- Необхідні матеріали:
- Як це працює:
- Підключення РК-дисплея з Arduino до рівня напруги дисплея:
- Змінна ланцюг живлення 0-24v 3A:
- Слід пам’ятати:
- Оновлення:
Зазвичай батареї використовуються для живлення Електронної схеми та проектів, оскільки вони легко доступні та легко підключаються. Але вони швидко розрядилися, і тоді нам потрібні нові акумулятори, також ці акумулятори не можуть забезпечити сильний струм для приводу потужного двигуна. Тому для вирішення цих проблем сьогодні ми розробляємо власний змінний блок живлення, який забезпечить регульовану напругу постійного струму від 0 до 24 в з максимальним струмом до 3 ампер.
Для більшості наших датчиків і двигунів ми використовуємо рівні напруги, такі як 3,3 В, 5 В або 12 В. Але хоча датчики потребують сили струму в міліамперах, такі двигуни, як серводвигуни або двигуни PMDC, які працюють на 12 В і більше, потребують сильного струму. Отже, ми будуємо тут регульоване джерело живлення струму 3А зі змінною напругою від 0 до 24в. Однак на практиці ми отримали до 22,2 В виходу.
Тут рівень напруги контролюється за допомогою потенціометра, а значення напруги відображається на рідкокристалічному дисплеї (РК-дисплеї), який керуватиметься Arduino Nano. Також перегляньте наші попередні схеми живлення:
Необхідні матеріали:
- Трансформатор - 24В 3А
- Крапкова дошка
- LM338K Регулятор високої струму напруги
- Діодний міст 10А
- Arduino Nano
- РК-дисплей 16 * 2
- Резистор 1к і 220 Ом
- Конденсатор 0,1 мкФ і 0,001 мкФ
- 7812 Регулятор напруги
- 5K змінний горщик (Radio Pot)
- Паличка Берга (жіноча)
- Клемний блок
Як це працює:
Регульований блок живлення (RPS) є один, який перетворює ваші мережі змінного струму в постійний струм і регулює його в наш необхідний рівень напруги. Наш RPS використовує понижуючий трансформатор 24В 3А, який випрямляється в постійний струм за допомогою діодного моста. Ця напруга постійного струму регулюється до необхідного рівня за допомогою LM338K і контролюється за допомогою потенціометра. Arduino і LCD харчування від регулятора низького струму Номінальна напруга IC як 7812. поясню крок за кроком ланцюга, як ми йдемо через наш проект.
Підключення РК-дисплея з Arduino до рівня напруги дисплея:
Почнемо з РК-дисплея. Якщо ви знайомі з взаємодією РК-дисплея з Arduino, ви можете пропустити цю частину та перейти безпосередньо до наступного розділу, і якщо ви новачок у Arduino та РК-дисплеї, це не складе проблем, оскільки я буду проводити вас із кодами та підключеннями. Arduino - це набір мікроконтролерів на базі ATMEL, який допоможе вам легко створювати проекти. Доступно багато варіантів, але ми використовуємо Arduino Nano, оскільки він компактний і простий у використанні на точковій дошці
Багато людей стикалися з проблемами взаємодії РК-дисплея з Arduino, ось чому ми спробуємо це спочатку, щоб воно не зіпсувало наш проект в останню хвилину. Для початку я використав наступне:
Ця точкова плата буде використовуватися для всієї нашої схеми, для фіксації Arduino Nano рекомендується використовувати жіночу паличку berg, щоб її можна було використовувати повторно пізніше. Ви також можете перевірити роботу за допомогою макетної дошки (рекомендується для початківців), перш ніж ми продовжимо роботу з нашою дошковою дошкою. Існує гарний посібник від AdaFruit для LCD, ви можете його перевірити. Схеми для Arduino та LCD представлені нижче. Тут для схем використовується Arduino UNO, але, щоб не хвилюватися, Arduino NANO та UNO мають однакові розпіновки і працюють однаково.
Після підключення ви можете завантажити код нижче, щоб перевірити роботу РК-дисплея. Файл заголовка для РК надається Arduino за замовчуванням, не використовуйте явних заголовків, оскільки вони, як правило, дають помилки.
#включати
Це повинно змусити ваш РК-екран запрацювати, але якщо у вас все ще виникають проблеми, спробуйте наступне:
1. Перевірте визначення штифтів у програмі.
2. Безпосередньо заземліть 3-й штифт (VEE) і 5-й штифт (RW) вашого РК-дисплея.
3. Переконайтеся, що ви розміщуєте штифти РК-дисплеїв у правильному порядку, деякі РК-дисплеї мають шпильки в іншому напрямку.
Після того, як програма запрацює, вона повинна виглядати приблизно так. Якщо у вас виникли проблеми, повідомте нам про це за допомогою коментарів. На даний момент я використовував міні-USB-кабель для живлення Arduino, але пізніше ми будемо живити його за допомогою регулятора напруги. Я припаїв їх до крапкової дошки так
Наша мета - зробити цей RPS простим у використанні, а також зберегти якнайнижчі витрати, тому я зібрав його на точковій платі, але якщо ви можете запропонувати друковану плату (PCB), це буде чудово, оскільки ми маємо справу з великими струмами.
Змінна ланцюг живлення 0-24v 3A:
Тепер, коли наш дисплей готовий, давайте почнемо з інших схем. Відтепер бажано діяти з особливою обережністю, оскільки ми маємо справу безпосередньо з мережею змінного струму та сильним струмом. Переконайтеся в безперервності за допомогою мультиметра кожен раз перед тим, як увімкнути мережу.
Трансформатор, який ми використовуємо, - це трансформатор 24В 3А, він зменшить нашу напругу (220В в Індії) до 24В, і ми безпосередньо передаємо його на наш випрямляч мосту. Мостовий випрямляч повинен дати вам (корінь, що в 2 рази перевищує вхідну напругу), 33,9 В, але не дивуйтеся, якщо ви отримаєте близько 27 - 30 Вольт. Це пов’язано з падінням напруги на кожному діоді нашого мостового випрямляча. Як тільки ми досягнемо цього етапу, ми припаюємо його до нашої точкової дошки, перевіримо наш вихід і використовуємо клемний блок, щоб ми могли використовувати його як нерегульоване постійне джерело, якщо потрібно.
Тепер давайте контролюватимемо вихідну напругу за допомогою регулятора сильного струму, такого як LM338K, він буде в основному доступний у металевому корпусі, оскільки він повинен подавати високий струм. Схеми регулятора змінної напруги наведені нижче.
Значення R1 і R2 повинні бути розраховані за наведеними формулами для визначення вихідної напруги. Ви також можете розрахувати значення резистора, використовуючи цей калькулятор резисторів LM317. У нашому випадку ми отримуємо R1 110 Ом, а R2 5K (POT).
Після того, як наш регульований вихід буде готовий, нам просто потрібно включити Arduino, для цього ми будемо використовувати мікросхему 7812, оскільки Arduino буде споживати лише менше струму. Вхідна напруга 7812 - це наш випрямлений вихід 24 В постійного струму від випрямляча. Вихід регульованого 12 В постійного струму подається на штифт Vin Arduino Nano. Не використовуйте 7805, оскільки максимальна вхідна напруга 7805 становить лише 24 В, тоді як 7812 витримує до 24 В. Також для 7812 необхідний радіатор, оскільки різниця напруг дуже велика.
Повна схема цього змінного джерела живлення показана нижче,
Дотримуйтесь Схем і відповідно припаюйте компоненти. Як показано на схемах, змінна напруга від 1,5 до 24 В відображається на 0-4,5 В за допомогою схеми потенційного дільника, оскільки наш Arduino може зчитувати лише напруги від 0-5. Ця змінна напруга підключена до виводу A0, за допомогою якого вимірюється вихідна напруга RPS. Остаточний код для Arduino Nano наведено нижче в Розділі коду. Також перевірте демонстраційне відео в кінці.
Після закінчення роботи з пайкою та завантаження коду в Arduino наш регульований блок живлення готовий до використання. Ми можемо використовувати будь-яке навантаження, яке працює від 1,5 до 22 В при номінальному струмі максимум 3А.
Слід пам’ятати:
1. Будьте обережні під час пайки з'єднань, будь-яке невідповідність або необережність легко сприймуть смаження деталей.
2. Звичайні припої можуть не витримати 3А, це в кінцевому підсумку призведе до розплавлення припою та спричинить коротке замикання. Використовуйте товсті мідні дроти або більше свинцю під час підключення сильних струмів, як показано на малюнку.
3. Будь-яке коротке замикання або слабка пайка легко спалить обмотки трансформатора; отже, перевіряйте на безперервність перед включенням ланцюга. Для додаткової безпеки можна використовувати MCB або запобіжник на вхідній стороні.
4. Регулятори напруги високого струму здебільшого поставляються в металевих контейнерах з балончиками, при цьому їх використання на точковій дошці не розміщує компоненти близько до них, оскільки їх корпус діє як вихід випрямленої напруги, в подальшому це призведе до пульсацій.
Також не припаюйте дріт до металевої банки, замість цього використовуйте маленький гвинт, як показано на малюнку, наведеному нижче. Припої не прилипають до його тіла, і нагрівання призводить до пошкодження регулятора назавжди.
5. Не пропускайте конденсатори фільтрів зі схем, це зашкодить вам Arduino.
6. Не перевантажуйте трансформатор більше 3А, зупиніться, коли почуєте шиплячий шум від трансформатора. Добре працювати в діапазоні від 0 до 2,5 А.
7. Перевірте вихід свого 7812 перед тим, як підключити його до свого Arduino, перевірте на перегрів під час першого випробування. Якщо відбувається нагрівання, це означає, що ваш Arduino споживає більше струму, зменшіть підсвічування РК-дисплея, щоб вирішити цю проблему.
Оновлення:
Розміщений вище регульований блок живлення (RPS) не має проблем із точністю через шум, що присутній у вихідному сигналі. Цей тип шуму є загальним у випадках, коли використовується АЦП, простим рішенням є використання фільтра низьких частот, такого як RC-фільтр. Оскільки наша плата з точковими схемами має як змінний, так і постійний струм у своїх слідах, шум буде більшим, ніж у інших ланцюгах. Отже, значення R = 5,2K та C = 100uf використовується для фільтрації шуму в нашому сигналі.
Також датчик струму ACS712 доданий до нашої схеми для вимірювання вихідного струму RPS. Нижче схизматичний демонструє, як підключити датчик до плати Arduino.
У новому відео показано, як покращилась точність: