اندازه گیری ولتاژ و جریان DC توسط ماژول MAX471 B43 و برد آردوینو

در این سری از آموزش های آردوینو، نحوه استفاده و اندازه گیری ولتاژ و جریان یک مصرف کننده، با استفاده از ماژول MAX471 B43 را شرح خواهیم داد. لازم به ذکر است انواع مختلفی از ماژول ها برای اندازه گیری وجود دارد، اما کاربرد همه آنها اساسا یکی است.

ماژول MAX471 B43 وسیله ای مناسب برای اندازه گیری ولتاژ و جریان است و با توجه به ساختمان ساده ی که دارد بسیار پرکاربرد می باشد. حداکثر جریانی که این ماژول می تواند اندازه گیری کند 3 آمپر است و رنج اندازه گیری ولتاژ این ماژول بین 3 تا 25 ولت می باشد.

ماژول MAX471

دو نوع مختلف از این ماژول وجود دارد. نوع اول در پروژه اندازه گیری جریان DC با ماژول MAX471 و برد آردوینو به طور کامل توضیح دادیم به طوری که آن ماژول تنها قادر بود جریان را اندازه گیری کند اما این نوع از ماژول MAX471 B43 قادر به اندازه گیری جریان و ولتاژ است. شکل زیر نمای ظاهری این ماژول را به همراه پایه های آن به طور دقیق نشان می دهد.

1. پایه GND باید به زمین وصل شود (تمامی GND ها باید به یکدیگر اتصال داده شوند)

2. ولتاژ خروجی، به یک سمت از بار متصل گردد.

3. ولتاژ ورودی، به پین مثبت باطری متصل می شود.

4. AT به پین آنالوگ 1 یا A1 وصل می شود و VT به پین آنالوگ 0 یا A0 اتصال داده می شود.

لیست قطعات مورد نیاز

برد آردوینو Arduino UNO R3 مدل DIP	1 عدد
ماژول اندازه گیری جریان 3 آمپر MAX471	1 عدد
باتری لیتیوم یون 3.7V مدل 18650	1 عدد
لامپ LED زرد سایز 5mm میلی متر مدل مات	1 عدد
لامپ LED سبز سایز 5mm میلی متر مدل مات	1 عدد
لامپ LED قرمز سایز 5mm میلی متر مدل مات	1 عدد
برد بورد (پروجکت برد) مدل GL	1 عدد
سیم جامپر برد بوردی مدل دو سر نری (سری 40تایی)	1 عدد

نحوه اتصال ماژول MAX471 B43 به مدار و برد آردوینو بسیار راحت است که شماتیک زیر نحوه صحیح این اتصالات را به طور کامل نشان می دهد.

برنامه نویسی پروژه

بعد از اتصال قطعات به یکدیگر، کدهای زیر را در نرم افزار آردوینو کپی نموده سپس به برد آردوینو آپلود کنید.

#define VT_PIN A0 
#define AT_PIN A1

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  
}

void loop()
{
  int vt_read = analogRead(VT_PIN);
  int at_read = analogRead(AT_PIN);

  float voltage = vt_read * (5.0 / 1024.0) * 5.0;
  float current = at_read * (5.0 / 1024.0);
  float watts = voltage * current;
  
  Serial.print("Volts: "); 
  Serial.print(voltage, 3);
  Serial.print("\tAmps: ");
  Serial.print(current,3);
  Serial.print("\tWatts: ");
  Serial.println(watts,3);
  Serial.println();
  
  delay(500);
  
}

#define VT_PIN A0

#define AT_PIN A1

void setup()

{

Serial.begin(9600);

}

void loop()

{

int vt_read = analogRead(VT_PIN);

int at_read = analogRead(AT_PIN);

float voltage = vt_read * (5.0 / 1024.0) * 5.0;

float current = at_read * (5.0 / 1024.0);

float watts = voltage * current;

Serial.print("Volts: ");

Serial.print(voltage, 3);

Serial.print("\tAmps: ");

Serial.print(current,3);

Serial.print("\tWatts: ");

Serial.println(watts,3);

Serial.println();

delay(500);

}

بعد از اتصال قطعات به یکدیگر و آپلود برنامه به برد آردوینو سریال مانیتور نرم افزار آردوینو Arduino را باز کنید، در صورتی که تمامی مراحل فوق را به درستی انجام داده باشید؛ مقادیر خروجی ولتاژ، جریان و توان را در سریال مانیتور همانند شکل زیر مشاهده خواهید کرد.