用Arduino测量电压

Arduino是一种多功能的微控制器，能够使用其内置类似物到数字转换器（ADC）测量电压。此功能对于监视电池水平，传感输入信号和测量传感器输出等应用至关重要。本教程将指导您通过Arduino测量电压的过程。

你需要什么

Arduino董事会 （例如，UNO，Mega，Nano）
电压分隔器 （如果测量电压高于5V）
面包板和跳线电线
测量电压源（例如电池，传感器或可调电源）
安装了带有Arduino IDE的计算机

步骤1：了解Arduino的电压测量

Arduino的ADC将模拟电压（大多数板上的0V到5V）转换为10位数字值。这意味着ADC提供了一个0到1023之间的值，其中0对应于0V和1023，对应于5V（或参考电压）。

关键公式

计算输入电压：

Voltage = (ADC_Value / 1023.0) * Reference_Voltage

笔记： 对于大多数Arduino板，默认参考电压为5V。如果使用3.3V变体，请相应地调整公式。

步骤2：直接电压测量

对于最高5V的电压，您可以将电压源直接连接到模拟引脚。

接线

成分	Arduino Pin
电压源（+）	A0
电压源（ - ）	gnd

示例代码

#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
}

步骤3：用电压分隔器测量较高的电压

要测量高于5V的电压，请使用 电压分隔器 降低输入电压。

电压隔板公式

电压分隔器使用两个电阻缩放输入电压：

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

例如，测量长达12V：

R1 = 10K欧姆
R2 = 10K欧姆
缩放系数= 0.5（VOUT = VIN / 2）

接线

成分	联系
电压源（+）	电压分隔线R1输入
电压分隔器R1/R2连接	Arduino A0
电压源（ - ）	gnd

示例代码

#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
}