デジタル Arduino 電流計:自宅で独自の電流計を作成する方法
電流計/アンプ メーター (アンペア メーターの略) は、回路内の電流を測定するために使用できるデバイスです。デジタル Arduino 電流計 (A) は、電流の流れの測定単位であり、これが電流計の名前の由来です。電流計と呼ぶ人もいます。
Arduino マイクロコントローラおよびマイクロプロセッサ ボードを使用すると、多数のプロジェクトにアクセスできます。たとえば、独自の電流計を作成できます。再利用可能であるため、着手するのに最適なプロジェクトです。したがって、次のガイドでは、電流を測定する独自の Arduino 電流計を作成する方法を紹介します。
独自の DIY Arduino アンプ メーターを作成する方法
電気メーターで作業する電気技師
このガイドの目標は、簡単に理解できるようにし、リソースをできるだけ少なくすることです。次のプロジェクトを構築するのに、熟練したエンジニアである必要はありません。
必要なコンポーネント:
- Arduino 互換 128×32 OLED LCD ディスプレイ
- INA219 電流センサーブレイクアウト
- Arduino Pro Mini Rev 5 (5 ボルト)
- CH340 プログラマー
- 9V 電池ボックス (電池付き)
- JST PH 2 ピン ケーブル – メス コネクタ
- JST 直角コネクタ
- ミニ小型マイナス ドライバー
- Arduino 用 6 ピン直角ヘッダー
- はんだごて
- 24 SWG 錫メッキ銅線 500g ヒューズ線 18 AMP 0.56MM
- ミニプライヤー
- ワイヤーカッター
- 粘着フォーム パッド
- 4 ピン メス - メス ジャンパー ケーブル
Arduino アンプ メーター ハードウェア構成
電気メーター
準備
Arduino ベースのアンプ メーターの組み立てを開始する前に、適切な機器とツールがあることを確認する必要があります。 Arduino Amp Meter は 3 つの主要部分で構成されます。これには、現在の読み取り値を出力する 128×32 OLED ディスプレイが含まれます。 INA219 電流センサーは電流値または電圧値を測定し、Arduino Mini はすべてを計算、処理、および接続します。
Arduino Mini には、側面に 2 列のピンがあります。 Arduino Mini の I2C プロトコルを使用して、INA219 電流センサーを接続する必要があります。
アナログ マルチメーター
Arduino Mini Pro 328P Rev 5 ボードまたはレプリカを使用していることを確認してください。見つからない場合は、使用しているバージョンに A4 および A5 ピンがあることを確認する必要があります。
Arduino Pro Mini のピンが、INA219 センサーと OLED ディスプレイ モジュールのピンと一列に並んでいることがわかります。これは、適切なハードウェアを使用していることを前提としています。
INA219 センサーの VCC および GND ピンは、Arduino Pro Mini の VCC および GND ピンに接続されます。 SDA は A4 ピンに接続され、SEL は A 5 ピンに接続されます。単純化すると、次のようになります。
1. INA219 VCC -> Arduino Pro Mini VCC
2. INA219 GND -> Arduino Pro ミニ GND
3. INA219 SDA -> Arduino Pro Mini A4
4. INA219 SEL -> Arduino Pro Mini A5
これは OLED ディスプレイでも同様に機能します:
1. OLED ディスプレイ VCC -> Arduino Pro Mini VCC
2. OLED ディスプレイ GND -> Arduino Pro Mini GND
3. OLED ディスプレイ SDA -> Arduino Pro Mini A4
4. OLED ディスプレイ SEL -> Arduino Pro Mini A5
これらのピンが一致して整列していることを確認したら、アンプ メーターの作成を開始できます。
説明
1.はんだごて/ガンを使用して、INA219 センサー モジュールと OLED ディスプレイ モジュールの両方からピンを取り外します。
プラスチック製のキャップやカバーがある場合は、マイナス ドライバーを使用して取り外す必要があります
ピンの裏側を1本ずつ熱し、振り落とします
2. SWG 錫メッキ銅ロールから長さ 40 mm のワイヤーを 4 本切ります
3.ワイヤをOLEDディスプレイモジュールに接続してはんだ付けし、以前に取り外したピンを交換します
4. OLED ディスプレイ モジュールからはんだ付けしたばかりのワイヤを使用して、Arduino Pro Mini のピンに接続します。
準備セクションで提供した説明に従ってピンを配置します
正しく行うと、サンドイッチのように見えるはずです
ワイヤーが接触しないように注意してください - ドライバーを使ってワイヤーの間にスペースを作ります
5. ワイヤーを Arduino Pro Mini にはんだ付けしますが、短く切らないでください。INA219 センサー モジュールに接続する必要があります。
まだ行っていない場合は、OLED ボード上のワイヤを短くすることができます
6. Arduino Pro Mini のピンを一致させ、ワイヤを使用して INA219 センサー モジュールに接続します
ワイヤーが接触していないことを確認してください - ドライバーを使ってこじ開けることができます
ワイヤを INA219 センサーにはんだ付けします。
7.セットアップを整えるために各ワイヤーを必ず切断してください
直角の 6 ピン ヘッダーを Arduino に接続し、はんだ付けします
8. Arduino にコードをアップロードするために必要です
ヘッダーをはんだ付けするには、OLED ディスプレイ モジュールを押し上げる必要があります。これを行うときは注意してください。
JST-PH 2 メス ピン コネクタをバッテリー ボックス ワイヤに接続します
JST直角コネクタをArduino Pro-Miniに接続してはんだ付けします
赤線 (ライブ) は RAW ピンに接続され、黒線 (ニュートラル) は GND に接続されます – 配線と半田付けを適切に行ってください
Arduino Pro-mini から CH340 プログラマーに 4 ピン メス - メス ジャンパー ケーブルを接続します
CH340 プログラマーをコンピューターの USB ポートに接続します
Arduino電流計のプログラミングについては、このガイドのソフトウェア構成セクションを参照してください
Arduino Pro Mini のプログラミングが完了したら、センサー モジュールに回路を接続して、OLED ディスプレイから読み取り値を取得できるようになります。 USB 経由で CH340 プログラマーを使用するか、9V バッテリーパックを使用して、電流計全体に電力を供給することができます。
Arduino アンプ メーター ソフトウェア構成
Arduino Pro Mini と OLED ディスプレイ画面をプログラムする必要があります。このセクションの手順に進む前に、互換性のあるデバイスで Arduino IDE を使用したプログラミングがどのように機能するかについての基本的な理解が必要です。このセクションでは、Arduino Pro Mini の各パーツのスケッチを含めました。
OLED 128×32 コード
1. #include
2. #include
3. #include
4. #include
UEG2_SSD1306_128x32_UNIVISION_F_HW_12C ueg2 (USG2_RO);
ボイドセットアップ (ボイド) {
u8g2.begin();
ina219.begin();
}
ボイド ループ (ボイド) {
u8g2.clearBuffer(); // 内部メモリをクリアします
u8g2.setFont (u8g2_font_logi303032_tr); // 適切なフォントを選択
u8g2.setCursor(0, 32);
u8g2.print(ミリス());
u8g2.sendBuffer(); // 内部メモリをディスプレイに転送
遅延(200);
}
INA219 コード
1. #include
2. #include
Adafruit_INA219 ina219;
ボイド設定 (ボイド)
{
uint32_t 現在の周波数:
Serial.begin(115200);
Serial.println(「こんにちは!」);
Serial.println(“INA219で電圧と電流を測定中…”);
ina219.begin();
}
ボイド ループ (ボイド)
{
1. フロート シャント電圧 =0;
2.フロートバス電圧 – 0;
3. float current_mA =0;
4. フロート負荷電圧 =0;
シャント電圧 – ina219.getShuntVoltage_mV();
バス電圧 =ina219.getBusVoltage_V();
current_mA =ina219.getCurrent_mA();
負荷電圧 – バス電圧 + (シャント電圧 / 1000);
Serial.print(“バス電圧:“);
Serial.print (バス電圧);
Serial.println(“V”);
Serial.print(“シャント電圧:“);
Serial.print (シャント電圧);
Serial.println(" ");
Serial.print(“負荷電圧:“);
Serial.print(負荷電圧);
Serial.println(" ");
Serial.print(“現在:“);
Serial.print(current_mA);
Serial.println("mA");
Serial.println(""):
遅延(2000);
}
*注意:INA219 コード GetCurrent のスケッチに名前を付ける必要があります。
結論
このプロジェクトのハードウェアとソフトウェアを構成したら、センサー モジュールを使用して、単純な回路からの電流の流れを測定できるようになります。ご覧のとおり、これは非常に単純なプロジェクトです。完了するのにそれほど時間はかかりません。初心者や愛好家に最適です。さらに、このプロジェクトを電圧センサーとして機能するように転用したり、他のプロジェクトで電流の流れを測定するためのツールとして使用したりすることもできます。どのような決定を下すにせよ、このガイドを楽しんで読んでいただければ幸いです。いつも読んでいただきありがとうございます。
産業技術