基于Arduino制作的數(shù)字電流表

電流表用于測(cè)量通過(guò)任何負(fù)載或設(shè)備的電流。在此Arduino電流表中，我們將解釋使用歐姆定律測(cè)量電流。這將是非常有趣的，也是我們?cè)趯W(xué)生時(shí)代學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)科學(xué)的一個(gè)很好的應(yīng)用。

我們所有人都都知道歐姆定律，它指出“導(dǎo)體的兩個(gè)極或端子之間的電位差與通過(guò)同一導(dǎo)體的電流量成正比”對(duì)于比例常數(shù)，我們使用電阻，所以這里是歐姆定律方程。

V = 紅外

V = 導(dǎo)體兩端的電壓，單位為 Volt （v）。

I = 通過(guò)導(dǎo)體的電流，單位為安培 （A）。

R = 以歐姆 （Ω） 為單位的比例電阻常數(shù)。

為了找到通過(guò)設(shè)備的電流，我們只需按如下方式重新排列方程，或者我們可以使用歐姆定律計(jì)算器進(jìn)行計(jì)算。

I = V / R

因此，為了找出電流，我們需要一些數(shù)據(jù)：

電壓

電阻

我們將與設(shè)備一起構(gòu)建一系列電阻。由于我們需要找到器件兩端的壓降，為此我們需要電壓降前后的電壓讀數(shù)，由于沒(méi)有極性，因此在電阻中是可能的。

如上圖所示，我們必須找到流過(guò)電阻的兩個(gè)電壓。電阻兩端的電壓（V1-V2）之差為電阻器（R）兩端的壓降，我們將壓降除以電阻值，得到流經(jīng)器件的電流（I）。這就是我們?nèi)绾斡?jì)算通過(guò)它的當(dāng)前值，讓我們進(jìn)入實(shí)際實(shí)現(xiàn)。

所需組件：

Arduino Uno。

電阻 22Ω。

液晶屏 16x2。

發(fā)光二極管。

10K鍋。

面包板。

萬(wàn)用表。

跳線電纜。

電路圖和連接：

Arduino電流表項(xiàng)目的示意圖如下

示意圖顯示了Arduino Uno與16x2 LCD，電阻器和LED的連接。Arduino Uno是所有其他組件的電源。

Arduino具有模擬和數(shù)字引腳。傳感器電路連接到模擬輸入，從中我們獲得電壓值。液晶屏與數(shù)字針腳（7，8，9，10，11，12）連接。

LCD有16個(gè)引腳，前兩個(gè)引腳（VSS，VDD）和后兩個(gè)引腳（陽(yáng)極，陰極）連接到GND和5v。復(fù)位 （RS） 和使能 （E） 引腳連接到 Arduino 數(shù)字引腳 7 和 8。數(shù)據(jù)引腳D4-D7連接到Arduino的數(shù)字引腳（9，10，11，12）。V0引腳連接到電位器的中間引腳。紅線和黑線是 5v 和 gnd。

電流檢測(cè)電路：

該電流表電路由電阻器和LED作為負(fù)載組成。電阻串聯(lián)連接到LED，電流流過(guò)負(fù)載，壓降由電阻確定。終端V1，V2將與Arduino的模擬輸入連接。

在Arduino的ADC中，將電壓隱藏為0-1023的10位分辨率數(shù)字。因此，我們需要使用編程將其隱藏在電壓值中。在此之前，我們需要知道Arduino的ADC可以檢測(cè)到的最小電壓，該值為4.88mV。我們將ADC的值乘以4.88mV，得到進(jìn)入ADC的實(shí)際電壓。在此處了解有關(guān) Arduino ADC 的更多信息。

計(jì)算：
Arduino ADC 的電壓值范圍在 0-1023 之間，基準(zhǔn)電壓范圍在 0-5v 之間。

例如：

V1=710、V2=474和R=22Ω的值，電壓之差為236。我們將其乘以 0.00488 將其轉(zhuǎn)換為電壓，然后得到 1.15v。所以電壓差是 1.15v，在這里除以 22，我們得到電流值 0.005A。這里我們使用低值22歐姆電阻作為電流傳感器。這就是我們使用Arduino測(cè)量電流的方式。

Arduino 代碼：
本文末尾給出了基于 arduino 的電流表測(cè)量電流的完整代碼。

Arduino編程與c編程幾乎相同，首先我們聲明頭文件。頭文件調(diào)用存儲(chǔ)中的文件，就像計(jì)算我使用模擬讀取功能獲取電壓值一樣。

int voltage_value0 = analogRead(A0);
int voltage_value1 = analogRead(A1);
聲明一個(gè)臨時(shí)浮點(diǎn)變量用于保持浮temp_val等電壓值。將該值乘以 0.00488 得到實(shí)際電壓差，然后除以電阻值以求出電流。0.00488v是Arduino的ADC可以檢測(cè)到的最小電壓。

int subraction_value =(voltage_value0 - voltage_value1) ;
float temp_val = (subraction_value*0.00488);
float current_value = (temp_val/22);

#include

LiquidCrystal lcd (7,8,9,10,11,12);



void setup() {

// put your setup code here, to run once:

Serial.begin(9600);

lcd.begin(16,2);

lcd.clear();

}



void loop() {

// put your main code here, to run repeatedly:

int voltage_value0 = analogRead(A0);

int voltage_value1 = analogRead(A1);



int subraction_value =(voltage_value0 - voltage_value1) ;

float temp_val = (subraction_value*0.00488);



float current_value = (temp_val/22);

Serial.print(current_value);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("current value=");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print (current_value);

lcd.print("A");

delay(1000);

}