ساخت اهم متر توسط آردوینو

مقاله ای که می خوانید، یک پروژه بسیار مفید و در عین حال ساده و قابل انجام توسط آردوینو می باشد. اگر برای تشخیص مقدار مقاومت از روی خواندن رنگ های روی آن با مشکل مواجه می شوید این پروژه ی ساده را انجام داده و یک نمونه اهم متر برای خود بسازید. در این پروژه از برد آردوینو استفاده شده است. در صورتی که به آردوینو علاقه‌مند هستید، می‌توانید آموزش کامل آردوینو (مبتدی و پیشرفته) را مطالعه کنید.

مداری که شما استفاده می کنید بسیار ساده بوده و همه وسایل مورد احتیاج عبارت است از دو مقاومت که مقدار یکی را دانسته و مقدار دیگری نامشخص است و همچنین یک برد آردوینو. اساس کار استفاده از قانون تقسیم ولتاژ است، به این صورت که ولتاژ بین مقاومت معلوم و مجهول را اندازه گیری می کنید.

قطعات مورد نیاز:

نمای کلی مدار به این صورت بوده و از روابط ریاضی زیر در برنامه استفاده می شود:

برنامه زیر را بر روی برد خود آپلود کنید:

int analogPin= 0;

int raw= 0;

int Vin= 5;

float Vout= 0;

float R1= 1000;

float R2= 0;

float buffer= 0;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

}

void loop()

{

raw= analogRead(analogPin);

if(raw)

{

buffer= raw * Vin;     

Vout= (buffer)/1024.0;

buffer= (Vin/Vout) -1;

R2= R1 * buffer;

Serial.print("Vout: ");

Serial.println(Vout);

Serial.print("R2: ");

Serial.println(R2);

delay(1000);

}

}

در ابتدای برنامه چند متغیر که در ادامه از آنها استفاده می شود، معرفی شده است. در خط پنجم مقدار مقاومت معلوم آورده شده، لذا با توجه به مقاومتی که استفاده می کنید، می توانید آن را تغییر دهید.

در حلقه loop ابتدا مقدار ولتاژ بین مقاومت معلوم و مجهول از طریق ورودی آنالوگ A0 خوانده شده و با توجه به اینکه آردوینو از مبدل آنالوگ به دیجیتال 10 بیتی استفاده می کند، لذا برای تبدیل مقادیر آنالوگ ورودی به معادل دیجیتال، باید در 1024/5 ضرب شود، که 5 در واقع همان ولتاژ مرجع می باشد. در ادامه فرمول های مربوط به تقسیم ولتاژ پیاده شده است و در انتها از طریق نمایشگر سریال مقدار مقاومتی که توسط آردوینو خوانده می شود، به نمایش در می آید.

R2: مقدار مقاومت مجهول

Vout: ولتاژ مربوط به مقاومت معلوم

دقت اهم متر:

نکته مورد توجه این است، در صورتی که مقدار مقاومت مجهول بسیار بزرگتر و یا بسیار کوچکتر از مقدار مقاومت معلوم باشد، میزان خطا افزایش خواهد یافت. در اینجا مقدار مقاومت معلوم 1 کیلو اهم می باشد و مقاومت مجهولی با اندازه 200 اهم با دقت خوبی اندازه گیری شده است. برای مثال در صورتی که مقدار مقاومت مجهول 220 کیلو اهم و مقدار مقاومت معلوم 1 کیلو اهم باشد، مقادیر اندازه گیری شده دقیق نخواهد بود. مقدار خطای به وجود آمده را در شکل زیر مشاهده می کنید.

حال در صورتی که مقاومت معلوم را 100 کیلو اهم قرار دهید، مطابق شکل زیر مشاهده می کنید که دقت به میزان قابل توجهی افزایش یافته است.

برای اینکه مطمئن شوید مقدار مقاومت معلوم قرار داده شده مناسب می باشد، می توانید از مقدار Vout در نمایشگر سریال نیز کمک بگیرید. به این صورت که چون از قانون تقسیم ولتاژ استفاده می شود، لذا مقدار این ولتاژ که در واقع همان ولتاژ دو سر مقاومت معلوم می باشد، نباید زیاد کوچک و یا زیاد نزدیک به 5 ولت باشد، که این نشان دهنده اختلاف زیاد دو مقاومت می باشد. فیلم نحوه عملکرد مدار را می توانید مشاهده کنید:

این پروژه به شما کمک می کند تا بدون نیاز به حدس زدن رنگ ها و مقادیر آنها، مقدار دقیق مقاومت هایتان را تشخیص دهید. مطمئنا استفاده از یک اهم متر باعث افزایش سرعت و دقت کار شما می شود.

نظرات شما باعث بهبود محتوای آموزشی ما می‌شود. اگر این آموزش را دوست داشتید، همین‌طور اگر سوالی در مورد آن دارید، از شنیدن نظراتتان خوشحال خواهیم شد.

ترجمه شده توسط تيم اتومی | منبع: سایت circuitbasics