تحية طيبة !!!

وما نزال مع تطبيقات الاردوينو الرائعة , اليوم بصدد الحديث عن مشروع فولتميتر لقياس الفولت , مع المعرفة البسيطة ببرمجة الاردوينو و دوائر مقسم الجهد  ، يمكننا تحويل الاردوينو إلى فولتميتر رقمي  ويمكننا قياس جهد الدخل باستخدام الاردوينو وشاشة LCD مقاس 16 × 2 أو أي مقاس أخر يتوفر لديك .

يحتوي الاردوينو على العديد من دبابيس الإدخال التماثلية التي تتصل بمحول تماثلي إلى رقمي (ADC) داخل الاردوينو  .

محمول ADC عبارة عن محول من 10 بتات ، مما يعني أن قيمة الخرج ستتراوح من 0 إلى 1023 . سوف نحصل على هذه القيمة باستخدام دالة ()analogRead . إذا كنت تعرف الجهد المرجعي ، يمكنك بسهولة حساب الجهد الموجود عند المدخلات التماثلية . ويمكننا استخدام دائرة مقسم الجهد لحساب الجهد لتوفير جهد دخل يمكن قياسه .

يتم عرض الجهد المقاس على شاشة الكريستال السائل 16 × 2 (LCD). لقد أظهرنا أيضًا الجهد في Serial Monitor لـ Arduino IDE ويمكنك التأكد من الجهد باستخدام جهاز فولتميتر حقيقي .

الان هيااا نبدأ !…

• Arduino uno
• 16×2 LCD (Liquid Crystal Display)
• 100 k ohm resistor
• 10 k ohm resistor
• 10 k ohm potentiometer
• breadboard
• jumper wires

دارة مقسم الجهد:

قبل الدخول في دائرة Arduino Voltmeter ، دعنا نناقش حول دائرة مقسم الجهد الكهربائي.

مقسم الجهد عبارة عن دائرة مقاومة كما يظهر في الشكل أدناه . في هذه الدائرة  لدينا اثنين من المقاومات . كما هو مبين في الشكل ، R1 و R2 والتي هي 10K و 100K أوم . يتم أخذ النقطة الوسطى للفرع كمدخل أنولوج أو تماثلي إلى Arduino . يُطلق على هبوط الجهد عبر R2 اسم Vout ، وهذا هو الجهد المقسم لدائرتنا .

طريقة قياس الجهد :

باستخدام القيمة المعروفة (قيمتان مقاومتان R1 و R2 وجهد الدخل) ، يمكننا استخدام المعادلة أدناه لحساب الجهد الناتج .

Vout = Vin (R2/R1+R2)

تنص هذه المعادلة على أن جهد الخرج يتناسب طرديًا مع جهد الدخل ونسبة R1 و R2 .

من خلال تطبيق هذه المعادلة في كود اردوينو ، يمكن اشتقاق جهد الدخل بسهولة . لا يمكن لاردوينو قياس الجهد الكهربي لإدخال التيار المتردد من +55 فولت ، بمعنى آخر ، عند قياس 55 فولت ، سيكون دبوس اردوينو التماثلي بجهد أقصى يبلغ 5V بحيث يكون من الآمن قياسه ضمن هذا الحد . هنا يتم تعيين قيمة المقاومات R2 و R1 على 100000 و 10000 أي بنسبة 100: 10.

مخطط الدوائر والتوصيلات :

يتم توصيل جميع المكونات كما في المخطط  أدناه:

يتم ربط Pin DB4 و DB5 و DB6 و DB7 و RS و EN لشاشات الكريستال السائل مباشرة بـ Pin D4 و D5 و D6 و D7 و D8 و D9 في  Arduino Uno .

النقطة المركزية للمقاومتين R1 و R2 ، متصلة بـ Arduino Pin A0. بينما ترتبط النهايتان الآخرتان بجهد الإدخال (الجهد الواجب قياسه) و gnd .

لتحميل الكود البرمجي اضغط هنا

#include <LiquidCrystal.h>   // LIBRARY TO ACCESS THE LCD DISPLAY
LiquidCrystal lcd( 4, 5, 6, 7,8 ,9 );
float input_volt = 0.0;
float temp=0.0;
float r1=10000.0;    //r1 value
float r2=100000.0;      //r2 value

void setup()
{
   Serial.begin(9600);     //  opens serial port, sets data rate to 9600 bps
   lcd.begin(16, 2);       //// set up the LCD's number of columns and rows
   lcd.print("DC DIGI VOLTMETER");
}

void loop()
{
    int analogvalue = analogRead(A0);
    temp = (analogvalue * 5.0) / 1024.0;       // FORMULA USED TO CONVERT THE VOLTAGE
    input_volt = temp / (r2/(r1+r2));
if (input_volt < 0.1) 
   {
     input_volt=0.0;
   } 
    Serial.print("v= ");                 // prints the voltage value in the serial monitor
    Serial.println(input_volt);
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("Voltage= ");               // prints the voltage value in the LCD display  
    lcd.print(input_volt);
    delay(300);
}