Arduinoで電圧を測定します

Arduinoは、組み込みのアナログからデジタルコンバーター（ADC）を使用して電圧を測定できる多用途のマイクロコントローラーです。この機能は、バッテリーレベルの監視、入力信号の検知、センサーの出力の測定などのアプリケーションに不可欠です。このチュートリアルでは、Arduinoで電圧を測定するプロセスをガイドします。

あなたが必要とするもの

Arduino委員会 （例：UNO、MEGA、NANO）
電圧仕切り （5Vを超える電圧を測定する場合）
ブレッドボードとジャンパーワイヤ
測定する電圧源（たとえば、バッテリー、センサー、または調整可能な電源）
Arduino IDEがインストールされたコンピューター

ステップ1：Arduinoの電圧測定の理解

ArduinoのADCは、アナログ電圧（ほとんどのボードで0Vから5V）を10ビットのデジタル値に変換します。つまり、ADCは0〜1023の間の値を提供し、0は0Vに対応し、1023は5V（または参照電圧）に対応します。

キーフォーミュラ

入力電圧を計算するには：

Voltage = (ADC_Value / 1023.0) * Reference_Voltage

注記： ほとんどのArduinoボードの場合、デフォルトの参照電圧は5Vです。 3.3Vバリアントを使用している場合は、それに応じて式を調整します。

ステップ2：直接電圧測定

最大5Vの電圧の場合、電圧源をアナログピンに直接接続できます。

配線

成分	Arduino Pin
電圧源（+）	A0
電圧源（ - ）	GND

例コード

#define analogPin A0

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int adcValue = analogRead(analogPin); // Read ADC value
  float voltage = (adcValue / 1023.0) * 5.0; // Convert to voltage

  Serial.print("Voltage: ");
  Serial.print(voltage, 2); // Print voltage with 2 decimal places
  Serial.println(" V");

  delay(1000); // Update every second
}

ステップ3：電圧仕切りを使用した高電圧の測定

5Vを超える電圧を測定するには、aを使用します 電圧仕切り 入力電圧を縮小します。

電圧分割式

電圧分割は、2つの抵抗器を使用して入力電圧をスケーリングします。

Vout = Vin * (R2 / (R1 + R2))

たとえば、最大12Vを測定するには：

R1 = 10Kオーム
R2 = 10Kオーム
スケーリング係数= 0.5（vout = vin / 2）

配線

成分	繋がり
電圧源（+）	電圧分割R1入力
電圧分割R1/R2ジャンクション	Arduino A0
電圧源（ - ）	GND

例コード

#define analogPin A0
const float R1 = 10000.0; // Resistor R1 value in ohms
const float R2 = 10000.0; // Resistor R2 value in ohms

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int adcValue = analogRead(analogPin); // Read ADC value
  float voltage = (adcValue / 1023.0) * 5.0; // Voltage at A0

  // Scale up to actual input voltage
  float inputVoltage = voltage * ((R1 + R2) / R2);

  Serial.print("Input Voltage: ");
  Serial.print(inputVoltage, 2); // Print with 2 decimal places
  Serial.println(" V");

  delay(1000); // Update every second
}