Arduino ஐப் பயன்படுத்தி டிஜிட்டல் DC வோல்ட்மீட்டரை உருவாக்குவது எப்படி?

அறிய

வோல்ட்மீட்டர் என்பது மின்னழுத்த அளவிடும் சாதனமாகும், இது மின் சுற்றுகளில் சில புள்ளிகளில் மின்னழுத்தத்தை அளவிட பயன்படுகிறது. மின்னழுத்தம் என்பது மின்சுற்றில் இரண்டு புள்ளிகளுக்கு இடையில் உருவாக்கப்படும் சாத்தியமான வேறுபாடு. வோல்ட்மீட்டர்களில் இரண்டு வகைகள் உள்ளன. சில வோல்ட்மீட்டர்கள் டி.சி சுற்றுகளின் மின்னழுத்தத்தை அளவிட வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன மற்றும் பிற வோல்ட்மீட்டர்கள் ஏசி சுற்றுகளில் மின்னழுத்தத்தை அளவிட நோக்கம் கொண்டவை. இந்த வோல்ட்மீட்டர்கள் மேலும் இரண்டு வகைகளாக வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. ஒன்று டிஜிட்டல் வோல்ட்மீட்டர், இது டிஜிட்டல் திரையில் அளவீடுகளைக் காட்டுகிறது, மற்றொன்று ஒரு அனலாக் வோல்ட்மீட்டர் ஆகும், இது ஒரு ஊசியைப் பயன்படுத்தி அளவைக் குறிக்க சரியான அளவைக் காட்டுகிறது.



டிஜிட்டல் வோல்ட்மீட்டர்

இந்த திட்டத்தில், Arduino Uno ஐப் பயன்படுத்தி வோல்ட்மீட்டரை உருவாக்க உள்ளோம். இந்த கட்டுரையில் டிஜிட்டல் வோல்ட்மீட்டரின் இரண்டு உள்ளமைவுகளை விளக்குவோம். முதல் உள்ளமைவில், மைக்ரோகண்ட்ரோலர் 0 - 5 வி வரம்பில் மின்னழுத்தத்தை அளவிட முடியும். இரண்டாவது உள்ளமைவில், மைக்ரோகண்ட்ரோலர் 0 - 50 வி வரம்பில் மின்னழுத்தத்தை அளவிட முடியும்.



டிஜிட்டல் வோல்ட்மீட்டரை உருவாக்குவது எப்படி?

வோல்ட்மீட்டர்கள், அனலாக் வோல்ட்மீட்டர் மற்றும் டிஜிட்டல் வோல்ட்மீட்டர் என இரண்டு வகைகள் உள்ளன என்பதை நாம் அறிவோம். சாதனத்தின் கட்டுமானத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட மேலும் சில வகையான அனலாக் வோல்ட்மீட்டர்கள் உள்ளன. இந்த வகைகளில் சில நிரந்தர காந்தம் நகரும் சுருள் வோல்ட்மீட்டர், ரெக்டிஃபையர் வகை வோல்ட்மீட்டர், நகரும் இரும்பு வகை வோல்ட்மீட்டர் போன்றவை அடங்கும். டிஜிட்டல் வோல்ட்மீட்டரை சந்தையில் அறிமுகப்படுத்துவதற்கான முக்கிய நோக்கம் அனலாக் வோல்ட்மீட்டர்களில் பிழைகள் அதிக நிகழ்தகவு காரணமாக இருந்தது. ஒரு ஊசி மற்றும் அளவைப் பயன்படுத்தும் அனலாக் வோல்ட்மீட்டரைப் போலன்றி, டிஜிட்டல் வோல்ட்மீட்டர் வாசிப்புகளை நேரடியாக திரையில் இலக்கங்களில் காட்டுகிறது. இது சாத்தியத்தை நீக்குகிறது பூஜ்ஜிய பிழை . நாம் அனலாக் வோல்ட்மீட்டரிலிருந்து டிஜிட்டல் வோல்ட்மீட்டருக்கு மாற்றும்போது பிழையின் சதவீதம் 5% முதல் 1% வரை குறைக்கப்படுகிறது.



இந்த திட்டத்தின் சுருக்கம் இப்போது எங்களுக்குத் தெரியும், மேலும் சில தகவல்களைச் சேகரித்து Arduino Uno ஐப் பயன்படுத்தி டிஜிட்டல் வோல்ட்மீட்டரை உருவாக்கத் தொடங்குவோம்.



படி 1: கூறுகளை சேகரித்தல்

எந்தவொரு திட்டத்தையும் தொடங்குவதற்கான சிறந்த அணுகுமுறை என்னவென்றால், கூறுகளின் பட்டியலை உருவாக்குவதும், இந்த கூறுகளைப் பற்றிய ஒரு சுருக்கமான ஆய்வின் மூலமும் செல்வதால், ஒரு திட்டத்தின் நடுப்பகுதியில் யாரும் ஒட்டிக் கொள்ள விரும்ப மாட்டார்கள். இந்த திட்டத்தில் நாம் பயன்படுத்தப் போகும் கூறுகளின் பட்டியல் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது:

  • Arduino uno
  • 10 கி-ஓம் பொட்டென்டோமீட்டர்
  • ஜம்பர் கம்பிகள்
  • 100 கி-ஓம் மின்தடை
  • 10 கி-ஓம் மின்தடை
  • 12 வி ஏசி முதல் டிசி அடாப்டர் (அர்டுயினோ கணினியால் இயக்கப்படவில்லை என்றால்)

படி 2: கூறுகளைப் படிப்பது

Arduino UNO மைக்ரோசிப் ஏடிமேகா 328 பி ஐக் கொண்ட மைக்ரோகண்ட்ரோலர் போர்டு இது Arduino.cc ஆல் உருவாக்கப்பட்டது. இந்த குழுவில் டிஜிட்டல் மற்றும் அனலாக் தரவு ஊசிகளின் தொகுப்பு உள்ளது, அவை மற்ற விரிவாக்க பலகைகள் அல்லது சுற்றுகளுடன் இணைக்கப்படலாம். இந்த குழுவில் 14 டிஜிட்டல் ஊசிகளும், 6 அனலாக் ஊசிகளும் உள்ளன, மேலும் ஒரு வகை B USB கேபிள் வழியாக Arduino IDE (ஒருங்கிணைந்த மேம்பாட்டு சூழல்) உடன் நிரல்படுத்தக்கூடியவை. இதற்கு 5 வி சக்தி தேவைப்படுகிறது இயக்கப்பட்டது மற்றும் ஒரு சி குறியீடு இயக்க.

50382-mw1

Arduino uno



ஒவ்வொரு மின்னணு சாதனத்திலும் எல்சிடிக்கள் காணப்படுகின்றன, அவை பயனர்களுக்கு சில உரை அல்லது இலக்கத்தை அல்லது எந்த படத்தையும் காட்ட வேண்டும். எல்.சி.டி என்பது ஒரு காட்சி தொகுதி, இதில் திரவ படிகமானது புலப்படும் படம் அல்லது உரையை உருவாக்க பயன்படுகிறது. அ 16 × 2 எல்சிடி டிஸ்ப்ளே ஒரு வரிக்கு 16 எழுத்துகள் மற்றும் ஒரு நேரத்தில் அதன் திரையில் மொத்தம் இரண்டு வரிகளைக் காட்டும் மிக எளிய மின்னணு தொகுதி. இந்த எல்சிடிகளில் ஒரு எழுத்தை காட்ட 5 × 7 பிக்சல் மேட்ரிக்ஸ் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

16 × 2 எல்சிடி டிஸ்ப்ளே

TO ப்ரெட்போர்டு ஒரு சாலிடர் இல்லாத சாதனம். இது தற்காலிக முன்மாதிரி மின்னணு சுற்றுகள் மற்றும் வடிவமைப்புகளை உருவாக்க மற்றும் சோதிக்க பயன்படுகிறது. பெரும்பாலான மின்னணு கூறுகள் ப்ரெட்போர்டில் தங்கள் ஊசிகளை செருகுவதன் மூலம் ஒரு பிரெட்போர்டுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. ப்ரெட்போர்டின் துளைகளுக்கு கீழே ஒரு உலோக துண்டு போடப்பட்டு துளைகள் ஒரு குறிப்பிட்ட வழியில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. துளைகளின் இணைப்புகள் கீழே உள்ள வரைபடத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளன:

ப்ரெட்போர்டு

படி 3: சுற்று வரைபடம்

0 முதல் 5 வி வரையிலான அளவீட்டு வரம்பு கொண்ட முதல் சுற்று கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது:

0-5V க்கான வோல்ட்மீட்டர்

0 முதல் 50 வி வரையிலான அளவீட்டு வரம்பு இரண்டாவது சுற்று கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது:

வோல்ட்மீட்டர் 0-50 வி

படி 4: செயல்படும் கொள்கை

Arduino அடிப்படையிலான டிஜிட்டல் DC வோல்ட்மீட்டரின் இந்த திட்டத்தின் வேலை இங்கே விளக்கப்பட்டுள்ளது. டிஜிட்டல் வோல்ட்மீட்டரில், அனலாக் வடிவத்தில் அளவிடப்படும் மின்னழுத்தம் அனலாக் டு டிஜிட்டல் மாற்றிக்கு பயன்படுத்தி அதன் தொடர்புடைய டிஜிட்டல் மதிப்பாக மாற்றப்படும்.

முதல் சுற்றுவட்டத்தின் அளவீட்டு வரம்பு 0 முதல் 5 வி வரை, உள்ளீடு அனலாக் பின் 0 இல் எடுக்கப்படும். அனலாக் முள் 0 முதல் 1024 வரை எந்த மதிப்பையும் படிக்கும். பின்னர் இந்த அனலாக் மதிப்பு மொத்த மின்னழுத்தத்தால் பெருக்கி டிஜிட்டலாக மாற்றப்படும், இது 5 வி மற்றும் மொத்த தெளிவுத்திறன் மூலம் வகுக்கப்படுகிறது, இது 1024 ஆகும்.

இரண்டாவது சுற்றில், வரம்பை 5V இலிருந்து 50V ஆக அதிகரிக்க வேண்டும் என்பதால், ஒரு மின்னழுத்த வகுப்பி உள்ளமைவு செய்யப்பட வேண்டும். மின்னழுத்த வகுப்பி சுற்று 10k-ohm மற்றும் 100k-ohm மின்தடையத்தைப் பயன்படுத்தி செய்யப்படுகிறது. இந்த மின்னழுத்த வகுப்பி உள்ளமைவு, உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தை Arduino Uno இன் அனலாக் உள்ளீட்டின் வரம்பிற்கு கொண்டு வர உதவுகிறது.

அனைத்து கணிதக் கணக்கீடுகளும் Arduino Uno இன் நிரலாக்கத்தில் செய்யப்படுகின்றன.

படி 5: கூறுகளை இணைத்தல்

அர்டுயினோ யூனோ போர்டுடனான எல்சிடி தொகுதியின் இணைப்பு இரண்டு சுற்றுகளிலும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கிறது. ஒரே வித்தியாசம் என்னவென்றால், முதல் சுற்றில், உள்ளீட்டு வரம்பு குறைவாக உள்ளது, எனவே இது நேரடியாக அர்டுயினோவின் அனலாக் முள் அனுப்பப்படுகிறது. இரண்டாவது சுற்றில், மைக்ரோகண்ட்ரோலர் போர்டின் உள்ளீட்டு பக்கத்தில் ஒரு மின்னழுத்த வகுப்பி உள்ளமைவு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

  1. எல்சிடி தொகுதியின் விஎஸ்எஸ் மற்றும் விடிடி முள் முறையே தரையிலும், ஆர்டுயினோ போர்டின் 5 வி யிலும் இணைக்கவும். வீ முள் என்பது காட்சியின் தடைகளை சரிசெய்யப் பயன்படும் முள். இது பொட்டென்டோமீட்டருடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, அதன் ஒரு முள் 5 வி உடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, மற்றொன்று தரையில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.
  2. எல்சிடி தொகுதியின் ஆர்எஸ் மற்றும் இ முள் முறையே அர்டுயினோ போர்டின் பின் 2 மற்றும் பின் 3 உடன் இணைக்கவும். எல்சிடியின் ஆர்.டபிள்யூ முள் தரையில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.
  3. எல்சிடி தொகுதியை 4-பிட் தரவு பயன்முறையில் பயன்படுத்துவதால், அதன் நான்கு ஊசிகளான டி 4 முதல் டி 7 வரை பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எல்சிடி தொகுதியின் டி 4-டி 7 பின்ஸ் மைக்ரோகண்ட்ரோலர் போர்டின் பின் 4-பின் 7 உடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன.
  4. முதல் சுற்றில், உள்ளீட்டு பக்கத்தில் கூடுதல் சுற்று இல்லை, ஏனெனில் அளவிட வேண்டிய அதிகபட்ச மின்னழுத்தம் 5 வி ஆகும். இரண்டாவது சுற்றில், அளவீட்டு வரம்பு 0-50V இலிருந்து இருப்பதால், 10k-ohm மற்றும் 100k-ohm மின்தடையத்தைப் பயன்படுத்தி ஒரு மின்னழுத்த வகுப்பி உள்ளமைவு செய்யப்படுகிறது. எல்லா காரணங்களும் பொதுவானவை என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

படி 6: Arduino உடன் தொடங்குவது

உங்களுக்கு முன்பு Arduino IDE உடன் பரிச்சயம் இல்லையென்றால், கவலைப்பட வேண்டாம், ஏனெனில் கீழே, Arduino IDE ஐப் பயன்படுத்தி மைக்ரோகண்ட்ரோலர் போர்டில் குறியீட்டை எரியும் தெளிவான படிகளைக் காணலாம். Arduino IDE இன் சமீபத்திய பதிப்பை நீங்கள் பதிவிறக்கம் செய்யலாம் இங்கே கீழே குறிப்பிடப்பட்டுள்ள படிகளைப் பின்பற்றவும்:

வெளிப்புற வன்வட்டை அகமாக மாற்றவும்
  1. Arduino போர்டு உங்கள் கணினியுடன் இணைக்கப்படும்போது, ​​“கண்ட்ரோல் பேனல்” ஐத் திறந்து “வன்பொருள் மற்றும் ஒலி” என்பதைக் கிளிக் செய்க. பின்னர் “சாதனங்கள் மற்றும் அச்சுப்பொறிகள்” என்பதைக் கிளிக் செய்க. உங்கள் Arduino போர்டு இணைக்கப்பட்டுள்ள துறைமுகத்தின் பெயரைக் கண்டறியவும். என் விஷயத்தில் இது “COM14” ஆனால் உங்கள் கணினியில் இது வேறுபட்டிருக்கலாம்.

    துறைமுகத்தைக் கண்டறிதல்

  2. எல்சிடி தொகுதியைப் பயன்படுத்த ஒரு நூலகத்தை நாங்கள் சேர்க்க வேண்டும். குறியீட்டோடு பதிவிறக்க இணைப்பில் நூலகம் கீழே இணைக்கப்பட்டுள்ளது. செல்லுங்கள் ஸ்கெட்ச்> நூலகத்தைச் சேர்க்கவும் .ZIP நூலகத்தைச் சேர்க்கவும்.

    நூலகம் சேர்க்கவும்

  3. இப்போது Arduino IDE ஐத் திறக்கவும். கருவிகளில் இருந்து, Arduino போர்டை அமைக்கவும் Arduino / Genuino UNO.

    அமைத்தல் வாரியம்

  4. அதே கருவி மெனுவிலிருந்து, கட்டுப்பாட்டு பலகத்தில் நீங்கள் பார்த்த போர்ட் எண்ணை அமைக்கவும்.

    துறைமுகத்தை அமைத்தல்

  5. கீழே இணைக்கப்பட்டுள்ள குறியீட்டைப் பதிவிறக்கி உங்கள் ஐடிஇக்கு நகலெடுக்கவும். குறியீட்டைப் பதிவேற்ற, பதிவேற்ற பொத்தானைக் கிளிக் செய்க.

    பதிவேற்றவும்

நீங்கள் குறியீட்டை பதிவிறக்கம் செய்யலாம் இங்கே கிளிக் செய்க.

படி 7: குறியீடு

குறியீடு மிகவும் எளிமையானது மற்றும் நன்கு கருத்து தெரிவிக்கப்பட்டுள்ளது. ஆனால் இன்னும், சில கீழே விளக்கப்பட்டுள்ளன.

1. தொடக்கத்தில், நூலகம் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இதன் மூலம் எல்சிடி தொகுதியை அர்டுயினோ யூனோ போர்டுடன் இடைமுகப்படுத்தி அதற்கேற்ப நிரல் செய்யலாம். அர்டுயினோ போர்டின் ஊசிகளை விட எல்சிடி தொகுதிடன் இணைக்கப் பயன்படும். இயக்க நேரத்தில் மதிப்புகளைச் சேமிக்க வெவ்வேறு மாறிகள் துவக்கப்படுகின்றன, அவை பின்னர் கணக்கீடுகளில் பயன்படுத்தப்படும்.

# அடங்கும் 'LiquidCrystal.h' // அர்டுயினோ போர்டு LiquidCrystal lcd (2, 3, 4, 5, 6, 7) உடன் எல்சிடி தொகுதிக்கு இடைமுகம் நூலகம்; எல்சிடி தொகுதியின் // ஊசிகளைப் பயன்படுத்த மிதவை மின்னழுத்தம் = 0.0; மிதவை தற்காலிக = 0.0; உள்ளீட்டு எண்ணின் அனலாக்_மதிப்பின் டிஜிட்டல் வேகத்தை சேமிக்க // மாறி; உள்ளீட்டில் அனலாக் மதிப்பை சேமிக்க // மாறி

2. வெற்றிட அமைப்பு () சாதனம் தொடங்கும் போது அல்லது இயக்கு பொத்தானை அழுத்தும்போது ஒரு முறை மட்டுமே இயங்கும் செயல்பாடு. இங்கே எல்சிடியைத் தொடங்கினோம். எல்சிடி தொடங்கும் போது “அர்டுயினோ அடிப்படையிலான டிஜிட்டல் வோல்ட்மீட்டர்” உரை காண்பிக்கப்படும். இந்த செயல்பாட்டில் பாட் வீதமும் அமைக்கப்பட்டுள்ளது. பாட் வீதம் என்பது வினாடிக்கு பிட்களில் உள்ள வேகம், இதன் மூலம் அர்டுயினோ வெளிப்புற சாதனங்களுடன் தொடர்பு கொள்கிறது.

ஐபோன் எஃப்.பி.ஐ வைரஸ் 
வெற்றிட அமைப்பு () {lcd.begin (16, 2); // எல்சிடி lcd.setCursor (0,0) உடன் தொடர்பு கொள்ளத் தொடங்குங்கள்; // ஆரம்பத்தில் இருந்தே கர்சரைத் தொடங்குங்கள் lcd.print ('Arduino based'); // முதல் வரியில் உரையை அச்சிடுக lcd.setCursor (0,1); // கர்சரை அடுத்த வரிக்கு நகர்த்தவும் lcd.print ('டிஜிட்டல் வோல்ட்மீட்டர்'); // இரண்டாவது வரி தாமதத்தில் (2000) அச்சு உரை; // இரண்டு வினாடிகள் காத்திருங்கள்}

3. வெற்றிட சுழற்சி () ஒரு சுழற்சியில் தொடர்ந்து இயங்கும் ஒரு செயல்பாடு. இங்கே அனலாக் மதிப்பு உள்ளீட்டு பக்கத்தில் படிக்கப்படுகிறது. இந்த அனலாக் மதிப்பு டிஜிட்டல் வடிவமாக மாற்றப்படுகிறது. ஒரு நிபந்தனை பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் இறுதி அளவீடுகள் எல்சிடி திரையில் காட்டப்படும்

void loop () {அனலாக்_மதிப்பு = அனலாக் ரீட் (A0); // அனலாக் மதிப்பைப் படித்தல் temp = (அனலாக்_மதிப்பு * 5.0) / 1024.0; // டிஜிட்டல் மின்னழுத்தத்தில் அனலாக் மதிப்பைத் திருப்புதல் = தற்காலிக / (0.0909); if (மின்னழுத்தம்< 0.1) { voltage=0.0; } lcd.clear(); // Clear any text on the LCD lcd.setCursor(0, 0); // Mve the cursor to the initial position lcd.print('Voltage= '); // Print Voltgae= lcd.print(voltage); // Print the final digital value of voltage lcd.setCursor(13,1); // move the cursor lcd.print('V'); // print the unit of voltage delay(30); // wait for 0.3 seconds }

பயன்பாடுகள்

டிஜிட்டல் வோல்ட்மீட்டரின் அதன் சில பயன்பாடுகள் பின்வருமாறு:

  1. எந்தவொரு மின்சுற்றிலும் அதிக துல்லியத்துடன் மின்னழுத்தங்களின் வெவ்வேறு வரம்புகளை அளவிட மேலே செய்யப்பட்ட சுற்று பயன்படுத்தப்படலாம்.
  2. சுற்றில் நாம் சிறிய மாற்றங்களைச் செய்தால், மைக்ரோகண்ட்ரோலர் ஏசி சுற்றுகளிலும் மின்னழுத்தத்தை அளவிட முடியும்.