Arduino ile voltajın ölçülmesi

Arduino, yerleşik analog-dijital dönüştürücü (ADC) kullanarak voltajı ölçebilen çok yönlü bir mikrodenetleyicidir. Bu özellik, pil seviyelerini izleme, giriş sinyallerini algılama ve sensör çıkışlarının ölçülmesi gibi uygulamalar için gereklidir. Bu öğretici, bir Arduino ile voltajı ölçme işleminde size rehberlik edecektir.

---

Ne İhtiyacınız Olacak

1. Arduino Kurulu (örneğin, UNO, Mega, Nano)
2. Voltaj bölücü (5V'den yüksek olan voltajı ölçüyorsanız)
3. Breadboard ve jumper telleri
4. Ölçülecek voltaj kaynağı (örneğin, pil, sensör veya ayarlanabilir güç kaynağı)
5. Arduino IDE kurulu bir bilgisayar

---

Adım 1: Arduino'da voltaj ölçümünü anlamak

Arduino’nun ADC'si analog voltajları (çoğu kartta 0V ila 5V) 10 bit dijital değere dönüştürür. Bu, ADC'nin 0 ila 1023 arasında bir değer sağladığı anlamına gelir, burada 0 0V'ye karşılık gelir ve 1023 5V'ye (veya referans voltajına) karşılık gelir.

Anahtar formül

Giriş voltajını hesaplamak için:

Voltage = (ADC_Value / 1023.0) * Reference_Voltage

Not: Çoğu Arduino panosu için varsayılan referans voltajı 5V'dir. 3.3V varyantını kullanıyorsanız, formülü buna göre ayarlayın.

---

Adım 2: Doğrudan voltaj ölçümü

5V'ye kadar voltajlar için voltaj kaynağını doğrudan bir analog pime bağlayabilirsiniz.

Kablolama

Bileşen	Arduino pimi
Voltaj kaynağı (+)	A0
Voltaj Kaynağı (-)	Gnd

Örnek Kodu

#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
}

---

Adım 3: Bir voltaj bölücü ile daha yüksek voltajları ölçme

5V'den daha yüksek voltajları ölçmek için bir voltaj bölücü giriş voltajını azaltmak için.

Voltaj bölücü formülü

Voltaj bölücü, iki direnç kullanarak giriş voltajını ölçeklendirir:

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

Örneğin, 12V'ye kadar ölçmek için:

• R1 = 10K ohm
• R2 = 10K ohm
• Ölçeklendirme faktörü = 0.5 (Vout = VIN / 2)

Kablolama

Bileşen	Bağlantı
Voltaj kaynağı (+)	Voltaj bölücü R1 girişi
Voltaj Bölücü R1/R2 Kavşağı	Arduino A0
Voltaj Kaynağı (-)	Gnd

Örnek Kodu

#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
}

---

4. Adım: Harici bir referans voltajı kullanma

Daha doğru ölçümler için, AREF pimine bağlayarak harici bir referans voltajı kullanabilirsiniz.

Harici referans ayarlamak için adımlar

1. AREF pimine kararlı bir referans voltajı (örn., 3.3V) bağlayın.
2. Kodda, referans voltajını ayarlayın:

analogReference(EXTERNAL);

3. Yeni referans voltajının kodundaki hesaplamaları ayarlayın.

---

Adım 5: Doğru ölçümler için en iyi uygulamalar

1. Gürültüden kaçının: Elektrik gürültüsünü azaltmak için kısa teller ve uygun topraklama kullanın.
2. Kurulumunuzu kalibre edin: Doğruluk sağlamak için okumaları bir multimetre ile doğrulayın.
3. Arduino'yu koruyun: Analog giriş pimini aşırı gerilimden korumak için dirençleri veya diyotları kullanın.
4. Gürültülü sinyalleri filtreleyin: Voltaj dalgalanmalarını düzeltmek için girişe bir kapasitör ekleyin.

---

Voltaj ölçüm uygulamaları

1. Pil seviyelerini izleme
2. Sensörlerden analog sinyalleri algılama
3. Güç kaynağı voltajlarını ölçme
4. DIY Multimetre Projeleri

---

Sorun giderme

1. Yanlış Okumalar:

   • Kablolamayı doğrulayın ve voltaj bölücü için doğru direnç değerlerini sağlayın.
   • Hesaplamalarda referans voltajını kontrol edin.

2. Dalgalanan Değerler:

   • Girişin üzerine bir kapasitör (10µF veya 100µF) ekleyin.

3. Aşırı gerilim koruması:

   • Giriş voltajının voltaj bölücülerinin hesaplanan sınırlarını aşmadığından emin olun.

---

Çözüm

Bir arduino ile voltajın ölçülmesi, birçok elektronik projesi için basit ve son derece kullanışlıdır. İster pil seviyelerini izliyor olun, ister sensörlerle arayüz oluşturun, voltaj ölçümünü anlamak çok çeşitli olasılıklar açar. Farklı kurulumları deneyin ve voltaj ölçümünü projelerinize entegre edin!