- Materiale necesare:
- Cum functioneaza:
- Conectarea ecranului LCD cu Arduino pentru afișarea nivelului de tensiune:
- Clădire 0-24v 3A Circuit de alimentare variabil:
- Punct de reținut:
- Actualizare:
Bateriile sunt utilizate în general pentru alimentarea circuitului electronic și a proiectelor, deoarece sunt ușor disponibile și pot fi conectate cu ușurință. Dar s-au descărcat rapid și apoi avem nevoie de baterii noi, de asemenea, aceste baterii nu pot furniza curent mare pentru a conduce un motor puternic. Așadar, pentru a rezolva aceste probleme, astăzi proiectăm propria noastră sursă de alimentare variabilă, care va furniza tensiune DC reglementată variind de la 0 la 24v cu un curent maxim de până la 3 Amperi.
Pentru majoritatea senzorilor și motoarelor noastre, utilizăm niveluri de tensiune precum 3.3V, 5V sau 12V. Dar, în timp ce senzorii necesită curent în miliamperi, motoarele precum servomotorii sau motoarele PMDC, care funcționează pe 12V sau mai mult, necesită un curent mare. Deci construim aici sursa de alimentare reglementată de curent 3A cu tensiune variabilă între 0 și 24v. Cu toate acestea, în practică, am obținut până la 22,2 v de ieșire.
Aici nivelul de tensiune este controlat cu ajutorul unui potențiometru și valoarea tensiunii este afișată pe afișajul cu cristale lichide (LCD) care va fi condus de un Arduino Nano. De asemenea, verificați circuitele noastre anterioare de alimentare:
Materiale necesare:
- Transformator - 24V 3A
- Dot board
- LM338K Regulator de înaltă tensiune
- Podul cu diode 10A
- Arduino Nano
- LCD 16 * 2
- Rezistor 1k și 220 ohmi
- Condensator 0.1uF și 0.001uF
- 7812 Regulator de tensiune
- Pot variabil 5K (Radio Pot)
- Berg stick (Femei)
- Bloc terminal
Cum functioneaza:
O sursă de alimentare reglementată (RPS) este una care vă convertește rețeaua de curent alternativ în curent continuu și o reglează la nivelul nostru necesar de tensiune. RPS-ul nostru folosește un transformator 24V 3A, care este rectificat în curent continuu utilizând o punte cu diode. Această tensiune continuă este reglată la nivelul nostru necesar prin utilizarea LM338K și controlată prin utilizarea unui potențiometru. Arduino și LCD sunt alimentate de un curent regulator de tensiune joasă de evaluare a IC ca 7812. Voi explica pas cu pas de circuit pe măsură ce trece prin proiectul nostru.
Conectarea ecranului LCD cu Arduino pentru afișarea nivelului de tensiune:
Să începem cu afișajul LCD. Dacă sunteți familiarizat cu interfața LCD cu Arduino, puteți sări peste această parte și să treceți direct la secțiunea următoare și dacă sunteți nou în Arduino și LCD, nu va fi o problemă, deoarece vă voi ghida cu coduri și conexiuni. Arduino este un kit de microcontroler alimentat cu ATMEL care vă va ajuta cu ușurință în construirea proiectelor. Există o mulțime de variante disponibile, dar folosim Arduino Nano, deoarece este compact și ușor de utilizat pe o placă de puncte
Mulți oameni s-au confruntat cu probleme legate de interfața unui LCD cu Arduino, de aceea încercăm mai întâi acest lucru, astfel încât să nu ne strice proiectul în ultimul moment. Am folosit următoarele pentru a începe cu:
Această placă de puncte va fi utilizată pentru întregul nostru circuit, se recomandă utilizarea unui berg stick de sex feminin pentru a repara Arduino Nano, astfel încât să poată fi refolosit ulterior. Puteți verifica, de asemenea, funcționarea folosind o placă de calcul (recomandată pentru începători) înainte de a continua cu placa noastră dot. Există un ghid frumos de la AdaFruit pentru LCD, îl puteți verifica. Schemele pentru Arduino și LCD sunt prezentate mai jos. Arduino UNO este folosit aici pentru schemă, dar nu vă faceți griji, Arduino NANO și UNO au aceleași pinouts și funcționează la fel.
Odată ce conexiunea sa terminat, puteți încărca direct codul de mai jos pentru a verifica funcționarea LCD-ului. Fișierul de antet pentru LCD este dat de Arduino în mod implicit, nu utilizați niciun antet explicit deoarece au tendința de a da erori.
#include
Acest lucru ar trebui să facă LCD-ul dvs. să funcționeze, dar dacă vă confruntați cu probleme, încercați următoarele:
1. Verificați definiția pinilor în program.
2. Conectați direct pinul 3 (VEE) și pinul 5 (RW) de pe ecranul LCD.
3. Asigurați-vă că pinii LCD sunt așezați în ordinea corectă, unele LCD-uri au pinii lor este o altă direcție.
Odată ce programul funcționează, ar trebui să arate cam așa. Dacă aveți probleme, anunțați-ne prin comentarii. Am folosit cablul mini USB pentru a alimenta Arduino pentru moment, dar mai târziu îl vom alimenta folosind un regulator de tensiune. Le-am lipit la bordul de puncte astfel
Scopul nostru este de a face acest RPS ușor de utilizat și, de asemenea, de a menține costul cât mai scăzut posibil, de aceea l-am asamblat pe o placă de puncte, dar dacă vi se poate oferi o placă de circuit imprimat (PCB) va fi minunat, deoarece avem cu curenți mari.
Clădire 0-24v 3A Circuit de alimentare variabil:
Acum că ecranul nostru este gata, să începem cu celelalte circuite. De acum este recomandabil să procedăm cu precauție suplimentară, deoarece avem de-a face direct cu rețeaua de curent alternativ și curent mare. Verificați continuitatea folosind un multimetru de fiecare dată înainte de a vă alimenta circuitul.
Transformatorul pe care îl folosim este un transformator de 24V 3A, acest lucru ne va reduce tensiunea (220V în India) la 24V și îl oferim direct redresorului nostru de punte. Redresorul de punte ar trebui să vă ofere (rădăcină de 2 ori tensiunea de intrare) 33,9V, dar nu vă mirați dacă obțineți aproximativ 27 - 30 de volți. Acest lucru se datorează căderii de tensiune pe fiecare diodă din redresorul nostru de punte. Odată ce am ajuns la acest stadiu, îl vom lipi pe placa noastră de puncte și vom verifica ieșirea și vom utiliza un bloc terminal, astfel încât să-l folosim ca sursă constantă nereglementată, dacă este necesar.
Acum permiteți-ne să controlăm tensiunea de ieșire utilizând un regulator de curent mare, cum ar fi LM338K, acesta va fi disponibil în cea mai mare parte în pachetul de corpuri metalice, deoarece trebuie să furnizeze curent mare. Schemele pentru regulatorul de tensiune variabilă sunt prezentate mai jos.
Valoarea lui R1 și R2 trebuie calculată folosind formulele de mai sus pentru a determina tensiunea de ieșire. De asemenea, puteți calcula valorile rezistenței folosind acest calculator de rezistență LM317. În cazul nostru, obținem R1 să fie 110 ohmi și R2 ca 5K (POT).
Odată ce ieșirea noastră reglementată este gata, trebuie doar să pornim Arduino, pentru a face acest lucru vom folosi un 7812 IC, deoarece Arduino va consuma doar mai puțin curent. Tensiunea de intrare 7812 este ieșirea noastră rectificată de 24v DC de la redresor. Ieșirea 12V DC regulată este dată pinului Vin al Arduino Nano. Nu utilizați 7805 deoarece tensiunea maximă de intrare de 7805 este de numai 24V, în timp ce 7812 poate rezista până la 24V. De asemenea, este necesar un radiator pentru 7812, deoarece tensiunea diferențială este foarte mare.
Circuitul complet al acestei surse de alimentare variabilă este prezentat mai jos,
Urmați schemele și lipiți componentele corespunzător. Așa cum se arată în scheme, tensiunea variabilă de la 1,5 la 24 V este mapată la 0-4,5 V prin utilizarea circuitului divizor de potențial, deoarece Arduino poate citi numai tensiuni de la 0 la 5. Această tensiune variabilă este conectată la pinul A0 cu ajutorul căruia se măsoară tensiunea de ieșire a RPS. Codul final pentru Arduino Nano este prezentat mai jos în secțiunea Cod. De asemenea, verificați videoclipul demonstrativ la final.
Odată ce lucrarea de lipit este terminată și codul este încărcat pe Arduino, sursa noastră de alimentare reglementată este gata de utilizare. Putem folosi orice sarcină care funcționează de la 1,5 la 22V cu un curent nominal de maxim 3A.
Punct de reținut:
1. Aveți grijă când lipiți conexiunile, orice nepotrivire sau neglijență vă vor prăji ușor componentele.
2. Este posibil ca lipiturile obișnuite să nu reziste la 3A, ceea ce va duce la topirea lipirii și va provoca scurtcircuit. Utilizați fire groase de cupru sau folosiți mai mult plumb în timp ce conectați pistele de curent mare, așa cum se arată în imagine.
3. Orice scurtcircuit sau lipire slabă va arde cu ușurință înfășurările transformatorului; prin urmare, verificați continuitatea înainte de a porni circuitul. Pentru siguranță suplimentară, se poate utiliza un MCB sau o siguranță pe partea de intrare.
4. Regulatoarele de tensiune de înaltă curent vin mai ales în pachete de cutii metalice, în timp ce le folosiți pe o placă de puncte nu așezați componentele aproape de ele, deoarece corpul lor acționează ca ieșirea tensiunii rectificate, iar în continuare va rezulta ondulații.
De asemenea, nu lipiți firul de metal, dar folosiți un șurub mic, așa cum se arată în imaginea de mai jos. Lipitele nu se lipesc de corpul său, iar încălzirea are ca rezultat deteriorarea permanentă a regulatorului.
5. Nu săriți niciun condensator de filtru din schemă, acest lucru vă va afecta Arduino.
6. Nu supraîncărcați transformatorul mai mult de 3A, opriți-vă când auziți un șuierat din transformator. Este bine să funcționați între intervalele 0 - 2,5A.
7. Verificați ieșirea aparatului 7812 înainte de a-l conecta la Arduino, verificați supraîncălzirea în timpul primei probe. Dacă are loc încălzirea, înseamnă că Arduino consumă mai mult curent, reduceți lumina de fundal a ecranului LCD pentru a rezolva acest lucru.
Actualizare:
Sursa de alimentare reglementată (RPS) afișată mai sus are puține probleme cu precizia din cauza zgomotului prezent în semnalul de ieșire. Acest tip de zgomot este obișnuit în cazurile în care se utilizează un ADC, o soluție simplă la acesta este utilizarea unui filtru low-pass, cum ar fi filtrul RC. Deoarece placa noastră de circuite dotată are atât curent alternativ cât și curent continuu în trasee, zgomotul va fi mai mare decât cel al altor circuite. Prin urmare, o valoare de R = 5,2K și C = 100uf este utilizată pentru a filtra zgomotul din semnalul nostru.
De asemenea, un senzor de curent ACS712 este adăugat la circuitul nostru pentru a măsura curentul de ieșire al RPS. Schismaticul de mai jos arată cum să conectați senzorul la placa Arduino.
Noul videoclip arată cum sa îmbunătățit acuratețea: