Цифровой амперметр Arduino:как сделать собственный амперметр в домашних условиях

Амперметр/амперметр (аббревиатура от амперметра) — это устройство, которое можно использовать для измерения силы тока в цепи. Цифровой амперметр Arduino (A) — это единицы измерения тока, отсюда и название амперметра. Некоторые люди могут называть их измерителями тока.
Платы микроконтроллеров и микропроцессоров Arduino открывают доступ к большому количеству проектов. Например, вы можете построить свой собственный амперметр. Это отличный проект, потому что его можно использовать повторно. Таким образом, в следующем руководстве мы покажем вам, как создать собственный амперметр Arduino для измерения тока.

Как собрать амперметр на Arduino своими руками

Электрики работают с электросчетчиком

Наша цель в этом руководстве состояла в том, чтобы сделать его простым для понимания и использовать как можно меньше ресурсов. Вам не нужно быть опытным инженером, чтобы построить следующий проект.

Необходимые компоненты:

• ЖК-дисплей OLED 128 x 32, совместимый с Arduino

• Обрыв датчика тока INA219
• Arduino Pro Mini Rev 5 (5 В)
• Программатор CH340
• Батарейный ящик 9 В (с батареями)
• 2-контактный кабель JST PH — гнездовой разъем
• Прямоугольный разъем JST
• Маленькая мини-отвертка с плоской головкой
• Шестиконтактный угловой разъем для Arduino
• Паяльник
• 24 SWG ​​Медная луженая проволока 500 г ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ WIRE 18 А 0,56 мм
• Мини-плоскогубцы
• Кусачки для проволоки
• Клейкая поролоновая прокладка
• 4-контактный соединительный кабель типа "мама-мама"

Аппаратная конфигурация амперметра Arduino

Электросчетчик

Подготовка

Прежде чем мы начнем собирать наш амперметр на основе Arduino, нам нужно убедиться, что у нас есть подходящее оборудование и инструменты. Наш амперметр Arduino будет состоять из трех основных частей. Это включает в себя OLED-дисплей 128×32, который будет выводить текущие показания. Датчик тока INA219 будет измерять значения тока или напряжения, а Arduino Mini будет все вычислять, обрабатывать и соединять.

Arduino Mini содержит два ряда контактов сбоку. Нам нужно будет подключить датчик тока INA219, используя протокол I2C Arduino Mini.

Аналоговый мультиметр

Убедитесь, что вы используете плату Arduino Mini Pro 328P Rev 5 или ее копию. Если вы не можете его найти, вам необходимо убедиться, что используемая вами версия имеет контактный разъем A4 и A5.

Вы заметите, что контакты на Arduino Pro Mini совпадают с контактами на датчике INA219 и модуле дисплея OLED. Это при условии, что вы используете правильное оборудование.

Контакты VCC и GND датчика INA219 подключатся к контактам VCC и GND на Arduino Pro Mini. В то время как SDA подключается к контакту A4, а SEL подключается к контакту A 5. Для упрощения это будет выглядеть примерно так:

1. INA219 VCC -> Arduino Pro Mini VCC

2. INA219 GND -> Земля Arduino Pro Mini

3. INA219 SDA -> Arduino Pro Mini A4

4. INA219 SEL -> Arduino Pro Mini A5

Это будет работать аналогично и с OLED-дисплеем:

1. OLED-дисплей VCC -> Arduino Pro Mini VCC

2. OLED-дисплей GND -> Arduino Pro Mini GND

3. OLED-дисплей SDA -> Arduino Pro Mini A4

4. OLED-дисплей SEL -> Arduino Pro Mini A5

После того, как вы убедились, что эти контакты совпадают и выровнены, мы можем приступить к созданию нашего амперметра.

Инструкции

1. Используйте паяльник/пистолет, чтобы удалить контакты из сенсорного модуля INA219 и модуля OLED-дисплея.

Если есть какая-либо пластиковая крышка или крышка, вам нужно будет снять ее с помощью отвертки с плоской головкой

Нагрейте заднюю часть каждой булавки по одной и встряхните ее

2. Отрежьте четыре куска проволоки длиной 40 мм от рулона луженой меди SWG

3. Подсоедините и припаяйте провода к модулю OLED-дисплея, заменив контакты, которые мы удалили ранее

4. Используйте только что припаянные провода от модуля OLED-дисплея и подключите их к контактам на Arduino Pro Mini.

Выровняйте штифты в соответствии с описанием, которое мы предоставили в разделе подготовки

Это должно выглядеть как бутерброд, если все сделано правильно

Старайтесь, чтобы провода не соприкасались — используйте отвертку, чтобы создать пространство между ними

5. Припаяйте провода к Arduino Pro Mini, но не обрезайте их коротко — нам нужно будет подключить их к сенсорному модулю INA219

Вы можете укоротить провода в верхней части платы OLED, если вы еще этого не сделали

6.Сопоставьте контакты Arduino Pro Mini и подключите их к модулю датчика INA219 с помощью проводов

Убедитесь, что провода не соприкасаются — их можно разъединить с помощью отвертки

Припаяйте провода к датчику INA219.

7.Не забудьте обрезать каждый провод, чтобы сделать установку более аккуратной

Подключите шестиконтактный разъем под прямым углом к ​​Arduino и припаяйте его

8. Он понадобится нам для загрузки кода в Arduino

Вам нужно будет подтолкнуть модуль OLED-дисплея, чтобы припаять разъемы — будьте осторожны, когда делаете это

Подсоедините 2-контактный разъем JST-PH к проводам батарейного отсека

Подсоедините и припаяйте прямоугольный разъем JST к плате Arduino Pro-Mini

Красный провод (под напряжением) будет подключаться к контакту RAW, а черный провод (нейтральный) — к GND. Убедитесь, что вы правильно подключили и припаяли

Подключите 4-контактный соединительный кабель «мама-мама» от Arduino Pro-mini к программатору CH340

Подключите программатор CH340 к USB-порту вашего компьютера

Обратитесь к разделу «Конфигурация программного обеспечения» данного руководства для программирования амперметра Arduino

После того, как вы закончите программировать Arduino Pro Mini, вы сможете подключить схему к модулю датчика и получить показания с OLED-дисплея. Вы можете запитать весь амперметр с помощью программатора CH340 через его USB или от аккумуляторной батареи 9 В.

Конфигурация ПО Arduino Amp Meter

Вам нужно будет запрограммировать экран Arduino Pro Mini и OLED. Прежде чем приступить к инструкциям в этом разделе, вам необходимо иметь общее представление о том, как работает программирование с помощью Arduino IDE для совместимых устройств. В этот раздел мы включили эскиз для каждой части нашего Arduino Pro Mini.

Код OLED 128 × 32

1. #include

2. #include

3. #include

4. #include

UEG2_SSD1306_128x32_UNIVISION_F_HW_12C ueg2 (USG2_RO);

недействительная установка (недействительная) {

u8g2.begin();

ina219.begin();

недействительный цикл (недействительный) {

u8g2.clearBuffer(); // очистить внутреннюю память

u8g2.setFont (u8g2_font_logi303032_tr); // выбираем подходящий шрифт

u8g2.setCursor(0, 32);

u8g2.print(миллис());

u8g2.sendBuffer(); // передаем внутреннюю память на дисплей

задержка(200);

Код INA219

1. #include

2. #include

Adafruit_INA219 ina219;

недействительная установка (недействительная)

{

uint32_t текущая частота:

Серийный.начало(115200);

Serial.println("Привет!");

Serial.println("Измерение напряжения и тока с помощью INA219...");

ina219.begin();

недействительный цикл (пусто)

{

1. плавающее шунтирующее напряжение =0;

2. плавающее напряжение на шине – 0;

3. float current_mA =0;

4. плавающее напряжение нагрузки =0;

шунтирующее напряжение – ina219.getShuntVoltage_mV();

напряжение шины =ina219.getBusVoltage_V();

current_mA =ina219.getCurrent_mA();

loadvoltage – busvoltage + (shuntvoltage / 1000);

Serial.print("Напряжение шины:");

Serial.print (напряжение шины);

Serial.println("V");

Serial.print("Напряжение шунта:");

Serial.print (шунтовое напряжение);

Serial.println(" ");

Serial.print("Напряжение нагрузки:");

Serial.print(напряжение нагрузки);

Serial.println(" ");

Serial.print("Текущий:");

Serial.print(current_mA);

Serial.println("мА");

Serial.println(“”):

задержка(2000);

*Примечание:Вы должны назвать скетч для кода INA219 GetCurrent.

Заключение

После того, как вы настроите аппаратное и программное обеспечение для этого проекта, вы сможете использовать сенсорный модуль для измерения тока в любой простой цепи. Как вы понимаете, это очень простой проект. Это не займет у вас много времени. Он идеально подходит для начинающих и любителей. Кроме того, вы можете переназначить этот проект для работы в качестве датчика напряжения или просто использовать его в качестве инструмента для измерения тока в других ваших проектах. Что бы вы ни решили, мы надеемся, что вам понравилось читать руководство. Как всегда, спасибо за чтение.