Voltmètre numérique simple Arduino

Avec une simple connaissance de l'Arduino et du circuit diviseur de tension, nous pouvons transformer l'Arduino en voltmètre numérique et mesurer la tension d'entrée à l'aide d'Arduino et d'un écran LCD 16x2.

Arduino dispose de plusieurs broches d'entrée analogiques qui se connectent à un convertisseur analogique-numérique (ADC) à l'intérieur de l'Arduino. L'ADC Arduino est un convertisseur dix bits, ce qui signifie que la valeur de sortie va de 0 à 1023. Nous obtiendrons cette valeur en utilisant la fonction analogRead () . Si vous connaissez la tension de référence, vous pouvez facilement calculer la tension présente à l'entrée analogique. Nous pouvons utiliser un circuit diviseur de tension pour calculer la tension d'entrée. En savoir plus sur ADC dans Arduino ici.

La tension mesurée est affichée sur l'écran à cristaux liquides (LCD) 16x2. Nous avons également affiché la tension dans le moniteur série d'Arduino IDE et confirmé la tension mesurée à l'aide d'un multimètre.

Matériel requis:

• Arduino uno
• LCD 16x2 (écran à cristaux liquides)
• Résistance de 100 k ohms
• Résistance 10 k ohms
• Potentiomètre 10 k ohms
• planche à pain
• fils de cavalier

Circuit diviseur de tension:

Avant d'entrer dans ce circuit de voltmètre Arduino, parlons du circuit diviseur de tension.

Le diviseur de tension est un circuit résistif et est illustré sur la figure. Dans ce réseau résistif, nous avons deux résistances. Comme le montre la figure, R1 et R2 sont de 10k et 100k ohm. Le point médian de la branche est pris à la mesure en tant qu'entrée anolog à l'Arduino. La chute de tension à travers R2 est appelée Vout, c'est la tension divisée de notre circuit.

Formules:

En utilisant la valeur connue (deux valeurs de résistance R1, R2 et la tension d'entrée), nous pouvons substituer dans l'équation ci-dessous pour calculer la tension de sortie.

Vout = Vin (R2 / R1 + R2)

Cette équation indique que la tension de sortie est directement proportionnelle à la tension d'entrée et au rapport de R1 et R2.

En appliquant cette équation dans le code Arduino, la tension d'entrée peut être facilement dérivée. Arduino ne peut mesurer que la tension d'entrée CC de + 55 v, en d'autres termes, lors de la mesure de 55 V, la broche analogique Arduino sera à sa tension maximale de 5 V, il est donc sûr de mesurer dans cette limite. Ici, la valeur des résistances R2 et R1 est fixée à 100000 et 10000, c'est-à-dire dans le rapport 100: 10.

Schéma de circuit et connexions:

La connexion de ce voltmètre numérique Arduino est simple et illustrée dans le schéma de circuit ci-dessous:

Les broches DB4, DB5, DB6, DB7, RS et EN de l'écran LCD sont directement connectées aux broches D4, D5, D6, D7, D8, D9 d'Arduino Uno

Le point central de deux résistances R1 et R2, qui constitue le circuit diviseur de tension, est connecté à la broche Arduino A0. Alors que les 2 autres extrémités sont connectées à l'entrée volt (tension à mesurer) et gnd.

Explication du codage:

Le code Arduino complet pour mesurer la tension CC est donné dans la partie Code ci-dessous. Le code est simple et peut être facilement compris.

La partie principale du code est de convertir et de mapper la tension d'entrée donnée en tension de sortie affichée à l'aide de l'équation donnée ci-dessus Vout = Vin (R2 / R1 + R2). Comme mentionné précédemment, la valeur de sortie Arduino ADC va de 0 à 1023 et la tension de sortie maximale Arduino est de 5v, nous devons donc multiplier l'entrée analogique de A0 à 5/1024 pour obtenir la tension réelle.

boucle vide () {int valeur analogique = lecture analogique (A0); temp = (valeur analogique * 5,0) / 1024,0; // FORMULE UTILISÉE POUR CONVERTIR LA TENSION input_volt = temp / (r2 / (r1 + r2));

Ici, nous avons affiché la valeur de tension mesurée sur l'écran LCD et le moniteur série d'Arduino. Donc, ici, dans le code Serial.println est utilisé pour imprimer les valeurs sur le moniteur série et lcd.print est utilisé pour imprimer les valeurs sur LCD 16x2.

Serial.print ("v ="); // imprime la valeur de tension dans le moniteur série Serial.println (input_volt); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("Tension ="); // imprime la valeur de tension sur l'écran LCD lcd.print (input_voltage);

C'est ainsi que nous pouvons facilement calculer la tension continue en utilisant Arduino. Consultez la vidéo ci-dessous pour une démonstration. Il est un peu difficile de calculer la tension alternative en utilisant Arduino, vous pouvez vérifier la même chose ici.