- Potrebni materiali:
- Kako deluje:
- Povezava LCD-ja z Arduinom na nivo napetosti zaslona:
- Zgradba 0-24v 3A spremenljivo napajalno vezje:
- Upoštevajte točko:
- Nadgradnja:
Baterije se običajno uporabljajo za napajanje elektronskega vezja in projektov, saj so lahko dostopne in jih je mogoče enostavno povezati. Toda hitro so se izpraznile in potem potrebujemo nove baterije, prav tako te baterije ne morejo zagotoviti velikega toka za pogon močnega motorja. Da bi rešili te težave, danes načrtujemo lastno spremenljivo napajanje, ki bo zagotavljalo regulirano enosmerno napetost od 0 do 24v z največjim tokom do 3 amperov.
Za večino naših senzorjev in motorjev uporabljamo napetostne ravni, kot so 3,3 V, 5 V ali 12 V. Toda medtem ko senzorji potrebujejo tok v miliamperih, motorji, kot so servo motorji ali motorji PMDC, ki delujejo na 12 V ali več, potrebujejo visok tok. Torej tukaj gradimo regulirano napajanje toka 3A s spremenljivo napetostjo od 0 do 24v. Vendar smo v praksi dobili do 22,2 v izhodne moči.
Tu se nivo napetosti nadzoruje s pomočjo potenciometra, vrednost napetosti pa se prikaže na zaslonu s tekočimi kristali (LCD), ki ga bo poganjal Arduino Nano. Oglejte si tudi naša prejšnja napajalna vezja:
Potrebni materiali:
- Transformator - 24V 3A
- Plošča s pikami
- LM338K Regulator visoke napetosti
- Diodni most 10A
- Arduino Nano
- LCD 16 * 2
- Upor 1k in 220 ohmov
- Kondenzator 0,1uF in 0,001uF
- 7812 Regulator napetosti
- 5K spremenljiv lonec (radio pot)
- Bergova palica (ženska)
- Terminalni blok
Kako deluje:
Regulirano napajanje (RPS) je tista, ki pretvori omrežno v DC in jo ureja na naši zahtevano stopnjo napetosti. Naš RPS uporablja 24V 3A transformator, ki se odstrani v enosmerni tok z diodnim mostom. Ta enosmerna napetost se regulira na našo zahtevano raven z uporabo LM338K in nadzira z uporabo potenciometra. Arduino in LCD poganja majhnemu regulator Ocena napetosti IC kot 7812. bom pojasnil korak vezje za korakom, kot smo šli skozi naš projekt.
Povezava LCD-ja z Arduinom na nivo napetosti zaslona:
Začnimo z LCD zaslonom. Če poznate povezovanje LCD-jev z Arduinom, lahko ta del preskočite in neposredno skočite na naslednji razdelek. Če ste novi Arduino in LCD, ne boste imeli težav, saj vas bom vodil s kodami in povezavami. Arduino je komplet mikrokrmilnikov, ki ga poganja ATMEL in vam bo pomagal pri gradnji projektov. Na voljo je veliko različic, vendar uporabljamo Arduino Nano, saj je kompakten in enostaven za uporabo na pikčasti plošči
Mnogi ljudje so se soočali s težavami pri povezovanju LCD-ja z Arduinom, zato najprej poskusimo to, da v zadnjem trenutku ne uniči našega projekta. Za začetek sem uporabil naslednje:
Ta Dot plošča bo uporabljena za celotno vezje, zato je priporočljivo, da za pritrditev Arduino Nano uporabite žensko berg palico, da jo lahko pozneje ponovno uporabite. Delo lahko preverite tudi na plošči (priporočeno za začetnike), preden nadaljujemo z našo ploščo Dot. Obstaja lep vodič AdaFruit za LCD, lahko ga preverite. Sheme za Arduino in LCD so podane spodaj. Tu se za sheme uporablja Arduino UNO, vendar naj vas ne skrbi, da imata Arduino NANO in UNO enake priključke in delujeta enako.
Ko je povezava končana, lahko spodnjo kodo naložite neposredno, da preverite, ali LCD deluje. Datoteko glave za LCD privzeto daje Arduino, ne uporabljajte nobenih eksplicitnih glav, ker ponavadi povzročajo napake.
#include
Tako bi moral LCD delovati, če pa se še vedno soočate s težavami, poskusite naslednje:
1. Preverite definicijo zatičev v programu.
2. Neposredno ozemljite 3. zatič (VEE) in 5. zatič (RW) LCD-ja.
3. Poskrbite, da so zatiči LCD postavljeni v pravem vrstnem redu, nekateri LCD-ji imajo nožice v drugo smer.
Ko program deluje, bi moral izgledati nekako takole. Če imate kakršne koli težave, nas obvestite s komentarji. Za zdaj sem za napajanje Arduina uporabljal mini USB kabel, kasneje pa ga bomo napajali z regulatorjem napetosti. Takole sem jih prilepil na pikčasto ploščo
Naš cilj je olajšati uporabo tega RPS in obdržati čim nižje stroške, zato sem ga sestavil na pikčasto ploščo, če pa lahko ponudite tiskano vezje (PCB), bo super, saj imamo opravka. z visokimi tokovi.
Zgradba 0-24v 3A spremenljivo napajalno vezje:
Zdaj, ko je naš zaslon pripravljen, začnimo z drugimi vezji. Od zdaj naprej je priporočljivo ravnati previdno, saj imamo opravka neposredno z omrežjem AC in visokim tokom. Preden začnete napajati vezje, z multimetrom preverite neprekinjenost.
Transformator, ki ga uporabljamo, je transformator 24V 3A, s čimer bomo znižali napetost (220V v Indiji) na 24V in to neposredno damo našemu mostnemu usmerniku. Mostni usmernik vam mora dati (koren 2-krat večji od vhodne napetosti) 33,9 V, vendar ne bodite presenečeni, če dobite približno 27 - 30 voltov. To je posledica padca napetosti na vsaki diodi v našem mostnem usmerniku. Ko dosežemo to stopnjo, jo spajkamo na našo pikčasto ploščo, preverimo svoj izhod in uporabimo priključni blok, tako da ga po potrebi uporabimo kot nereguliran stalni vir.
Zdaj nadzirajmo izhodno napetost z uporabo regulatorja visokega toka, kot je LM338K, ki bo večinoma na voljo v kovinskem ohišju, saj mora napajati visok tok. Sheme regulatorja spremenljive napetosti so prikazane spodaj.
Vrednost R1 in R2 je treba izračunati z uporabo zgornjih formul za določitev izhodne napetosti. Vrednosti upora lahko izračunate tudi s pomočjo tega kalkulatorja uporov LM317. V našem primeru dobimo R1 110 ohmov, R2 pa 5K (POT).
Ko bo naša regulirana proizvodnja pripravljena, moramo le vklopiti Arduino, za to pa bomo uporabili 7812 IC, saj bo Arduino porabil le manj toka. Vhodna napetost 7812 je naš popravljeni 24v enosmerni izhod iz usmernika. Izhod reguliranega 12V enosmernega toka je namenjen Vin zatiču Arduino Nano. Ne uporabljajte 7805, saj je največja vhodna napetost 7805 le 24V, medtem ko 7812 zdrži do 24V. Za 7812 je potreben tudi hladilni hladilnik, saj je diferenčna napetost zelo visoka.
Celotno vezje tega spremenljivega napajalnika je prikazano spodaj,
Sledite shemam in ustrezno spajkajte svoje komponente. Kot je prikazano v shemah, je spremenljiva napetost od 1,5 do 24V preslikana na 0-4,5V z uporabo potencialnega delilnega vezja, saj lahko naš Arduino bere napetosti samo od 0-5. Ta spremenljiva napetost je priključena na zatič A0, s pomočjo katerega se meri izhodna napetost RPS. Končna koda za Arduino Nano je podana spodaj v odseku kode. Na koncu preverite tudi demonstracijski video.
Ko je spajkanje končano in je koda naložena v Arduino, je naš regulirani napajalnik pripravljen za uporabo. Uporabljamo lahko katero koli obremenitev, ki deluje od 1,5 do 22V s trenutno napetostjo največ 3A.
Upoštevajte točko:
1. Med spajkanjem priključkov bodite previdni, saj bodo morebitne neusklajenosti ali neprevidnosti zlahka prepražili vaše komponente.
2. Navadne spajke morda ne bodo mogle prenesti 3A, to bo sčasoma stopilo vašo spajko in povzročilo kratek stik. Med povezovanjem visokonapetostnih gosenic uporabite debele bakrene žice ali več svinca, kot je prikazano na sliki.
3. Vsak kratek stik ali šibko spajkanje bo z lahkoto opeklo navitja transformatorja; zato pred vklopom vezja preverite neprekinjenost. Za dodatno varnost lahko uporabite MCB ali varovalko na vhodni strani.
4. Visokonapetostni regulatorji napetosti so večinoma v embalaži iz kovinskih pločevink, medtem ko jih na plošči s pikami ne postavljate v bližino komponent, saj njihovo telo deluje kot izhod popravljene napetosti, kar bo povzročilo valove.
Žice tudi ne spajajte na kovinsko pločevinko, temveč uporabite majhen vijak, kot je prikazano na spodnji sliki. Spajke se ne držijo telesa in ogrevanje povzroči trajno poškodbo regulatorja.
5. Iz shem ne preskočite filtrskih kondenzatorjev, saj boste s tem poškodovali Arduino.
6. Ne preobremenjujte transformatorja več kot 3A, ustavite se, ko iz transformatorja zaslišite sikanje. Dobro je delovati v območju od 0 - 2,5A.
7. Preden priključite svoj Arduino, preverite izhod svojega 7812, med prvim preizkusom preverite, ali je pregret. Če pride do ogrevanja, to pomeni, da vaš Arduino porablja več toka, zmanjšajte osvetlitev zaslona LCD, da to rešite.
Nadgradnja:
Zgoraj objavljeni regulirani napajalnik (RPS) ima malo težav z natančnostjo zaradi šuma v izhodnem signalu. Ta vrsta hrupa je pogosta v primerih, ko se uporablja ADC, preprosta rešitev zanj je uporaba nizkoprepustnega filtra, kot je RC filter. Ker ima naša krožna Dot plošča na svojih poteh tako izmenični kot enosmerni tok, bo hrup velik kot pri drugih vezjih. Zato se za filtriranje šuma v našem signalu uporablja vrednost R = 5,2K in C = 100uf.
V naše vezje je dodan tudi trenutni senzor ACS712 za merjenje izhodnega toka RPS. Spodnji šizmatik prikazuje, kako priključiti senzor na ploščo Arduino.
Novi video prikazuje izboljšanje natančnosti: