- Material som krävs:
- Hur det fungerar:
- Ansluta LCD med Arduino till displayens spänningsnivå:
- Byggnad 0-24v 3A variabel strömförsörjningskrets:
- Peka på att tänka på:
- Uppgradera:
Batterier används vanligtvis för att driva upp den elektroniska kretsen och projekten, eftersom de är lätt tillgängliga och lätt kan anslutas. Men de tappade snabbt och då behöver vi nya batterier, även dessa batterier kan inte ge hög ström för att driva en kraftfull motor. Så för att lösa dessa problem designar vi idag vår egen variabla strömförsörjning som kommer att ge reglerad likspänning från 0 till 24V med en maximal ström upp till 3 ampere.
För de flesta av våra sensorer och motorer använder vi spänningsnivåer som 3.3V, 5V eller 12V. Men medan sensorerna kräver ström i milliamp, kräver motorer som servomotorer eller PMDC-motorer, som går på 12V eller mer, en hög ström. Så vi bygger här den reglerade strömförsörjningen av 3A ström med den variabla spänningen mellan 0 och 24V. Men i praktiken fick vi upp till 22,2 v uteffekt.
Här styrs spänningsnivån med hjälp av en potentiometer och spänningsvärdet visas på LCD-skärmen (Liquid Crystal Display) som drivs av en Arduino Nano. Kolla även in våra tidigare strömförsörjningskretsar:
Material som krävs:
- Transformator - 24V 3A
- Prickbräda
- LM338K High Current Voltage Regulator
- Diodbro 10A
- Arduino Nano
- LCD 16 * 2
- Motstånd 1k och 220 ohm
- Kondensator 0.1uF och 0.001uF
- 7812 Spänningsregulator
- 5K variabel pot (radiopot)
- Bergstick (Kvinna)
- Terminalblocket
Hur det fungerar:
En reglerad strömförsörjning (RPS) är en som omvandlar nätströmmen till likström och reglerar den till önskad spänningsnivå. Vår RPS använder en 24V 3A nedstegstransformator som rättas till DC med hjälp av en diodbro. Denna likspänning regleras till vår önskade nivå med hjälp av LM338K och styrs med en potentiometer. Den Arduino och LCD drivs av en låg ström Spänningsregulator IC som 7812. Jag kommer att förklara kretsen steg för steg när vi går igenom vårt projekt.
Ansluta LCD med Arduino till displayens spänningsnivå:
Låt oss börja med LCD-skärmen. Om du är bekant med LCD-gränssnitt med Arduino, kan du hoppa över den här delen och hoppa direkt till nästa avsnitt och om du är ny på Arduino och LCD kommer det inte att vara ett problem eftersom jag guidar dig med koder och anslutningar. Arduino är ett ATMEL-driven mikrokontrollpaket som hjälper dig att bygga projekt enkelt. Det finns många varianter tillgängliga men vi använder Arduino Nano eftersom det är kompakt och lätt att använda på ett prickbord
Många har ställts inför problem med att koppla ihop en LCD-skärm med Arduino, det är därför vi försöker först så att det inte förstör vårt projekt i sista minuten. Jag har använt följande för att börja med:
Detta Dot Board kommer att användas för hela vår krets, det rekommenderas att använda en kvinnlig bergpinne för att fixa Arduino Nano så att den kan återanvändas senare. Du kan också verifiera arbetet med ett brödbräda (rekommenderas för nybörjare) innan vi fortsätter med vårt prickbord. Det finns en trevlig guide av AdaFruit för LCD, du kan kontrollera den. Schemat för Arduino och LCD ges nedan. Arduino UNO används här för scheman, men för att inte oroa sig, Arduino NANO och UNO har samma pinouts och fungerar på samma sätt.
När anslutningen är klar kan du ladda upp nedanstående kod direkt för att kontrollera att LCD-skärmen fungerar. Rubrikfilen för LCD ges av Arduino som standard, använd inga explicita rubriker eftersom de tenderar att ge fel.
#omfatta
Detta bör få din LCD att fungera, men om du fortfarande har problem försöker du följande:
1. Kontrollera att du definierar pins i programmet.
2. Jorda den tredje stiftet (VEE) och den femte stiftet (RW) på din LCD direkt.
3. Se till att LCD-stiften placeras i rätt ordning, vissa LCD-skärmar har sina stift i en annan riktning.
När programmet fungerar ska det se ut så här. Om du har några problem, meddela oss genom kommentarer. Jag har använt mini-USB-kabeln för att driva Arduino för nu, men senare kommer vi att driva den med en spänningsregulator. Jag lödde dem på prickbrädet så här
Vårt mål är att göra denna RPS enkel att använda och även hålla kostnaderna så låga som möjligt, därför har jag monterat den på ett prickkort, men om du kan erbjuda ett kretskort (PCB) blir det bra eftersom vi har med höga strömmar.
Byggnad 0-24v 3A variabel strömförsörjningskrets:
Nu när vår skärm är klar, låt oss börja med de andra kretsarna. Från och med nu är det lämpligt att fortsätta med extra försiktighet eftersom vi har att göra med nätström och hög ström. Kontrollera om det är kontinuitet med en multimeter varje gång innan du slår på strömmen.
Transformatorn vi använder är en 24V 3A-transformator, detta kommer att minska vår spänning (220V i Indien) till 24V, och vi ger detta direkt till vår brygglikriktare. Brygglikriktaren ska ge dig (rot 2 gånger ingångsspänningen) 33,9 V, men bli inte förvånad om du får cirka 27 - 30 volt. Detta beror på spänningsfallet över varje diod i vår brygglikriktare. När vi väl har nått det här steget kommer vi att löda det på vårt dotkort och verifiera vår utgång och använda ett terminalblock så att vi använder det som en icke reglerad konstant källa om det behövs.
Låt oss nu styra utspänningen med en högströmregulator som LM338K, den här kommer mest att finnas i metallkroppspaket, eftersom den måste källa till hög ström. Schemat för variabel spänningsregulator visas nedan.
Värdet på R1 och R2 måste beräknas med formlerna ovan för att bestämma utspänningen. Du kan också beräkna motståndsvärdena med hjälp av denna LM317 motståndsräknare. I vårt fall får vi R1 att vara 110 ohm och R2 som 5K (POT).
När vår reglerade produktion är klar måste vi bara starta Arduino, för att göra detta kommer vi att använda en 7812 IC eftersom Arduino bara förbrukar mindre ström. Ingångsspänningen på 7812 är vår likriktade 24V DC-utgång från likriktare. Utgången från reglerad 12V DC ges till Vin-stiftet i Arduino Nano. Använd inte 7805 eftersom den maximala ingångsspänningen på 7805 endast är 24V medan 7812 tål upp till 24V. Dessutom krävs en kylfläns för 7812 eftersom differentialspänningen är mycket hög.
Hela kretsen för detta variabla nätaggregat visas nedan,
Följ schemat och löd komponenterna därefter. Som visas i scheman kartläggs den variabla spänningen 1,5 till 24 V till 0-4,5 V med hjälp av en potentialdelarkrets, eftersom vår Arduino bara kan läsa spänningar från 0-5. Denna variabla spänning är ansluten till stift A0 med vilken RPS: s utspänning mäts. Den slutliga koden för Arduino Nano ges nedan i kodavsnittet. Kontrollera även demonstrations Video i slutet.
När lödningsarbetet är klart och koden laddas upp till Arduino är vår reglerade strömförsörjning redo att användas. Vi kan använda vilken belastning som helst från 1,5 till 22 V med en strömstyrka på max 3A.
Peka på att tänka på:
1. Var försiktig när du lödder anslutningarna, ojämnheter eller slarv kommer lätt att steka dina komponenter.
2. Vanliga säljare kanske inte tål 3A, detta kommer att leda till att smält lödet slutligen och orsaka kortslutning. Använd tjocka koppartrådar eller använd mer bly när du ansluter högströmsspåren som visas på bilden.
3. Kortslutning eller svag lödning bränner lätt dina transformatorlindningar. kontrollera därför om det finns kontinuitet innan du slår på kretsen. För ytterligare säkerhet kan en MCB eller säkring på ingångssidan användas.
4. Högströmsspänningsregulatorer kommer oftast i metallburkpaket, medan du använder dem på prickbrädor placerar du inte komponenter nära dem eftersom deras kropp fungerar som utgången för den rättade spänningen, vilket kommer att resultera i krusningar.
Löd inte heller ledningen till metallburken, använd istället en liten skruv enligt bilden nedan. Soldater håller sig inte vid kroppen och uppvärmning leder till att regulatorn skadas permanent.
5. Hoppa inte över några filterkondensatorer från schemat, detta kommer att skada dig Arduino.
6. Överbelasta inte transformatorn mer än 3A, stanna när du hör ett väsande ljud från transformatorn. Det är bra att använda mellan 0 - 2,5A.
7. Kontrollera utgången från din 7812 innan du ansluter den till din Arduino, kontrollera om den har överhettats under den första testperioden. Om uppvärmning sker betyder det att din Arduino förbrukar mer ström, minska bakgrundsbelysningen på LCD-skärmen för att lösa detta.
Uppgradera:
Den reglerade strömförsörjningen (RPS) som publiceras ovan har få problem med noggrannheten på grund av bruset i utsignalen. Denna typ av buller är vanligt i fall där en ADC används, en enkel lösning på det är att använda ett lågpassfilter som RC-filter. Eftersom vårt kretsade prickbräda har både växelström och likström i sina spår kommer bullret att vara högt än hos andra kretsar. Därför används ett värde på R = 5.2K och C = 100uf för att filtrera bort bruset i vår signal.
En strömsensor ACS712 läggs också till i vår krets för att mäta RPS utström. Nedanstående schismatik visar hur man ansluter sensorn till Arduino-kortet.
Den nya videon visar hur noggrannheten har förbättrats: