Pisike V/A -arvesti INA219 -ga: 9 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Kas olete väsinud multimeetri uuesti ühendamisest, kui soovite väikese projekti puhul mõõta nii pinget kui ka voolu? Pisike V/A -meeter on vajalik seade!

INA219 kõrge külgvooluanduris pole midagi uut. Seal on palju häid projekte, mis kasutavad oma võimet mõõta koormusel nii voolu kui ka pinget. Algselt sain inspiratsiooni youtuber Julian Ilettist ja tema videost "10 Minute Arduino Project - INA219 Current Sensor". Kuid ma tahtsin lihtsat liidest ja kompaktset 3D -prinditud korpust - seega otsustasin selle ise teha.

Teave INA219 anduri kohta:

INA219 suudab mõõta ± 3,2 A eraldusvõimega 0,1 mA. Selleks mõõdetakse pingelangust PCB 0,1 oomi takistil. Seega tekitab andur väga väikese pingelanguse, kuid halvimal juhul ainult 320 mV (3,2 A). Näiteks 100 mA juures on langus ainult 10 mV. Kui soovite, on takisti võimalik muuta, et saada suurem vahemik või eraldusvõime. Samal ajal mõõdab andur ka siini pinget eraldusvõimega 4 mV. Minu kogemuste kohaselt on pinge näidud väga täpsed. Praeguste näitude täpsus sõltub teie takisti tegelikust takistusest. Tavaliselt on nende tolerants 1% (kuid pole kindel, kas peaksite odavaid eBay tahvleid usaldama). Usun, et kui on teada takisti täpne väärtus, peaks olema võimalik tulemusi kalibreerida. Kuid ma ei süvenenud sellesse, sest täpsus on minu vajaduste jaoks piisavalt hea olnud. Anduril on erinevad võimendusseaded - need ei mõjuta eraldusvõimet, kuid aitavad vähendada müra madalates vahemikes.

Pisikese V/A mõõturi omadused:

• Saab toita USB -st või toitesisendist.

  • USB -toiteallika toiteallikas võib olla vahemikus 0–26 V. Ainult anduri lekkevool mõjutab sisendvõimsust. Tore, kui soovite kontrollida aku mahtuvust.
  • Toiteallikast toites võib see olla vahemikus 4–15 V. (Arduino pingeregulaatori piirangud).
  • Valitud sisend tuvastatakse alglaadimisel või muutmisel ja kuvab kasutajale vahemiku teate.
• Võimalik kuvada pinge, vool, võimsus ja mAh samaaegselt.
• mAh saab lähtestada.
• Ühe nupuga liides lühikese / pika vajutusega.
• Valige INA219 vahemikud: 26V / 3.2A, 26V / 1A või 16V / 0.4A.
• Valige diskreetimissagedus 100, 200, 500 või 1000 ms.
• Anduri unerežiimi lubamine/keelamine, et vähendada lekkevoolu anduris.
• Seaded salvestatakse EEPROM -i ja laaditakse uuesti alglaadimisel

• Jada liides

  • Prindib tulemused seriaalile. Saab kasutada metsaraieks.
  • Muutke seadeid jadakäskudega

Tarvikud

1x Arduino Nano - Arduino Nano eBay näide

1x INA219 anduriplaat - INA219 lilla anduriplaat eBay näide

1x OLED 0,96 "I2C 128X64 4 -pin - OLED 0,96" Blue I2C eBay näide

1x TTP223 mahtuvuslik puutelüliti - TTP223 mahtuvuslik puutetundlik nupp PCB eBay näide

1x naissoost toiteploki pistikupesa - naissoost pistikupesa auku kinnitamise eBay näide

1x meessoost toiteploki pistik - isane toitepistik kruviklemmidega

1x lükandlüliti 2 asend 6 nööpnõelaga - 6 lüliga lükandlüliti eBay näide

Juhtmed

1x 5 kontaktiga pistik (valikuline) - 2,54 isast kontaktiga päised eBay näide

1x 5 -pin naissoost pistik (valikuline) - Dupont -pistikukomplekti eBay näide või 2,54 5 -pin ühe rea pistik eBay näide

Termokahanev toru (valikuline)

Tööriistad:

Jootekolb

3D -printer (kui soovite 3D -prinditud ümbrist)

Liimipüstol

Samm: skeemid

Tegin skeemidest kaks versiooni. Traditsiooniline ja pildipõhine. Ühendused on identsed, nii et saate kasutada kõike, mida soovite.

Kirjeldus

Nii OLED -ekraan kui ka INA219 -andur kasutavad I2C -d, seega vajavad nad A4 ja A5 -ga ühendatud SDA -d ja SCL -i.

Mahtuvusliku puuteanduri väljund ühendame sisendiks D2 -ga.

Lükandlülitil on 6 tihvti - kaks rida 3 tihvtiga. Ühte rida kasutatakse toitesisendi ühendamiseks Arduino Viniga. Teine rida ühendab D6 maaga. Kasutades D6 sisemist tõmbetugevust, näeb Arduino, kas see on Vini toiteallikaga ühendatud või mitte.

Lõpuks suuname toite sisendi (naissoost pistikupesa) positiivse pistiku läbi INA219 positiivse väljundi (isane toitepistik). Nii suudab andur mõõta seda läbivat voolu.

2. samm: korpuse printimine

Korpus koosneb karbist ja kaanest. Mõlemaid peaks olema lihtne printida ja enamik printereid suudab neid ilma toeta printida. Aga kui soovite, saate toetust lisada.

Lõpetamisel klõpsavad kaks osa kokku. Kui olete väga ettevaatlik, saate selle uuesti avada. Kuid kaks vedrulukku on natuke habras ja võivad ettevaatlikult ettevaatlikult puruneda.

3D -printerit pole?

Kui teil pole 3D -printerile juurdepääsu, olen kindel, et on võimalik teha teine juhtum. Saate osta plastikust või alumiiniumist projektiümbrise/karbi. Või võite ise midagi puidust või papist valmistada. Ole loominguline!

3. samm: kaane kokkupanek

Kaanel on OLED -ekraan ja mahtuvuslik puutetundlik nupp. Enne komponentide liimimist liimipüstoliga liimige juhtmed komponentide külge. Ettevaatust OLED -ekraaniga - mõnikord on klaas trükkplaadile kallutatud. Nii et joondage see enne selle liimimist. Kui teil on 5 -kontaktiline pistik, lisage see juhtmetele. Kui te seda ei tee, on ekraani ja nupu ühendamine otse Arduinoga võimalik, kuid sellega on natuke raskem töötada.

4. samm: põhikarbi kokkupanek

Paigaldage naissoost toitepistik ja liuglüliti ning keerake need oma kohale. Kui te ei leia lülitile sobivaid väikseid kruvisid, saate selle lihtsalt oma kohale liimida. Ma arvan, et sain oma vanast DVD -draivist, mille lahti võtsin:)

Eemaldage tihvtid ja pistikud INA219 -lt (kui see on paigaldatud), karbis pole selleks piisavalt ruumi. Seejärel ühendage Arduino ja INA219 täielikult traadiga, enne kui need karbis oma kohale liimite. Lisage uuesti 5 -kontaktiline pistik, kui see on olemas - või ühendage see lihtsalt kaanega.

Seejärel lõpetage lülitite ja toitepistikute juhtmestik. Slaidilülitil jootke juhtmed kahe tihvti külge, mis on mõlema rea naissoost pistikupesale kõige lähemal. Nii saate USB toite valimiseks lülitit USB poole libistada. Ja libistage lülitit sisendvõimsuse sisendi suunas. Lihtne meelde jätta!

Ärge sulgege juhtumit veel! Kõige parem on kõigepealt testida, kas kõik toimib.

Samm: Arduino programmeerimine

Kui teil pole veel Arduino IDE installitud, hankige see saidilt arduino.cc

Samuti peate installima kaks raamatukogu U8g2 ja Adafruit INA219. Mõlemad on saadaval raamatukoguhalduris. Adafruit INA219 puhul veenduge, et saate versiooni 1.0.5 - uuemad versioonid nõuavad täiendavaid teeke ja välkmälu, kuid ei paku praegu täiendavaid funktsioone.

Seejärel hankige sellesse juhendisse lisatud lähtekood (Tiny-VA-Meter.ino ja FlashMem.h) või hankige minu GitHub Tiny-VA-Meter Git uusim versioon. Nüüd avage Tiny-VA-Meter.ino Arduino IDE-ga.

Ühendage Tiny V/A arvesti USB -kaabli abil arvutiga.

Valige tööriistade hulgast Tahvel: "Arduino Nano", Protsessor: "ATmega328P" ja õige port. Sõltuvalt teie arduino'st peate võib -olla muutma protsessori väärtuseks "ATmega328P (vana alglaadur)". Kui teil on suhtlusvigu, proovige seda.

Vajutage üleslaadimisnuppu ja oodake, kuni see on lõpetatud.

Samm: kontrollige, kas kõik töötab

Enne korpuse sulgemist on hea kontrollida, kas kõik on õigesti ühendatud. Kõigi komponentide kontrollimiseks võite järgida järgmisi samme.

1. USB toite kaudu peaks ekraan süttima ja näitama näidud (olenemata slaidilüliti asendist).

2. Kontrollige, kas saate menüüd vahetada, puudutades nuppu.

3. Lülitage sisend toide sisse ja kontrollige, kas arvesti kuvab õiget pinget.

4. Proovige nihutada lülitit ja veenduge, et arvesti kuvab vahemiku teateid.

5. Nüüd võite proovida seadistada slaidilüliti sisendvõimsusele ja ühendada USB lahti. Arvesti peaks ikka töötama.

6. Lõpuks peaksite saama väljundiga ühendada koormuse või seadme ja kontrollida, kas andur loeb praegust joonist.

Kui kõik need sammud olid edukad, peaks teie arvesti ideaalselt töötama! Nüüd saate kaane oma kohale kinnitada!

Samm: õppige menüüs navigeerima

Käivitamisel hakkab arvesti käivitama, näidates sõltuvalt liuglüliti asendist saadaolevat sisendvahemikku: "Sisendvahemik: 0-26V 3.2A" või "Sisendvahemik: 4-15V 3.2A". Sõnumit kuvatakse vaid mõneks sekundiks, kuid võite selle lühikese vajutusega vahele jätta. Kui slaidilülitit vahetatakse pärast käivitamist, ilmub mõneks sekundiks uuesti uus teade.

Lühidalt saate navigeerida lühikese vajutusega ja valida pika vajutusega (1 sekund).

Mõõturil on 3 põhilehte: V/A -ekraan, V/A/W/Ah -ekraan ja seaded. Lühike nupuvajutus hüppab nende lehtede vahele.

V/A/W/Ah lehel saate pika vajutusega mAh lähtestada.

Seadete lehel saate seaded sisestada pika vajutusega. Nüüd saate lühikese vajutusega uuesti erinevate seadete vahel navigeerida. Saadaolevad seaded on "Andurite vahemik", "Värskendussagedus" ja "Anduri unerežiim". Iga sätte vahetamiseks vajutage pikalt. Viimasest seadistusest möödudes naaseb arvesti V/A kuva menüüsse.

8. samm: jadaliidese kasutamine

Kui olete USB -ga arvutiga ühendatud, saate pisikese V/A -mõõtjaga suhtlemiseks kasutada Arduino jadamonitori (või mõnda muud terminali). See kasutab baudrate 115200.

Valitud diskreetimissageduse korral edastab arvesti kõik näidud jada kaudu ja seda saate terminalist hõlpsalt lugeda.

Kuid Tiny V/A arvesti seadeid saate muuta ka jadakäskudega. Veenduge, et valite rea lõpuks "Uus rida".

Iga sobimatu käsk kuvab abimenüü:

Käsud:- lähtestamine (lähtestamine mAh)

- lugege (vastake viimaste tulemustega)

- log x (proovide automaatne tx - x saab sisse või välja lülitada)

- uni x (INA219 magab proovide vahel - x saab sisse või välja lülitada)

- värskendus x (määrake ekraani ja jada värskendussagedus. x võib olla 100, 200, 500 või 1000)

- vahemik x (määrake INA219 vahemik. x võib olla 0 3.2A jaoks, 1 1A jaoks või 2 0,4A jaoks)

Näiteks tippige "refresh 1000", et muuta diskreetimissagedust 1 sekundiks. Või tulemuste automaatse edastamise keelamiseks tippige "logi välja". Mõõdik vastab edukalt "OK".

9. samm: valmis

Kasutage seda nüüd millegi lõbusa mõõtmiseks:)

Olen proovinud lisada kõiki funktsioone, mis minu arvates kasulikud on. Kuid tehke julgelt oma muudatusi. Ja palun jagage, kui teil on võimalik pisikestele V/A arvestile hämmastavaid parandusi teha!

Värskendatud 14.06.2020: draiverit muudetud ja lisatud rohkem funktsioone! See juhend pole veel hõlmatud - kuid saate seda vaadata minu GitHubis.