Arduinoとスマートフォンを使用したDIY電圧計

このプロジェクトについて

デモンストレーション

Arduinoを初めて使用する場合は、初心者向けのArduinoチュートリアルを開始できます。

仕組み

Arduinoアナログ入力ピンを使用して電圧を測定できます。ただし、測定可能な最大電圧は5Vです。

測定可能な電圧を上げるには、分圧器を使用する必要があります

理論

V_measure =（R1 + R2）/ R2 * V_in

比率 = （R1 + R2）/ R2

=> V_measure =比率* V_in

R1 =10 * R2を選択すると、次のようになります。

V_measure =11 * V_in

許容V_inの最大値は5Vであるため=>測定可能な電圧の最大値は 55V

Arduinoに損傷を与える可能性のある、Arduinoのピンを流れる電流を制限するには、できるだけ大きな抵抗値を選択する必要があります。

R1 =1 Mohm、R2 =100Kohm を選択します

実際

あり 実際にはいくつかの問題があります

• R1とR2の値にエラーがあります。エラーにより、 V_measure のエラーが発生します
• Arduinoの電源が不安定な場合があります。アナログ入力のV_REFが不安定になります。したがって、 V_in。の計算でエラーが発生します。 => V_measure の計算でエラーが発生します

これらの問題は、キャリブレーション部分で解決されます

キャリブレーション

1。 の実際の値を測定します （R1 + R2）/ R2

比率を取得するには、これを1回だけ実行する必要があります

以下の画像としての配線：

ratio =（R1 + R2）/ R2 =V_measure / V_in =A1_read_value / A0_read_value

ratio =A1_read_value / A0_read_value

このキャリブレーションのコード=>コード部分のResisterCalibration.inoを参照

2。電源の不安定性

電源が不安定になると、アナログピンの電圧リファレンスが不安定になります。電圧計算で間違った測定値が発生します。

これを解決するには、電圧リファレンスを頻繁に測定する必要があります。

電圧リファレンスを測定する方法は？

3.3VをピンA1に接続します

電圧リファレンスは、A1の値に基づいて間接的に測定されます。

V_reference =1023 * 3.3 / A1_value

V_measureの計算方法：

V_in =mapFloat（A0_value、0、1023、0、V_reference）; V_measure =ratio * V_in;

主な配線：

方法

• 「抵抗校正配線」回路としての配線
• ResistorCalibration.inoをアップロード
• シリアルプロッタを開く
• 比率の値をコピーします
• Voltmeter.inoの5行目でこの値を置き換えます
• 「メイン配線」としての再配線
• Voltmeter.inoをアップロード
• Webユーザーインターフェースをアップロードする（ voltmeter.php および voltmeter_body.jpg ）PHPoCシールドへ
• Webページhttp：//phpoc_shield_ip_address/voltmeter.phpにアクセスして、電圧を確認します。

スマートフォンの電圧は次のように表示できます：

配線のヒント：

初心者のための最高のArduinoスターターキット

初心者向けの最高のArduinoキットをご覧ください

コード

• ResistorCalibration.ino
• Voltmeter.ino
• voltmeter.php

ResistorCalibration.ino Arduino

 double ratio; int analogReadAverage（int pin、int read_time）{unsigned long read_value =0;の5行目でこの値を置き換えます。 //アナログを値read_time回で読み取ります：for（int i =0; i  
 Voltmeter.ino  Arduino  
 これがメインコードです。このコードをアップロードする前に、次のことを行う必要があります。 
 --ResistorCalibration.inoをアップロードします 
 -シリアルモニターを開く 
 -比率の値をコピーし、このコードの5行目の値を置き換えます
 double V_measure; double V_in; double V_reference; double ratio =11.59; double mapFloat（double x、double in_min、double in_max、double out_min、double out_max）{return（x --in_min）*（out_max --out_min）/（in_max --in_min）+ out_min;} int analogReadAverage（int pin、int read_time）{unsigned long read_value =0; for（int i =0; i  
 voltmeter.php  PHP  
 このファイルはWebユーザーインターフェイスです。背景画像と一緒にPHPoCシールドにアップロードする必要がありますvoltmeter_body.jpg 
 <！DOCTYPE html>          
   
   
 

回路図