Cómo hacer un voltímetro digital usando Arduino (más simple)

Los voltímetros son necesarios en casi todos los sectores de la industria eléctrica y electrónica. Y dado que los multímetros digitales están fácilmente disponibles en el mercado, no hay gran problema en comprar uno, ya que puede medir todas las cantidades eléctricas.

Pero el verdadero problema surge cuando uno quiere hacer su propio voltímetro analógico porque hacerlo no es fácil. Mientras que un voltímetro digital se puede hacer fácilmente usando un microcontrolador (vamos a usar Arduino para este propósito). Arduino tomará el voltaje de CA reducido como entrada y mostrará el voltaje de CA real en el monitor en serie. También puede usar una pantalla LCD para mostrar el voltaje.

Este circuito es capaz de medir un voltaje de CA de hasta 311 voltios (rms). Y también protege el microcontrolador en caso de que este voltaje de CA aumente más allá de los 311 voltios.

Si prefiere tutoriales en video, mire este video:

COMPONENTES:

1. Un transformador 12-0-12

2. Resistencias 10k; 4.7k.

3. diodo 1N4007

4. condensador de 1uf

5. Diodo zener (5v)

6. Arduino UNO

7. Cables de conexión

DIAGRAMA DE CIRCUITO:

CONEXIONES:

El lado de alto voltaje del transformador debe conectarse al suministro de CA directo, mientras que el lado de bajo voltaje (cable lateral y central) está conectado al circuito divisor de voltaje.

La salida de la resistencia de 4,7 k está conectada al diodo que rectifica el voltaje de CA reductor y lo entrega al capacitor de 1 UF que elimina aún más cualquier ondulación presente. Este condensador carga y proporciona un voltaje de entrada al pin A0 de Arduino.

NOTA: Como sabemos, Arduino no puede tomar un valor de voltaje negativo como entrada, ya que el voltaje negativo puede dañar a Arduino; primero se debe rectificar el voltaje de CA de entrada. Por lo tanto, el diodo se usa para eliminar el riel negativo de voltaje. Después de eso, el capacitor de 1 u faradio elimina las ondas presentes y, por lo tanto, proporciona el valor de voltaje suave a Arduino.

El diodo Zener se usa para proteger Arduino de daños si el voltaje a través del capacitor excede los 5v. Cuando esto sucede, se rompe el diodo Zener y, por lo tanto, toda la corriente fluye a través del Zener hacia el suelo, lo que garantiza la seguridad de Arduino.

CÓDIGO:

int x;// inicializando variables flotar y ;// configuración vacía () { pinMode(A0,ENTRADA); // pin A0 como pin de entrada Serial.begin (9600); // comienza la comunicación en serie entre Arduino y la computadora portátil } bucle vacío () { x=analogRead(A0);// asignando valores analógicos del pin A0 a la variable x y=(x* .304177);// valor analógico (x) en el valor de suministro de CA de entrada correspondiente utilizando esta fórmula (consulte la sección de trabajo) Serial.print («entrada analógica»); // Serial.print(x) ; // imprime el valor analógico de entrada en el monitor serie Serial.print («voltaje de CA»); // Serial.print(y) ; // imprime el valor ac en el monitor serie Serial.println(); }

EXPLICACIÓN DEL CÓDIGO:

1. VARIABLEx:

X es el valor analógico de entrada recibido (voltaje) del pin A0, es decir,

x = pinMode (A0,ENTRADA) ; // establece el pin a0 como pin de entrada

2. VARIABLE y

La tarea de esta variable es la más importante de todo el programa, es decir, convertir el valor analógico de entrada en el voltaje de CA real de la red. Como en el código:

y= (m*.304177) ; // convertir a voltaje ca

x o el valor analógico real se multiplica por 0,304177 por el siguiente motivo:

Este circuito exacto se simula en Proteus y el voltaje máximo se encuentra mediante el método de golpe y prueba:

Entonces, al simular el circuito, observamos que cuando el voltaje de CA de entrada es de 311 voltios, se obtiene un valor analógico de 5 v o 1023 en el pin A0. Este voltaje es el valor máximo que puede medir este circuito. Por encima de este voltaje, el diodo Zener se romperá. Por eso:

El suministro de red de 311 voltios corresponde a un valor analógico de 1023.

Entonces, cualquier valor analógico aleatorio obtenido es igual a (311/1023) * x voltios de CA, donde x es el valor analógico obtenido.

Por lo tanto llegamos a esta fórmula: y=(311/1023)*x voltios o y=(x*.304177).

LABORAL:

A) El transformador reduce el voltaje de CA de entrada.

B) El circuito divisor de tensión garantiza una tensión inferior a 5 V en la resistencia de 4,7 k y, por lo tanto, los voltios de CA de entrada máximos, como ya se ha visto en la simulación, deben ser de 311 voltios rms.

C) Arduino recibe este voltaje como un valor analógico del pin A0 y convierte este valor en el voltaje de CA de entrada real mediante la fórmula: y=(x*.304177).

D) Este valor se imprime en el monitor serial y así obtenemos el valor requerido de voltaje de CA de entrada.

NOTA- Para ver este código en acción, mire el video que se proporciona en la comienzo.

Imprimiendo valores requeridos en pantalla::

Se imprimen dos valores en la pantalla o monitor serial de Arduino IDE como se muestra en la imagen:

• Valor de entrada analógica recibido por el pin analógico A0 como se especifica en el código:

Serial.print («entrada analógica»); // este comando especifica el nombre en la parte superior de los valores que se imprimirán, que es «entrada analógica»

Serie.imprimir(x);// esto simplemente imprime el valor analógico de entrada

• Valor real del voltaje de CA de la red como se especifica en el código:

Serial.print («voltaje de CA»); // este comando especifica el nombre en la parte superior de los valores que se imprimirán, que es «voltaje de CA»

Serial.print(y) ; // esto simplemente imprime el valor del voltaje de CA