Digitales Arduino-Amperemeter bauen: Schritt-für-Schritt-Anleitung zum DIY-Strommessgerät

Ein Amperemeter/Ampere-Meter (Abkürzung für Ampere-Meter) ist ein Gerät, mit dem Sie den Strom in einer Schaltung messen können. Digitales Arduino-Amperemeter (A) sind die Maßeinheiten für Stromfluss, und hierher kommt der Name Amperemeter. Manche bezeichnen sie auch als Strommesser.
Arduino-Mikrocontroller- und Mikroprozessor-Platinen geben Ihnen Zugriff auf eine Vielzahl von Projekten. Zum Beispiel können Sie Ihr eigenes Amperemeter bauen. Es ist ein großartiges Projekt, wegen seiner Wiederverwendbarkeit. In der folgenden Anleitung zeigen wir Ihnen, wie Sie Ihr eigenes Arduino-Amperemeter zum Messen von Strom bauen.

Wie man sein eigenes DIY Arduino-Ampere-Meter baut

Elektriker arbeiten an einem Stromzähler

Unser Ziel für diese Anleitung war, sicherzustellen, dass sie leicht zu folgen ist und so wenige Ressourcen wie möglich verwendet. Sie müssen kein erfahrener Ingenieur sein, um das folgende Projekt zu bauen.

Benötigte Komponenten:

• Arduino-kompatibles 128x32 OLED LCD Display

• INA219 Stromsensor Breakout
• Arduino Pro Mini Rev 5 (5 Volt)
• CH340 Programmer
• 9V Batteriebox (mit Batterien)
• JST PH 2-Pin Kabel – Weiblicher Stecker
• JST Rechtwinkliger Stecker
• Mini Flachkopfschraubendreher
• Sechspiniger rechtwinkliger Header für Arduino
• Lötkolben
• 24 SWG Verzinnter Kupferdraht 500g SICHERUNGSDRAHT 18 AMP 0,56MM
• Mini Zange
• Drahtschneider
• Klebeschaumstoffpad
• 4-poliges Weiblich-zu-Weiblich Jumper-Kabel

Arduino Ampere-Meter Hardware-Konfiguration

Stromzähler

Vorbereitung

Bevor wir mit dem Zusammenbau unseres Arduino-basierten Ampere-Meters beginnen, müssen wir sicherstellen, dass wir die richtige Ausrüstung und Werkzeuge haben. Unser Arduino Ampere-Meter besteht aus drei Hauptteilen. Dazu gehört das 128x32 OLED-Display, das Strommesswerte ausgibt. Der INA219 Stromsensor misst die Strom- oder Spannungswerte, während der Arduino Mini berechnet, verarbeitet und alles verbindet.

Der Arduino Mini enthält zwei Reihen von Pins an der Seite. Wir müssen den INA219 Stromsensor über das I2C-Protokoll des Arduino Mini verbinden.

Analogmultimeter

Stellen Sie sicher, dass Sie ein Arduino Mini Pro 328P Rev 5 Board oder eine Replika verwenden. Wenn Sie keines finden, müssen Sie sicherstellen, dass die Version, die Sie verwenden, A4 und A5 Pins hat.

Sie werden feststellen, dass die Pins am Arduino Pro Mini mit den Pins am INA219 Sensor und dem OLED-Displaymodul übereinstimmen. Dies setzt voraus, dass Sie die richtige Hardware verwenden.

Die VCC und GND Pins vom INA219 Sensor verbinden sich mit den VCC und GND Pins am Arduino Pro Mini. Während SDA mit dem A4 Pin und SEL mit dem A5 Pin verbunden wird. Zur Vereinfachung sieht es so aus:

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

Dies funktioniert ähnlich mit dem OLED-Display:

1. OLED Display VCC -> Arduino Pro Mini VCC

2. OLED Display GND -> Arduino Pro Mini GND

3. OLED Display SDA -> Arduino Pro Mini A4

4. OLED Display SEL -> Arduino Pro Mini A5

Sobald Sie sichergestellt haben, dass diese Pins übereinstimmen und ausgerichtet sind, können wir mit dem Bau unseres Ampere-Meters beginnen.

Anweisungen

1. Verwenden Sie Ihren Lötkolben/Lötpistole, um die Pins sowohl vom INA219 Sensormodul als auch vom OLED Displaymodul zu entfernen.

Wenn eine Plastikkappe oder Abdeckung vorhanden ist, müssen Sie diese mit einem Flachkopfschraubendreher entfernen.

Die Rückseite jedes Pins einzeln erhitzen und abschütteln.

2. Vier 40 mm lange Drahtstücke von Ihrer SWG verzinnten Kupferrolle schneiden

3. Die Drähte an das OLED Displaymodul anschließen und verlöten, um die zuvor entfernten Pins zu ersetzen

4. Die frisch verlöteten Drähte vom OLED Displaymodul verwenden und mit den Pins am Arduino Pro Mini verbinden.

Die Pins gemäß der Beschreibung im Vorbereitungsabschnitt ausrichten

Es sollte wie ein Sandwich aussehen, wenn es korrekt gemacht ist

Versuchen Sie, die Drähte davon abzuhalten, sich zu berühren – verwenden Sie Ihren Schraubendreher, um Abstand zwischen ihnen zu schaffen

5. Die Drähte an den Arduino Pro Mini verlöten, aber nicht kurz schneiden – wir müssen sie mit dem INA219 Sensormodul verbinden

Sie können die Drähte oben auf dem OLED Board kürzen, falls noch nicht geschehen

6. Die Pins vom Arduino Pro Mini anpassen und mit dem INA219 Sensormodul über die Drähte verbinden

Sicherstellen, dass die Drähte sich nicht berühren – Sie können sie mit Ihrem Schraubendreher auseinanderziehen

Die Drähte an den INA219 Sensor verlöten

7. Jeden Draht kürzen, um das Setup aufzuräumen

Den rechtwinkligen Sechspin-Header an den Arduino anschließen und verlöten

8. Wir brauchen ihn, um Code auf den Arduino hochzuladen

Sie müssen das OLED Displaymodul nach oben drücken, um die Header zu verlöten – seien Sie vorsichtig dabei

Den JST-PH 2-poligen weiblichen Stecker an die Batteriebox-Drähte anschließen

Den JST rechtwinkligen Stecker an den Arduino Pro-Mini anschließen und verlöten

Der rote Draht (Plus) wird mit dem RAW Pin verbunden, während der schwarze Draht (Minus) mit GND verbunden wird – achten Sie darauf, entsprechend zu verdrahten und zu verlöten

Das 4-polige Weiblich-zu-Weiblich Jumper-Kabel vom Arduino Pro-Mini zum CH340 Programmer verbinden

Den CH340 Programmer an den USB-Port Ihres Computers anschließen

Beziehen Sie sich auf den Software-Konfigurationsabschnitt dieser Anleitung, um das Arduino-Amperemeter zu programmieren

Sobald Sie die Programmierung des Arduino Pro Mini abgeschlossen haben, sollten Sie in der Lage sein, eine Schaltung an das Sensormodul anzuschließen und eine Messung vom OLED-Display zu erhalten. Sie können das gesamte Amperemeter über den CH340 Programmer durch dessen USB oder mit dem 9V-Batteriepack mit Strom versorgen.

Arduino Ampere-Meter Software-Konfiguration

Sie müssen den Arduino Pro Mini und den OLED-Displaybildschirm programmieren. Bevor Sie mit den Anweisungen in diesem Abschnitt fortfahren, benötigen Sie ein grundlegendes Verständnis dafür, wie die Programmierung mit der Arduino IDE für kompatible Geräte funktioniert. In diesem Abschnitt haben wir einen Sketch für jeden Teil unseres Arduino Pro Mini enthalten.

OLED 128x32 Code

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(); // internen Speicher löschen

u8g2.setFont (u8g2_font_logi303032_tr); // passende Schriftart wählen

u8g2.setCursor(0, 32);

u8g2.print(millis());

u8g2.sendBuffer(); // internen Speicher an Display übertragen

delay(200);

}

INA219 Code

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);

}

*Hinweis: Sie sollten den Sketch für den INA219 Code "GetCurrent" nennen.

Fazit

Nachdem Sie die Hardware und Software für dieses Projekt konfiguriert haben, sollten Sie in der Lage sein, den Sensormodul zu verwenden, um den Stromfluss von jeder einfachen Schaltung zu messen. Wie Sie sehen, ist dies ein sehr einfaches Projekt. Es wird Sie nicht lange dauern, es abzuschließen. Es ist perfekt für Anfänger und Hobbyisten. Zusätzlich können Sie dieses Projekt umfunktionieren, um als Spannungssensor zu arbeiten oder es einfach als Werkzeug zu verwenden, um den Stromfluss in Ihren anderen Projekten zu messen. Was auch immer Sie entscheiden, wir hoffen, dass Sie die Anleitung genossen haben. Wie immer, danke fürs Lesen.