ССД

Вольт ампер метр на Arduino мини часть 1,2

Автор:DmitriyN.

Мар 31, 2014 #arduino (brand), #arduino (computing platform), #arduino robot, #arduino uno, #arduino датчики, #arduino модули, #DIY, #electronics, #galaxy, #PWM, #амперметр, #ардуино, #ардуино для начинающих, #ардуино купить, #ардуино проекты, #Вольт ампер метр на Arduino мини 1, #вольтметр, #микросхема, #начинающий радиолюбитель, #основы электроники, #программирование, #радиолюбитель, #радиоэлектроника, #своими руками, #умный дом., #уроки, #электроника

Найдена интересная схема хоть и старая, и код там ограменный но плюс такого измерителя на ардуинке найдут те кто не разу нечего подобного не собирал. Так как скетч проливается без заморочки с библиотеками и деталей там толком нет. Я решил по практиковаться и собрать подобную схему для дела, чтобы видеть какая мощность прилетает на панели для испытаний контроллеров. 

И так первоисточник:  http://rexpirando.blogspot.ru/2011/01/volt-amperimetro-com-arduino-parte-1.html

Автор : Renato

Дополнительная ссылка на схему принципиальную : http://rexpirando.blogspot.ru/2011/01/volt-amperimetro-com-arduino-parte.html

Схемы :

2

1

Что вам понадобится:

  • 1 —  Arduino — любая;
  • Монтажная плата — у меня их ушло две.
  • 1 — Дисплей 1602A (16×2 с подсветкой);
  • 1 — зуммер — не обязательно;
  • 2  — переходники клемники двойной;
  • 3  —  (кнопки);
  • 1  — Потенциометр 10k;
  • 6 — резисторы 10k;
  • 2 — резисторы 100k;
  • 1 — резистор 100R;
  • 1 — резистор 10R;
  • 1 — резистор 0.47R с 5W власти — я ставил на 10W -25W сопротивлением от 0.10 ом до 1 Ом — все работает —  с обычными шунтами не получилось!

Скетч к сожалению нет возможности выложить на этом компьютере, так что придется выложить весь код :

//version
#define NAME "Arduino Ammeter"
#define VERSION "0.9"

//debug flag (avoid enabling. it makes your device slower)
//#define DEBUG

//pins
const int PIN_BACKLIGHT = 7;
const int PIN_BUZZER = 3;
const int PIN_VOLTAGE = 0;
const int PIN_CURRENT = 1;
const int PIN_BUTTON_UP = 6;
const int PIN_BUTTON_SETUP = 5;
const int PIN_BUTTON_DOWN = 4;

// includes
#include <LiquidCrystal.h>
#include <EEPROM.h>

// initialize the library with the numbers of the interface pins
LiquidCrystal lcd(13, 12, 11, 10, 9, 8);

//variables
//voltage
int VOLTAGE_CURRENT;
int VOLTAGE_LAST=99999;
unsigned long VOLTAGE_MILLIS;
float VOLTAGE_CALCULATED;
float VOLTAGE_MAP = 50; //default voltage map... calibration needed
//current
int CURRENT_CURRENT;
int CURRENT_LAST=99999;
unsigned long CURRENT_MILLIS;
float CURRENT_CALCULATED;
float CURRENT_MAP = 10; //default current map... calibration needed 
//buttons
boolean BUTTON_PRESSED = false;
unsigned long BUTTON_MILLIS = false;
byte BUTTON_LAST;
boolean SETUP_MODE = false;
byte SETUP_ITEM;
boolean SETUP_DELAYBEEP;
//...
unsigned long MILLIS;
unsigned long SETUP_BLINKMILLIS;
boolean SETUP_BLINKSTATE;

//parameters
const int SENSOR_INTERVAL = 500;
const int BUTTON_HOLDTIME = 2000;
const int SETUP_MAXITEMS = 2;
const int SETUP_BLINKINTERVAL = 300;
const byte EEPROM_VALIDATOR = 73; //random number
const float VOLTAGE_STEP = 0.1;
const float CURRENT_STEP = 0.1;

//configuration
const byte EEPROM_CONFIGADDRESS = 0;
struct config_t
{
  byte Validator;
  /////////////////////
  float VOLTAGE_MAP;
  float CURRENT_MAP;
  /////////////////////
  byte ValidatorX2;
} EEPROM_DATA;

void setup() {
  //configure pins
  pinMode(PIN_BACKLIGHT, OUTPUT);
  pinMode(PIN_BUZZER, OUTPUT);
  pinMode(PIN_VOLTAGE, INPUT);
  pinMode(PIN_CURRENT, INPUT);
  pinMode(PIN_BUTTON_UP, INPUT);
  pinMode(PIN_BUTTON_SETUP, INPUT);
  pinMode(PIN_BUTTON_DOWN, INPUT);

  //set up LCD
  lcd.begin(16, 2);

  //initial message  
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print(NAME);
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Version ");
  lcd.print(VERSION);

  //lights up
  digitalWrite(PIN_BACKLIGHT, HIGH);

#ifdef DEBUG
  delay(2000);
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Debug enabled!  ");
  lcd.print(VERSION);

  Serial.begin(9600);
  Serial.println("============================");
  Serial.println(NAME);
  Serial.println("Version ");
  Serial.println(VERSION);
  Serial.println("============================");
  Serial.println("Debug messages:");
  Serial.println("----------------------------");
#endif

  //try to load the configuration
  loadConfiguration();

  //show initial message for a while then clear and beep
  delay(2000);
  lcd.clear();
  showLabels();

  //beep
  beepStart();
}

void loop() {
  processButtons();

  MILLIS = millis();

  if ( (MILLIS - VOLTAGE_MILLIS) >= SENSOR_INTERVAL )
  {
    readVoltage();

    if (!SETUP_MODE || SETUP_ITEM!=1) {
      showVoltage();
    }

    VOLTAGE_MILLIS = MILLIS;
  }

  if ( (MILLIS - CURRENT_MILLIS) >= SENSOR_INTERVAL )
  {
    readCurrent();

    if (!SETUP_MODE || SETUP_ITEM!=2) {
      showCURRENT();
    }

    CURRENT_MILLIS = MILLIS;
  }

  if (SETUP_MODE)
  {
    if ( (MILLIS - SETUP_BLINKMILLIS) >= SETUP_BLINKINTERVAL )
    {
      if (SETUP_BLINKSTATE)
      {
        if (SETUP_ITEM==1)
          showVoltage();
        else if (SETUP_ITEM==2)
          showCURRENT();

        SETUP_BLINKSTATE = false;
      } else {
        if (SETUP_ITEM==1)
          hideVoltage();
        else if (SETUP_ITEM==2)
          hideCURRENT();        

        SETUP_BLINKSTATE = true;
      }

      SETUP_BLINKMILLIS = MILLIS;
    }
  }
}

void processButtons()
{
  if (digitalRead(PIN_BUTTON_UP) == HIGH)
  {
    if (!BUTTON_PRESSED)
    {
#ifdef DEBUG  
      showDebug("Pressed UP");
#endif

      BUTTON_LAST = PIN_BUTTON_UP;
      BUTTON_PRESSED = true;
    }
  }
  else if (digitalRead(PIN_BUTTON_SETUP) == HIGH)
  {
    if (!BUTTON_PRESSED)
    {
#ifdef DEBUG  
      showDebug("Pressed SETUP");
#endif

      beepButton();
      BUTTON_LAST = PIN_BUTTON_SETUP;
      BUTTON_MILLIS = millis();
      BUTTON_PRESSED = true;
      SETUP_DELAYBEEP = false;
    } else {
      if ((millis() - BUTTON_MILLIS) > BUTTON_HOLDTIME)
        if (!SETUP_DELAYBEEP)
        {
          beepButton();
          SETUP_DELAYBEEP = true;
        }

    }
  }
  else if (digitalRead(PIN_BUTTON_DOWN) == HIGH)
  {
    if (!BUTTON_PRESSED)
    {
#ifdef DEBUG  
      showDebug("Pressed DOWN");
#endif 

      BUTTON_LAST = PIN_BUTTON_DOWN;
      BUTTON_PRESSED = true;

    }
  }
  else 
  {
    if (BUTTON_PRESSED) {
      if (BUTTON_LAST == PIN_BUTTON_SETUP)
      {
#ifdef DEBUG  
        showDebug("Released SETUP");
#endif

        if (!SETUP_MODE && (millis() - BUTTON_MILLIS) > BUTTON_HOLDTIME) {
#ifdef DEBUG  
          showDebug("Entered setup mode!");
#endif

          lcd.setCursor(0, 1);
          lcd.print("   Setup Mode   ");
          SETUP_MODE = true;
          SETUP_ITEM = 1;
        } 
        else {
          if (SETUP_ITEM == SETUP_MAXITEMS) {
#ifdef DEBUG  
          showDebug("Exited setup mode!");
#endif

            showLabels();
            SETUP_MODE = false;
            SETUP_ITEM = 0;
            saveConfiguration();
          } 
          else {
            SETUP_ITEM++;
          }

          showVoltage();
          showCURRENT();
        }
      } 
      else if (BUTTON_LAST == PIN_BUTTON_UP) {
#ifdef DEBUG  
        showDebug("Released UP");
#endif

        if (SETUP_MODE) {
          beepButton();

          if (SETUP_ITEM==1) { //voltage
            VOLTAGE_MAP+=VOLTAGE_STEP;
            readVoltage();

#ifdef DEBUG  
            startDebug("New VOLTAGE_MAP: ");
            Serial.println(VOLTAGE_MAP,6);
#endif
          } else if (SETUP_ITEM==2) { //current
            CURRENT_MAP+=CURRENT_STEP;
            readCurrent();

#ifdef DEBUG  
            startDebug("New CURRENT_MAP: ");
            Serial.println(CURRENT_MAP,6);
#endif
          }
        }
      } 
      else if (BUTTON_LAST == PIN_BUTTON_DOWN) {
#ifdef DEBUG  
        showDebug("Released DOWN");
#endif

        if (SETUP_MODE) {
          beepButton();

          if (SETUP_ITEM==1) { //voltage
            VOLTAGE_MAP-=VOLTAGE_STEP;
            readVoltage();

#ifdef DEBUG  
            startDebug("New VOLTAGE_MAP: ");
            Serial.println(VOLTAGE_MAP,6);
#endif
          } else if (SETUP_ITEM==2) { //current
            CURRENT_MAP-=CURRENT_STEP;
            readCurrent();

#ifdef DEBUG  
            startDebug("New CURRENT_MAP: ");
            Serial.println(CURRENT_MAP,6);
#endif
          }
        }
      }

      BUTTON_PRESSED = false;
    }
  }
}

#ifdef DEBUG  
void showDebug(char* Message)
{
  Serial.print(millis());
  Serial.print(": ");
  Serial.println(Message);
}

void startDebug(char* Message)
{
  Serial.print(millis());
  Serial.print(": ");
  Serial.print(Message);
}
#endif

void showLabels()
{
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Volts       Amps");
}

void showVoltage()
{
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print(VOLTAGE_CALCULATED, 2);
    lcd.print(" V");

    if (VOLTAGE_CALCULATED<10)
      lcd.print(" ");
}

void hideVoltage()
{
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("       ");
}

void showCURRENT()
{
    lcd.setCursor(9, 0);

    if (CURRENT_CALCULATED<10)
      lcd.print(" ");

    lcd.print(CURRENT_CALCULATED, 2);
    lcd.print(" A");
}

void hideCURRENT()
{
    lcd.setCursor(9, 0);
    lcd.print("       ");
}

void beepStart()
{
  for (int i=0; i<300; i++) {
    digitalWrite(PIN_BUZZER, HIGH);
    delayMicroseconds(200);
    digitalWrite(PIN_BUZZER, LOW);
    delayMicroseconds(200);
  } 
}

void beepButton()
{
  for (int i=0; i<20; i++) {
    digitalWrite(PIN_BUZZER, HIGH);
    delayMicroseconds(700);
    digitalWrite(PIN_BUZZER, LOW);
    delayMicroseconds(700);
  } 
}

void readVoltage()
{
  VOLTAGE_CURRENT = analogRead(PIN_VOLTAGE);
  if ( VOLTAGE_CURRENT != VOLTAGE_LAST || SETUP_MODE ) {
    VOLTAGE_LAST = VOLTAGE_CURRENT;
    VOLTAGE_CALCULATED = fmap(VOLTAGE_CURRENT, 0, 1023, 0.0, VOLTAGE_MAP);

#ifdef DEBUG  
    if (!SETUP_MODE)
    {
      startDebug("New voltage: ");
      Serial.print(VOLTAGE_CALCULATED);
      Serial.println("V");
    }
#endif
  }
}

void readCurrent()
{
  CURRENT_CURRENT = analogRead(PIN_CURRENT);
  if ( CURRENT_CURRENT != CURRENT_LAST || SETUP_MODE ) {
    CURRENT_LAST = CURRENT_CURRENT;
    CURRENT_CALCULATED = fmap(CURRENT_CURRENT, 0, 1023, 0.0, CURRENT_MAP);

#ifdef DEBUG
    if (!SETUP_MODE)
    {
      startDebug("New current: ");
      Serial.print(CURRENT_CALCULATED);
      Serial.println("A");
    }
#endif
  }
}

float fmap(float x, float in_min, float in_max, float out_min, float out_max)
{
  return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min;
}

int EEPROM_writeConf()
{
    byte Address = EEPROM_CONFIGADDRESS;

    const byte* p = (const byte*)(const void*)&EEPROM_DATA;
    int i;
    for (i = 0; i < sizeof(EEPROM_DATA); i++)
      EEPROM.write(Address++, *p++);
    return i;
}

int EEPROM_readConf()
{
    byte Address = EEPROM_CONFIGADDRESS;

    byte* p = (byte*)(void*)&EEPROM_DATA;
    int i;
    for (i = 0; i < sizeof(EEPROM_DATA); i++)
      *p++ = EEPROM.read(Address++);
    return i;
}

void loadConfiguration()
{
  //read data from eeprom
  EEPROM_readConf();

  //verify validators
  if (EEPROM_DATA.Validator == EEPROM_VALIDATOR && EEPROM_DATA.ValidatorX2 == EEPROM_VALIDATOR*2)
  {
    //copy data
    VOLTAGE_MAP = EEPROM_DATA.VOLTAGE_MAP;
    CURRENT_MAP = EEPROM_DATA.CURRENT_MAP;

#ifdef DEBUG
    showDebug("Configuration loaded from EEPROM!");
    startDebug("   VOLTAGE_MAP: ");
    Serial.println(VOLTAGE_MAP,6);
    startDebug("   CURRENT_MAP: ");
    Serial.println(CURRENT_MAP,6);
#endif
  } else {
#ifdef DEBUG
    showDebug("Configuration NOT loaded from EEPROM!");
#endif    
  }
}

void saveConfiguration()
{
  if ( EEPROM_DATA.VOLTAGE_MAP != VOLTAGE_MAP ||
       EEPROM_DATA.CURRENT_MAP != CURRENT_MAP
  ) {
    //copy validators
    EEPROM_DATA.Validator = EEPROM_VALIDATOR;
    EEPROM_DATA.ValidatorX2 = EEPROM_VALIDATOR*2;

    //copy data
    EEPROM_DATA.VOLTAGE_MAP = VOLTAGE_MAP;
    EEPROM_DATA.CURRENT_MAP = CURRENT_MAP;

    //save data to eeprom
    EEPROM_writeConf();

#ifdef DEBUG
    showDebug("Configuration saved!");
#endif
  } else {
#ifdef DEBUG
    showDebug("Configuration not changed!");
#endif 
  }
}

//********************************************************* Конец.

НУ и первое видео :

От себя хочу добавить питание я беру от солнечной батареи через 7805 + радиатор, на тесте 3 дня полет нормальный не чего не сгорело, токи до 2х Ампер. После сборки калибровка происходит как на видео основном, нажимаем кнопку меню и можем поправить показания тока и напряжения. Самое главное правильно собрать схему немного поправил чтобы меньше было путаницы + есть ссылки на оригинал статьи.

После наблюдения через какое-то время значения сильно уплывают это связано с тем что нужно все таки подключатся к питанию от АКБ а не от солнечной батареи! Греется резистор шунта от чего значения тоже немного уплывают.

Ну а так же решил заснять небольшое видео уже в работе после развязки вольт ампер метра от внешнего питания, и запитки от самой системы. Запитывается вся система от Солнечной батареи. Потребление платы пока что составляет около 50 мА до 100 мА это связано с разогревом стабилизатора, чтобы уменьшить потери и увеличить получаемую мощность и уменьшить нагрев, можно решить добавкой RC цепочки до входа стабилизатора и С после стабилизатора, и схема будет потреблять не более 45мА. Себестоимость такого устройства примерно 300 рублей — это дороговато, так как за такие деньги можно приобрести Вольт ампер метр с шунтом, но только с лед матрицей. Так что данная схема чисто для фанатиков, или же для любителей ЛСД дисплеев. Ну это мое личное мнение! Ну и конечный результат :

Автор: DmitriyN.

Администратор проектов Peling

Похожая запись

Альтернативная Энергия Солнечные батареи ССД
Преимущество малого количества солнечных панелей от большого на ту же самую мощность
Мар 22, 2024 DmitriyN.
Грид инвертор ССД
Как точно повесить инвертор и какие автоматы я использую под солнечный грид 1200 ватт
Фев 4, 2024 DmitriyN.
Грид инвертор ССД
Произвел монтаж новых проводов для сетевого грид инвертора
Фев 4, 2024 DmitriyN.
12 комментариев к «Вольт ампер метр на Arduino мини часть 1,2»

  1. а меню можно на камеру полистать и поподробнее рассказать о калибровке?

    Ответить

  4. Ясно понятно … ну буду востанавливать схему по цв. фото макетки … хочу собрать отдельно на АТМЕге328

    Ответить

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

You missed

авто/мото/электро
LED авто/мото/электро
АКБ Поделки /обзоры
Грид инвертор