Voltímetro digital arduino simple

Con un simple conocimiento de Arduino y el circuito divisor de voltaje, podemos convertir el Arduino en un voltímetro digital y medir el voltaje de entrada usando Arduino y una pantalla LCD de 16x2.

Arduino tiene varios pines de entrada analógica que se conectan a un convertidor analógico a digital (ADC) dentro del Arduino. El Arduino ADC es un convertidor de diez bits, lo que significa que el valor de salida variará de 0 a 1023. Obtendremos este valor utilizando la función analogRead () . Si conoce el voltaje de referencia, puede calcular fácilmente el voltaje presente en la entrada analógica. Podemos usar un circuito divisor de voltaje para calcular el voltaje de entrada. Obtenga más información sobre ADC en Arduino aquí.

El voltaje medido se muestra en la pantalla de cristal líquido (LCD) de 16x2. También mostramos el voltaje en Serial Monitor de Arduino IDE y confirmamos el voltaje medido usando Multímetro.

Hardware requerido:

• Arduino uno
• LCD 16x2 (pantalla de cristal líquido)
• Resistencia de 100 k ohmios
• Resistencia de 10 k ohmios
• Potenciómetro de 10 k ohmios
• tablero de circuitos
• cables de puente

Circuito divisor de voltaje:

Antes de entrar en este circuito de voltímetro Arduino, hablemos sobre el circuito divisor de voltaje.

El divisor de voltaje es un circuito resistivo y se muestra en la figura. En esta red resistiva tenemos dos resistencias. Como se muestra en la figura, R1 y R2 que son de 10k y 100k ohmios. El punto medio de la rama se toma como medida como entrada anóloga al Arduino. La caída de voltaje en R2 se llama Vout, que es el voltaje dividido de nuestro circuito.

Fórmulas:

Usando el valor conocido (dos valores de resistencia R1, R2 y el voltaje de entrada), podemos sustituirlo en la siguiente ecuación para calcular el voltaje de salida.

Vout = Vin (R2 / R1 + R2)

Esta ecuación establece que el voltaje de salida es directamente proporcional al voltaje de entrada y la relación de R1 y R2.

Al aplicar esta ecuación en el código Arduino, el voltaje de entrada se puede derivar fácilmente. Arduino solo puede medir el voltaje de entrada de CC de + 55v, en otras palabras, al medir 55V, el pin analógico de Arduino estará en su voltaje máximo de 5V por lo que es seguro medir dentro de este límite. Aquí, el valor de las resistencias R2 y R1 se establece en 100000 y 10000, es decir, en una relación de 100:10.

Diagrama de circuito y conexiones:

La conexión para este voltímetro digital Arduino es simple y se muestra en el diagrama de circuito a continuación:

Los pines DB4, DB5, DB6, DB7, RS y EN de la pantalla LCD están conectados directamente al pin D4, D5, D6, D7, D8, D9 de Arduino Uno

El punto central de dos resistencias R1 y R2, que forma el circuito divisor de voltaje, está conectado al Pin A0 de Arduino. Mientras que los otros 2 extremos están conectados a la entrada de voltaje (voltaje a medir) y tierra.

Explicación de codificación:

El código completo de Arduino para medir el voltaje de CC se proporciona en la parte del Código a continuación. El código es simple y se puede entender fácilmente.

La parte principal del código es convertir y mapear el voltaje de entrada dado en el voltaje de salida mostrado con la ayuda de la ecuación dada anteriormente Vout = Vin (R2 / R1 + R2). Como se mencionó anteriormente, el valor de salida de Arduino ADC variará de 0 a 1023 y el voltaje de salida máximo de Arduino es 5v, por lo que tenemos que multiplicar la entrada analógica en A0 a 5/1024 para obtener el voltaje real.

bucle vacío () {int valor analógico = lectura analógica (A0); temp = (valor analógico * 5,0) / 1024,0; // FÓRMULA UTILIZADA PARA CONVERTIR EL VOLTAJE input_volt = temp / (r2 / (r1 + r2));

Aquí mostramos el valor de voltaje medido en el monitor LCD y en serie de Arduino. Entonces, aquí en el código Serial.println se usa para imprimir los valores en el monitor Serial y lcd.print se usa para imprimir los valores en LCD 16x2.

Serial.print ("v ="); // imprime el valor de voltaje en el monitor serial Serial.println (input_volt); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("Voltaje ="); // imprime el valor de voltaje en la pantalla LCD lcd.print (input_voltage);

Así es como podemos calcular fácilmente el voltaje de CC usando Arduino. Consulte el video a continuación para ver una demostración. Es un poco difícil calcular el voltaje de CA usando Arduino, puede verificar lo mismo aquí.