- Необходими материали:
- Как работи:
- Свързване на LCD с Arduino към ниво на напрежение на дисплея:
- Сграда 0-24v 3A променлива верига за захранване:
- Точка, която трябва да се има предвид:
- Подобряване на:
Обикновено батериите се използват за захранване на електронната схема и проектите, тъй като са лесно достъпни и могат лесно да бъдат свързани. Но те се източиха бързо и тогава се нуждаем от нови батерии, също така тези батерии не могат да осигурят голям ток за задвижване на мощен двигател. За да решим тези проблеми, днес ние проектираме наше собствено променливо захранване, което ще осигури регулирано постояннотоково напрежение от 0 до 24v с максимален ток до 3 ампера.
За повечето от нашите сензори и двигатели ние използваме нива на напрежение като 3.3V, 5V или 12V. Но докато сензорите изискват ток в милиампера, двигатели като серво мотори или PMDC двигатели, които работят на 12V или повече, изискват висок ток. Така че ние изграждаме тук Регулираното захранване на 3A ток с променливо напрежение между 0 и 24v. На практика обаче получихме до 22.2v изход.
Тук нивото на напрежението се контролира с помощта на потенциометър и стойността на напрежението се показва на дисплея с течни кристали (LCD), който ще се управлява от Arduino Nano. Вижте и нашите предишни схеми за захранване:
Необходими материали:
- Трансформатор - 24V 3A
- Дъска с точки
- LM338K Регулатор на високо напрежение
- Диоден мост 10А
- Arduino Nano
- LCD 16 * 2
- Резистор 1k и 220 ома
- Кондензатор 0.1uF и 0.001uF
- 7812 Регулатор на напрежение
- 5K променлив пот (радио пот)
- Berg стик (женски)
- Клемен блок
Как работи:
А регулация Захранване (RPS) е тази, която превръща вашия мрежов променлив в постоянен ток и да го регулира, за да ни се изисква ниво на напрежение. Нашият RPS използва 24V 3A понижаващ трансформатор, който се коригира в DC чрез диоден мост. Това постояннотоково напрежение се регулира до необходимото ни ниво с помощта на LM338K и се контролира с помощта на потенциометър. В Arduino и LCD се захранва от малък ток Напрежение регулатор IC като 7812. Ще обясня стъпка по стъпка верига докато вървим по нашия проект.
Свързване на LCD с Arduino към ниво на напрежение на дисплея:
Нека започнем с LCD дисплея. Ако сте запознати с взаимодействието на LCD с Arduino, можете да пропуснете тази част и да преминете директно към следващия раздел и ако сте нов за Arduino и LCD, това няма да е проблем, тъй като ще ви насоча с кодове и връзки. Arduino е комплект за микроконтролер, задвижван от ATMEL, който ще ви помогне лесно при изграждането на проекти. Налични са много варианти, но ние използваме Arduino Nano, тъй като той е компактен и лесен за използване на точка
Много хора са се сблъсквали с проблеми при свързването на LCD с Arduino, затова първо опитваме това, за да не развали проекта ни в последната минута. Използвах следното, за да започна с:
Тази Dot платка ще се използва за цялата ни схема, препоръчително е да се използва женска пръчка berg, за да се фиксира Arduino Nano, за да може да се използва повторно по-късно. Можете също така да проверите работата с помощта на макет (Препоръчва се за начинаещи), преди да продължим с нашата Dot дъска. Има едно хубаво ръководство от AdaFruit за LCD, можете да го проверите. Схемите за Arduino и LCD са дадени по-долу. Arduino UNO се използва тук за схеми, но за да не се притеснявате, Arduino NANO и UNO имат еднакви пиноти и работят еднакво.
След като свързването свърши, можете да качите долу кода директно, за да проверите дали LCD работи. Заглавният файл за LCD е даден от Arduino по подразбиране, не използвайте явни заглавки, тъй като те обикновено дават грешки.
#include
Това трябва да накара вашия LCD да заработи, но ако все още имате проблеми, опитайте следното:
1. Проверете дефиницията на щифтовете си в програмата.
2. Директно заземете 3-ия щифт (VEE) и 5-ия щифт (RW) на вашия LCD.
3. Уверете се, че LCD щифтовете са поставени в правилния ред, някои LCD имат своите щифтове е друга посока.
След като програмата заработи, тя трябва да изглежда така. Ако имате някакви проблеми, уведомете ни чрез коментари. Засега използвах мини USB кабела за захранване на Arduino, но по-късно ще го захранваме с помощта на регулатор на напрежение. Припоих ги към таблото така
Нашата цел е да направим този RPS лесен за използване и също така да запазим разходите възможно най-ниски, следователно аз съм го сглобил на точка, но ако можете да предложите печатни платки (PCB), ще бъде чудесно, тъй като имаме работа с високи токове.
Сграда 0-24v 3A променлива верига за захранване:
Сега, когато нашият дисплей е готов, нека започнем с другите вериги. Отсега е препоръчително да се действа с повишено внимание, тъй като имаме работа директно с променливотоково захранване и висок ток. Проверявайте за непрекъснатост с помощта на мултицет всеки път, преди да захранвате веригата.
Трансформаторът, който използваме, е 24V 3A трансформатор, това ще намали напрежението ни (220V в Индия) до 24V и ние директно го даваме на нашия мостов токоизправител. Мостовият токоизправител трябва да ви даде (корен 2 пъти входното напрежение) 33.9V, но не се изненадвайте, ако получите около 27 - 30 волта. Това се дължи на спада на напрежението на всеки диод в нашия мостов токоизправител. След като достигнем този етап, ние ще го запоим на нашата точкова платка и ще проверим изхода си и ще използваме терминален блок, така че да го използваме като нерегулиран постоянен източник, ако е необходимо.
Сега нека контролираме изходното напрежение, като използваме регулатор с висок ток като LM338K, който ще се предлага най-вече в метален корпус, тъй като трябва да произвежда висок ток. Схемите за регулатор на променливо напрежение са показани по-долу.
Стойността на R1 и R2 трябва да се изчисли, като се използват горните формули, за да се определи изходното напрежение. Можете също така да изчислите стойностите на резистора, като използвате този резисторен калкулатор LM317. В нашия случай получаваме R1 да бъде 110 ома и R2 като 5K (POT).
След като нашата Регулирана продукция е готова, просто трябва да включим Arduino, за да направим това, ще използваме 7812 IC, тъй като Arduino ще консумира само по-малко ток. Входното напрежение от 7812 е нашият ректифициран 24v DC изход от токоизправителя. Изходът на регулираното 12V DC се дава на щифта Vin на Arduino Nano. Не използвайте 7805, тъй като максималното входно напрежение от 7805 е само 24V, докато 7812 може да издържи до 24V. Също така за 7812 се изисква радиатор, тъй като диференциалното напрежение е много високо.
Цялата верига на това променливо захранване е показана по-долу,
Следвайте схемите и запойте съответно компонентите си. Както е показано в схемите, променливото напрежение от 1,5 до 24V се преобразува в 0-4,5V чрез използване на потенциална разделителна верига, тъй като нашият Arduino може да чете напрежения само от 0-5. Това променливо напрежение е свързано към щифт A0, чрез който се измерва изходното напрежение на RPS. Окончателният код за Arduino Nano е даден по-долу в раздела за кодове. Също така проверете демонстрационното видео в края.
След като работата по запояване приключи и кодът бъде качен в Arduino, нашето регулирано захранване е готово за употреба. Можем да използваме всяко натоварване, което работи от 1,5 до 22V с ток до 3A.
Точка, която трябва да се има предвид:
1. Бъдете внимателни, докато запоявате връзките, всяко несъответствие или невнимание лесно ще изпържат компонентите ви.
2. Обикновените спойки може да не са в състояние да издържат на 3А, това в крайна сметка ще доведе до разтопяване на спойката ви и ще доведе до късо съединение. Използвайте дебели медни проводници или използвайте повече олово, докато свързвате силните токови писти, както е показано на снимката.
3. Всяко късо съединение или слабо запояване лесно ще изгорят вашите намотки на трансформатора; следователно проверете за непрекъснатост, преди да включите веригата. За допълнителна безопасност може да се използва MCB или предпазител на входната страна.
4. Регулаторите на напрежение с високо напрежение се предлагат най-вече в метални опаковки, докато докато ги използвате на табло, не поставяйте компоненти близо до тях, тъй като тялото им действа като изход на изправеното напрежение, което ще доведе до вълни
Също така не споявайте проводника към металната кутия, вместо това използвайте малък винт, както е показано на снимката, дадена по-долу. Припоите не се придържат към тялото му и нагряването води до трайно увреждане на регулатора.
5. Не пропускайте филтърни кондензатори от схемите, това ще ви повреди Arduino.
6. Не претоварвайте трансформатора повече от 3А, спрете, когато чуете съскащ шум от трансформатора. Добре е да работите между диапазоните от 0 - 2.5A.
7. Проверете изхода на вашия 7812, преди да го свържете с вашия Arduino, проверете за прегряване по време на първото изпитание. Ако възникне отопление, това означава, че вашият Arduino консумира повече ток, намалете подсветката на LCD, за да разрешите това.
Подобряване на:
Регулираното захранване (RPS), което е публикувано по-горе, има малко проблеми с точността поради шума, присъстващ в изходния сигнал. Този тип шум е често срещан в случаите, когато се използва ADC, просто решение за него е използването на нискочестотен филтър като RC филтър. Тъй като нашата платка с кръгови точки има както AC, така и DC в своите пътеки, шумът ще бъде по-висок от този на другите вериги. Следователно стойност за R = 5.2K и C = 100uf се използва за филтриране на шума в нашия сигнал.
Също така към нашата схема е добавен токов сензор ACS712 за измерване на изходния ток на RPS. Схизматичният по-долу показва как да свържете сензора към платката Arduino.
Новото видео показва как се е подобрила точността: