- Nødvendige materialer:
- Hvordan det virker:
- Tilslutning af LCD med Arduino til skærmens spændingsniveau:
- Bygning 0-24v 3A Variabel strømforsyningskreds:
- Punkt, der skal huskes:
- Opgrader:
Batterier bruges generelt til at tænde for det elektroniske kredsløb og projekter, da de er let tilgængelige og let kan tilsluttes. Men de tappede hurtigt af, og så har vi brug for nye batterier, også disse batterier kan ikke give høj strøm til at drive en kraftig motor. For at løse disse problemer designer vi i dag vores egen variabel strømforsyning, der giver reguleret jævnstrømsspænding fra 0 til 24v med en maksimal strøm op til 3 ampere.
For de fleste af vores sensorer og motorer bruger vi spændingsniveauer som 3.3V, 5V eller 12V. Men mens sensorerne kræver strøm i milliampere, kræver motorer som servomotorer eller PMDC-motorer, der kører på 12V eller mere, en høj strøm. Så vi bygger her den regulerede strømforsyning på 3A strøm med den variable spænding mellem 0 og 24v. Men i praksis fik vi op til 22,2 v output.
Her styres spændingsniveauet ved hjælp af et potentiometer, og spændingsværdien vises på Liquid Crystal Display (LCD), som drives af en Arduino Nano. Tjek også vores tidligere strømforsyningskredsløb:
Nødvendige materialer:
- Transformer - 24V 3A
- Prikplade
- LM338K High Current Voltage Regulator
- Diode Bridge 10A
- Arduino Nano
- LCD 16 * 2
- Modstand 1k og 220 ohm
- Kondensator 0,1 uF og 0,001 uF
- 7812 Spændingsregulator
- 5K variabel pot (radiopot)
- Berg stick (Kvinde)
- Terminalblok
Hvordan det virker:
En reguleret strømforsyning (RPS) er en, der konverterer dit vekselstrøm til jævnstrøm og regulerer det til vores krævede spændingsniveau. Vores RPS bruger en 24V 3A trin ned transformer, der er rettet til DC ved hjælp af en diode bro. Denne jævnstrømsspænding reguleres til vores krævede niveau ved hjælp af LM338K og styres ved hjælp af et potentiometer. Den Arduino og LCD er drevet af en lav Aktuel karakter Voltage regulator IC ligesom 7812. Jeg vil forklare kredsløbet trin for trin, som vi går igennem vores projekt.
Tilslutning af LCD med Arduino til skærmens spændingsniveau:
Lad os starte med LCD-skærmen. Hvis du er fortrolig med LCD-interface med Arduino, kan du springe denne del over og springe direkte til næste afsnit, og hvis du er ny på Arduino og LCD, vil det ikke være et problem, da jeg vil guide dig med koder og forbindelser. Arduino er et ATMEL-drevet mikrocontroller-sæt, der hjælper dig med at opbygge projekter nemt. Der er mange tilgængelige varianter, men vi bruger Arduino Nano, da den er kompakt og nem at bruge på et prikbræt
Mange mennesker har stået over for problemer med at grænsefladen mellem en LCD og Arduino, derfor prøver vi dette først, så det ikke ødelægger vores projekt i sidste øjeblik. Jeg har brugt følgende til at starte med:
Dette prikbræt vil blive brugt til hele vores kredsløb, det anbefales at bruge en kvindelig bergpind til at rette Arduino Nano, så den kan genbruges senere. Du kan også kontrollere arbejdet ved hjælp af et brødbræt (anbefales til begyndere), inden vi fortsætter med vores prikbræt. Der er en god guide af AdaFruit til LCD, du kan tjekke den. Skemaerne for Arduino og LCD er angivet nedenfor. Arduino UNO bruges her til skemaer, men ikke for at bekymre dig, Arduino NANO og UNO har de samme pinouts og fungerer det samme.
Når forbindelsen er færdig, kan du uploade nedenstående kode direkte for at kontrollere, at LCD'et fungerer. Overskriftsfilen til LCD er angivet af Arduino som standard. Brug ikke eksplicitte overskrifter, da de har tendens til at give fejl.
#omfatte
Dette skulle få din LCD til at fungere, men hvis du stadig står over for problemer, prøv følgende:
1. Kontroller definitionen af dine pins i programmet.
2. Jord den 3. ben (VEE) og 5. ben (RW) på din LCD direkte.
3. Sørg for, at LCD-stifter er placeret i den rigtige rækkefølge, og nogle LCD-skærme har deres stifter i en anden retning.
Når programmet fungerer, skal det se sådan ud. Hvis du har problemer, så lad os vide det ved kommentarer. Jeg har brugt mini-USB-kablet til at drive Arduino indtil videre, men senere vil vi tænde det ved hjælp af en spændingsregulator. Jeg lodde dem på prikpladen sådan
Vores mål er at gøre denne RPS nem at bruge og også holde omkostningerne så lave som muligt, derfor har jeg samlet den på et prikbræt, men hvis du kan tilbyde et printkort (PCB), vil det være godt, da vi har at gøre med høje strømme.
Bygning 0-24v 3A Variabel strømforsyningskreds:
Nu hvor vores skærm er klar, lad os starte med de andre kredsløb. Fra nu af er det tilrådeligt at gå med ekstra forsigtighed, da vi har direkte at gøre med vekselstrøm og høj strøm. Kontroller for kontinuitet ved hjælp af et multimeter, hver gang du tænder for dit kredsløb.
Transformatoren, vi bruger, er en 24V 3A-transformer, denne vil reducere vores spænding (220V i Indien) til 24V, og vi giver dette direkte til vores broensretter. Broensretteren skal give dig (rod 2 gange indgangsspændingen) 33,9 V, men vær ikke overrasket, hvis du kommer omkring 27 - 30 volt. Dette skyldes spændingsfaldet over hver diode i vores broensretter. Når vi når dette trin, lodder vi det på vores prikplade og verificerer vores output og bruger en terminalblok, så vi bruger det som en ikke-reguleret konstant kilde, hvis det kræves.
Lad os nu styre udgangsspændingen ved hjælp af en højstrømsregulator som LM338K, dette vil for det meste være tilgængeligt i metalhuspakke, da det skal kilde høj strøm. Skemaerne for variabel spændingsregulator er vist nedenfor.
Værdien af R1 og R2 skal beregnes ved hjælp af ovenstående formler for at bestemme udgangsspændingen. Du kan også beregne modstandsværdierne ved hjælp af denne LM317 modstandsberegner. I vores tilfælde får vi R1 til at være 110 ohm og R2 som 5K (POT).
Når vores regulerede output er klar, skal vi bare tænde Arduino, for at gøre dette bruger vi en 7812 IC, da Arduino kun bruger mindre strøm. Indgangsspændingen på 7812 er vores ensrettet 24v DC output fra ensretter. Outputtet fra reguleret 12V DC gives til Vin-stiften på Arduino Nano. Brug ikke 7805, da den maksimale indgangsspænding på 7805 kun er 24V, mens 7812 kan modstå op til 24V. Også en kølelegeme er påkrævet til 7812, da forskellen er meget høj.
Det komplette kredsløb for denne variable strømforsyning er vist nedenfor,
Følg skemaerne, og lod dine komponenter i overensstemmelse hermed. Som vist i skemaer kortlægges den variable spænding på 1,5 til 24V til 0-4,5V ved hjælp af et potentielt skillekredsløb, da vores Arduino kun kan læse spændinger fra 0-5. Denne variable spænding er forbundet til pin A0 ved hjælp af hvilken udgangsspændingen fra RPS måles. Den endelige kode for Arduino Nano er angivet nedenfor i kodesektionen. Kontroller også Demonstration Video i slutningen.
Når loddearbejdet er udført, og koden er uploadet til Arduino, er vores regulerede strømforsyning klar til brug. Vi kan bruge en hvilken som helst belastning, der fungerer fra 1,5 til 22 V med en strømstyrke på maksimalt 3A.
Punkt, der skal huskes:
1. Vær forsigtig, når du lodder forbindelserne, kan enhver uoverensstemmelse eller skødesløshed let stege dine komponenter.
2. Almindelige sælgere er muligvis ikke i stand til at modstå 3A, dette vil med tiden smelte dit lodde og forårsage kortslutning. Brug tykke kobbertråde, eller brug mere bly, mens du forbinder højstrømssporene som vist på billedet.
3. Enhver kortslutning eller svag lodning brænder let dine transformatorviklinger; Kontroller derfor for kontinuitet, inden du tænder for kredsløbet. For yderligere sikkerhed kan en MCB eller sikring på indgangssiden bruges.
4. Højstrømsspændingsregulatorer kommer for det meste i metal-dåse-pakker, mens du bruger dem på prikbrættet, skal du ikke placere komponenter tæt på dem, da deres krop fungerer som output af den udbedrede spænding, hvilket yderligere vil resultere i krusninger.
Lod heller ikke ledningen til metalbeholderen, i stedet for en lille skrue som vist på billedet nedenfor. Soldater holder sig ikke til sin krop, og opvarmning resulterer i at beskadige regulatoren permanent.
5. Spring ikke over filterkondensatorer fra skemaerne, dette vil skade dig Arduino.
6. Overbelast ikke transformeren mere end 3A, stop, når du hører en hvæsende lyd fra transformeren. Det er godt at arbejde mellem 0 - 2,5A.
7. Kontroller output fra din 7812, før du slutter den til din Arduino, kontroller for overophedning under første prøveperiode. Hvis der sker opvarmning, betyder det, at din Arduino bruger mere strøm, reducer LCD-baggrundsbelysningen for at løse dette.
Opgrader:
Den regulerede strømforsyning (RPS), der er angivet ovenfor, har få problemer med nøjagtigheden på grund af støj i udgangssignalet. Denne type støj er almindelig i tilfælde, hvor en ADC anvendes, en enkel løsning på det er at bruge et lavpasfilter som RC-filter. Da vores cirkulerede prikplade har både vekselstrøm og jævnstrøm i sine spor, vil støj være høj end for andre kredsløb. Derfor bruges en værdi på R = 5.2K og C = 100uf til at filtrere støj i vores signal ud.
Også en strømføler ACS712 føjes til vores kredsløb for at måle RPS's udgangsstrøm. Nedenstående skematisk viser, hvordan man forbinder sensoren til Arduino-kortet.
Den nye video viser, hvordan nøjagtigheden er forbedret: