- Matériaux nécessaires:
- Comment ça fonctionne:
- Connexion de l'écran LCD à Arduino pour afficher le niveau de tension:
- Circuit d'alimentation variable du bâtiment 0-24v 3A:
- Point à garder à l'esprit:
- Améliorer:
Les batteries sont généralement utilisées pour alimenter le circuit électronique et les projets, car elles sont facilement disponibles et peuvent être connectées facilement. Mais ils se sont vidés rapidement et nous avons besoin de nouvelles batteries, et ces batteries ne peuvent pas non plus fournir un courant élevé pour entraîner un moteur puissant. Donc, pour résoudre ces problèmes, nous concevons aujourd'hui notre propre alimentation variable qui fournira une tension continue régulée allant de 0 à 24v avec un courant maximum jusqu'à 3 ampères.
Pour la plupart de nos capteurs et moteurs, nous utilisons des niveaux de tension tels que 3,3V, 5V ou 12V. Mais alors que les capteurs nécessitent un courant en milliampères, les moteurs comme les servomoteurs ou les moteurs PMDC, qui fonctionnent sur 12 V ou plus, nécessitent un courant élevé. Nous construisons donc ici l' alimentation régulée de courant 3A avec une tension variable entre 0 et 24v. Cependant, en pratique, nous avons obtenu jusqu'à 22,2v de sortie.
Ici, le niveau de tension est contrôlé à l'aide d'un potentiomètre et la valeur de tension est affichée sur l'écran à cristaux liquides (LCD) qui sera piloté par un Arduino Nano. Consultez également nos précédents circuits d'alimentation:
Matériaux nécessaires:
- Transformateur - 24V 3A
- Tableau à points
- Régulateur de tension haute intensité LM338K
- Pont de diodes 10A
- Arduino Nano
- LCD 16 * 2
- Résistance 1k et 220 ohms
- Condensateur 0.1uF et 0.001uF
- Régulateur de tension 7812
- Pot variable 5K (Radio Pot)
- Bâton de Berg (Femelle)
- Bornier
Comment ça fonctionne:
Une alimentation régulée (RPS) est celle qui convertit votre secteur CA en CC et le régule à notre niveau de tension requis. Notre RPS utilise un transformateur abaisseur 24V 3A qui est redressé en CC à l'aide d'un pont de diodes. Cette tension continue est régulée à notre niveau requis en utilisant LM338K et contrôlée en utilisant un potentiomètre. L' Arduino et l'écran LCD sont alimentés par un IC régulateur de tension à faible courant nominal comme le 7812. J'expliquerai le circuit étape par étape au fur et à mesure de notre projet.
Connexion de l'écran LCD à Arduino pour afficher le niveau de tension:
Commençons par l'écran LCD. Si vous êtes familier avec l'interfaçage LCD avec Arduino, vous pouvez sauter cette partie et passer directement à la section suivante et si vous êtes nouveau sur Arduino et LCD, ce ne sera pas un problème car je vous guiderai avec les codes et les connexions. Arduino est un kit de microcontrôleur alimenté par ATMEL qui vous aidera à construire facilement des projets. Il existe de nombreuses variantes disponibles mais nous utilisons Arduino Nano car il est compact et facile à utiliser sur une carte à points
De nombreuses personnes ont rencontré des problèmes d'interfaçage d'un LCD avec Arduino, c'est pourquoi nous essayons cela en premier afin que cela ne ruine pas notre projet à la dernière minute. J'ai utilisé ce qui suit pour commencer:
Cette carte à points sera utilisée pour l'ensemble de nos circuits, il est recommandé d'utiliser un bâton berg femelle pour fixer l'Arduino Nano afin qu'il puisse être réutilisé plus tard. Vous pouvez également vérifier le fonctionnement à l'aide d'une planche à pain (recommandé pour les débutants) avant de procéder à notre tableau à points. Il y a un bon guide par AdaFruit pour LCD, vous pouvez le vérifier. Les schémas pour Arduino et LCD sont donnés ci-dessous. Arduino UNO est utilisé ici pour les schémas, mais ne vous inquiétez pas, l'Arduino NANO et UNO ont les mêmes brochage et fonctionnent de la même manière.
Une fois la connexion terminée, vous pouvez télécharger le code ci-dessous directement pour vérifier le fonctionnement de l'écran LCD. Le fichier d'en-tête pour LCD est donné par Arduino par défaut, n'utilisez pas d'en-têtes explicites car ils ont tendance à donner des erreurs.
#comprendre
Cela devrait permettre à votre écran LCD de fonctionner, mais si vous rencontrez toujours des problèmes, essayez ce qui suit:
1. Vérifiez la définition de vos broches dans le programme.
2. Mettez directement à la terre la 3e broche (VEE) et la 5e broche (RW) de votre écran LCD.
3. Assurez-vous que vos broches LCD sont placées dans le bon ordre, certains LCD ont leurs broches dans une autre direction.
Une fois que le programme fonctionne, il devrait ressembler à ceci. Si vous rencontrez des problèmes, faites-le nous savoir par des commentaires. J'ai utilisé le câble mini USB pour alimenter l'Arduino pour le moment, mais plus tard, nous l'alimenterons à l'aide d'un régulateur de tension. Je les ai soudés à la carte à points comme ça
Notre objectif est de rendre ce RPS facile à utiliser et de maintenir le coût aussi bas que possible, c'est pourquoi je l'ai assemblé sur une carte à points, mais si vous pouvez offrir une carte de circuit imprimé (PCB), ce sera génial puisque nous avons affaire avec des courants élevés.
Circuit d'alimentation variable du bâtiment 0-24v 3A:
Maintenant que notre écran est prêt, commençons par les autres circuits. À partir de maintenant, il est conseillé de procéder avec plus de prudence car nous avons affaire directement au secteur et au courant élevé. Vérifiez la continuité à l'aide d'un multimètre à chaque fois avant d'alimenter votre circuit.
Le transformateur que nous utilisons est un transformateur 24V 3A, cela abaissera notre tension (220V en Inde) à 24V, et nous le donnons directement à notre pont redresseur. Le pont redresseur devrait vous donner (racine 2 fois la tension d'entrée) 33,9 V, mais ne soyez pas surpris si vous obtenez environ 27 à 30 volts. Ceci est dû à la chute de tension à travers chaque diode de notre pont redresseur. Une fois que nous atteignons ce stade, nous le souderons à notre carte à points, vérifierons notre sortie et utiliserons un bornier afin de l'utiliser comme source constante non régulée si nécessaire.
Maintenant, contrôlons la tension de sortie en utilisant un régulateur de courant élevé comme le LM338K, ce sera principalement disponible dans un boîtier en métal, car il doit fournir un courant élevé. Les schémas du régulateur de tension variable sont présentés ci-dessous.
La valeur de R1 et R2 doit être calculée en utilisant les formules ci-dessus pour déterminer la tension de sortie. Vous pouvez également calculer les valeurs de résistance à l'aide de ce calculateur de résistance LM317. Dans notre cas, nous obtenons R1 à 110 ohms et R2 à 5K (POT).
Une fois que notre sortie régulée est prête, nous devons juste mettre sous tension Arduino, pour ce faire, nous utiliserons un circuit intégré 7812 car l'Arduino ne consommera que moins de courant. La tension d'entrée de 7812 est notre sortie 24 V CC redressée du redresseur. La sortie du 12V DC régulé est donnée à la broche Vin de l'Arduino Nano. N'utilisez pas le 7805 car la tension d'entrée maximale du 7805 n'est que de 24V alors que le 7812 peut supporter jusqu'à 24V. Un dissipateur thermique est également nécessaire pour le 7812 car la tension différentielle est très élevée.
Le circuit complet de cette alimentation variable est illustré ci-dessous,
Suivez les schémas et soudez vos composants en conséquence. Comme le montrent les schémas, la tension variable de 1,5 à 24 V est mappée à 0-4,5 V en utilisant un circuit diviseur de potentiel, car notre Arduino ne peut lire que les tensions de 0 à 5. Cette tension variable est connectée à la broche A0 à l'aide de laquelle la tension de sortie du RPS est mesurée. Le code final de l'Arduino Nano est donné ci-dessous dans la section Code. Vérifiez également la vidéo de démonstration à la fin.
Une fois le travail de soudure terminé et le code téléchargé sur Arduino, notre alimentation régulée est prête à être utilisée. Nous pouvons utiliser n'importe quelle charge qui fonctionne de 1,5 à 22V avec un courant nominal maximum de 3A.
Point à garder à l'esprit:
1. Soyez prudent lorsque vous soudez les connexions, toute discordance ou négligence fera facilement frire vos composants.
2. Les soudures ordinaires pourraient ne pas être en mesure de résister à 3A, cela conduira éventuellement à faire fondre votre soudure et à provoquer un court-circuit. Utilisez des fils de cuivre épais ou utilisez plus de plomb lors de la connexion des pistes à courant élevé, comme indiqué sur l'image.
3. Tout court-circuit ou soudure faible brûlera facilement les enroulements de votre transformateur; par conséquent, vérifiez la continuité avant de mettre le circuit sous tension. Pour plus de sécurité, un disjoncteur ou un fusible côté entrée peut être utilisé.
4. Les régulateurs de tension à courant élevé sont principalement fournis dans des boîtiers métalliques, tandis que les utiliser sur un tableau à points ne placez pas les composants à proximité car leur corps agit comme la sortie de la tension redressée, ce qui entraînera des ondulations.
Ne soudez pas non plus le fil à la boîte métallique, utilisez plutôt une petite vis comme indiqué sur l'image ci-dessous. Les soldats ne collent pas à son corps et le chauffage endommage définitivement le régulateur.
5. Ne sautez aucun condensateur de filtrage des schémas, cela endommagera votre Arduino.
6. Ne surchargez pas le transformateur de plus de 3A, arrêtez-vous lorsque vous entendez un sifflement du transformateur. Il est bon de fonctionner entre les plages de 0 à 2,5 A.
7. Vérifiez la sortie de votre 7812 avant de le connecter à votre Arduino, vérifiez la surchauffe lors du premier essai. Si un chauffage se produit, cela signifie que votre Arduino consomme plus de courant, réduisez le rétroéclairage de l'écran LCD pour résoudre ce problème.
Améliorer:
L'alimentation régulée (RPS) indiquée ci-dessus a peu de problèmes de précision en raison du bruit présent dans le signal de sortie. Ce type de bruit est courant dans les cas où un ADC est utilisé, une solution simple consiste à utiliser un filtre passe-bas comme un filtre RC. Étant donné que notre carte de points à circuits a à la fois du courant alternatif et du courant continu dans ses traînées, le bruit sera plus élevé que celui des autres circuits. Par conséquent, une valeur de R = 5,2K et C = 100 uf est utilisée pour filtrer le bruit dans notre signal.
Un capteur de courant ACS712 est également ajouté à notre circuit pour mesurer le courant de sortie du RPS. Le schéma ci-dessous montre comment connecter le capteur à la carte Arduino.
La nouvelle vidéo montre comment la précision s'est améliorée: