使用Arduino制作数字电压表

使用Arduino和16x2液晶显示器（LCD）可以轻松制作简单的数字电压表。

使用Arduino测量电压是相对简单的。Arduino有几种模拟输入引脚，可连接到Arduino内的模数转换器（ADC）。Arduino ADC是十比特转换器，这意味着输出值将从0到1023。我们将使用Analogread（）函数获取此值。如果您知道参考电压 - 在这种情况下，我们将使用5 V - 您可以轻松地计算模拟输入处存在的电压。

为了显示测量的电压，我们将使用两行16个字符的液晶显示器(LCD)。液晶显示器广泛用于显示数据的设备，如计算器，微波炉和许多其他电器。

该项目还将通过使用分压器向您展示如何测量高于参考电压的电压。

实验1

在这个实验中，我们将制作能够测量最多5V的数字电压表Arduino Board和16x2 LCD。

需要硬件

• 1 x Arduino Mega2560
  
• 1x LCD（液晶显示器）
  
• 1x 5 Kohm电位器
  
• 1 x电路试验板
  
• 女性连接器
  
• 跳线

接线图

该实验中使用的16x2 LCD共有16个引脚。如下表所示，八个引脚是数据线（引脚7-14），两个是用于电源和地面（引脚1和16），三个用于控制LCD（引脚4-6）的操作，并且一个用于调整LCD屏幕亮度（引脚3）。剩余的两个引脚（15和16）为背光电源。

1号航站楼	接地
码头2.	+ 5 v
码头3.	电位器的中间终端（用于亮度控制）
码头4.	电阻选择(RS)
码头5.	读/写（RW）
终端6.	启用(EN)
码头7.	DB0.
码头8.	DB1.
码头9.	DB2.
码头10.	DB3.
码头11.	DB4.
终端12.	DB5.
终端13.	DB6.
终端14.	DB7.
终端15.	+ 4.2-5V.
终端16.	接地

请看下图，如何将LCD连接到Arduino上。注意电位器连接到5V源和GND，中间端子连接到LCD引脚3。旋转这个锅可以改变LCD的亮度。四个数据引脚DB4-DB7连接到Arduino引脚4-7。Enable连接Arduino的引脚9,RS连接Arduino的引脚8。RW接地。背光LED接5V，接地。下表显示了引脚的连接:

DB4——> pin4

DB5跑车——>平快

DB6 -----> PIN6

DB7——> pin7

RS -----> PIN8

en -----> Pin9

代码

下面的程序使用液晶文库。此库包含写入LCD所需的所有功能。

该循环从模拟输入读取模拟值，因为参考电压为5 V，它倍增值5，然后将1024分开以计算实际电压值。计算电压后，将值写入LCD。

下面的照片显示了典型的显示。

#include "LiquidCrystal.h" LiquidCrystal lcd(8, 9, 4, 5, 6, 7);Float input_voltage = 0.0;浮动temp = 0.0;void setup() {Serial.begin(9600);//打开串行端口，将数据速率设置为9600 bps lcd.begin（16,2）;////设置LCD的列和行号：LCD.Print（“数字电压表”）;} void loop(){//电压的转换公式int analog_value = analogRead(A0);Input_voltage = (analog_value * 5.0) / 1024.0;If (input_voltage < 0.1) {input_voltage=0.0;serial.print（“v =”）; Serial.println(input_voltage); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("Voltage= "); lcd.print(input_voltage); delay(300); }

Make_A_Digital_Voltmeter.zip

实验2

为了测量大于5 V参考电压的电压，您需要除以输入电压，使实际输入到Arduino的电压为5 V或更小。在该实验中，我们将使用90.9 kohm电阻和10个kohm电阻，以创建10：1分隔件。这将使我们可以测量高达50 V的电压。

需要硬件

• 1x Arduino Mega2560
  
• 1x 90.9 kohm电阻
  
• 1x 10 kohm电阻
  
• 1x LCD（液晶显示器）
  
• 1x 5K电位器
  
• 1 x电路试验板
  
• 女性连接器
  
• 跳线

接线图

该实验的电路与实验＃1完全相同，不同之处在于我们现在具有一个分压器，由90.9 kohm电阻和连接到输入的10个kohm电阻组成。请参阅下图。

程序

这个实验的程序与实验1几乎相同。唯一不同的是，现在我们必须将计算出来的电压除以R2/(R1 + R2)，在这个例子中是10,000/(90,900 + 10,000)≈0.1。

代码

#include "LiquidCrystal.h" LiquidCrystal lcd(8, 9, 4, 5, 6, 7);Float input_voltage = 0.0;浮动temp = 0.0;Float R1 = 90900.0;float r2 = 10000.0;void setup() {Serial.begin(9600);//打开串行端口，将数据速率设置为9600 bps lcd.begin（16,2）;////设置LCD的列和行号：LCD.Print（“数字电压表”）;} void循环（）{//转换公式int模拟_value = analogread（a0）;temp =（smalim_value * 5.0）/ 1024.0; input_voltage = temp / (r2/(r1+r2)); if (input_voltage < 0.1) { input_voltage=0.0; } Serial.print("v= "); Serial.println(input_voltage); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("Voltage= "); lcd.print(input_voltage); delay(300); }

digital_voltmeter_with_arduino_1.ino.zip.zip.zip

视频

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