Construa um Amperímetro Digital Arduino: Guia Passo a Passo para um Medidor de Corrente DIY

Um amperímetro/amp meter (abreviação de medidor de Ampere) é um dispositivo que você pode usar para medir corrente em um circuito. Amperímetro Digital Arduino (A) são as unidades de medida para fluxo de corrente, e é daí que o amperímetro obtém seu nome. Algumas pessoas podem se referir a eles como medidores de corrente.
Placas de microcontrolador e microprocessador Arduino dão acesso a uma grande variedade de projetos. Por exemplo, você pode construir seu próprio amperímetro. É um ótimo projeto para empreender por causa de sua reutilização. Assim, no guia a seguir, mostraremos como construir seu próprio Amperímetro Arduino para medir corrente.

Como Construir Seu Próprio Medidor de Amp DIY Arduino

Eletricistas trabalhando em um medidor elétrico

Nosso objetivo para este guia era garantir que seja fácil de seguir e use o mínimo de recursos possível. Você não precisa ser um engenheiro experiente para construir o seguinte projeto.

Componentes Necessários:

• Display LCD OLED 128x32 Compatível com Arduino

• Sensor de Corrente INA219 Breakout
• Arduino Pro Mini Rev 5 (5 Volt)
• Programador CH340
• Caixa de bateria 9V (com baterias)
• Cabo JST PH 2-Pinos – Conector Fêmea
• Conector JST Ângulo Reto
• Chave de Fenda Pequena Plana Mini
• Header de 6 pinos ângulo reto para Arduino
• Ferro de Solda
• Fio de Cobre Estanhado 24 SWG 500g FIO FUSÍVEL 18 AMP 0.56MM
• Alicate Mini
• Cortador de Fio
• Almofada de Espuma Adesiva
• Cabo Jumper 4 Pinos Fêmea para Fêmea

Configuração de Hardware do Medidor de Amp Arduino

Medidor elétrico

Preparação

Antes de começar a montar nosso Medidor de Amp baseado em Arduino, precisaremos garantir que temos o equipamento e ferramentas certos. Nosso Medidor de Amp Arduino compreenderá três partes principais. Isso inclui o display OLED 128x32, que exibirá as leituras de corrente. O sensor de corrente INA219 medirá os valores de corrente ou tensão, enquanto o Arduino Mini calculará, processará e conectará tudo.

O Arduino Mini contém duas fileiras de pinos ao lado. Precisaremos conectar o sensor de corrente INA219 usando o protocolo I2C do Arduino Mini.

Multímetro analógico

Certifique-se de que você está usando uma placa Arduino Mini Pro 328P Rev 5 ou uma réplica. Se não encontrar uma, precisará garantir que a versão que está usando tenha pinos A4 e A5.

Você notará que os pinos no Arduino Pro Mini se alinham com os pinos no sensor INA219 e no módulo de display OLED. Isso assumindo que você está usando o hardware correto.

Os pinos VCC e GND do sensor INA219 se conectarão aos pinos VCC e GND no Arduino Pro Mini. Enquanto SDA conectará ao pino A4 e SEL conectará ao pino A5. Para simplificar, será algo assim:

1. INA219 VCC -> Arduino Pro Mini VCC

2. INA219 GND -> Arduino Pro Mini GND

3. INA219 SDA -> Arduino Pro Mini A4

4. INA219 SEL -> Arduino Pro Mini A5

Isto funcionará similarmente com o display OLED também:

1. Display OLED VCC -> Arduino Pro Mini VCC

2. Display OLED GND -> Arduino Pro Mini GND

3. Display OLED SDA -> Arduino Pro Mini A4

4. Display OLED SEL -> Arduino Pro Mini A5

Uma vez que você garantiu que estes pinos correspondem e se alinham, podemos começar a construir nosso Medidor de Amp.

Instruções

1. Use seu ferro de solda/pistola para remover os pinos de ambos o módulo do sensor INA219 e módulo do display OLED.

Se houver qualquer tampa ou cobertura plástica, você precisará removê-la usando uma chave de fenda plana

Aqueça a parte traseira de cada pino um por vez e sacuda-o

2. Corte quatro pedaços de fio de 40mm do seu rolo de cobre estanhado SWG

3. Conecte e solde os fios no módulo do display OLED, substituindo os pinos que removemos anteriormente

4. Use os fios recém-soldados do módulo do display OLED e conecte-os aos pinos no Arduino Pro Mini.

Alinhe os pinos de acordo com a descrição que fornecemos na seção de preparação

Deve parecer um sanduíche se feito corretamente

Tente impedir que os fios se toquem — use sua chave de fenda para criar espaço entre eles

5. Solde os fios no Arduino Pro Mini mas não os corte curtos — precisaremos conectá-los ao módulo do sensor INA219

Você pode encurtar os fios no topo da placa OLED se ainda não o fez

6. Combine os pinos do Arduino Pro Mini e conecte-os ao módulo do sensor INA219 usando os fios

Certifique-se de que os fios não estão se tocando — você pode separá-los usando sua chave de fenda

Solde os fios no Sensor INA219

7. Certifique-se de cortar cada fio para organizar a configuração

Conecte o header de 6 pinos ângulo reto ao Arduino e solde-o

8. Precisaremos dele para enviar código ao Arduino

Você precisará empurrar o módulo do display OLED para cima para soldar os headers — tenha cuidado ao fazer isso

Conecte o conector JST-PH 2 pinos fêmea aos fios da caixa de bateria

Conecte e solde o conector JST ângulo reto ao Arduino Pro-Mini

O fio vermelho (vivo) conectará ao pino RAW, enquanto o fio preto (neutro) conectará ao GND — certifique-se de fiar e soldar de acordo

Conecte o cabo jumper 4 pinos fêmea para fêmea do Arduino Pro-mini ao programador CH340

Conecte o programador CH340 à porta USB do seu computador

Consulte a seção de Configuração de Software deste guia para programar o Amperímetro Arduino

Uma vez que você terminou de programar o Arduino Pro Mini, você deve ser capaz de conectar um circuito ao módulo do sensor e obter uma leitura do display OLED. Você pode alimentar todo o amperímetro usando o programador CH340 através de sua USB ou usando o pacote de bateria 9V.

Configuração de Software do Medidor de Amp Arduino

Você precisará programar o Arduino Pro Mini e a tela do display OLED. Antes de prosseguir com as instruções nesta seção, você precisará de um entendimento básico de como a programação com a IDE Arduino funciona para dispositivos compatíveis. Nesta seção, incluímos um sketch para cada parte do nosso Arduino Pro Mini.

Código OLED 128x32

1. #include <Arduino.h>

2. #include <U8g2lib.h>

3. #include <SPI.h>

4. #include <Wire.h>

UEG2_SSD1306_128x32_UNIVISION_F_HW_12C ueg2 (USG2_RO);

void setup (void) {

u8g2.begin();

ina219.begin();

}

void loop (void) {

u8g2.clearBuffer(); // limpa a memória interna

u8g2.setFont (u8g2_font_logi303032_tr); // escolhe uma fonte adequada

u8g2.setCursor(0, 32);

u8g2.print(millis());

u8g2.sendBuffer(); // transfere memória interna para o display

delay(200);

}

Código INA219

1. #include <Wire.h>

2. #include <Adafruit_INA219.h>

Adafruit_INA219 ina219;

void setup (void)

{

uint32_t current Frequency:

Serial.begin(115200);

Serial.println("Hello!");

Serial.println("Measuring voltage and current with INA219 ...");

ina219.begin();

}

void loop (void)

{

1. float shuntvoltage = 0;

2. float busvoltage - 0;

3. float current_mA = 0;

4. float loadvoltage = 0;

shuntvoltage - ina219.getShuntVoltage_mV();

busvoltage = ina219.getBusVoltage_V();

current_mA = ina219.getCurrent_mA();

loadvoltage - busvoltage + (shuntvoltage / 1000);

Serial.print("Bus Voltage: ");

Serial.print (busvoltage);

Serial.println("V");

Serial.print("Shunt Voltage: ");

Serial.print (shuntvoltage);

Serial.println(" ");

Serial.print("Load Voltage: ");

Serial.print(loadvoltage);

Serial.println(" ");

Serial.print("Current: ");

Serial.print(current_mA);

Serial.println(" mA");

Serial.println(""):

delay(2000);

}

*Nota: Você deve nomear o sketch para o código INA219 GetCurrent.

Conclusão

Depois de configurar o hardware e software para este projeto, você deve ser capaz de usar o módulo do sensor para medir o fluxo de corrente de qualquer circuito simples. Como você pode ver, este é um projeto muito simples. Não levará muito tempo para completar. É perfeito para iniciantes e hobbyistas. Adicionalmente, você pode reaproveitar este projeto para funcionar como um sensor de tensão ou apenas usá-lo como uma ferramenta para medir fluxo de corrente em seus outros projetos. O que você decidir, esperamos que tenha gostado de ler o guia. Como sempre, obrigado por ler.