Arduino डुअल चैनल वोल्टेज सेंसर मॉड्यूल: 8 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

मुझे एक निर्देश लिखे हुए कुछ साल हो गए हैं, मैं सोच रहा था कि यह वापस आने का समय है। मैं एक वोल्टेज सेंसर बनाना चाहता हूं ताकि मैं अपनी बेंच बिजली की आपूर्ति से जुड़ सकूं। मेरे पास दो चैनल चर बिजली की आपूर्ति है, इसमें कोई डिस्प्ले नहीं है इसलिए मुझे वोल्टेज सेट करने के लिए वोल्टमीटर का उपयोग करना होगा। मैं कोई इलेक्ट्रिकल इंजीनियर या प्रोग्रामर नहीं हूं, मैं इसे शौक के तौर पर करता हूं। यह कहने के बाद कि मैं यह वर्णन करने जा रहा हूं कि हम यहां क्या निर्माण करेंगे और यह सबसे अच्छा डिजाइन या सर्वश्रेष्ठ कोडिंग नहीं हो सकता है, लेकिन मैं अपनी पूरी कोशिश करूंगा।

चरण 1: परियोजना के बारे में

सबसे पहले यह कुछ अधिक स्थिर और विश्वसनीय का एक प्रारंभिक डिजाइन है, कुछ घटक अंतिम डिजाइन में समाप्त नहीं होंगे। अधिकांश घटकों का चयन केवल उपलब्धता के कारण किया गया है (मैंने उन्हें अपने घर में रखा था) और उनकी विश्वसनीयता के कारण नहीं। यह डिज़ाइन 15V बिजली की आपूर्ति के लिए है लेकिन आप कुछ निष्क्रिय घटकों को बदल सकते हैं और इसे किसी भी वोल्टेज या करंट पर काम कर सकते हैं। वर्तमान सेंसर 5 ए, 20 ए और 30 ए में उपलब्ध हैं, आप केवल एम्परेज चुन सकते हैं और कोड को संशोधित कर सकते हैं, वही वोल्टेज सेंसर के साथ आप प्रतिरोधों के मूल्य और उच्च वोल्टेज को मापने के लिए कोड को बदल सकते हैं।

पीसीबी का कोई निर्धारित मूल्य नहीं है क्योंकि आप बिजली की आपूर्ति की जरूरतों को पूरा करने के लिए निष्क्रिय घटकों को बदल सकते हैं। इसे किसी भी बिजली आपूर्ति में जोड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

चरण 2: वोल्टेज सेंसर

हम वोल्टेज सेंसर और करंट सेंसर से शुरुआत करेंगे। मैं सर्किट और कोड का परीक्षण करने के लिए एक Arduino मेगा का उपयोग कर रहा हूं, इसलिए मेरे जैसे कुछ शुरुआती ब्रेडबोर्ड पर पूरे मॉड्यूल का निर्माण करने के बजाय मक्खी पर अपना खुद का बना और परीक्षण कर सकते हैं।

हम Arduino के एनालॉग इनपुट का उपयोग करके केवल 0-5 वोल्ट माप सकते हैं। हमें 15 वोल्ट तक मापने में सक्षम होने के लिए हमें एक वोल्टेज विभक्त बनाने की आवश्यकता है, वोल्टेज डिवाइडर बहुत सरल हैं और केवल 2 प्रतिरोधों का उपयोग करके बनाया जा सकता है इस मामले में हम 30k और 7.5k का उपयोग कर रहे हैं जो हमें देगा ५:१ का अनुपात ताकि हम ०-२५ वोल्ट के मूल्यों को माप सकें।

वोल्टेज सेंसर के लिए भागों की सूची

R1, R3 30k प्रतिरोधक

R2, R4 7.5k रेसिस्टर्स

चरण 3: वर्तमान सेंसर

वर्तमान सेंसर के लिए मैं एलेग्रो द्वारा बनाए गए ACS712 का उपयोग करने जा रहा हूं। अब पहली बात जो मुझे बतानी है, वह यह है कि मुझे पता है कि यह सेंसर बहुत सटीक नहीं हैं, लेकिन इस मॉड्यूल को डिजाइन करते समय मेरे पास यही था। ACS712 केवल एक सतह माउंट पैकेज में उपलब्ध है और इस मॉड्यूल में उपयोग किए जा रहे बहुत कम SMD घटकों में से एक है।

वर्तमान सेंसर पार्ट्स सूची

IC2, IC3 ASC712ELC-05A

C1, C3 1nF संधारित्र

C2, C4 0.1uF संधारित्र

चरण 4: तापमान सेंसर और पंखा

मैंने मॉड्यूल में तापमान नियंत्रण जोड़ने का फैसला किया क्योंकि अधिकांश बिजली आपूर्ति अच्छी मात्रा में गर्मी उत्पन्न करती है और हमें अति ताप संरक्षण की आवश्यकता होती है। तापमान संवेदक के लिए मैं एक HDT11 का उपयोग कर रहा हूं और पंखे के नियंत्रण के लिए हम 5V CPU पंखे को चलाने के लिए 2N7000 N-चैनल MOSFET का उपयोग करने जा रहे हैं। सर्किट काफी सरल है हमें ट्रांजिस्टर की नाली में वोल्टेज लागू करने की आवश्यकता है और हम गेट पर एक सकारात्मक वोल्टेज लागू करते हैं, इस मामले में हम उस वोल्टेज को प्रदान करने के लिए आर्डिनो के डिजिटल आउटपुट का उपयोग कर रहे हैं और ट्रांजिस्टर पंखे को चालू करने की अनुमति देता है सक्रिय।

कोड बहुत सरल है हम DHT11 सेंसर से तापमान रीडिंग लेते हैं यदि तापमान हमारे निर्धारित मूल्य से अधिक है तो यह आउटपुट पिन हाई सेट करता है और पंखा चालू हो जाता है। एक बार जब तापमान निर्धारित तापमान से नीचे चला जाता है तो पंखा बंद हो जाता है। मैं अपने कोड का परीक्षण करने के लिए अपने ब्रेडबोर्ड पर सर्किट का निर्माण करता हूं, मैंने अपने सेल के साथ कुछ त्वरित तस्वीरें लीं, बहुत अच्छा खेद नहीं है, लेकिन योजनाबद्ध को समझना आसान है।

तापमान सेंसर और फैन पार्ट्स सूची

J2 DHT11 टेम्प सेंसर

R8 10K रोकनेवाला

J1 5V फैन

Q1 2N7000 MOSFET

D1 1N4004 डायोड

R6 10K रोकनेवाला

R7 47K रोकनेवाला

चरण 5: पावर सर्किट

मॉड्यूल 5V पर चलता है इसलिए हमें एक स्थिर शक्ति स्रोत की आवश्यकता है। मैं लगातार 5V आपूर्ति प्रदान करने के लिए L7805 वोल्टेज नियामक का उपयोग कर रहा हूं, इस सर्किट के बारे में कहने के लिए ज्यादा नहीं।

पावर सर्किट पार्ट्स सूची

1 L7805 वोल्टेज नियामक

C8 0.33uF संधारित्र

C9 0.1uF संधारित्र

चरण 6: एलसीडी और सीरियल आउटपुट

मैं मॉड्यूल को एलसीडी के साथ दिमाग में इस्तेमाल करने के लिए डिज़ाइन करता हूं, लेकिन फिर डिबगिंग उद्देश्यों के लिए सीरियल आउटपुट जोड़ने का फैसला किया। मैं I2C LCD स्थापित करने के तरीके के बारे में विस्तार से नहीं जा रहा हूँ क्योंकि मैंने इसे पहले से ही एक पिछले निर्देश योग्य I2C LCD में कवर किया है जिस तरह से मैंने गतिविधि दिखाने के लिए Tx और Rx लाइनों में LEDS को जोड़ा। मैं सीरियल एडेप्टर के लिए एक यूएसबी का उपयोग करता हूं जिसे मैं मॉड्यूल से जोड़ता हूं, फिर मैं Arduino IDE में सीरियल मॉनिटर खोलता हूं और मैं सभी मान देख सकता हूं, सुनिश्चित करें कि सब कुछ उसी तरह से काम कर रहा है जैसे उसे करना चाहिए।

एलसीडी और सीरियल आउट पार्ट्स सूची

I2C 16x2 I2C एलसीडी (20x4 वैकल्पिक)

LED7, LED8 0603 SMD LED

R12, R21 1K R0603 SMD रोकनेवाला

चरण 7: ISP प्रोग्रामिंग और ATMega328P

जैसा कि मैंने शुरुआत में उल्लेख किया है कि यह मॉड्यूल विभिन्न कॉन्फ़िगरेशन के लिए डिज़ाइन किया गया है, हमें ATMega328 को प्रोग्राम करने और अपने स्केच अपलोड करने का एक तरीका जोड़ने की आवश्यकता है। मॉड्यूल प्रोग्रामिंग के बारे में जाने के कई तरीके हैं, उनमें से एक Arduino का उपयोग ISP प्रोग्रामर के रूप में करना है जैसे कि Arduino मेगा के साथ मेरे पिछले इंस्ट्रक्शनल बूटलोडिंग ATMega में से एक में।

टिप्पणियाँ:

- आपको Arduino पर ISP स्केच लोड करने के लिए कैपेसिटर की आवश्यकता नहीं है, आपको बूटलोडर को जलाने और वोल्टेज_सेंसर स्केच अपलोड करने की आवश्यकता है।

-Arduino IDE के नए संस्करणों पर आपको ATMega328 के 1 RESET को पिन करने के लिए पिन 10 को कनेक्ट करना होगा।

ISP और ATMega328P सर्किट पार्ट्स सूची

U1 ATMega328P

XTAL1 16MHz HC-49S क्रिस्टल

C5, C6 22pf कैपेसिटर

ISP1 6 पिन हैडर

R5 10K रोकनेवाला

3x4x2 टैक्ट एसएमडी स्विच रीसेट करें

चरण 8: नोट्स और फ़ाइलें

यह मेरे लिए कुछ विचारों को एक कार्यशील उपकरण में डालने का एक तरीका था, जैसा कि मैंने पहले उल्लेख किया है कि यह मेरी दोहरी चैनल बेंच बिजली आपूर्ति के लिए एक छोटा सा जोड़ है। मैंने अपना खुद का मॉड्यूल, सभी ईगल सीएडी फाइलें और स्कीमैटिक्स बनाने के लिए आपको जो कुछ भी चाहिए, उसे शामिल किया है। मैंने Arduino स्केच शामिल किया है, बहुत सरल है और मैंने इसे समझने और संशोधित करने में आसान बनाने की कोशिश की है। यदि आपके कोई प्रश्न हैं तो बेझिझक पूछें, मैं उनका उत्तर देने का प्रयास करूंगा। यह एक ओपन प्रोजेक्ट है, सुझावों का स्वागत है। मैं अधिक से अधिक जानकारी देने की कोशिश करता हूं लेकिन मुझे Arduino प्रतियोगिता के बारे में देर से पता चला और मैं इसे जमा करना चाहता था। मैं बहुत जल्द बाकी लिखूंगा, मैंने एसएमडी घटकों (प्रतिरोधों, और एलईडी) को भी हटा दिया है और उन्हें टीएच घटकों के साथ बदल दिया है, एकमात्र एसएमडी घटक वर्तमान सेंसर है क्योंकि यह केवल SOIC पैकेज में उपलब्ध है, ज़िप फ़ाइल में शामिल है TH घटकों के साथ फ़ाइलें।