ఆర్డునో ఉపయోగించి డిజిటల్ డిసి వోల్టమీటర్ ఎలా తయారు చేయాలి?

నేర్చుకోండి

వోల్టమీటర్ అనేది వోల్టేజ్ కొలిచే పరికరం, ఇది ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్‌లోని కొన్ని పాయింట్లపై వోల్టేజ్‌ను కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు. వోల్టేజ్ అనేది ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్లో రెండు పాయింట్ల మధ్య సృష్టించబడే సంభావ్య వ్యత్యాసం. వోల్టమీటర్లలో రెండు రకాలు ఉన్నాయి. కొన్ని వోల్టమీటర్లు DC సర్క్యూట్ల వోల్టేజ్‌ను కొలవడానికి రూపొందించబడ్డాయి మరియు ఇతర వోల్టమీటర్లు AC సర్క్యూట్లలో వోల్టేజ్‌ను కొలవడానికి ఉద్దేశించబడ్డాయి. ఈ వోల్టమీటర్లను రెండు వర్గాలుగా వర్గీకరించారు. ఒకటి డిజిటల్ వోల్టమీటర్, ఇది డిజిటల్ తెరపై కొలతలను చూపిస్తుంది మరియు మరొకటి అనలాగ్ వోల్టమీటర్, ఇది ఖచ్చితమైన పఠనాన్ని చూపించడానికి స్కేల్‌పై సూచించడానికి సూదిని ఉపయోగిస్తుంది.



డిజిటల్ వోల్టమీటర్

ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో, మేము ఆర్డునో యునో ఉపయోగించి వోల్టమీటర్ తయారు చేయబోతున్నాం. ఈ వ్యాసంలో డిజిటల్ వోల్టమీటర్ యొక్క రెండు ఆకృతీకరణలను మేము వివరిస్తాము. మొదటి కాన్ఫిగరేషన్‌లో, మైక్రోకంట్రోలర్ 0 - 5 వి పరిధిలో వోల్టేజ్‌ను కొలవగలదు. రెండవ కాన్ఫిగరేషన్‌లో, మైక్రోకంట్రోలర్ 0 - 50 వి పరిధిలో వోల్టేజ్‌ను కొలవగలదు.



డిజిటల్ వోల్టమీటర్ ఎలా తయారు చేయాలి?

వోల్టమీటర్లలో రెండు రకాలు ఉన్నాయని మనకు తెలుసు, అనలాగ్ వోల్టమీటర్ మరియు డిజిటల్ వోల్టమీటర్. పరికరం నిర్మాణంపై ఆధారపడిన మరికొన్ని రకాల అనలాగ్ వోల్టమీటర్లు ఉన్నాయి. ఈ రకాల్లో కొన్ని శాశ్వత మాగ్నెట్ మూవింగ్ కాయిల్ వోల్టమీటర్, రెక్టిఫైయర్ టైప్ వోల్టమీటర్, మూవింగ్ ఐరన్ టైప్ వోల్టమీటర్ మొదలైనవి. డిజిటల్ వోల్టమీటర్‌ను మార్కెట్లో ప్రవేశపెట్టడం యొక్క ముఖ్య ఉద్దేశ్యం అనలాగ్ వోల్టమీటర్లలో లోపాలు ఎక్కువగా ఉండటం. సూది మరియు స్కేల్‌ను ఉపయోగించే అనలాగ్ వోల్ట్‌మీటర్ మాదిరిగా కాకుండా, డిజిటల్ వోల్టమీటర్ స్క్రీన్‌పై నేరుగా అంకెలలో రీడింగులను చూపుతుంది. ఇది అవకాశాన్ని తొలగిస్తుంది జీరో లోపం . మేము అనలాగ్ వోల్టమీటర్ నుండి డిజిటల్ వోల్టమీటర్కు మారినప్పుడు లోపం శాతం 5% నుండి 1% వరకు తగ్గుతుంది.



ఇప్పుడు ఈ ప్రాజెక్ట్ యొక్క సారాంశం మనకు తెలిసినట్లుగా, మరికొన్ని సమాచారాన్ని సేకరించి, ఆర్డునో యునో ఉపయోగించి డిజిటల్ వోల్టమీటర్ తయారు చేయడం ప్రారంభిద్దాం.



దశ 1: భాగాలు సేకరించడం

ఏదైనా ప్రాజెక్ట్ను ప్రారంభించడానికి ఉత్తమమైన విధానం ఏమిటంటే, భాగాల జాబితాను తయారు చేయడం మరియు ఈ భాగాల గురించి క్లుప్త అధ్యయనం చేయడం, ఎందుకంటే ఒక భాగం తప్పిపోయిన కారణంగా ఎవరూ ప్రాజెక్ట్ మధ్యలో అతుక్కోవాలని అనుకోరు. ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో మేము ఉపయోగించబోయే భాగాల జాబితా క్రింద ఇవ్వబడింది:

  • అర్డునో యునో
  • 10 కే-ఓం పొటెన్టోమీటర్
  • జంపర్ వైర్లు
  • 100 కే-ఓం రెసిస్టర్
  • 10 కే-ఓం రెసిస్టర్
  • 12V ఎసి నుండి డిసి అడాప్టర్ (ఆర్డునో కంప్యూటర్ ద్వారా శక్తినివ్వకపోతే)

దశ 2: భాగాలు అధ్యయనం

ఆర్డునో UNO మైక్రోకంట్రోలర్ బోర్డు, ఇది మైక్రోచిప్ ATMega 328P ని కలిగి ఉంటుంది మరియు దీనిని Arduino.cc అభివృద్ధి చేసింది. ఈ బోర్డు డిజిటల్ మరియు అనలాగ్ డేటా పిన్‌ల సమితిని కలిగి ఉంది, వీటిని ఇతర విస్తరణ బోర్డులు లేదా సర్క్యూట్‌లతో అనుసంధానించవచ్చు. ఈ బోర్డులో 14 డిజిటల్ పిన్స్, 6 అనలాగ్ పిన్స్ ఉన్నాయి మరియు టైప్ బి యుఎస్బి కేబుల్ ద్వారా ఆర్డునో ఐడిఇ (ఇంటిగ్రేటెడ్ డెవలప్మెంట్ ఎన్విరాన్మెంట్) తో ప్రోగ్రామబుల్. దీనికి శక్తికి 5 వి అవసరం పై మరియు ఒక సి కోడ్ ఆపరేట్ చేయడానికి.

pof సహాయ కేంద్రం ప్రొఫైల్‌ను తీసివేయడంలో సహాయపడుతుంది

అర్డునో యునో



ప్రతి ఎలక్ట్రానిక్ పరికరంలో LCD లు కనిపిస్తాయి, ఇది వినియోగదారులకు కొంత టెక్స్ట్ లేదా అంకె లేదా ఏదైనా చిత్రాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది. LCD అనేది డిస్ప్లే మాడ్యూల్, దీనిలో ద్రవ క్రిస్టల్ కనిపించే చిత్రం లేదా వచనాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. జ 16 × 2 ఎల్‌సిడి డిస్ప్లే చాలా సరళమైన ఎలక్ట్రానిక్ మాడ్యూల్, ఇది ఒక పంక్తికి 16 అక్షరాలను మరియు ఒకేసారి దాని తెరపై మొత్తం రెండు పంక్తులను ప్రదర్శిస్తుంది. ఈ LCD లలో అక్షరాన్ని ప్రదర్శించడానికి 5 × 7 పిక్సెల్ మాతృక ఉపయోగించబడుతుంది.

16 × 2 ఎల్‌సిడి డిస్ప్లే

TO బ్రెడ్‌బోర్డ్ టంకము లేని పరికరం. ఇది తాత్కాలిక ప్రోటోటైప్ ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లు మరియు డిజైన్లను తయారు చేయడానికి మరియు పరీక్షించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలు చాలావరకు బ్రెడ్‌బోర్డ్‌లో వాటి పిన్‌లను చొప్పించడం ద్వారా బ్రెడ్‌బోర్డ్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. లోహపు స్ట్రిప్ బ్రెడ్‌బోర్డ్ యొక్క రంధ్రాలను ఉంచారు మరియు రంధ్రాలు ఒక నిర్దిష్ట మార్గంలో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. రంధ్రాల కనెక్షన్లు క్రింద ఉన్న రేఖాచిత్రంలో చూపించబడ్డాయి:

బ్రెడ్‌బోర్డ్

దశ 3: సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

కొలత పరిధి 0 నుండి 5V వరకు ఉన్న మొదటి సర్క్యూట్ క్రింద చూపబడింది:

0-5V కోసం వోల్టమీటర్

కొలత పరిధి 0 నుండి 50V వరకు ఉన్న రెండవ సర్క్యూట్ క్రింద చూపబడింది:

వోల్టమీటర్ 0-50 వి

దశ 4: పని సూత్రం

ఆర్డునో ఆధారిత డిజిటల్ డిసి వోల్టమీటర్ యొక్క ఈ ప్రాజెక్ట్ యొక్క పని ఇక్కడ వివరించబడింది. డిజిటల్ వోల్టమీటర్‌లో, అనలాగ్ రూపంలో కొలిచే వోల్టేజ్ అనలాగ్ టు డిజిటల్ కన్వర్టర్ ఉపయోగించి దాని సంబంధిత డిజిటల్ విలువకు మార్చబడుతుంది.

మొదటి సర్క్యూట్లో కొలత పరిధి 0 నుండి 5V వరకు, ఇన్పుట్ అనలాగ్ పిన్ 0 పై తీసుకోబడుతుంది. అనలాగ్ పిన్ 0 నుండి 1024 వరకు ఏదైనా విలువను చదువుతుంది. అప్పుడు ఈ అనలాగ్ విలువ మొత్తం వోల్టేజ్ ద్వారా గుణించడం ద్వారా డిజిటల్ గా మార్చబడుతుంది, ఇది 5 వి మరియు మొత్తం రిజల్యూషన్ ద్వారా విభజించడం, ఇది 1024.

రెండవ సర్క్యూట్లో, పరిధిని 5V నుండి 50V కి పెంచవలసి ఉన్నందున, వోల్టేజ్ డివైడర్ కాన్ఫిగరేషన్ చేయాలి. వోల్టేజ్ డివైడర్ సర్క్యూట్ 10k-ohm మరియు 100k-ohm రెసిస్టర్‌ను ఉపయోగించి తయారు చేయబడుతుంది. ఈ వోల్టేజ్ డివైడర్ కాన్ఫిగరేషన్ ఆర్డ్యునో యునో యొక్క అనలాగ్ ఇన్పుట్ పరిధికి ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ను తీసుకురావడానికి మాకు సహాయపడుతుంది.

అన్ని గణిత గణనలు ఆర్డునో యునో యొక్క ప్రోగ్రామింగ్‌లో జరుగుతాయి.

దశ 5: భాగాలను సమీకరించడం

Arduino Uno బోర్డుకు LCD మాడ్యూల్ యొక్క కనెక్షన్ రెండు సర్క్యూట్లలో ఒకే విధంగా ఉంటుంది. ఒకే తేడా ఏమిటంటే, మొదటి సర్క్యూట్లో, ఇన్పుట్ పరిధి తక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి ఇది నేరుగా ఆర్డునో యొక్క అనలాగ్ పిన్కు పంపబడుతుంది. రెండవ సర్క్యూట్లో, మైక్రోకంట్రోలర్ బోర్డు యొక్క ఇన్పుట్ వైపు వోల్టేజ్ డివైడర్ కాన్ఫిగరేషన్ ఉపయోగించబడుతుంది.

  1. LCD మాడ్యూల్ యొక్క Vss మరియు Vdd పిన్ను వరుసగా భూమికి మరియు Arduino బోర్డు యొక్క 5V ని కనెక్ట్ చేయండి. వీ పిన్ అనేది ప్రదర్శన యొక్క అడ్డంకులను సర్దుబాటు చేయడానికి ఉపయోగించే పిన్. ఇది పొటెన్షియోమీటర్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంది, దీని పిన్ 5 వికి అనుసంధానించబడి ఉంటుంది మరియు మరొకటి భూమికి అనుసంధానించబడి ఉంటుంది.
  2. LCD మాడ్యూల్ యొక్క RS మరియు E పిన్‌లను వరుసగా Arduino బోర్డు యొక్క పిన్ 2 మరియు పిన్ 3 కి కనెక్ట్ చేయండి. LCD యొక్క RW పిన్ భూమికి అనుసంధానించబడి ఉంది.
  3. మేము LCD మాడ్యూల్‌ను 4-బిట్ డేటా మోడ్‌లో ఉపయోగిస్తాము కాబట్టి, దాని నాలుగు పిన్స్ D4 నుండి D7 వరకు ఉపయోగించబడతాయి. LCD మాడ్యూల్ యొక్క D4-D7 పిన్స్ మైక్రోకంట్రోలర్ బోర్డు యొక్క పిన్ 4-పిన్ 7 కి అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి.
  4. మొదటి సర్క్యూట్లో, ఇన్పుట్ వైపు అదనపు సర్క్యూట్ లేదు ఎందుకంటే కొలవవలసిన గరిష్ట వోల్టేజ్ 5 వి. రెండవ సర్క్యూట్లో, కొలత పరిధి 0-50 వి నుండి, వోల్టేజ్ డివైడర్ కాన్ఫిగరేషన్ 10 కె-ఓం మరియు 100 కె-ఓం రెసిస్టర్ ఉపయోగించి తయారు చేయబడుతుంది. అన్ని మైదానాలు సాధారణమైనవని గమనించాలి.

దశ 6: ఆర్డునోతో ప్రారంభించడం

మీకు ఇంతకుముందు Arduino IDE గురించి తెలియకపోతే, చింతించకండి ఎందుకంటే క్రింద, మీరు Arduino IDE ని ఉపయోగించి మైక్రోకంట్రోలర్ బోర్డులో కోడ్ బర్నింగ్ యొక్క స్పష్టమైన దశలను చూడవచ్చు. మీరు Arduino IDE యొక్క తాజా సంస్కరణను డౌన్‌లోడ్ చేసుకోవచ్చు ఇక్కడ మరియు క్రింద పేర్కొన్న దశలను అనుసరించండి:

అసమ్మతి మార్పు చిత్రం
  1. Arduino బోర్డు మీ PC కి కనెక్ట్ అయినప్పుడు, “కంట్రోల్ పానెల్” తెరిచి “హార్డ్‌వేర్ మరియు సౌండ్” పై క్లిక్ చేయండి. అప్పుడు “పరికరాలు మరియు ప్రింటర్లు” పై క్లిక్ చేయండి. మీ ఆర్డునో బోర్డు కనెక్ట్ చేయబడిన పోర్ట్ పేరును కనుగొనండి. నా విషయంలో ఇది “COM14” కానీ మీ PC లో ఇది భిన్నంగా ఉండవచ్చు.

    పోర్ట్ కనుగొనడం

  2. LCD మాడ్యూల్ ఉపయోగించడానికి మేము లైబ్రరీని చేర్చాలి. కోడ్‌తో పాటు డౌన్‌లోడ్ లింక్‌లో లైబ్రరీ క్రింద జతచేయబడింది. వెళ్ళండి స్కెచ్> లైబ్రరీని చేర్చండి> .ZIP లైబ్రరీని జోడించండి.

    లైబ్రరీని చేర్చండి

  3. ఇప్పుడు Arduino IDE ని తెరవండి. ఉపకరణాల నుండి, Arduino బోర్డును సెట్ చేయండి Arduino / Genuino UNO.

    సెట్టింగ్ బోర్డు

  4. అదే సాధనం మెను నుండి, మీరు నియంత్రణ ప్యానెల్‌లో చూసిన పోర్ట్ సంఖ్యను సెట్ చేయండి.

    పోర్ట్ సెట్ చేస్తోంది

  5. దిగువ జోడించిన కోడ్‌ను డౌన్‌లోడ్ చేసి, మీ IDE కి కాపీ చేయండి. కోడ్‌ను అప్‌లోడ్ చేయడానికి, అప్‌లోడ్ బటన్ పై క్లిక్ చేయండి.

    అప్‌లోడ్ చేయండి

మీరు కోడ్‌ను డౌన్‌లోడ్ చేసుకోవచ్చు ఇక్కడ క్లిక్ చేయండి.

దశ 7: కోడ్

కోడ్ చాలా సులభం మరియు బాగా వ్యాఖ్యానించబడింది. కానీ ఇప్పటికీ, కొన్ని క్రింద వివరించబడ్డాయి.

1. ప్రారంభంలో, లైబ్రరీ ఉపయోగించబడుతుంది, తద్వారా మేము ఎల్‌సిడి మాడ్యూల్‌ను ఆర్డునో యునో బోర్డుతో ఇంటర్‌ఫేస్ చేసి, తదనుగుణంగా ప్రోగ్రామ్ చేయవచ్చు. ఆర్డునో బోర్డ్ యొక్క పిన్స్ ప్రారంభించబడినవి ఎల్‌సిడి మాడ్యూల్‌తో కనెక్ట్ అవ్వడానికి ఉపయోగించబడతాయి. రన్ టైమ్‌లో విలువలను నిల్వ చేయడానికి వేర్వేరు వేరియబుల్స్ ప్రారంభించబడతాయి, ఇవి తరువాత లెక్కల్లో ఉపయోగించబడతాయి.

# 'లిక్విడ్ క్రిస్టల్.హెచ్' చేర్చండి // ఆర్డినో బోర్డ్ లిక్విడ్ క్రిస్టల్ ఎల్‌సిడి (2, 3, 4, 5, 6, 7) తో ఎల్‌సిడి మాడ్యూల్‌ను ఇంటర్‌ఫేస్ చేయడానికి లైబ్రరీని చేర్చండి; ఉపయోగించాల్సిన LCD మాడ్యూల్ యొక్క // పిన్స్ ఫ్లోట్ వోల్టేజ్ = 0.0; ఫ్లోట్ టెంప్ = 0.0; ఇన్పుట్ Int అనలాగ్_వాల్యూ యొక్క డిజిటల్ విలువను నిల్వ చేయడానికి // వేరియబుల్; ఇన్పుట్ వద్ద అనలాగ్ విలువను నిల్వ చేయడానికి // వేరియబుల్

2. శూన్య సెటప్ () పరికరం ప్రారంభమైనప్పుడు లేదా ఎనేబుల్ బటన్ నొక్కినప్పుడు ఒక్కసారి మాత్రమే పనిచేసే ఫంక్షన్. ఇక్కడ మేము ప్రారంభించడానికి LCD ని ప్రారంభించాము. LCD ఎప్పుడు ప్రారంభిస్తుందో “Arduino బేస్డ్ డిజిటల్ వోల్టమీటర్” టెక్స్ట్ ప్రదర్శించబడుతుంది. ఈ ఫంక్షన్‌లో బౌడ్ రేట్ కూడా సెట్ చేయబడింది. బాడ్ రేట్ అనేది సెకనుకు బిట్స్‌లో వేగం, దీని ద్వారా ఆర్డునో బాహ్య పరికరాలతో కమ్యూనికేట్ చేస్తుంది.

ఎన్విడియా బ్యాకెండ్ 
శూన్య సెటప్ () {lcd.begin (16, 2); // LCD lcd.setCursor (0,0) తో కమ్యూనికేషన్ ప్రారంభించండి; // కర్సర్‌ను మొదటి నుండి ప్రారంభించండి lcd.print ('Arduino based'); // మొదటి పంక్తిలో వచనాన్ని ముద్రించండి lcd.setCursor (0,1); // కర్సర్‌ను తదుపరి పంక్తికి తరలించండి lcd.print ('డిజిటల్ వోల్టమీటర్'); // రెండవ పంక్తి ఆలస్యం (2000) లో ముద్రణ వచనం; // రెండు సెకన్ల కోసం వేచి ఉండండి}

3. శూన్య లూప్ () ఒక లూప్‌లో నిరంతరం నడుస్తున్న ఫంక్షన్. ఇక్కడ అనలాగ్ విలువ ఇన్పుట్ వైపు చదవబడుతుంది. అప్పుడు ఈ అనలాగ్ విలువ డిజిటల్ రూపంలోకి మార్చబడుతుంది. ఒక షరతు వర్తించబడుతుంది మరియు తుది కొలతలు LCD తెరపై ప్రదర్శించబడతాయి

శూన్య లూప్ () {అనలాగ్_వాల్యూ = అనలాగ్ రీడ్ (A0); // అనలాగ్ విలువను చదవడం టెంప్ = (అనలాగ్_వాల్యూ * 5.0) / 1024.0; // డిజిటల్ వోల్టేజ్ = టెంప్ / (0.0909) లో అనలాగ్ విలువను మార్చడం; if (వోల్టేజ్< 0.1) { voltage=0.0; } lcd.clear(); // Clear any text on the LCD lcd.setCursor(0, 0); // Mve the cursor to the initial position lcd.print('Voltage= '); // Print Voltgae= lcd.print(voltage); // Print the final digital value of voltage lcd.setCursor(13,1); // move the cursor lcd.print('V'); // print the unit of voltage delay(30); // wait for 0.3 seconds }

అప్లికేషన్స్

డిజిటల్ వోల్టమీటర్ యొక్క కొన్ని అనువర్తనాలు:

  1. ఏదైనా ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్లో అధిక ఖచ్చితత్వంతో వోల్టేజీల యొక్క వివిధ శ్రేణులను కొలవడానికి పైన తయారు చేసిన సర్క్యూట్ ఉపయోగించవచ్చు.
  2. మేము సర్క్యూట్లో స్వల్ప మార్పులు చేస్తే, మైక్రోకంట్రోలర్ AC సర్క్యూట్లలో వోల్టేజ్ను కొలవగలదు.