- అవసరమైన భాగాలు:
- ఆర్డునో వోల్టమీటర్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం:
- ఆర్డునో ఆధారిత ఎసి వోల్టమీటర్ యొక్క పని:
- అనుకరణ:
- కోడ్ వివరణ:
ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో, మేము ఆర్డునోను ఉపయోగించి ఎసి వోల్టేజ్ కొలిచే పరికరాన్ని తయారు చేయబోతున్నాము , ఇది మా ఇంటి వద్ద ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ సప్లై యొక్క వోల్టేజ్‌ను కొలుస్తుంది. మేము ఆ వోల్టేజ్‌ను ఆర్డునో ఐడిఇ యొక్క సీరియల్ మానిటర్‌లో ప్రింట్ చేయబోతున్నాం, అలాగే మల్టీమీటర్‌లో చూపించబోతున్నాం.
అనలాగ్ ఒకటి చేయడం కంటే డిజిటల్ వోల్టమీటర్ తయారు చేయడం చాలా సులభం ఎందుకంటే అనలాగ్ వోల్టమీటర్ విషయంలో మీకు టార్క్, ఘర్షణ నష్టాలు వంటి భౌతిక పారామితుల గురించి మంచి జ్ఞానం ఉండాలి. అయితే డిజిటల్ వోల్టమీటర్ విషయంలో మీరు ఎల్‌సిడి లేదా ఎల్‌ఇడి మాతృకను ఉపయోగించవచ్చు లేదా మీ కోసం వోల్టేజ్ విలువలను ముద్రించడానికి మీ ల్యాప్‌టాప్ (ఈ సందర్భంలో వలె). ఇక్కడ కొన్ని డిజిటల్ వోల్టమీటర్ ప్రాజెక్టులు ఉన్నాయి:
- ICL7107 ఉపయోగించి PCB తో సాధారణ డిజిటల్ వోల్టమీటర్ సర్క్యూట్
- LM3914 వోల్టమీటర్ సర్క్యూట్
- AVR మైక్రోకంట్రోలర్ ఉపయోగించి 0-25V డిజిటల్ వోల్టమీటర్
అవసరమైన భాగాలు:
- ఒక 12-0-12 ట్రాన్స్ఫార్మర్
- 1N4007 డయోడ్
- 1uf కెపాసిటర్
- రెసిస్టర్లు 10 కె; 4.7 కే.
- జెనర్ డయోడ్ (5 వి)
- ఆర్డునో UNO
- వైర్లను కనెక్ట్ చేస్తోంది
ఆర్డునో వోల్టమీటర్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం:
ఈ ఆర్డునో వోల్టమీటర్ కోసం సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం పైన చూపబడింది.
కనెక్షన్లు:
- ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క హై వోల్టేజ్ సైడ్ (220 వి) ను మెయిన్స్ సరఫరాకు మరియు తక్కువ వోల్టేజ్ (12 వి) ను వోల్టేజ్ డివైడర్ సర్క్యూట్కు కనెక్ట్ చేయండి.
- సిరీస్‌లో 10 కె రెసిస్టర్‌ను 4.7 కె రెసిస్టర్‌తో కనెక్ట్ చేయండి కాని 4.7 కె రెసిస్టర్‌లో వోల్టేజ్‌ను ఇన్‌పుట్‌గా తీసుకునేలా చూసుకోండి.
- చూపిన విధంగా డయోడ్‌ను కనెక్ట్ చేయండి.
- కెపాసిటర్ మరియు జెనర్ డయోడ్‌ను 4.7 కే అంతటా కనెక్ట్ చేయండి
- డయోడ్ యొక్క n- టెర్మినల్ నుండి Arduino యొక్క అనలాగ్ పిన్ A0 కు వైర్‌ను కనెక్ట్ చేయండి.
** గమనిక: చిత్రంలో చూపిన విధంగా ఆర్డునో యొక్క గ్రౌండ్ పిన్ను బిందువుకు కనెక్ట్ చేయండి లేదా సర్క్యూట్ పనిచేయదు.
వోల్టేజ్ డివైడర్ సర్క్యూట్ అవసరమా?
మేము 220/12 v ట్రాన్స్ఫార్మర్ను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, మనకు lv వైపు 12 v వస్తుంది. ఈ వోల్టేజ్ ఆర్డునోకు ఇన్‌పుట్‌గా సరిపోదు కాబట్టి మనకు వోల్టేజ్ డివైడర్ సర్క్యూట్ అవసరం, ఇది ఆర్డునోకు ఇన్‌పుట్‌గా తగిన వోల్టేజ్ విలువను ఇవ్వగలదు
డయోడ్ మరియు కెపాసిటర్ ఎందుకు అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి?
ఆర్డునో ప్రతికూల వోల్టేజ్ విలువలను ఇన్‌పుట్‌గా తీసుకోనందున, మనం మొదట స్టెప్ డౌన్ ఎసి యొక్క ప్రతికూల చక్రాన్ని తొలగించాలి, తద్వారా సానుకూల వోల్టేజ్ విలువ మాత్రమే ఆర్డునో తీసుకుంటుంది. అందువల్ల స్టెప్ డౌన్ వోల్టేజ్‌ను సరిచేయడానికి డయోడ్ అనుసంధానించబడి ఉంది. సరిదిద్దడం గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి మా హాఫ్ వేవ్ రెక్టిఫైయర్ మరియు ఫుల్ వేవ్ రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్‌ను తనిఖీ చేయండి.
ఈ సరిదిద్దబడిన వోల్టేజ్ మృదువైనది కాదు, ఎందుకంటే ఇది పెద్ద అలలను కలిగి ఉంటుంది, ఇది మాకు ఖచ్చితమైన అనలాగ్ విలువను ఇవ్వదు. అందువల్ల ఎసి సిగ్నల్ ను సున్నితంగా చేయడానికి కెపాసిటర్ అనుసంధానించబడి ఉంది.
జెనర్ డయోడ్ యొక్క ఉద్దేశ్యం?
5v కన్నా ఎక్కువ వోల్టేజ్ దానికి తినిపించినట్లయితే Arduino దెబ్బతింటుంది. అందువల్ల ఆర్డునో యొక్క భద్రతను నిర్ధారించడానికి 5 వి జెనర్ డయోడ్ అనుసంధానించబడి ఉంది, ఈ వోల్టేజ్ 5 వి మించి ఉంటే విచ్ఛిన్నమవుతుంది.
ఆర్డునో ఆధారిత ఎసి వోల్టమీటర్ యొక్క పని:
1. సాధారణ పవర్ రేటింగ్ రెసిస్టర్‌లలో ఉపయోగించడానికి అనువైన ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ఎల్వి వైపు స్టెప్ డౌన్ వోల్టేజ్ పొందబడుతుంది.
2. అప్పుడు మనకు 4.7 కే రెసిస్టర్‌లో తగిన వోల్టేజ్ విలువ లభిస్తుంది
ఈ సర్క్యూట్‌ను ప్రోటీస్‌పై అనుకరించడం ద్వారా కొలవగల గరిష్ట వోల్టేజ్ కనుగొనబడుతుంది (అనుకరణ విభాగంలో వివరించబడింది).
3. ఆర్డునో ఈ వోల్టేజ్‌ను 0 నుండి 1023 మధ్య అనలాగ్ విలువల రూపంలో పిన్ A0 నుండి ఇన్‌పుట్‌గా తీసుకుంటుంది. 0 0 వోల్ట్ మరియు 1023 5v.
4. ఆర్డునో ఈ అనలాగ్ విలువను ఫార్ములా ద్వారా సంబంధిత మెయిన్స్ ఎసి వోల్టేజ్‌గా మారుస్తుంది. (కోడ్ విభాగంలో వివరించబడింది).
అనుకరణ:
ఖచ్చితమైన సర్క్యూట్ ప్రోటీస్‌లో తయారవుతుంది మరియు తరువాత అనుకరించబడుతుంది. ఈ సర్క్యూట్ హిట్‌ను కొలవగల గరిష్ట వోల్టేజ్‌ను కనుగొనడానికి మరియు ట్రయల్ పద్ధతి ఉపయోగించబడుతుంది.
ఆల్టర్నేటర్ యొక్క గరిష్ట వోల్టేజ్ 440 (311 rms) ను తయారుచేసేటప్పుడు, పిన్ A0 పై వోల్టేజ్ 5 వోల్ట్లు అంటే గరిష్టంగా ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది. అందువల్ల ఈ సర్క్యూట్ గరిష్టంగా 311 rms వోల్టేజ్‌ను కొలవగలదు.
220 rms నుండి 440v మధ్య వివిధ వోల్టేజ్‌ల కోసం అనుకరణను నిర్వహిస్తారు.
కోడ్ వివరణ:
ఈ ప్రాజెక్ట్ చివరిలో పూర్తి ఆర్డునో వోల్ట్మీటర్ కోడ్ ఇవ్వబడింది మరియు ఇది వ్యాఖ్యల ద్వారా బాగా వివరించబడింది. ఇక్కడ మనం దానిలో కొంత భాగాన్ని వివరిస్తున్నాము.
m అనేది పిన్ A0 లో అందుకున్న ఇన్పుట్ అనలాగ్ విలువ, అనగా, m = పిన్‌మోడ్ (A0, INPUT); // పిన్ a0 ను ఇన్పుట్ పిన్‌గా సెట్ చేయండి
ఈ ఫార్ములాకు వేరియబుల్ n ని కేటాయించడానికి n = (m * . 304177), మొదట అనుకరణ విభాగంలో పొందిన డేటాను ఉపయోగించి ఒక విధమైన లెక్కలు నిర్వహిస్తారు:
అనుకరణ ఛాయాచిత్రంలో చూసినట్లుగా, ఇన్పుట్ ఎసి వోల్టేజ్ 311 వోల్ట్స్ అయినప్పుడు పిన్ ఎ 0 వద్ద 5 వి లేదా 1023 అనలాగ్ విలువ పొందబడుతుంది. అందువల్ల:
కాబట్టి ఏదైనా యాదృచ్ఛిక అనలాగ్ విలువ (311/1023) * m కు అనుగుణంగా ఉంటుంది, ఇక్కడ m అనలాగ్ విలువను పొందుతుంది.
అందువల్ల మేము ఈ సూత్రాన్ని చేరుకుంటాము:
n = (311/1023) * m వోల్ట్లు లేదా n = (m *.304177)
ఇప్పుడు ఈ వోల్టేజ్ విలువ క్రింద వివరించిన విధంగా సీరియల్ ఆదేశాలను ఉపయోగించి సీరియల్ మానిటర్‌లో ముద్రించబడుతుంది. మరియు దిగువ వీడియోలో చూపిన విధంగా మల్టీమీటర్‌లో కూడా చూపబడింది.
తెరపై ముద్రించిన విలువలు:
కోడ్‌లో పేర్కొన్న విధంగా అనలాగ్ ఇన్పుట్ విలువ:
సీరియల్.ప్రింట్ ("అనలాగ్ ఇన్పుట్"); // ఇది ముద్రించిన అనలాగ్ విలువకు “అనలాగ్ ఇన్పుట్” అని పేరు ఇస్తుంది సీరియల్.ప్రింట్ (m); // ఇది ఇన్పుట్ అనలాగ్ విలువను ప్రింట్ చేస్తుంది
కోడ్‌లో పేర్కొన్న విధంగా ఎసి వోల్టేజ్ అవసరం:
సీరియల్.ప్రింట్ ("ఎసి వోల్టేజ్"); // ఇది ముద్రిత అనలాగ్ విలువ సీరియల్.ప్రింట్ (ఎన్) కు “ఎసి వోల్టేజ్” పేరును ఇస్తుంది; // ఇది AC వోల్టేజ్ విలువను ప్రింట్ చేస్తుంది