0

Baterije se obično koriste za napajanje elektroničkog kruga i projekata, jer su lako dostupne i mogu se lako povezati. Ali oni su se brzo ispraznili i tada su nam potrebne nove baterije, također te baterije ne mogu pružiti veliku struju za pogon snažnog motora. Dakle, da bismo riješili ove probleme, danas dizajniramo vlastito varijabilno napajanje koje će pružiti regulirani istosmjerni napon u rasponu od 0 do 24v s maksimalnom strujom do 3 ampera.

Za većinu naših senzora i motora koristimo razine napona poput 3,3 V, 5 V ili 12 V. No dok senzorima treba struja u miliamperima, motori poput servo motora ili PMDC motora, koji rade na 12 V ili više, zahtijevaju veliku struju. Dakle, ovdje gradimo regulirano napajanje struje od 3A s promjenjivim naponom između 0 i 24v. Međutim, u praksi smo dobili do 22,2v izlazne snage.

Ovdje se razina napona kontrolira pomoću potenciometra, a vrijednost napona prikazuje se na zaslonu s tekućim kristalima (LCD) koji će upravljati Arduino Nano. Također pogledajte naše prethodne krugove napajanja:

Potrebni materijali:

• Transformator - 24V 3A
• Tačkasta ploča
• LM338K Regulator visokog napona
• Diodni most 10A
• Arduino Nano
• LCD 16 * 2
• Otpornik 1k i 220 ohma
• Kondenzator 0,1uF i 0,001uF
• 7812 Regulator napona
• 5K varijabilni lonac (radio pot)
• Berg štap (ženski)
• Priključni blok

Kako radi:

Regulirano napajanje (RPS) je onaj koji se pretvara vaš mrežni u DC i regulira našem potrebnu razinu napona. Naš RPS koristi silazni transformator od 24V 3A koji se pomoću diodnog mosta ispravlja u istosmjernu struju. Ovaj istosmjerni napon regulira se na našu potrebnu razinu pomoću LM338K i kontrolira pomoću potenciometra. Arduino i LCD su pokreće niske struje regulatora klijenata Voltage IC kao 7812. ću objasniti korak po korak kruga kao što smo proći kroz naš projekt.

Povezivanje LCD zaslona s Arduinom na razinu napona zaslona:

Krenimo od LCD zaslona. Ako ste upoznati s povezivanjem LCD-a s Arduinom, možete preskočiti ovaj dio i izravno prijeći na sljedeći odjeljak, a ako ste novi u Arduinu i LCD-u, to neće predstavljati problem jer ću vas voditi s kodovima i vezama. Arduino je ATMEL-ov komplet mikrokontrolera koji će vam pomoći u jednostavnoj gradnji projekata. Dostupno je puno varijanti, ali koristimo Arduino Nano jer je kompaktan i jednostavan za upotrebu na točkovnoj ploči

Mnogi su se ljudi suočavali s problemima u povezivanju LCD zaslona s Arduinom, zato ovo prvo pokušavamo kako nam u posljednjem trenutku ne bi pokvario projekt. Za početak sam upotrijebio sljedeće:

Ova Dot ploča koristit će se za čitav naš sklop, preporučuje se upotreba ženskog berg štapa za popravljanje Arduino Nano-a kako bi se kasnije mogao ponovno koristiti. Također možete provjeriti rad pomoću ploče (preporučeno za početnike) prije nego što nastavimo s našom pločom Dot. Postoji lijep vodič tvrtke AdaFruit za LCD, možete ga provjeriti. Sheme za Arduino i LCD prikazane su u nastavku. Arduino UNO ovdje se koristi za sheme, ali ne brinite da Arduino NANO i UNO imaju iste pinoute i rade isti.

Nakon što je veza gotova, možete izravno učitati donji kod kako biste provjerili radi li LCD. Datoteku zaglavlja za LCD zadao je Arduino prema zadanim postavkama, nemojte koristiti eksplicitna zaglavlja jer obično daju pogreške.

#include // inicijalizira knjižnicu s brojevima pinova sučelja LiquidCrystal lcd (7, 8, 9, 10, 11, 12); int a = 5; void setup () {// postavljanje broja LCD stupaca i redaka na LCD-u: lcd.begin (16, 2); // Ispis poruke na LCD. lcd.print ("bok, svijete!"); } void loop () {// postavljanje kursora na stupac 0, redak 1 // (napomena: redak 1 drugi je red, jer brojanje započinje s 0): lcd.setCursor (0, 1); // ispisuje broj sekundi od resetiranja: lcd.print (a); }

Ovo bi trebalo pokrenuti vaš LCD zaslon, ali ako se i dalje suočavate s problemima, pokušajte sljedeće:

1. Provjerite definiciju pinova u programu.

2. Izravno uzemljite 3. pin (VEE) i 5. pin (RW) vašeg LCD-a.

3. Pazite da su LCD igle postavljene u pravom redoslijedu, neki LCD-ovi imaju svoje igle je drugi smjer.

Jednom kada program uspije, trebao bi izgledati otprilike ovako. Ako imate problema, javite nam putem komentara. Zasad sam koristio mini USB kabel za napajanje Arduina, ali kasnije ćemo ga napajati pomoću regulatora napona. Ovako sam ih zalemio na ploču s točkama

Cilj nam je ovaj RPS učiniti jednostavnim za upotrebu, a uz to i održati troškove što je moguće nižim, stoga sam ga sastavio na točkasta ploča, ali ako možete ponuditi tiskanu pločicu (PCB), bit će sjajno jer imamo posla s jakim strujama.

Zgrada varijabilnog kruga napajanja 0-24v 3A:

Sad kad je naš zaslon spreman, započnimo s ostalim krugovima. Od sada je poželjno postupati s dodatnim oprezom, jer imamo posla izravno s izmjeničnom mrežom i jakom strujom. Provjerite kontinuitet pomoću multimetra svaki put prije nego što uključite struju.

Transformator koji koristimo je 24V 3A transformator, to će smanjiti naš napon (220V u Indiji) na 24V, a mi ga izravno dajemo našem ispravljaču mosta. Mostni ispravljač trebao bi vam dati (korijen 2 puta veći od ulaznog napona) 33,9 V, ali nemojte se iznenaditi ako dobijete oko 27 - 30 volti. To je zbog pada napona na svakoj diodi u našem ispravljaču mosta. Jednom kad dosegnemo ovu fazu, zalemit ćemo je na našu točkovnu ploču i provjeriti svoj izlaz te upotrijebiti terminalni blok tako da ga koristimo kao neregulirani stalni izvor ako je potrebno.

Sad ćemo kontrolirati izlazni napon korištenjem regulatora jake struje poput LM338K, koji će uglavnom biti dostupan u metalnom kućištu, jer mora dovoditi jaku struju. Sheme regulatora promjenjivog napona prikazane su u nastavku.

Vrijednost R1 i R2 mora se izračunati pomoću gornjih formula za određivanje izlaznog napona. Vrijednosti otpora također možete izračunati pomoću ovog kalkulatora otpornika LM317. U našem slučaju dobivamo da je R1 110 ohma, a R2 5K (POT).

Jednom kada je naš regulirani izlaz spreman, jednostavno moramo uključiti Arduino, da bismo to učinili, koristit ćemo 7812 IC, jer će Arduino trošiti manje struje. Ulazni napon od 7812 naš je ispravljeni 24v istosmjerni izlaz iz ispravljača. Izlaz reguliranog 12V istosmjernog napona daje Vin pin Arduino Nano. Nemojte koristiti 7805, jer je maksimalni ulazni napon 7805 samo 24V, dok 7812 može izdržati do 24V. Također je potreban hladnjak za 7812 jer je diferencijalni napon vrlo visok.

Kompletni krug ovog promjenjivog napajanja prikazan je u nastavku,

Slijedite sheme i zalemite svoje komponente u skladu s tim. Kao što je prikazano u shemama, promjenjivi napon od 1,5 do 24V preslikava se na 0-4,5V pomoću potencijalnog djeliteljskog kruga, jer naš Arduino može očitavati napone samo od 0-5. Ovaj promjenjivi napon spojen je na pin A0 pomoću kojeg se mjeri izlazni napon RPS-a. Konačni kôd za Arduino Nano dan je niže u odjeljku koda. Na kraju provjerite i demonstracijski videozapis.

Nakon završetka lemljenja i prijenosa koda na Arduino, naše regulirano napajanje spremno je za upotrebu. Možemo koristiti bilo koje opterećenje koje radi od 1,5 do 22V uz trenutnu vrijednost od 3A.

Točka koju treba imati na umu:

1. Budite oprezni dok lemite spojeve jer će bilo kakva neusklađenost ili nepažnja lako spržiti vaše dijelove.

2. Obične leme možda neće moći izdržati 3A, to će na kraju dovesti do topljenja vašeg lema i uzrokovanja kratkog spoja. Koristite debele bakrene žice ili više olova dok spajate visokonaponske tračnice kao što je prikazano na slici.

3. Svaki kratki spoj ili slabo lemljenje lako će sagorjeti vaše namote transformatora; stoga provjerite kontinuitet prije uključivanja kruga. Za dodatnu sigurnost mogu se koristiti MCB ili osigurač na ulaznoj strani.

4. Regulatori napona velike struje uglavnom dolaze u paketima od metalnih limenki, dok ih ne upotrebljavaju na točkovnoj ploči, ne stavljaju komponente blizu sebe jer njihovo tijelo djeluje kao izlaz ispravljenog napona, što će dalje rezultirati mreškanjem.

Također nemojte lemiti žicu na metalnu limenku, već upotrijebite mali vijak kako je prikazano na donjoj slici. Lame se ne lijepe za njegovo tijelo, a zagrijavanje rezultira trajnim oštećenjem regulatora.

5. Ne preskačite nijedan kondenzator filtra iz shema, to će vam oštetiti Arduino.

6. Ne preopterećujte transformator više od 3A, zaustavite se kad iz transformatora začujete siktanje zvukove. Dobro je raditi u rasponu od 0 - 2,5A.

7. Provjerite izlaz svog 7812 prije nego što ga spojite na svoj Arduino, provjerite ima li pregrijavanja tijekom prve probe. Ako dođe do zagrijavanja, znači da vaš Arduino troši više struje, smanjite pozadinsko osvjetljenje LCD-a da biste to riješili.

Nadogradnja:

Gore regulirano napajanje (RPS) ima malo problema s točnošću zbog šuma prisutnog u izlaznom signalu. Ova vrsta buke česta je u slučajevima kada se koristi ADC, a jednostavno rješenje je korištenje niskopropusnog filtra poput RC filtra. Budući da naša optička ploča s točkama ima izmjeničnu i istosmjernu struju na svojim stazama, buka će biti velika od one u ostalim krugovima. Stoga se vrijednost R = 5,2K i C = 100uf koristi za filtriranje šuma u našem signalu.

Također je u naš krug dodan trenutni senzor ACS712 za mjerenje izlazne struje RPS-a. Šizmatika u nastavku prikazuje kako povezati senzor s Arduino pločom.

Novi video pokazuje kako se poboljšala točnost: