ఆర్డునో ఆధారిత డిజిటల్ అమ్మీటర్

ఏదైనా లోడ్ లేదా పరికరం ద్వారా ప్రస్తుత ప్రవాహాన్ని కొలవడానికి అమ్మీటర్ ఉపయోగించబడుతుంది. ఇక్కడ ఈ ఆర్డునో అమ్మీటర్‌లో, ఓం యొక్క చట్టాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా కరెంట్‌ను కొలవడం గురించి వివరిస్తాము. ఇది చాలా ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది మరియు మా పాఠశాల రోజుల్లో మేము అధ్యయనం చేసిన ప్రాథమిక శాస్త్రం యొక్క మంచి అనువర్తనం.

మనందరికీ ఓం యొక్క చట్టం గురించి బాగా తెలుసు, ఇది " ఒక కండక్టర్ యొక్క రెండు ధ్రువాలు లేదా టెర్మినల్స్ మధ్య సంభావ్య వ్యత్యాసం ఒకే కండక్టర్ ద్వారా ప్రస్తుత పాస్ మొత్తానికి నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది " అని పేర్కొంది. ఓం యొక్క చట్టం యొక్క సమీకరణం వస్తుంది.

వి = ఐఆర్

• వోల్ట్ (వి) లోని కండక్టర్ అంతటా V = వోల్టేజ్.
• I = ప్రస్తుత ఆంపియర్ (A) లోని కండక్టర్ గుండా వెళుతుంది.
• ఓం (Ω) లో నిష్పత్తిలో R = నిరోధక స్థిరాంకం.

పరికరం ద్వారా ప్రస్తుత పాస్‌ను కనుగొనడానికి మేము ఈక్వేషన్‌ను ఈ క్రింది విధంగా క్రమాన్ని మార్చాము లేదా ఓం యొక్క లా కాలిక్యులేటర్‌తో లెక్కించవచ్చు.

I = V / R.

కాబట్టి ప్రస్తుతాన్ని తెలుసుకోవడానికి, మాకు కొంత డేటా అవసరం:

1. వోల్టేజ్
2. ప్రతిఘటన

మేము పరికరంతో పాటు సిరీస్ నిరోధకతను నిర్మించబోతున్నాము. మేము పరికరం అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్‌ను కనుగొనవలసి ఉన్నందున, వోల్టేజ్ డ్రాప్‌కు ముందు మరియు తరువాత వోల్టేజ్ రీడింగులు అవసరం, ధ్రువణత లేనందున ప్రతిఘటనలో ఇది సాధ్యమవుతుంది.

పై రేఖాచిత్రంలో వలె, మేము రెసిస్టర్ అంతటా ప్రవహించే రెండు వోల్టేజ్లను కనుగొనాలి. రెసిస్టర్‌ల యొక్క రెండు చివర్లలోని వోల్టేజ్‌ల (వి 1-వి 2) మధ్య వ్యత్యాసం రెసిస్టర్ (ఆర్) అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్‌ను ఇస్తుంది మరియు మేము పరికరం ద్వారా ప్రస్తుత ప్రవాహాన్ని (ఐ) పొందే రెసిస్టర్ విలువ ద్వారా వోల్టేజ్ డ్రాప్‌ను విభజిస్తాము. ఆ విధంగా ప్రయాణిస్తున్న ప్రస్తుత విలువను మనం ఎలా లెక్కించగలం, ఆచరణాత్మక అమలులోకి ప్రవేశిద్దాం.

అవసరమైన భాగాలు:

• ఆర్డునో యునో.
• రెసిస్టర్ 22Ω.
• LCD 16x2.
• LED.
• 10 కె పాట్.
• బ్రెడ్‌బోర్డ్.
• మల్టిమీటర్.
• జంపర్ తంతులు.

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం మరియు కనెక్షన్లు:

ఆర్డునో అమ్మీటర్ ప్రాజెక్ట్ యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం క్రింది ఉంది

స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం ఎల్‌సిడి, రెసిస్టర్ మరియు ఎల్‌ఇడితో ఆర్డునో యునో యొక్క కనెక్షన్‌ను చూపిస్తుంది. ఆర్డునో యునో అన్ని ఇతర భాగాల శక్తి వనరు.

ఆర్డునోలో అనలాగ్ మరియు డిజిటల్ పిన్స్ ఉన్నాయి. సెన్సార్ సర్క్యూట్ అనలాగ్ ఇన్పుట్లకు అనుసంధానించబడి ఉంది, దాని నుండి మనకు వోల్టేజ్ విలువ లభిస్తుంది. ఎల్‌సిడి డిజిటల్ పిన్‌లతో (7,8,9,10,11,12) కనెక్ట్ చేయబడింది.

LCD లో 16 పిన్స్ ఉన్నాయి, మొదటి రెండు పిన్స్ (VSS, VDD) మరియు చివరి రెండు పిన్స్ (యానోడ్, కాథోడ్) gnd మరియు 5v కి అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి. రీసెట్ (RS) మరియు ఎనేబుల్ (E) పిన్‌లు Arduino డిజిటల్ పిన్‌లకు 7 మరియు 8 తో అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి. డేటా పిన్స్ D4-D7 Arduino (9,10,11,12) యొక్క డిజిటల్ పిన్‌లకు అనుసంధానించబడి ఉంది. V0 పిన్ కుండ మధ్య పిన్‌తో అనుసంధానించబడి ఉంది. ఎరుపు మరియు నలుపు వైర్లు 5v మరియు gnd.

ప్రస్తుత సెన్సింగ్ సర్క్యూట్:

ఈ అమ్మీటర్ సర్క్యూట్లో రెసిస్టర్ మరియు LED లోడ్ ఉంటుంది. రెసిస్టర్ సిరీస్లో LED కి అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, ఇది లోడ్ ద్వారా ప్రవాహం ప్రవహిస్తుంది మరియు వోల్టేజ్ చుక్కలు రెసిస్టర్ నుండి నిర్ణయించబడతాయి. టెర్మినల్ V1, V2 Arduino యొక్క అనలాగ్ ఇన్పుట్తో కనెక్ట్ కానుంది.

0-1023 నుండి వోల్టేజ్‌ను 10 బిట్ రిజల్యూషన్ సంఖ్యలుగా కవర్ చేసే ఆర్డునో యొక్క ADC లో. కాబట్టి మనం దానిని ప్రోగ్రామింగ్ ఉపయోగించి వోల్టేజ్ విలువలో కవర్ చేయాలి. దీనికి ముందు మనం ఆర్డునో యొక్క ADC గుర్తించగల కనీస వోల్టేజ్ తెలుసుకోవాలి, ఆ విలువ 4.88mV. మేము ADC నుండి విలువను 4.88mV తో గుణిస్తాము మరియు మేము అసలు వోల్టేజ్‌ను ADC లోకి పొందుతాము. ఆర్డునో యొక్క ADC గురించి ఇక్కడ మరింత తెలుసుకోండి.

లెక్కలు:

Arduino యొక్క ADC నుండి వోల్టేజ్ విలువ 0-1023 మధ్య ఉంటుంది మరియు రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ 0-5v మధ్య ఉంటుంది.

ఉదాహరణకి:

V1 = 710, V2 = 474 మరియు R = 22Ω యొక్క విలువ, వోల్టేజ్‌ల మధ్య వ్యత్యాసం 236. మేము దానిని 0.00488 తో గుణించడం ద్వారా వోల్టేజ్‌గా మారుస్తాము, అప్పుడు మనకు 1.15v వస్తుంది. కాబట్టి వోల్టేజ్ వ్యత్యాసం 1.15v, దీనిని 22 ద్వారా విభజించడం ద్వారా మనకు ప్రస్తుత విలువ 0.005A లభిస్తుంది. ఇక్కడ మేము తక్కువ విలువ 22ohm రెసిస్టర్‌ను ప్రస్తుత సెన్సార్‌గా ఉపయోగించాము. ఆర్డునో ఉపయోగించి కరెంట్‌ను ఈ విధంగా కొలవవచ్చు.

ఆర్డునో కోడ్:

కరెంట్‌ను కొలవడానికి ఆర్డునో బేస్డ్ అమ్మీటర్ కోసం పూర్తి కోడ్ ఈ వ్యాసం చివరిలో ఇవ్వబడింది.

ఆర్డునో ప్రోగ్రామింగ్ సి ప్రోగ్రామింగ్ మాదిరిగానే ఉంటుంది, మొదట మేము హెడర్ ఫైళ్ళను డిక్లేర్ చేస్తాము. హెడర్ ఫైల్స్ నిల్వలో ఫైల్ను పిలుస్తాయి, గణన కోసం నేను అనలాగ్ ఫంక్షన్ ఉపయోగించి వోల్టేజ్ విలువలను పొందుతాను .

int వోల్టేజ్_వాల్యూ 0 = అనలాగ్ రీడ్ (A0); int వోల్టేజ్_వాల్యూ 1 = అనలాగ్ రీడ్ (A1);

ఫ్లోట్ టెంప్_వాల్ వంటి వోల్టేజ్ విలువను కలిగి ఉండటానికి తాత్కాలిక ఫ్లోట్ వేరియబుల్ ప్రకటించబడింది . వాస్తవ వోల్టేజ్ వ్యత్యాసాన్ని పొందడానికి విలువ 0.00488 తో గుణించబడుతుంది, అప్పుడు ప్రస్తుత ప్రవాహాన్ని కనుగొనడానికి రెసిస్టర్ విలువతో విభజించబడింది. 0.00488v అనేది ఆర్డునో యొక్క ADC గుర్తించగల కనీస వోల్టేజ్.

int subraction_value = (వోల్టేజ్_వాల్యూ 0 - వోల్టేజ్_వాల్యూ 1); ఫ్లోట్ టెంప్_వాల్ = (వ్యవకలనం_ విలువ * 0.00488); ఫ్లోట్ కరెంట్_వాల్యూ = (టెంప్_వాల్ / 22);

దిగువ పూర్తి ప్రదర్శన వీడియోను తనిఖీ చేయండి మరియు ఆర్డునో డిజిటల్ వోల్టమీటర్‌ను కూడా తనిఖీ చేయండి.