আরডুইনো ব্যবহার করে এই উন্নত ডিজিটাল অ্যামিটার তৈরি করুন

এই পোস্টে আমরা 16 এক্স 2 এলসিডি ডিসপ্লে এবং আরডুইনো ব্যবহার করে একটি ডিজিটাল অ্যামিটার তৈরি করতে যাচ্ছি। আমরা শান্ট রোধকারী ব্যবহার করে কারেন্ট পরিমাপের পদ্ধতিটি বুঝতে পারি এবং আরডুইনোর উপর ভিত্তি করে একটি নকশা প্রয়োগ করব। প্রস্তাবিত ডিজিটাল অ্যামিমেটার 0 থেকে 2 অ্যাম্পিয়ার (পরম সর্বোচ্চ) থেকে যুক্তিসঙ্গত নির্ভুলতার সাথে পরিমাপ করতে পারে।

এমমিটারগুলি কীভাবে কাজ করে

দুটি ধরণের অ্যামিটার রয়েছে: অ্যানালগ এবং ডিজিটাল, তাদের কাজগুলি একে অপরের থেকে আলাদা different তবে, তাদের দুজনেরই একটি ধারণা প্রচলিত রয়েছে: শান্ট প্রতিরোধক।

শান্ট প্রতিরোধক হ'ল একটি প্রতিরোধক যা বর্তমানকে পরিমাপ করার সময় উত্স এবং লোডের মধ্যে খুব ছোট প্রতিরোধ স্থাপন করে।

আসুন দেখুন কীভাবে অ্যানালগ অ্যামিটার কাজ করে এবং তারপরে ডিজিটালটি বোঝা আরও সহজ হবে।

খুব কম প্রতিরোধের আর সহ একটি শান্ট রোধকারী এবং ধরে নিই যে কিছু ধরণের এনালগ মিটার প্রতিরোধকের জুড়ে সংযুক্ত রয়েছে, যিনি এর প্রতিচ্ছবি সরাসরি এনালগ মিটারের মাধ্যমে ভোল্টেজের সমানুপাতিক।

এখন চলুন বাম হাত থেকে কিছু পরিমাণ স্রোত পাস করি। আই 1 হ'ল শান্ট রোধকারী প্রবেশ করার আগে কারেন্ট এবং শান্ট রোধকের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পরে i2 বর্তমান হবে।

বর্তমান আই 1 আই 2 এর চেয়ে বেশি হবে কারণ এটি শান্ট রোধকের মাধ্যমে কারেন্টের একটি ভগ্নাংশ বাদ দিয়েছে। শান্ট প্রতিরোধকের মধ্যে বর্তমান পার্থক্য ভি 1 এবং ভি 2 এ খুব কম পরিমাণে ভোল্টেজ বিকাশ করে।
ভোল্টেজের পরিমাণটি সেই এনালগ মিটার দ্বারা পরিমাপ করা হবে।

শান্ট প্রতিরোধকের জুড়ে বিকশিত ভোল্টেজ দুটি কারণের উপর নির্ভর করে: শান্ট রোধকের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত বর্তমান এবং শান্ট রোধকের মান।

শান্টের মাধ্যমে বর্তমান প্রবাহ বেশি হলে বিকাশমান ভোল্টেজ বেশি হয়। শান্টের মান বেশি হলে শান্ট জুড়ে বিকশিত ভোল্টেজ আরও বেশি।

শান্ট প্রতিরোধকের অবশ্যই খুব ক্ষুদ্র মান হতে হবে এবং এটি অবশ্যই উচ্চ ওয়াটেজ রেটিংয়ের অধিকারী।

একটি ছোট মান প্রতিরোধক নিশ্চিত করে যে লোড স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপের জন্য পর্যাপ্ত পরিমাণের বর্তমান এবং ভোল্টেজ পাচ্ছে।

এছাড়াও শান্ট প্রতিরোধকের উচ্চতর ওয়াটেজ রেটিং থাকতে হবে যাতে এটি বর্তমানের পরিমাপের সময় উচ্চতর তাপমাত্রাকে সহ্য করতে পারে। শান্টের মাধ্যমে স্রোতের চেয়ে বেশি তাপমাত্রা উত্পন্ন হয়।

এতক্ষণে আপনি বেসিক ধারণাটি পেয়েছেন, একটি অ্যানালগ মিটার কীভাবে কাজ করে। এখন আসুন ডিজিটাল ডিজাইনে এগিয়ে চলুন।

এখনই আমরা জানি যে বর্তমান প্রবাহ থাকলে একটি প্রতিরোধক একটি ভোল্টেজ তৈরি করবে। চিত্রটি ভি 1 এবং ভি 2 থেকে পয়েন্টগুলি রয়েছে যেখানে আমরা ভোল্টেজের নমুনাগুলি মাইক্রোকন্ট্রোলারে নিয়ে যাই।

বর্তমান রূপান্তর থেকে ভোল্টেজ গণনা করা হচ্ছে

এখন আসুন সহজ গণিতটি দেখুন, আমরা কীভাবে উত্পাদিত ভোল্টেজকে কারেন্টে রূপান্তর করতে পারি।

ওহমের আইন: আই = ভি / আর

আমরা শান্ট প্রতিরোধকের আর এর মূল্য জানি এবং এটি প্রোগ্রামে প্রবেশ করা হবে।

শান্ট প্রতিরোধকের জুড়ে উত্পাদিত ভোল্টেজটি হ'ল:

ভি = ভি 1 - ভি 2

বা

ভি = ভি 2 - ভি 1 (পরিমাপ করার সময় নেতিবাচক প্রতীক এড়াতে এবং নেতিবাচক প্রতীকও বর্তমান প্রবাহের দিকের উপর নির্ভর করে)

সুতরাং আমরা সমীকরণটি সহজ করতে পারি,

আই = (ভি 1 - ভি 2) / আর
বা
আই = (ভি 2 - ভি 1) / আর

উপরের সমীকরণগুলির মধ্যে একটিতে কোড প্রবেশ করা হবে এবং আমরা বর্তমান প্রবাহটি খুঁজে পেতে পারি এবং এলসিডিতে প্রদর্শিত হবে।

এখন দেখা যাক কীভাবে শান্ট রোধকারী মানটি চয়ন করতে হয়।

আরডুইনো ডিজিটাল রূপান্তরকারী (এডিসি) এর 10 বিট অ্যানালগ তৈরি করেছে। এটি 0 থেকে 1024 ধাপে বা ভোল্টেজের স্তরে 0 থেকে 5V পর্যন্ত সনাক্ত করতে পারে।

সুতরাং এই এডিসির রেজোলিউশন 5/1024 = 0.00488 ভোল্ট বা প্রতি পদে 4.88 মিলিভোল্ট হবে।

সুতরাং 4.88 মিলিভোল্ট / 2 এমএ (ন্যূনতম রেজিমিউশন অ্যামিমেটার) = 2.44 বা 2.5 ওহম প্রতিরোধক।

প্রোটোটাইপে পরীক্ষা করা হয়েছিল 2.5 ওহম পেতে আমরা সমান্তরালে চার 10 ওহম, 2 ওয়াট প্রতিরোধক ব্যবহার করতে পারি।

সুতরাং, আমরা প্রস্তাবিত এমমিটারের সর্বোচ্চ পরিমাপযোগ্য পরিসীমাটি কীভাবে বলতে পারি যা 2 অ্যাম্পিয়ার।

এডিসি 0 থেকে 5 ভি পর্যন্ত পরিমাপ করতে পারে কেবলমাত্র। উপরের যে কোনও কিছুই মাইক্রোকন্ট্রোলারের এডিসিকে ক্ষতিগ্রস্থ করবে।

পরীক্ষিত প্রোটোটাইপ থেকে আমরা কী পর্যবেক্ষণ করেছি যে, ভিউ পয়েন্ট ভি 1 এবং ভি 2 থেকে দুটি এনালগ ইনপুটগুলিতে যখন বর্তমান পরিমাপ করা মান এক্স এমএ, এনালগ ভোল্টেজটি এক্স / 2 পড়বে (সিরিয়াল মনিটরে)।

উদাহরণস্বরূপ বলুন, যদি অ্যামিটার 500 এমএ পড়েন সিরিয়াল মনিটরে অ্যানালগ মানগুলি 250 টি ধাপ বা ভোল্টেজের স্তর পড়তে পারে। এডিসি 1024 ধাপ বা সর্বোচ্চ 5 ভি পর্যন্ত সহ্য করতে পারে, সুতরাং যখন এমমিটার 2000 এমএ পড়বে তখন সিরিয়াল মনিটরটি প্রায় 1000 ধাপ পড়বে। যা 1024 এর কাছাকাছি।

1024 ভোল্টেজ স্তরের উপরে যে কোনও কিছুই আড়ডিনোতে অ্যাডিসিকে ক্ষতিগ্রস্থ করবে। এটি এড়াতে 2000 এমএর ঠিক আগে একটি সতর্কতা বার্তা এলসিডিতে অনুরোধ জানাবে যাতে সার্কিটটি সংযোগ বিচ্ছিন্ন করতে হবে।

এতক্ষণে আপনি বুঝতে পারতেন প্রস্তাবিত অ্যামিটার কীভাবে কাজ করে।

এখন চলুন নির্মাণের বিশদটিতে।

পরিকল্পিত ডায়াগ্রাম:

প্রস্তাবিত সার্কিট খুব সহজ এবং শিক্ষানবিস বান্ধব। সার্কিট ডায়াগ্রাম অনুযায়ী নির্মাণ করুন। প্রদর্শনের বিপরীতে সামঞ্জস্য করতে 10 কে পোটেন্টিওমিটার সামঞ্জস্য করুন।

আপনি ইউএসবি থেকে আর্দুইনো বা 9 টি ব্যাটারি দিয়ে ডিসি জ্যাকের মাধ্যমে পাওয়ার করতে পারেন। চারটি 2 ওয়াট প্রতিরোধক 8- 10 ওয়াট প্রতিরোধকের সাথে একটি 2.5 ওএম প্রতিরোধক ব্যবহার করার চেয়ে তাপ সমানভাবে ছড়িয়ে দেবে।

যখন কোনও বর্তমান প্রেরণ করছে না তখন ডিসপ্লেতে কিছু ছোট এলোমেলো মান পড়তে পারে যা আপনি এটিকে উপেক্ষা করতে পারেন, এটি টার্মিনাল পরিমাপকালে ভোল্টেজের কারণে হতে পারে।

দ্রষ্টব্য: ইনপুট লোড সরবরাহের পোলারিটির বিপরীতে হবেন না।

প্রোগ্রাম কোড:

//------------------Program Developed by R.GIRISH------------------//
#include
#define input_1 A0
#define input_2 A1
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2)
int AnalogValue = 0
int PeakVoltage = 0
float AverageVoltage = 0
float input_A0 = 0
float input_A1 = 0
float output = 0
float Resolution = 0.00488
unsigned long sample = 0
int threshold = 1000
void setup()
{
lcd.begin(16,2)
Serial.begin(9600)
}
void loop()
{
PeakVoltage = 0
for(sample = 0 sample <5000 sample ++)
{
AnalogValue = analogRead(input_1)
if(PeakVoltage {
PeakVoltage = AnalogValue
}
else
{
delayMicroseconds(10)
}
}
input_A0 = PeakVoltage * Resolution
PeakVoltage = 0
for(sample = 0 sample <5000 sample ++)
{
AnalogValue = analogRead(input_2)
if(PeakVoltage {
PeakVoltage = AnalogValue
}
else
{
delayMicroseconds(10)
}
}
input_A1 = PeakVoltage * Resolution
output = (input_A0 - input_A1) * 100
output = output * 4
while(analogRead(input_A0) >= threshold)
{
lcd.clear()
lcd.setCursor(0,0)
lcd.print('Reached Maximum')
lcd.setCursor(0,1)
lcd.print('Limit!!!')
delay(1000)
lcd.clear()
lcd.setCursor(0,0)
lcd.print('Disconnect now!!')
delay(1000)
}
while(analogRead(input_A0) >= threshold)
{
lcd.clear()
lcd.setCursor(0,0)
lcd.print('Reached Maximum')
lcd.setCursor(0,1)
lcd.print('Limit!!!')
delay(1000)
lcd.clear()
lcd.setCursor(0,0)
lcd.print('Disconnect now!!')
delay(1000)
}
lcd.clear()
lcd.setCursor(0,0)
lcd.print('DIGITAL AMMETER')
lcd.setCursor(0,1)
lcd.print(output)
lcd.print(' mA')
Serial.print('Volatge Level at A0 = ')
Serial.println(analogRead(input_A0))
Serial.print('Volatge Level at A1 = ')
Serial.println(analogRead(input_A1))
Serial.println('------------------------------')
delay(1000)
}
//------------------Program Developed by R.GIRISH------------------//

আপনার যদি এই আরডুইনো ভিত্তিক ডিজিটাল অ্যামিটার সার্কিট প্রকল্প সম্পর্কিত কোনও নির্দিষ্ট প্রশ্ন থাকে তবে দয়া করে মন্তব্য বিভাগে প্রকাশ করুন, আপনি একটি দ্রুত উত্তর পেতে পারেন।