Ampèremètre numérique basé sur Arduino

L'ampèremètre est utilisé pour mesurer le flux de courant à travers n'importe quelle charge ou appareil. Ici, dans cet ampèremètre Arduino, nous expliquerons la mesure du courant en utilisant la loi d'Ohm. Ce sera tout à fait intéressant ainsi qu'une bonne application de la science fondamentale que nous avons étudiée pendant nos jours d'école.

Nous connaissons tous bien la loi d' Ohm, elle stipule que « la différence de potentiel entre deux pôles ou bornes d'un conducteur est directement proportionnelle à la quantité de courant traversant le même conducteur » pour une constante de proportionnalité, nous utilisons la résistance, donc ici, il vient l'équation de la loi d'Ohm.

V = IR

• V = tension aux bornes du conducteur en Volt (v).
• I = passage du courant dans le conducteur en Ampère (A).
• R = constante de résistance de proportionnalité en Ohm (Ω).

Afin de trouver le passage actuel à travers l'appareil, nous réorganisons simplement l'équation comme ci-dessous, ou nous pouvons calculer avec la calculatrice de la loi d'Ohm.

I = V / R

Donc, pour connaître le courant, nous avons besoin de quelques données:

1. Tension
2. La résistance

Nous allons construire une résistance série avec l'appareil. Comme nous devons trouver une chute de tension à travers l'appareil, pour cela, nous avons besoin de lectures de tension avant et après la chute de tension, cela est possible dans la résistance en raison de l'absence de polarité.

Comme dans le diagramme ci-dessus, nous devons trouver les deux tensions qui traversent la résistance. La différence entre les tensions (V1-V2) aux deux extrémités des résistances nous donne une chute de tension aux bornes de la résistance (R) et nous divisons la chute de tension par la valeur de la résistance, nous obtenons le courant (I) à travers l'appareil. C'est ainsi que nous pouvons calculer la valeur actuelle qui la traverse, passons à l'implémentation pratique.

Composants requis:

• Arduino Uno.
• Résistance 22Ω.
• LCD 16x2.
• LED.
• Pot de 10K.
• Planche à pain.
• Multimètre.
• Câbles de démarrage.

Schéma de circuit et connexions:

Le diagramme schématique du projet d'ampèremètre Arduino est le suivant

Le diagramme schématique montre la connexion de l'Arduino Uno avec LCD, résistance et LED. Arduino Uno est la source d'alimentation de tous les autres composants.

L'Arduino a des broches analogiques et numériques. Le circuit du capteur est connecté aux entrées analogiques à partir desquelles nous obtenons la valeur de la tension. L'écran LCD est connecté aux broches numériques (7,8,9,10,11,12).

L'écran LCD a 16 broches, les deux premières broches (VSS, VDD) et les deux dernières broches (anode, cathode) sont connectées au gnd et au 5v. Les broches de réinitialisation (RS) et d'activation (E) sont connectées aux broches numériques Arduino 7 et 8. Les broches de données D4-D7 sont connectées aux broches numériques d'Arduino (9, 10, 11, 12). La broche V0 est connectée à la broche centrale du pot. Les fils rouge et noir sont 5v et gnd.

Circuit de détection de courant:

Ce circuit d'ampèremètre se compose d'une résistance et d'une LED comme charge. La résistance est connectée en série à la LED que le courant traverse la charge et les chutes de tension sont déterminées à partir de la résistance. Le terminal V1, V2 va se connecter à l'entrée analogique de l'Arduino.

Dans l'ADC d'Arduino qui couvre la tension en nombres de résolution 10 bits de 0 à 1023. Nous devons donc le convertir en valeur de tension à l'aide de la programmation. Avant cela, nous devons connaître la tension minimale que l'ADC d'Arduino peut détecter, cette valeur est de 4,88 mV. Nous multiplions la valeur de l'ADC avec les 4,88 mV et nous obtenons la tension réelle dans l'ADC. En savoir plus sur l'ADC d'Arduino ici.

Calculs:

La valeur de tension de l'ADC d'Arduino est comprise entre 0 et 1023 et la tension de référence est comprise entre 0 et 5 V.

Par exemple:

La valeur du V1 = 710, V2 = 474 et R = 22Ω, la différence entre les tensions est de 236. Nous la convertissons en tension en multipliant par 0,00488, puis nous obtenons 1,15v. Donc, la différence de tension est de 1,15 v, en la divisant par 22 ici, nous obtenons la valeur actuelle 0,005A. Ici, nous avons utilisé la résistance de faible valeur 22ohm comme capteur de courant. C'est ainsi que nous pouvons mesurer le courant en utilisant Arduino.

Code Arduino:

Le code complet de l'ampèremètre basé sur arduino pour mesurer le courant est donné à la fin de cet article.

La programmation Arduino est presque la même que la programmation c, nous déclarons d'abord les fichiers d'en-tête. Les fichiers d'en-tête appellent le fichier dans le stockage, comme pour le calcul, j'obtiens les valeurs de tension en utilisant la fonction de lecture analogique .

int voltage_value0 = analogRead (A0); int voltage_value1 = analogRead (A1);

Une variable flottante temporaire est déclarée pour maintenir la valeur de tension comme float temp_val. La valeur est multipliée par 0,00488 pour obtenir la différence de tension réelle, puis elle est divisée par la valeur de la résistance pour trouver le flux de courant. 0.00488v est la tension minimale que l'ADC d'Arduino peut détecter.

int subraction_value = (voltage_value0 - voltage_value1); float temp_val = (subraction_value * 0,00488); float current_value = (temp_val / 22);

Consultez la vidéo de démonstration complète ci-dessous et vérifiez également le voltmètre numérique Arduino.