전류계는 모든 부하 또는 장치를 통한 전류 흐름을 측정하는 데 사용됩니다. 다음은이에 아두 이노 전류계, 우리는 옴의 법칙을 이용하여 현재의 측정에 대해 설명합니다. 우리 학교 시절에 공부 한 기초 과학의 좋은 적용은 물론 아주 흥미로울 것입니다.
우리 모두는 옴의 법칙에 대해 잘 알려져 있습니다. " 도체의 두 극 또는 단자 사이의 전위차는 동일한 도체를 통과하는 전류의 양에 정비례합니다. "비례 상수를 위해 저항을 사용합니다. 옴의 법칙이 나온다.
V = IR
- V = 도체 양단의 전압 (V).
- I = 전류가 전류 (A)로 도체를 통과합니다.
- R = 옴 (Ω) 단위의 비례 저항 상수.
장치를 통과하는 전류를 찾으려면 다음과 같이 방정식을 재정렬하거나 옴의 법칙 계산기로 계산할 수 있습니다.
나는 = V / R
따라서 현재를 확인하려면 데이터가 필요합니다.
- 전압
- 저항
우리는 장치와 함께 직렬 저항을 구축 할 것입니다. 장치에서 전압 강하를 찾아야하기 때문에 전압 강하 전후의 전압 판독 값이 필요하기 때문에 극성이 없기 때문에 저항에서 가능합니다.
위의 다이어그램에서와 같이 저항을 가로 질러 흐르는 두 전압을 찾아야합니다. 저항의 두 끝에서 전압 (V1-V2)의 차이는 저항 (R) 양단의 전압 강하를 제공하고 전압 강하를 저항 값으로 나눠 장치를 통해 전류 흐름 (I)을 얻습니다. 그것이 우리가 그것을 통과하는 Current 값을 계산하는 방법입니다. 실제 구현에 들어 갑시다.
필수 구성 요소:
- Arduino Uno.
- 저항기 22Ω.
- LCD 16x2.
- LED.
- 10K 냄비.
- 브레드 보드.
- 멀티 미터.
- 점퍼 케이블.
회로도 및 연결:
Arduino 전류계 프로젝트 의 개략도 는 다음과 같습니다.
회로도는 Arduino Uno와 LCD, 저항 및 LED의 연결을 보여줍니다. Arduino Uno는 다른 모든 구성 요소의 전원입니다.
Arduino에는 아날로그 및 디지털 핀이 있습니다. 센서 회로는 전압 값을 얻는 아날로그 입력에 연결됩니다. LCD는 디지털 핀 (7,8,9,10,11,12)과 연결됩니다.
LCD에는 16 개의 핀이 있으며 처음 두 핀 (VSS, VDD)과 마지막 두 핀 (Anode, Cathode)이 gnd 및 5v에 연결됩니다. 리셋 (RS) 및 활성화 (E) 핀은 Arduino 디지털 핀 7 및 8에 연결됩니다. 데이터 핀 D4-D7은 Arduino의 디지털 핀 (9,10,11,12)에 연결됩니다. V0 핀은 냄비의 중간 핀에 연결됩니다. 빨간색과 검은 색 전선은 5v 및 gnd입니다.
전류 감지 회로:
이 전류계 회로는 저항과 LED를 부하로 구성합니다. 저항은 부하를 통해 전류가 흐르고 저항에서 전압 강하가 결정되는 LED에 직렬로 연결됩니다. 터미널 V1, V2는 Arduino의 아날로그 입력에 연결됩니다.
전압을 0-1023의 10 비트 분해능 숫자로 변환하는 Arduino의 ADC에서. 따라서 프로그래밍을 사용하여 전압 값을 은폐해야합니다. 그 전에 Arduino의 ADC가 감지 할 수있는 최소 전압을 알아야합니다. 그 값은 4.88mV입니다. ADC의 값에 4.88mV를 곱하고 실제 전압을 ADC로 가져옵니다. 여기에서 Arduino의 ADC에 대해 자세히 알아보십시오.
계산:
Arduino의 ADC의 전압 값은 0-1023 범위이고 기준 전압은 0-5v 범위입니다.
예를 들면:
V1 = 710, V2 = 474 및 R = 22Ω의 값은 전압의 차이가 236입니다. 0.00488을 곱하여 전압으로 변환하면 1.15v가됩니다. 따라서 전압 차이는 1.15v입니다. 여기서 22로 나누면 현재 값 0.005A가됩니다. 여기에서는 낮은 값의 22ohm 저항을 전류 센서로 사용했습니다. 이것이 Arduino를 사용하여 전류를 측정하는 방법 입니다.
Arduino 코드:
전류를 측정하기위한 arduino 기반 전류계의 완전한 코드 는이 기사의 끝에 제공됩니다.
Arduino 프로그래밍은 C 프로그래밍과 거의 동일합니다. 먼저 헤더 파일을 선언합니다. 헤더 파일은 계산을 위해 아날로그 읽기 기능 을 사용하여 전압 값을 얻는 것처럼 저장소의 파일을 호출합니다.
int voltage_value0 = analogRead (A0); int voltage_value1 = analogRead (A1);
float temp_val 과 같은 전압 값을 유지하기 위해 임시 부동 변수가 선언됩니다 . 이 값에 0.00488을 곱하여 실제 전압 차이를 얻은 다음 저항 값으로 나누어 전류 흐름을 찾습니다. 0.00488v는 Arduino의 ADC가 감지 할 수있는 최소 전압입니다.
int subraction_value = (전압 _ 값 0-전압 _ 값 1); float temp_val = (subraction_value * 0.00488); float current_value = (temp_val / 22);
아래 의 전체 데모 비디오 를 확인하고 Arduino 디지털 전압계도 확인하십시오.