INA219: 9 Adımlı Kiçik V/A Metr (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

Kiçik bir layihədə həm gərginliyi, həm də cərəyanı ölçmək istədiyiniz zaman multimetrenizi yenidən bağlamaqdan bezmisiniz? Kiçik V/A metr sizə lazım olan cihazdır!

INA219 yüksək yan cərəyan sensoru ilə bağlı yeni bir şey yoxdur. Yükdə həm cərəyanı, həm də gərginliyi ölçmək qabiliyyətindən istifadə edən bir çox yaxşı layihələr var. Əvvəlcə youtuber Julian Ilett və "10 Dəqiqəlik Arduino Layihəsi - INA219 Akım Sensoru" videosundan ilham aldım. Ancaq sadə bir interfeysə və 3D çaplı bir qutuya sahib kompakt bir sayğac istədim - buna görə də bunu özüm etmək qərarına gəldim.

INA219 sensoru haqqında:

INA219, 0.1mA qətnamə ilə ± 3.2A ölçə bilir. PCB üzərindəki 0.1 ohm rezistorun üzərindəki gərginlik düşməsini ölçməklə bunu edir. Beləliklə, sensor çox kiçik bir geriləmə gətirəcək, ancaq ən pis halda yalnız 320 mV (3.2A). Məsələn, 100 mA -da düşmə yalnız 10 mV -dir. İstəyirsinizsə, daha yüksək diapazon və ya qətnamə əldə etmək üçün rezistoru dəyişdirmək mümkündür. Eyni zamanda, sensor 4 mV qətnamə ilə avtobus gərginliyini ölçür. Təcrübəmdə gərginlik oxunuşları çox dəqiqdir. Mövcud oxunuşların dəqiqliyi rezistorunuzun həqiqi müqavimətindən asılıdır. Tipik olaraq 1% tolerantlığa malikdirlər (lakin ucuz eBay lövhələrinə etibar etməyinizdən əmin deyilsiniz). İnanıram ki, rezistorun dəqiq dəyərini bilirsinizsə, nəticələri kalibr etmək mümkün olacaq. Ancaq dəqiqlik ehtiyaclarım üçün kifayət qədər yaxşı olduğu üçün bunu daha ətraflı araşdırmadım. Sensorun fərqli qazanc parametrləri var - bunlar qətnaməyə təsir etməyəcək, lakin aşağı diapazonlarda səs -küyü azaltmağa kömək edir.

Kiçik V/A Metrin Xüsusiyyətləri:

• USB və ya güc girişindən istifadə edilə bilər.

  • USB -dən təchiz edildikdə giriş təchizatı 0-26V arasında dəyişə bilər. Sensorun yalnız sızma cərəyanı güc girişinə təsir göstərir. Batareyanın gücünü yoxlamaq istəsəniz yaxşıdır.
  • Güc girişindən təchiz edildikdə, bu 4-15V arasında dəyişə bilər. (Arduino gərginlik tənzimləyicisinin məhdudiyyətləri).
  • Seçilmiş giriş açılışda və ya dəyişiklikdə aşkarlanır və istifadəçiyə bir sıra mesajı göstərilir.
• Eyni zamanda gərginlik, cərəyan, güc və mAh göstərə bilər.
• mAh sıfırlana bilər.
• Qısa / uzun basmaqla bir düymə interfeysi.
• INA219 aralığını seçin: 26V / 3.2A, 26V / 1A və ya 16V / 0.4A.
• 100, 200, 500 və ya 1000 ms nümunə götürmə sürətini seçin.
• Sensordakı qaçaq cərəyanı azaltmaq üçün sensor yuxusunu aktiv edin/söndürün.
• Ayarlar EEPROM -da saxlanılır və açılışda yenidən yüklənir

• Serial interfeysi

  • Nəticələri serialda çap edir. Giriş üçün istifadə edilə bilər.
  • Serial əmrləri ilə parametrləri dəyişdirin

Təchizat

1x Arduino Nano - Arduino Nano eBay nümunəsi

1x INA219 sensor lövhəsi - INA219 bənövşəyi sensor lövhəsi eBay nümunəsi

1x OLED 0.96 "I2C 128X64 4 pinli - OLED 0.96" Mavi I2C eBay nümunəsi

1x TTP223 Kapasitif Toxunma Açarı - TTP223 Kapasitif toxunma düyməsi PCB eBay nümunəsi

1x Qadın Güc Təchizatı Jack Socket Mount - Qadın Power Jack delik montaj eBay nümunəsi

1x Kişi Güc Təchizatı Jack - eBay nümunəsi olan vida terminalları olan Kişi Power Jack və ya Push terminalları olan Kişi Power Jack eBay nümunəsi

1x Slide Switch 2 Mövqe 6 Pin - Slayd açarı 6 pinli eBay nümunəsi

Tellər

1x 5 pinli kişi konnektoru (isteğe bağlı) - 2.54 kişi pin başlıqları eBay nümunəsi

1x 5 pinli qadın konnektoru (isteğe bağlı) - Dupont konnektoru eBay nümunəsi və ya 2.54 5 pinli tək sıra konnektoru eBay nümunəsi

İstilik büzücü boru (isteğe bağlı)

Alətlər:

Lehim dəmir

3D printer (3D çaplı qutu istəyirsinizsə)

Yapışqan silah

Addım 1: sxemlər

Sxematikanın iki versiyasını hazırladım. Ənənəvi və şəkil əsaslı. Bağlantılar eynidır, buna görə istədiyiniz hər şeyi istifadə edə bilərsiniz.

Təsvir

OLED ekran və INA219 sensoru həm I2C istifadə edir, həm də A4 və A5 -ə bağlı SDA və SCL -ə ehtiyac duyurlar.

Giriş üçün D2 -yə bağlayacağımız Kapasitif toxunma sensorunun çıxışı.

Sürüşmə açarında 6 sancaq var - 3 pimdən ibarət iki sıra. Güc girişini Arduino üzərindəki Vin -ə bağlamaq üçün bir sıra istifadə ediləcək. Digər sıra D6 -nı yerə bağlayacaq. D6-da daxili çəkmə istifadə edərək, Arduino Vin-in gücünə bağlı olub olmadığını görə biləcək.

Nəhayət, güc girişinin pozitiv konnektorunu (qadın güc jakı) INA219 vasitəsi ilə pozitiv çıxışa (kişi güc jakı) yönləndiririk. Sensor, içindən axan cərəyanı belə ölçə bilir.

Addım 2: Davanı çap edin

Çanta bir qutudan və bir qapaqdan ibarətdir. Hər ikisinin də çapı asan olmalıdır və əksər printerlər onları dəstək olmadan çap edə bilirlər. Ancaq istəsəniz dəstək əlavə edə bilərsiniz.

İş bitdikdə iki hissə bir -birinə yapışır. Çox diqqətli olsanız, yenidən aça bilərsiniz. Ancaq iki yay kilidi bir az kövrəkdir və diqqətli olmasanız qıra bilər.

3D printer yoxdur?

3D printerə çıxışınız yoxdursa, əminəm ki, başqa bir iş görmək mümkündür. Bir layihə qutusu/plastik və ya alüminium qutu ala bilərsiniz. Ya da ağacdan və ya kartondan özünüz bir şey hazırlaya bilərsiniz. Yaradıcı olmaq!

Addım 3: Qapağın yığılması

Qapaqda OLED ekran və kapasitiv toxunma düyməsi var. Lehim telləri, yapışqan tabancası ilə yerinə yapışdırmadan əvvəl, komponentlər üzərində. OLED ekranına diqqət yetirin - bəzən şüşə PCB -nin üstünə qoyulur. Yerinə yapışdırmadan əvvəl bunu hizalayın. 5 pinli bir bağlayıcı varsa, onu tellərə əlavə edin. Bunu etməsəniz, ekranı və düyməni birbaşa Arduino -ya bağlamaq hələ də mümkündür - ancaq onunla işləmək bir qədər çətindir.

Addım 4: Əsas qutunun yığılması

Dişi elektrik prizini və sürüşmə açarını bağlayın və yerində vidalayın. Şalterə uyğun kiçik vintlər tapmasanız, sadəcə yerinə yapışdıra bilərsiniz. Düşünürəm ki, mənimki ayırdığım köhnə bir DVD sürücüsündən aldım:)

Sancaqlar və bağlayıcıları INA219 -dan çıxarın (quraşdırılıbsa) qutuda bunun üçün kifayət qədər yer yoxdur. Arduino və INA219 -u qutuya yapışdırmadan əvvəl tellə bağlayın. Əgər varsa, 5 pinli konnektoru əlavə edin və ya birbaşa qapağa bağlayın.

Sonra keçid və elektrik jaklarını bağlayın. Slayd keçidində, hər iki cərgədəki qadın güc yuvasına ən yaxın olan iki sancağa lehim telləri. USB gücünü seçmək üçün açarı USB -yə doğru sürüşdürə bilərsiniz. Və giriş gücü üçün açarı girişə doğru sürüşdürün. Yadda saxlamaq asandır!

Davanı hələ də bağlamayın! Hər şeyin əvvəlcə işlədiyini sınamaq daha yaxşıdır.

Addım 5: Arduino proqramlaşdırılması

Arduino IDE -ni hələ yükləməmisinizsə, arduino.cc saytından əldə edin

U8g2 və Adafruit INA219 iki kitabxanasını da qurmalısınız. Hər ikisi də kitabxana menecerində mövcuddur. Adafruit INA219 üçün 1.0.5 versiyasını aldığınızdan əmin olun - yeni versiyalar əlavə kitabxanalar və flash yaddaş tələb edir, lakin hazırda heç bir əlavə funksionallıq təmin etmir.

Sonra bu Təlimatlandırmada (Tiny-VA-Meter.ino və FlashMem.h) əlavə edilmiş mənbə kodunu əldə edin və ya GitHub Tiny-VA-Meter Git-dən ən son versiyanı əldə edin. İndi Arduino IDE ilə Tiny-VA-Meter.inonu açın.

Tiny V/A Metrini USB kabel ilə kompüterinizə qoşun.

Alətlərdən Board seçin: "Arduino Nano", Prosessor: "ATmega328P" və düzgün port. Arduino -dan asılı olaraq prosessoru "ATmega328P (Old bootloader)" olaraq dəyişdirmək lazım ola bilər. Ünsiyyət səhvləriniz varsa, cəhd edin.

Yükləmə düyməsini vurun və bitməsini gözləyin.

Addım 6: Hər şeyin işlədiyini yoxlayın

Davanı bağlamadan əvvəl hər şeyin düzgün bağlı olduğunu yoxlamaq yaxşıdır. Bütün komponentləri yoxlamaq üçün bu addımları izləyə bilərsiniz:

1. USB gücündən Ekran işıqlanmalı və oxunmaları göstərməlidir (sürüşmə açarının mövqeyindən asılı olmayaraq).

2. Düyməni vuraraq menyunu dəyişə biləcəyinizi yoxlayın.

3. Girişə güc tətbiq edin və sayğacın düzgün gərginliyi göstərdiyini yoxlayın.

4. Sürüşdürmə düyməsini dəyişməyə çalışın və sayğacın diapazon mesajlarını göstərdiyini yoxlayın.

5. İndi sürüşmə açarını giriş gücünə qoymağa və USB -ni ayırmağa cəhd edə bilərsiniz. Sayğac hələ də işləməlidir.

6. Nəhayət, bir yük və ya cihazı çıxışa qoşmalı və sensorun cari çəkilişi oxuduğunu yoxlamalısınız.

Bütün bu addımlar müvəffəqiyyətli olsaydı, sayğacınız mükəmməl işləməlidir! Qapağı yerində bağlaya bilərsiniz!

Addım 7: Menyuya keçməyi öyrənin

Ölçmə cihazı açarkən, sürüşmə açarının mövqeyindən asılı olaraq mövcud giriş aralığını göstərməklə başlayacaq: "Giriş aralığı: 0-26V 3.2A" və ya "Giriş aralığı: 4-15V 3.2A". Mesaj yalnız bir neçə saniyə ərzində görünəcək, ancaq qısa bir basaraq atlaya bilərsiniz. Açılışdan sonra sürüşmə açarı dəyişdirilərsə, bir neçə saniyə ərzində yeni bir mesaj görünəcək.

Qısacası qısa basaraq gedin və uzun basaraq seçin (1 saniyə).

Sayğacın 3 əsas səhifəsi var: V/A ekranı, V/A/W/Ah ekranı və parametrləri. Düyməyə qısa bir basmaq bu səhifələr arasında atlayacaq.

V/A/W/Ah səhifəsində uzun basaraq mAh sıfırlaya bilərsiniz.

Ayarlar səhifəsində uzun basaraq parametrlərə daxil ola bilərsiniz. İndi qısa basaraq fərqli parametrlər arasında yenidən gəzə bilərsiniz. Mövcud parametrlər "Sensor diapazonu", "Yeniləmə sürəti" və "Sensor yuxu" dır. Uzun basaraq hər bir ayarı dəyişə bilərsiniz. Son parametrdən keçərkən sayğac V/A ekran menyusuna qayıdır.

Addım 8: Serial İnterfeysindən istifadə edin

USB ilə bir PC -yə qoşulduqda, Arduino Serial Monitorundan (və ya başqa bir terminaldan) istifadə edərək Tiny V/A Meter ilə əlaqə qura bilərsiniz. Baudrate 115200 istifadə edir.

Seçilmiş seçmə dərəcəsi ilə sayğac bütün oxunuşları ardıcıl olaraq ötürəcək və bunu terminalda asanlıqla oxuya bilərsiniz.

Tiny V/A Meter -in parametrlərini serial əmrləri ilə də dəyişə bilərsiniz. Satır sonu olaraq "Yeni xətt" seçdiyinizə əmin olun.

Hər hansı bir etibarsız əmr kömək menyusunu göstərəcək:

Əmrlər:- sıfırlayın (mAh sıfırlayın)

- oxuyun (Ən son nəticələrlə cavab verin)

- log x (Nümunələrin avtomatik txi - x açıla və ya söndürülə bilər)

- yuxu x (nümunələr arasında INA219 yuxu - x açıla və ya söndürülə bilər)

- yeniləmə x (Ekranı və serial yeniləmə sürətini təyin edin. x 100, 200, 500 və ya 1000 ola bilər)

- x aralığı (INA219 aralığını təyin edin. x 3.2A üçün 0, 1A üçün 1 və ya 0.4A üçün 2 ola bilər)

Məsələn, nümunə götürmə sürətini 1 saniyəyə dəyişmək üçün "1000 yeniləyin" yazın. Və ya nəticələrin avtomatik ötürülməsini deaktiv etmək üçün "çıx" yazın. Sayğac müvəffəqiyyətli olarsa "OK" ilə cavab verəcək.

Addım 9: Bitti

İndi əyləncəli bir şeyi ölçmək üçün istifadə edin:)

Faydalı hesab etdiyim bütün xüsusiyyətləri əlavə etməyə çalışdım. Ancaq öz dəyişikliklərinizi etməkdən çekinmeyin. Kiçik V/A Ölçücü cihazında zəhmli təkmilləşdirmələr edə bilsəniz paylaşın!

14/06-2020-də yeniləndi: Sürücü dəyişdirildi və daha çox xüsusiyyət əlavə edildi! Hələ bu təlimatla əhatə olunmamışam - ancaq GitHub -da yoxlaya bilərsiniz.