0

בדרך כלל משתמשים בסוללות להפעלת המעגל והפרויקטים האלקטרוניים, מכיוון שהם זמינים בקלות וניתנים לחיבור בקלות. אך הם התנקזו במהירות ואז אנו זקוקים לסוללות חדשות, גם סוללות אלה אינן יכולות לספק זרם גבוה להפעלת מנוע חזק. אז כדי לפתור את הבעיות הללו, אנו מתכננים היום ספק כוח משתנה משלנו שיספק מתח DC מוסדר שנע בין 0 ל -24 וולט עם זרם מרבי עד 3 אמפר.

עבור מרבית החיישנים והמנועים שלנו אנו משתמשים ברמות מתח כמו 3.3V, 5V או 12V. אך בעוד שהחיישנים דורשים זרם במיליאמפר, מנועים כמו מנועי סרוו או מנועי PMDC, הפועלים על 12 וולט ומעלה, דורשים זרם גבוה. אז אנו בונים כאן את אספקת החשמל המווסתת של זרם 3A עם המתח המשתנה בין 0 ל -24 וולט. אולם מבחינה מעשית השגנו תפוקה של עד 22.2 וולט.

כאן נשלט על רמת המתח בעזרת פוטנציומטר וערך המתח מוצג בתצוגת גביש נוזלי (LCD) אשר יונע על ידי ננו של ארדואינו. בדוק גם במעגלי ספק הכוח הקודמים שלנו:

חומרים נדרשים:

• שנאי - 24V 3A
• לוח נקודות
• LM338K רגולטור מתח זרם גבוה
• גשר דיודה 10 א
• ארדואינו ננו
• LCD 16 * 2
• נגד 1k ו 220 אוהם
• קבלים 0.1uF ו- 0.001uF
• וסת מתח 7812
• סיר משתנה 5K (פוט רדיו)
• מקל ברג (נקבה)
• בלוק מסוף

איך זה עובד:

ספק כוח מווסת (RPS) הוא אחד אשר ממיר מהחשמל שלך לתוך DC ומסדיר אותה רמת המתח הנדרשת שלנו. RPS שלנו משתמש בשנאי למטה למטה 24V 3A אשר מתוקן ל DC באמצעות גשר דיודה. מתח DC זה מווסת לרמה הנדרשת שלנו באמצעות LM338K ונשלט באמצעות פוטנציומטר. ה- Arduino וה- LCD מופעלים באמצעות ויסות מתח זרם נמוך כמו 7812. אסביר את המעגל שלב אחר שלב כשאנו עוברים את הפרויקט שלנו.

חיבור LCD עם Arduino לרמת מתח תצוגה:

נתחיל בתצוגת LCD. אם אתה מכיר את ממשק ה- LCD עם Arduino, אתה יכול לדלג על החלק הזה ולקפוץ ישירות לסעיף הבא ואם אתה חדש ב- Arduino ו- LCD, זו לא תהיה בעיה כי אני אדריך אותך עם קודים וחיבורים. Arduino הוא ערכת מיקרו-בקר המופעלת באמצעות ATMEL אשר תעזור לכם בבניית פרויקטים בקלות. יש הרבה גרסאות זמינות, אך אנו משתמשים בארדואינו ננו מכיוון שהוא קומפקטי וקל לשימוש על לוח נקודה

אנשים רבים התמודדו עם בעיות בממשק LCD עם ארדואינו, לכן אנו מנסים זאת קודם כדי שלא יהרוס את הפרויקט שלנו ברגע האחרון. השתמשתי בפעולות הבאות כדי להתחיל עם:

לוח נקודה זה ישמש לכל המעגלים שלנו, מומלץ להשתמש במקל ברג נקבי כדי לתקן את הארדואינו ננו כך שניתן יהיה לעשות בו שימוש מאוחר יותר. אתה יכול גם לאמת את העבודה באמצעות לוח לחם (מומלץ למתחילים) לפני שנמשיך בלוח הנקודות שלנו. יש מדריך נחמד של AdaFruit עבור LCD, אתה יכול לבדוק את זה. התרשימים של Arduino ו- LCD מובאים להלן. Arduino UNO משמש כאן לתרשימים, אך לא לדאוג ל- Arduino NANO ול- UNO יש אותם פינות ועובדות אותו הדבר.

לאחר שהחיבור נעשה, תוכלו להעלות את הקוד מתחת ישירות כדי לבדוק שה- LCD עובד. קובץ הכותרת עבור LCD ניתן על ידי Arduino כברירת מחדל, אל תשתמש בכותרות מפורשות משום שהם נוטים לתת שגיאות.

#לִכלוֹל // לאתחל את הספרייה עם מספרי סיכות הממשק LiquidCrystal lcd (7, 8, 9, 10, 11, 12); int a = 5; הגדרת חלל () {// הגדר את מספר העמודות והשורות של LCD: lcd.begin (16, 2); // הדפיסו הודעה על ה- LCD. lcd.print ("שלום, עולם!"); } loop void () {// קבע את הסמן לעמודה 0, שורה 1 // (הערה: שורה 1 היא השורה השנייה, מכיוון שהספירה מתחילה ב- 0): lcd.setCursor (0, 1); // הדפיסו את מספר השניות מאז האיפוס: lcd.print (a); }

זה אמור לגרום ל- LCD לעבוד, אך אם אתה עדיין נתקל בבעיות נסה את הפעולות הבאות:

1. בדוק את הגדרת הסיכות שלך בתוכנית.

2. הארק ישירות את הפין השלישי (VEE) ואת הפין החמישי (RW) של ה- LCD שלך.

3. וודאו כי סיכות ה- LCD ממוקמות בסדר הנכון, בחלק מה- LCD יש את הסיכות שלהן כיוון אחר.

ברגע שהתוכנית עובדת היא צריכה להיראות ככה. אם יש לך בעיות הודע לנו על ידי הערות. השתמשתי בכבל ה- USB המיני להפעלת הארדואינו לעת עתה, אך בהמשך נפעיל אותו באמצעות ווסת מתח. הלחמתי אותם כך על לוח הנקודות

המטרה שלנו היא להפוך את ה- RPS לקל לשימוש וגם לשמור על עלות נמוכה ככל האפשר, ומכאן שהרכבתי אותו על לוח נקודה, אך אם תוכלו להציע לוח מעגלים מודפס (PCB) זה יהיה נהדר מכיוון שיש לנו עסק עם זרמים גבוהים.

בניין 0-24v 3A מעגל ספק כוח משתנה:

עכשיו כשהצג שלנו מוכן נתחיל עם המעגלים האחרים. מעכשיו מומלץ לנקוט בזהירות יתרה שכן אנו מתעסקים ישירות עם זרם זרם זרם זרם גבוה. בדוק אם יש המשכיות באמצעות מולטימטר בכל פעם לפני שתפעיל את המעגל.

השנאי שאנו משתמשים בו הוא שנאי 24V 3A, זה יוריד את המתח שלנו (220V בהודו) ל 24V, ואנחנו נותנים את זה ישירות למיישר הגשר שלנו. מיישר הגשר אמור לתת לך (שורש פי 2 מתח המתח) 33.9 וולט, אך אל תתפלא אם תגיע לסביבות 27 - 30 וולט. הסיבה לכך היא ירידת המתח על פני כל דיודה במיישר הגשר שלנו. ברגע שנגיע לשלב זה נלחם אותו על לוח הנקודות שלנו ונוודא את הפלט שלנו ונשתמש בבלוק מסוף כך שנשתמש בו כמקור קבוע שאינו מוסדר במידת הצורך.

עכשיו בואו נשלוט על מתח המוצא באמצעות וסת זרם גבוה כמו LM338K, זה יהיה זמין בעיקר בחבילה מתכתית מכיוון שהוא צריך למקור זרם גבוה. התרשימים לווסת מתח משתנה מוצגים להלן.

יש לחשב את הערך R1 ו- R2 באמצעות הנוסחאות לעיל כדי לקבוע את מתח המוצא. ניתן גם לחשב את ערכי הנגד באמצעות מחשבון הנגד LM317 זה. במקרה שלנו אנו מקבלים R1 להיות 110 אוהם ו- R2 כמו 5K (POT).

ברגע שהפלט המוסדר שלנו מוכן, עלינו רק להפעיל את ארדואינו, לשם כך נשתמש במכשיר 7812 מכיוון שהארדואינו רק יצרכו פחות זרם. מתח הכניסה של 7812 הוא פלט 24V DC המתוקן שלנו מיישר. התפוקה של 12V DC מוסדר ניתנת לסיכת Vin של Arduino Nano. אל תשתמש ב- 7805 שכן מתח הקלט המרבי של 7805 הוא 24V בלבד ואילו 7812 יכול לעמוד עד 24V. כמו כן, נדרש גוף קירור עבור 7812 מכיוון שמתח ההפרש גבוה מאוד.

המעגל השלם של ספק כוח משתנה זה מוצג להלן,

עקוב אחר התרשימים והלחם את הרכיבים בהתאם. כפי שמוצג בתרשימים המתח המשתנה של 1.5 עד 24V ממופה ל- 0-4.5V באמצעות מעגל חלוקה פוטנציאלי, מכיוון שהארדואינו שלנו יכול לקרוא רק מתח בין 0-5. מתח משתנה זה מחובר לסיכה A0 באמצעותו נמדד מתח המוצא של ה- RPS. הקוד הסופי עבור Arduino Nano מובא להלן בסעיף הקוד. בדקו גם את סרטון ההפגנה בסוף.

לאחר סיום עבודת ההלחמה והעלאת הקוד לארדואינו, ספק הכוח המווסת שלנו מוכן לשימוש. אנו יכולים להשתמש בכל עומס שעובד בין 1.5 ל 22 וולט עם דירוג זרם מקסימלי של 3A.

נקודה שיש לזכור:

1. היזהר בעת הלחמת החיבורים כל אי התאמה או חוסר זהירות יטגנו את הרכיבים שלך בקלות.

2. אולי חיילים רגילים לא יוכלו לעמוד בפני 3A, זה יוביל להמיס את הלחמה שלך ולגרום לקצר חשמלי. השתמש בחוטי נחושת עבים או השתמש יותר בעופרת בעת חיבור המסילה הנוכחית, כפי שמוצג בתמונה.

3. כל קצר חשמלי או הלחמה חלשה ישרוף את פיתולי השנאי שלך בקלות; מכאן לבדוק המשכיות לפני הפעלת המעגל. ליתר ביטחון ניתן להשתמש ב- MCB או בנתיך בצד הקלט.

4. מווסי מתח זרם גבוה מגיעים בעיקר באריזות פח מתכת, בעוד שהשימוש בהם על גבי לוח נקודה אינו מציב רכיבים קרובים אליהם מכיוון שגופם פועל כמוצא המתח המתוקן, עוד יביא לאדוות.

כמו כן אין להלחין את החוט לפחית המתכת, במקום להשתמש בבורג קטן כפי שמוצג בתמונה המופיעה למטה. חיילים לא נצמדים לגופו, והחימום גורם לפגיעה במווסת לצמיתות.

5. אל תדלג על קבלים מסננים מהתרשימים, הדבר יפגע בך Arduino.

6. אל תעמיסו על השנאי יותר מ -3 A, עצרו כשאתם שומעים רעש שריקה מהשנאי. טוב לפעול בין הטווחים 0 - 2.5A.

7. אמת את פלט ה- 7812 שלך לפני שתחבר אותו לארדואינו שלך, בדוק אם התחממות יתר במהלך הניסיון הראשון. אם חימום מתרחש זה אומר שהארדואינו שלך צורך יותר זרם, צמצם את התאורה האחורית של ה- LCD כדי לפתור זאת.

שדרוג:

לאספקת החשמל המווסתת (RPS) המוצגת לעיל יש מעט בעיות עם הדיוק בשל הרעש הקיים באות הפלט. סוג רעש זה נפוץ במקרים בהם משתמשים ב- ADC, פיתרון פשוט לו הוא שימוש במסנן נמוך לעבור כמו מסנן RC. מכיוון שלוח הדוטים המנוהל שלנו כולל שבבי AC וגם DC, הרעש יהיה גבוה מזה של מעגלים אחרים. מכאן שערך של R = 5.2K ו- C = 100uf משמש לסינון הרעש באות שלנו.

גם חיישן זרם ACS712 נוסף למעגל שלנו כדי למדוד את זרם הפלט של ה- RPS. הסכמטי שלהלן מראה כיצד לחבר את החיישן ללוח Arduino.

הסרטון החדש מראה כיצד הדיוק השתפר: