4-20ma ጄኔሬተር/ሞካሪ አርዱዲኖን በመጠቀም 8 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:29

4-20mA ጄኔሬተሮች በ ebay ላይ ይገኛሉ ፣ ግን እኔ አንድ የነገሮችን DIY ክፍል እና በዙሪያዬ ያኖርኳቸውን ክፍሎች እወዳለሁ።

የእኛን የስካዴ ንባቦች ለማረጋገጥ እና የ4-20mA መሣሪያዎችን ውጤት ለመፈተሽ የእኛን የ PLC ን የአናሎግ ግብዓቶችን ለመሞከር ፈልጌ ነበር። በ ebay ላይ ለአርዱዲኖ የአሁኑ የቮልቴጅ መቀየሪያዎች እና የቮልቴጅ ወደ የአሁኑ መቀየሪያዎች አሉ ፣ ምንም እንኳን መለካት ያስፈልጋቸዋል። በ ebay እና በመሳሰሉት ላይ የተገኙትን ማንኛውንም መለወጫዎችን ለማስተካከል ይህንን መጠቀም እችላለሁ።

እኔ ጄኔሬተር እና ሞካሪ DIY ለማድረግ እወስናለሁ። በዚህ ነጥብ ላይ አሁንም በሂደት ላይ ያለ ሥራ እና ምሳሌ ነው።

ጥቅም ላይ ያልዋለ የድሮ 2.1 የድምፅ ስርዓት ነበረኝ (ትናንሽ ተናጋሪዎች)። ስለዚህ አንዱን የድምፅ ማጉያ ሳጥኖችን እንደ ማቀፊያ ተጠቀምኩ። እኔም በመብረቅ ምክንያት የሞተ ማጉያ ነበረኝ ፣ ነፋሱን ለማገናኘት የድምፅ ማጉያውን ተርሚናል ከዚያ ማጉያ አስወግጄዋለሁ። እኔ ወደፊት PCB ን እና የተሻለ ማቀፊያ ለመሥራት አስባለሁ።

አቅርቦቶች

ክፍሎች ዝርዝር።

LCD / 20x4 (የእርስዎ ትንሽ ከሆነ ኮዱን ያስተካክሉ)

LM7808 // 8 ቮልት ተቆጣጣሪ

LED // ማንኛውም ዓይነት ወይም መጠን

ለ LED / Resistor // ለ LED ዓይነት እና ለ 8 ቮልት ተገቢ

100 ohm resistor + 47 ohm resistor በተከታታይ // እንደ ሹት ተከላካይ ሆኖ ያገለግላል

10 ኬ resistor // አርዱዲኖ ከአናሎግ በከፍተኛ ቮልቴጅ ላይ ጥበቃ

22 ኪ resistor / A0 ን ከመንሳፈፍ ለማቆም

Trimpot 100 ohm + 47 ohm resistor በተከታታይ // PT100 አስመሳይ

35 ቮልት capacitor // እኔ 470uF ን ተጠቅሜያለሁ ፣ የአቅርቦት voltage ልቴጅ መለዋወጥን ዝቅ ለማድረግ ብቻ

RTD (PT100 transducer) // ስፔን ምንም አይደለም (ክልል)

DIODE (ለፖላላይነት ጥበቃ)

INA219

አርዱinoኖ

ደረጃ 1

ስልታዊውን በመከተል ክፍሎቹን የት እንደሚጨምሩ እና ሽቦ እንደሚይዙ መጀመር አለብዎት።

LM7808 ለ PLC ስርዓቶች ጥሩ የሆነ ከፍተኛውን 25 ቮልት ግብዓት ይፈቅዳል ፣ እነሱ በአጠቃላይ 24 ቮልት የኃይል አቅርቦቶችን ይጠቀማሉ። የሙቀት መቆጣጠሪያውን ወደ ተቆጣጣሪው ያክሉ እና ረዘም ላለ ጊዜ አይጠቀሙ። 16 ቮልት መውደቅ ተቆጣጣሪው ብዙ ሙቀት እንዲፈጠር ያደርገዋል።

የግብዓት አቅርቦቱ ተቆጣጣሪውን ይመገባል እና ከ INA219 VIN ጋር ይገናኛል ፣ በዚህ ውቅረት ውስጥ INA219 እንዲሁ ከዲያዲዮው የቮልቴጅ ጠብታ ሲቀንስ ትክክለኛውን የአቅርቦት voltage ልቴጅ ለመለካት ይችላል። ትክክለኛውን የአቅርቦት voltage ልቴጅ ንባብ እንዲያገኙ የዲዲዮ ቮልቴጅ መቀነስዎን መለካት እና ወደ ኮዱ ማከል አለብዎት።

ከ INA219 VOUT እስከ RTD+ ድረስ RTD ን ያበጃል። RTD- ወደ መሬት ወረዳውን ያጠናቅቃል።

የ PLC የአናሎግ ካርድ ለመፈተሽ RTD- ከአናሎግ ካርድ ላይ ካለው ግብዓት እና መሬቱ ከካርዱ እስከ አርዱinoኖ መሬት ድረስ ያገናኙታል። (ከተሞከረው ሰርጥ ጋር የተያያዘ ማንኛውንም መሳሪያ ማለያየትዎን ያረጋግጡ)።

R5 እና LED1 ፣ የሚያመለክተው ስርዓት ተጎድቷል።

ተቆጣጣሪው ወደ አርዱዲኖ ቪን ይመገባል (አርዱዲኖ በመቆጣጠሪያ ውስጥ እስከ 5 ቮልት ገንብቷል)።

በቦርዱ ላይ ያለውን ቺፕ ለማብራት አርዱዲኖ 5 ቪ ፒን ወደ INA219 ይሄዳል። INA219 GND ወደ arduino መሬት።

ማሰሮ መጥረጊያውን ወደ RTD PIN1 ይከርክሙት እና የ Pot pot pin 3 ን ወደ RTD pin 2 የ PT100 ግንኙነት ያስመስላሉ። (የተቆረጠውን ድስት በሰዓት አቅጣጫ ማዞር ኤምኤን ካልጨመረ ሽቦዎቹን ይቀያይሩ)።

ደረጃ 2 - የመሣሪያ ውፅዓት ሙከራ

የመሣሪያ ውፅዓት ለመፈተሽ ተጨማሪ ክፍሎች ያስፈልጋሉ ፣ ልክ እንደ ሹንት ተከላካይ። መደበኛ 0.25 ዋ resistors ሥራውን በትክክል ያከናውናሉ። የመሣሪያ ውፅዓት ለመፈተሽ የ shunt resistor ን ትተው ሁለተኛ INA219 ን ማከል ይችላሉ። አንድ ብቻ ስለቀረኝ በምትኩ resistor ን ተጠቀምኩ።

ሽንትን በመጠቀም መሞከር የሚከናወነው በመሣሪያው አሉታዊ ጎን ላይ ብቻ ነው። አወንታዊውን ጎን ከተጠቀሙ ከተፈቀደው ቮልቴጅ ከ 4 ጊዜ በላይ አርዱዲኖዎን ያቅርቡ እና ጭሱ እንዲወጣ ያድርጉ።

ከመሳሪያው አሉታዊ ሽቦ ጋር የ shunt resistor ን በተከታታይ ያክሉ። ከመሣሪያው በጣም ቅርብ የሆነው የሹንት ጎን ለ arduino አዎንታዊ አናሎግ ይሆናል። ከኃይል አቅርቦቱ ጋር በጣም ቅርብ የሆነው የሻንጣው ጎን የአናሎግ ግብዓት ወረዳውን የሚያጠናቅቅ የአሩዲኖ መሬት ይሆናል።

150 ohm shunt resistor አርዱዲኖን በሚጠቀሙበት ጊዜ ጥቅም ላይ መዋል ያለበት ፍጹም ከፍተኛ ነው። ተቃዋሚው በእሱ ውስጥ ወደሚፈሰው ኤምኤ የቮልቴጅ ጠብታ መስመራዊ አለው። ኤኤምኤ የበለጠው የቮልቴጅ መጠን ይበልጣል።

በ 20mA የአሁኑ # 150ohm*0.02A = 3volt ወደ arduino።

በ 4mA የአሁኑ # 150ohm*0.004A = 0.6volt ወደ arduino።

የአርዲኖን ሙሉ የኤዲሲ ክልል እንድታገኙልን አሁን ቮልቴጁ ወደ 5 ቮልት እንዲጠጋ ይፈልጉ ይሆናል። (ጥሩ ሀሳብ አይደለም)።

RTD's 30.2mA ውፅዓት (ማዕድን ያደርጋል) ሊደርስ ይችላል። 150 ohm*0.03A = 4.8 ቮልት። እኔ የምፈልገውን ያህል ቅርብ ነው።

ሌላ ድር ጣቢያ 250ohm resistor ለመጠቀም አመልክቷል።

በ 20mA የአሁኑ # 250ohm*0.02A = 5volt ወደ arduino።

በ 30mA የአሁኑ # 250ohm*0.03A = 7.5volt ወደ arduino።

የእርስዎን ኤዲሲ እና አርዱዲኖን የማቃጠል አደጋ ሊያጋጥምዎት ይችላል።

በመስኩ ውስጥ አንድ መሣሪያ ለመፈተሽ 12 ቮልት ባትሪ ከእርስዎ ጋር ይውሰዱ እና ከአቅርቦት ግብዓት ጋር ያገናኙት። የውጭ የኃይል ምንጭን መጠቀም የአሁኑን ኃ.የተ.የግ.ማ ቅንብር ላይ ተጽዕኖ አያሳድርም።

በመስክ ውስጥ የአናሎግ ግብዓት ካርድ ለመፈተሽ 12ቮልት ባትሪ ከእርስዎ ጋር ይውሰዱ። መሣሪያውን + ከወረዳው ያላቅቁ። መሬትን ከመሣሪያ መሬት እና ከኤቲኤዲ- ከተገናኘው የመሣሪያ ሽቦ ጋር ያገናኙ።

ደረጃ 3: መለካት

የ shunt resistor ንባብዎን ለመለካት ፣ RTD- ወደ shunt አናሎግ ያስገቡ። የመነጨው ኤምኤ 4mA እንዲሆን የመከርከሚያ ድስትዎን ያዘጋጁ። የእርስዎ መሣሪያ ኤምኤ እኩል ካልሆነ ከዚያ በመስመሩ 84 ላይ ባለው ኮድ ውስጥ የመጀመሪያውን እሴት ይለውጡ። ይህንን እሴት ማሳደግ የኤምኤ ንባብን ዝቅ ያደርገዋል።

ከዚያ 20mA ለማመንጨት የመከርከሚያ ድስትዎን ያዘጋጁ። የእርስዎ መሣሪያ ኤምኤ እኩል ካልሆነ በመስመር 84 ላይ ባለው ኮድ ውስጥ ሁለተኛውን እሴት ይለውጡ።

ስለዚህ የእርስዎ 4-20mA አሁን 0.6-3 ቮልት (ቲዎሪቲካል) ይሆናል። ከበቂ በላይ ክልል። ቤተመፃህፍቱን ከ eRCaGuy በመጠቀም ፣ ከመጠን በላይ ማተም የተሻለ እና የተረጋጋ ንባብ ይሰጥዎታል።

ተስፋ እናደርጋለን ይህንን አንብበዋል። ይህ የመጀመሪያ አስተማሪዬ ነው ፣ ስለዚህ አንድ ቦታ ስህተት ከሠራሁ ወይም የሆነ ነገር ትቼ ከሆነ እባክዎን ዘና ይበሉ።

ይህ ፕሮጀክት ምናልባት ስለእሱ ለመሄድ የተሻለው መንገድ ላይሆን ይችላል ፣ ግን ለእኔ ይሠራል እና ማድረጉ አስደሳች ነበር።

አንዳንድ ሀሳቦች ተጨማሪ አለኝ…

በሳጥኑ ውስጥ ያለውን የመከርከሚያ ድስት ለማሽከርከር servo ያክሉ።

Servo ን ወደ ግራ ወይም ወደ ቀኝ ለማሽከርከር የግፊት ቁልፎችን ያክሉ።

ለአደገኛ ሙቀት ለማስጠንቀቅ ወደ ተቆጣጣሪው የሙቀት መቆጣጠሪያ ዲጂታል የሙቀት ዳሳሽ ያክሉ።

ደረጃ 4 - አርዱዲኖ ፕሮግራሚንግ

#ያካትቱ

// #ማካተት/አለማክበር (LCD) ከተለዋዋጭ መዝገብ ጋር የሚጠቀሙ ከሆነ።

#ያካትቱ

#ያካትቱ

#ያካትቱ

#ያካትቱ

// A4 = (ኤስዲኤ)

// A5 = (SCL)

Adafruit_INA219 ina219;

LiquidCrystal lcd (12, 11, 5, 4, 3, 2);

// LiquidCrystal_SR lcd (3, 4, 2); // ኤል.ዲ.ሲ ከተለዋዋጭ መዝገብ ጋር ከተጠቀሙ አለመታዘዝ።

// | | | _ ላች ፒን

// | / _ የሰዓት ፒን

// / _ ውሂብ/ፒን ያንቁ

ባይት bitsOfResolution = 12; // የታዘዘ ከመጠን በላይ የሆነ ጥራት ያለው ውሳኔ

ያልተፈረመ ረጅም numSamplesToAvg = 20; ሊወስዷቸው በሚፈልጉት አጠቃላይ ውሳኔ ላይ የናሙናዎች ብዛት እና አማካይ

ADC_prescaler_t ADCSpeed = ADC_DEFAULT;

ያልተፈረመ ረጅም ቀዳሚ ሚሊሊስ = 0;

ተንሳፋፊ shuntvoltage = 0.0; // ከ INA219

ተንሳፋፊ አውቶቡስ ቮልቴጅ = 0.0; // ከ INA219

float current_mA = 0.0; // ከ INA219

ተንሳፋፊ loadvoltage = 0.0; // ከ INA219

ተንሳፋፊ arduinovoltage = 0.0; // የቮልቴጅ ስሌት ከ A0 ፒን

ያልተፈረመ ረጅም A0analogReading = 0;

ባይት analogIn = A0;

ተንሳፋፊ ma_mapped = 0.0; // የካርታ ቮልቴጅ ከ A0 እስከ 4-20mA

ባዶነት ማዋቀር () {

adc.set ADCSpeed (ADCSpeed);

adc.setBitsOfRolution (bitsOfResolution);

adc.setNumSamplesToAvg (numSamplesToAvg);

uint32_t currentFrequency;

ina219.begin ();

ina219.setCalibration_32V_30mA (); በ mA ላይ ለበለጠ ትክክለኛነት/የተሻሻለ ቤተ -መጽሐፍት

lcd.begin (20, 4); // ኤልሲዲውን ያስጀምሩ

lcd.clear ();

lcd.home (); // ወደቤት ሂድ

lcd.print ("********************");

መዘግየት (2000);

lcd.clear ();

}

ባዶነት loop ()

{

ያልተፈረመ ረዥም የአሁኑ ሚሊሊስ = ሚሊስ ();

const ረጅም ክፍተት = 100;

//&&&&&&&&&&&&&&&&&

I2C መሣሪያዎችን በየተወሰነ ጊዜ ያንብቡ እና አንዳንድ ስሌቶችን ያድርጉ

&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

ከሆነ (currentMillis - previousMillis> = interval) {

previousMillis = currentMillis;

ክፍተት ();

}

ህትመት_ቶ_ኤልሲዲ (); // ምናልባት ኤልሲዲውን በፍጥነት ማዘመን አያስፈልገኝም እና ወደ ክፍተት () በታች ሊንቀሳቀስ ይችላል

}

ባዶነት

ክፍተት () {

shuntvoltage = ina219.getShuntVoltage_mV ();

busvoltage = ina219.getBusVoltage_V ();

current_mA = ina219.getCurrent_mA ();

loadvoltage = (busvoltage + (shuntvoltage / 1000)) + 0.71; // +0.71 የእኔ ዲዲዮ የቮልቴጅ ጠብታ ነው

A0analogReading = adc.newAnalogRead (analogIn);

arduinovoltage = (5.0 * A0analogReading); // ወደ mV ይሰላል

ma_mapped = ካርታ (arduinovoltage, 752, 8459, 30, 220) / 10.0; // ካርታ ተንሳፋፊዎችን መጠቀም አይችልም። ተንሳፋፊ ንባብን ለማግኘት ከካርታው እሴት በስተጀርባ አንድ 0 ያክሉ እና በ 10 ይከፋፍሉ።

// ከ voltage ልቴጅ ስሌት ካርታ የበለጠ የተረጋጋ ንባብን ይሰጣል ከዚያም ጥሬ አድክ ንባብን ይጠቀማል።

ከሆነ (shuntvoltage> = -0.10 && shuntvoltage <= -0.01) // ያለ ጭነት INA219 ከዚህ በታች -0.01 ን ለማንበብ ይሞክራል ፣ ደህና የእኔ ያደርጋል።

{

current_mA = 0;

የአውቶቡስ ቮልቴጅ = 0;

loadvoltage = 0;

shuntvoltage = 0;

}

}

ባዶነት

ህትመት_To_LCD () {

lcd.setCursor (0, 0);

ከሆነ (ካርታ <1.25) {// ያለአሁን ይህ የእኔ ኤምኤ ንባብ ነው ፣ ስለዚህ ዝም ብዬ አጠፋዋለሁ።

lcd.print (" * 4-20mA Generator *");

}

ሌላ {

lcd.print ("** አናሎግ ሞካሪ **");

}

lcd.setCursor (0, 1);

lcd.print ("መሣሪያ:");

lcd.setCursor (10, 1);

ከሆነ (ካርታ <1.25) {

lcd.print ("መሣሪያ የለም");

}

ሌላ {

lcd.print (ma_mapped);

}

lcd.print ("mA");

lcd.setCursor (0, 2);

lcd.print ("ፍጠር:");

lcd.setCursor (10, 2);

lcd.print (current_mA);

lcd.print ("mA");

lcd.setCursor (0, 3);

lcd.print ("አቅርቦት:");

lcd.setCursor (10, 3);

lcd.print (loadvoltage);

lcd.print ("V");

}

ደረጃ 5 - አንዳንድ ተጨማሪ ፎቶዎች

ማጉያ ማጉያ ተርሚናል። አሁን ባለው ጄኔሬተር (ኤቲዲ) የሚመራ ኤልኢዲ። የአናሎግ ካርድ ሽቦዎች LED ን ይተካሉ።

በግራ በኩል ያለው ተርሚናል ለአቅርቦት ግብዓት ነው። በቀኝ በኩል ያሉት ተርሚናሎች ለመሣሪያ ግብዓት ናቸው።

ደረጃ 6: ወደ ውስጥ መግባት

ሁሉም ነገር የሚስማማ ይመስላል። አንዳንድ ነገሮችን በአንድ ላይ ለማቆየት ሲሊኮን እጠቀም ነበር። የመከርከሚያው ማሰሮ ከላይ በስተቀኝ በኩል ሲሊኮን ነው። አንድ ትንሽ ቀዳዳ ቀድሟል። የአሁኑን ከሳጥኑ አናት ላይ ማስተካከል እችላለሁ።

ደረጃ 7: ፎቶዎች ብቻ

ደረጃ 8 - የመጨረሻ ቃላት

የዚህን መሣሪያ ውጤት በአላን ብራድሌይ ኃ.የተ.የግ.ማ. ውጤቱም በጣም ጥሩ ነበር። እኔ ሙሉ ክልል አግኝቻለሁ.እኔም ይህንን መሣሪያ በኤልሲዲ ማሳያ ውስጥ ባለው በ4-20mA ግፊት ዳሳሽ ሞክሬዋለሁ። እንደገና ውጤቱ በጣም ጥሩ ነበር። የእኔ ንባቦች በሁለት አስርዮሽዎች ጠፍተዋል።

የአሩዲኖ ኮዴን በትሮች ውስጥ እጽፋለሁ። በፒ.ሲ.ሲ ውስጥ እነሱ ንዑስ አሰራሮች ተብለው ይጠራሉ። ለእኔ ማረም ቀላል ያደርገዋል።

የእነዚያ ትሮች የጽሑፍ ፋይሎች ተያይዘዋል።