ÔM KẾ SỬ DỤNG ARDUINO – VỚI TÍNH NĂNG AUTO RANGING

ÔM KẾ SỬ DỤNG ARDUINO – VỚI TÍNH NĂNG AUTO RANGING

Ôm kế Auto ranging sử dụng Arduino.

 Bài viết này viết về một tự động đơn giản, ohm kế sử dụng arduino. Điện trở đo được hiển thị bằng màn hình LCD 16 × 2. Mạch đủ chính xác và sử dụng tối thiểu các thành phần bên ngoài nhất có thể. Trước khi đi vào chi tiết của dự án này, chúng ta hãy xem xét phương pháp đo điện trở cơ bản.

Đo điện trở.

 Hình trên cho ta thấy sơ đồ mạch của đồng hồ đo điện trở đơn giản. Rx là điện trở cần đo. R1 là điện trở đầu vào. i là dòng điện chạy qua mạch và 5V là điện áp cung cấp. Để tìm điện trở Rx chưa biết, đầu tiên ta đo điện áp trên Rx. Đặt điện áp trên R1 là VR1. Khi đó VR1 = 5-Vx. Dòng điện i=VR1/R1=(5-Vx)/R1. Vì R1 và Rx được kết nối nối tiếp, dòng điện qua chúng sẽ bằng nhau. Vậy điện trở chưa biết Rx = Vx / i. Điện áp trên điện trở chưa biết được đo bằng cách sử dụng ADC của arduino. Để chính xác, ta dùng kênh analog A5.

 Phương pháp này có một nhược điểm. Nếu có sự chênh lệch lớn giữa điện trở R1và Rx, kết quả sẽ cực kỳ không chính xác. Điều này xảy ra là do hầu hết tất cả các điện áp đầu vào sẽ gim trên điện trở lớn hơn và làm cho giá trị của điện trở Rx có sai lệch lớn.

 Giả sử R1 = 10K và Rx = 100 ohm. Điện áp trên R1 sẽ là 4,95v và điện áp trên Rx sẽ là 50mV và điều này cung cấp ít thông tin hơn. Độ nhạy của arduino là 4.889mV. Vì vậy, khi chúng ta đọc 50mV bằng cách sử dụng ADC arduino thì kết quả sẽ là 10. Khi chuyển đổi thành điện áp, kết quả sẽ là 10 x 4,889mV = 48,89mV. Khi đó Rx = 0,0488 / ((5V-48,89mV) / 10000) = 98,7 ohm.

 Giả sử R1 = 10 và Rx = 220 ohm. Khi đó điện áp trên R1 sẽ là 4,89V và điện áp trên Rx sẽ là 107mV. Số đọc kỹ thuật số tương ứng sẽ là 21. Khi chúng ta chuyển đổi nó thành điện áp, kết quả sẽ là 21 x 4.889mV = 102mv. Theo các tính toán được sử dụng trong trường hợp trước, Rx = 208 ohm.

 Trong hai trường hợp trên, bạn có thể thấy các vấn đề chính xác. Kết quả chính xác nhất xảy ra khi Rx và R1 giá trị càng gần nhau càng tốt.

Auto ranging.

 Một sơ đồ để xác định giá trị của Rx một cách đại khái, sau đó đặt một điện trở phù hợp thay cho R1 là những gì chúng ta cần và phương pháp này được gọi là phạm vi tự động.

 Các điện trở từ R1 đến R7 là các điện trở đầu vào. Trong sơ đồ này, điểm kết thúc của điện trở được giữ ở mức cao và điểm kết thúc của các điện trở khác được giữ ở mức thấp. Điện áp trên điện trở Rx chưa biết được đo. Điốt D1 đến D7 được sử dụng để ngăn dòng điện chảy ngược về phía điện áp thấp. Giả sử kết thúc của R1 được giữ ở mức thấp. Nếu R1 và Rx bằng nhau, thì điện áp rơi trên Rx sẽ là (5-0,7) / 2 = 2,15 trong đó 0,7 là độ sụt áp của diode. Nếu điện áp trên Rx nhỏ hơn hoặc bằng 2,15, chúng ta có thể giả sử rằng Rx nhỏ hơn hoặc bằng 220 ohms. Giá trị gần nhất có thể cho điện trở đầu vào là 220 ohms và do đó vòng lặp này được xem xét để tính toán. 

Sơ đồ mạch.

 Sơ đồ mạch đầy đủ của ohm kế tự động sử dụng arduino được hiển thị trong hình trên. Các chân 1, 6, 7, 8, 9, 10, 13 của arduino được sử dụng để đóng mở các điện trở đầu vào lần lượt là R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7. Các diode D1 đến D7 được sử dụng để ngăn dòng chảy ngược của dòng điện qua đường dẫn tương ứng. D8 là đèn LED chỉ báo nguồn BẬT. Biến trở R10 được sử dụng để điều chỉnh độ tương phản của LCD. Điện trở R9 giới hạn dòng đèn LED phía sau.

Chương trình. 

https://drive.google.com/file/d/1Zl5uULd8urXy-vlnt1a85GgYU-0Ynz8D/view?usp=sharing