 12V batareyani manba sifatida va 3W LEDni yuk sifatida uladim.

Batareya Arduino ostidagi vintli terminalga ulangan va LED INA219 ostidagi vintli terminalga ulangan. LiPo batareyasi ko'k vintli terminalga ulangan va slayd tugmasi yordamida kontaktni yoqing.

OLED ekranida siz barcha parametrlarni ko'rishingiz mumkin.

Birinchi ustundagi parametrlar

1. Voltaj

2. Oqim

3. Quvvat

Ikkinchi ustundagi parametrlar

1. Energiya

2. Imkoniyatlar

3. Harorat

Aniqlikni tekshirish uchun men yuqorida ko'rsatilgan multimetr va testerdan foydalandim. Aniqlik ularga yaqin. Bu cho'ntak o'lchamidagi gadjetdan juda mamnunman.

Mening yo'riqnomamni o'qiganingiz uchun tashakkur. Agar sizga mening loyiham yoqsa, baham ko'rishni unutmang. Fikr va mulohazalar har doim xush kelibsiz.