- Vereiste materialen:
- Hoe het werkt:
- LCD verbinden met Arduino om het spanningsniveau weer te geven:
- Gebouw 0-24v 3A variabel voedingscircuit:
- Punt om in gedachten te houden:
- Upgrade:
Batterijen worden over het algemeen gebruikt om het elektronische circuit en de projecten van stroom te voorzien, omdat ze gemakkelijk verkrijgbaar zijn en gemakkelijk kunnen worden aangesloten. Maar ze liepen snel leeg en dan hebben we nieuwe batterijen nodig, ook deze batterijen kunnen geen hoge stroom leveren om een krachtige motor aan te drijven. Om deze problemen op te lossen, ontwerpen we vandaag onze eigen variabele voeding die een gereguleerde gelijkspanning levert van 0 tot 24 V met een maximale stroomsterkte tot 3 Ampère.
Voor de meeste van onze sensoren en motoren gebruiken we spanningsniveaus zoals 3,3 V, 5 V of 12 V. Maar terwijl de sensoren stroom in milliampère nodig hebben, hebben motoren zoals servomotoren of PMDC-motoren, die op 12V of meer werken, een hoge stroom nodig. Dus we bouwen hier de gereguleerde voeding van 3A stroom met de variabele spanning tussen 0 en 24v. In de praktijk kregen we echter een output van 22,2 V.
Hier wordt het spanningsniveau geregeld met behulp van een Potentiometer en wordt de spanningswaarde weergegeven op Liquid Crystal Display (LCD) die wordt aangestuurd door een Arduino Nano. Bekijk ook onze eerdere voedingscircuits:
Vereiste materialen:
- Transformator - 24V 3A
- Puntbord
- LM338K Hoogstroomspanningsregelaar
- Diodebrug 10A
- Arduino Nano
- LCD 16 * 2
- Weerstand 1k en 220 ohm
- Condensator 0.1uF en 0.001uF
- 7812 Spanningsregelaar
- 5K variabele pot (Radio Pot)
- Bergstick (vrouwelijk)
- Klemmenblok
Hoe het werkt:
Een gereguleerde voeding (RPS) is een voeding die uw wisselstroomnet omzet in gelijkstroom en deze regelt naar het door ons vereiste spanningsniveau. Onze RPS maakt gebruik van een 24V 3A step-down transformator die met behulp van een diodebrug in gelijkstroom wordt gelijkgericht. Deze gelijkspanning wordt met LM338K op ons vereiste niveau geregeld en met een Potentiometer. De Arduino en het LCD-scherm worden aangedreven door een spanningsregelaar-IC met lage stroomsterkte, zoals 7812. Ik zal het circuit stap voor stap uitleggen terwijl we door ons project gaan.
LCD verbinden met Arduino om het spanningsniveau weer te geven:
Laten we beginnen met het LCD-scherm. Als je bekend bent met LCD-interfacing met Arduino, kun je dit deel overslaan en direct naar de volgende sectie gaan.Als je Arduino en LCD nieuw bent, zal het geen probleem zijn, aangezien ik je zal begeleiden met codes en verbindingen. Arduino is een door ATMEL aangedreven microcontroller-kit die u helpt bij het eenvoudig bouwen van projecten. Er zijn veel varianten beschikbaar, maar we gebruiken Arduino Nano omdat het compact is en gemakkelijk te gebruiken op een dotboard
Veel mensen hebben problemen ondervonden bij het verbinden van een LCD met Arduino, daarom proberen we dit eerst, zodat het ons project niet op het laatste moment verpest. Ik heb het volgende gebruikt om mee te beginnen:
Dit Dot-bord zal worden gebruikt voor al onze schakelingen, het wordt aanbevolen om een vrouwelijke bergstick te gebruiken om de Arduino Nano te bevestigen, zodat deze later opnieuw kan worden gebruikt. U kunt de werking ook verifiëren met een breadboard (aanbevolen voor beginners) voordat we verder gaan met ons Dot-bord. Er is een leuke gids van AdaFruit voor LCD, je kunt deze bekijken. De schema's voor Arduino en LCD worden hieronder gegeven. Arduino UNO wordt hier gebruikt voor schema's, maar maak je geen zorgen, de Arduino NANO en UNO hebben dezelfde pinouts en werken hetzelfde.
Zodra de verbinding is voltooid, kunt u onderstaande code direct uploaden om de werking van het LCD-scherm te controleren. Het header-bestand voor LCD wordt standaard door Arduino gegeven, gebruik geen expliciete headers omdat deze de neiging hebben om fouten te geven.
# omvatten
Dit zou uw LCD aan het werk moeten krijgen, maar als u nog steeds problemen ondervindt, probeer dan het volgende:
1. Controleer de definitie van uw pinnen in het programma.
2. Aard de 3e pin (VEE) en 5e pin (RW) van uw LCD rechtstreeks.
3. Zorg ervoor dat je LCD-pinnen in de juiste volgorde zijn geplaatst, sommige LCD's hebben hun pinnen in een andere richting.
Als het programma eenmaal werkt, zou het er ongeveer zo uit moeten zien. Als u problemen heeft, laat het ons weten via opmerkingen. Ik heb de mini-USB-kabel voorlopig gebruikt om de Arduino van stroom te voorzien, maar later zullen we hem voeden met een spanningsregelaar. Ik heb ze zo op het puntbord gesoldeerd
Ons doel is om deze RPS gebruiksvriendelijk te maken en ook de kosten zo laag mogelijk te houden, vandaar dat ik hem heb gemonteerd op een dotboard, maar als je een printplaat (PCB) kunt aanbieden, zal dat geweldig zijn aangezien we te maken hebben met met hoge stromen.
Gebouw 0-24v 3A variabel voedingscircuit:
Nu ons display klaar is, beginnen we met de andere circuits. Vanaf nu is het raadzaam om extra voorzichtig te werk te gaan aangezien we direct te maken hebben met wisselstroom en hoge stroom. Controleer elke keer voordat u het circuit van stroom voorziet op continuïteit met behulp van een multimeter.
De transformator die we gebruiken is een 24V 3A transformator, deze zal ons voltage (220V in India) verlagen naar 24V, en we geven dit direct door aan onze bruggelijkrichter. De bruggelijkrichter zou je (root 2 keer de ingangsspanning) 33,9 V moeten geven, maar wees niet verbaasd als je rond de 27 - 30 Volt komt. Dit komt door de spanningsval over elke diode in onze bruggelijkrichter. Zodra we dit stadium hebben bereikt, zullen we het aan ons puntbord solderen en onze uitvoer verifiëren en een aansluitblok gebruiken, zodat we het indien nodig als een niet-gereguleerde constante bron gebruiken.
Laten we nu de uitgangsspanning regelen met behulp van een hoge-stroomregelaar zoals LM338K, deze zal meestal beschikbaar zijn in een metalen behuizing, omdat deze hoge stroom moet leveren. De schema's voor variabele spanningsregelaar worden hieronder weergegeven.
De waarde van R1 en R2 moet worden berekend met behulp van de bovenstaande formules om de uitgangsspanning te bepalen. U kunt de weerstandswaarden ook berekenen met behulp van deze LM317 weerstandscalculator. In ons geval krijgen we R1 110 ohm en R2 als 5K (POT).
Zodra onze gereguleerde output klaar is, hoeven we alleen maar Arduino aan te zetten, hiervoor gebruiken we een 7812 IC omdat de Arduino alleen minder stroom verbruikt. De ingangsspanning van 7812 is onze gelijkgerichte 24v DC-uitgang van de gelijkrichter. De output van gereguleerde 12V DC wordt gegeven aan de Vin-pin van Arduino Nano. Gebruik 7805 niet aangezien de maximale ingangsspanning van 7805 slechts 24 V is, terwijl 7812 tot 24 V kan weerstaan. Er is ook een koellichaam vereist voor 7812 omdat de differentiële spanning erg hoog is.
Het volledige circuit van deze variabele voeding wordt hieronder weergegeven,
Volg de schema's en soldeer uw componenten dienovereenkomstig. Zoals te zien is in schema's, wordt de variabele spanning van 1,5 tot 24 V toegewezen aan 0-4,5 V met behulp van een potentiaaldelercircuit, aangezien onze Arduino alleen spanningen van 0-5 kan lezen. Deze variabele spanning wordt aangesloten op pin A0 waarmee de uitgangsspanning van de RPS wordt gemeten. De definitieve code voor de Arduino Nano wordt hieronder gegeven in de sectie Code. Controleer ook de demonstratie video aan het eind.
Zodra het soldeerwerk is voltooid en de code is geüpload naar Arduino, is onze gereguleerde voeding klaar voor gebruik. We kunnen elke belasting gebruiken die werkt van 1,5 tot 22V met een stroomsterkte van maximaal 3A.
Punt om in gedachten te houden:
1. Wees voorzichtig bij het solderen van de verbindingen, want verkeerde combinatie of onzorgvuldigheid zal uw componenten gemakkelijk bakken.
2. Gewone soldeer is misschien niet bestand tegen 3A, dit zal er uiteindelijk toe leiden dat uw soldeer uiteindelijk smelt en kortsluiting veroorzaakt. Gebruik dikke koperen draden of gebruik meer kabels bij het aansluiten van de hoogspanningsrails zoals weergegeven in de afbeelding.
3. Elke kortsluiting of zwak solderen zal gemakkelijk uw transformatorwikkelingen verbranden; controleer daarom op continuïteit voordat u het circuit inschakelt. Voor extra veiligheid kan een MCB of zekering aan de ingangszijde worden gebruikt.
4. Hoogstroomspanningsregelaars worden meestal geleverd in metalen blikverpakkingen, terwijl u ze op een dotboard gebruikt, plaats geen componenten dicht bij hen, aangezien hun lichaam fungeert als de output van de gelijkgerichte spanning, wat verder zal resulteren in rimpelingen.
Soldeer de draad ook niet aan de metalen bus, maar gebruik in plaats daarvan een kleine schroef zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding. Soldaten blijven niet aan het lichaam plakken en door verhitting wordt de regelaar permanent beschadigd.
5. Sla geen filtercondensatoren uit het schema over, dit zal uw Arduino beschadigen.
6. Overbelast de transformator niet meer dan 3A, stop wanneer u een sissend geluid uit de transformator hoort. Het is goed om te werken tussen de bereiken van 0 - 2,5A.
7. Controleer de output van uw 7812 voordat u deze aansluit op uw Arduino, controleer tijdens de eerste proef op oververhitting. Als er verwarming optreedt, betekent dit dat uw Arduino meer stroom verbruikt, verminder de achtergrondverlichting van het LCD-scherm om dit op te lossen.
Upgrade:
De gereguleerde voeding (RPS) die hierboven is gepost, heeft weinig problemen met de nauwkeurigheid vanwege de ruis die aanwezig is in het uitgangssignaal. Dit type ruis komt veel voor in gevallen waarin een ADC wordt gebruikt, een eenvoudige oplossing hiervoor is om een laagdoorlaatfilter zoals een RC-filter te gebruiken. Omdat ons gecirculeerde Dot-bord zowel AC als DC in zijn sporen heeft, zal de ruis hoog zijn dan dat van andere circuits. Daarom wordt een waarde van R = 5,2 K en C = 100 uf gebruikt om de ruis in ons signaal weg te filteren.
Ook is een stroomsensor ACS712 aan ons circuit toegevoegd om de uitgangsstroom van de RPS te meten. Het onderstaande schismatic laat zien hoe de sensor op het Arduino-bord moet worden aangesloten.
De nieuwe video laat zien hoe de nauwkeurigheid is verbeterd: