Tabla de contenido:
- Paso 1: Conceptos básicos
- Paso 2: medir 0-5 V
- Paso 3: medición de voltaje por encima de 5 V
- Paso 4: construcción del divisor de voltaje
- Paso 5: lectura del voltaje
Video: Medición de voltaje con Arduino: 5 pasos
2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43
La medición de voltaje es bastante fácil usando cualquier microcontrolador en comparación con la medición de corriente. La medición de voltajes se vuelve necesaria si está trabajando con baterías o si desea hacer su propia fuente de alimentación ajustable. Aunque este método se aplica a cualquier uC, pero en este tutorial, aprenderemos cómo medir el voltaje usando Arduino.
Hay sensores de voltaje disponibles en el mercado. ¿Pero realmente los necesitas? ¡Vamos a averiguar!
Paso 1: Conceptos básicos
Un microcontrolador no puede comprender el voltaje analógico directamente. Es por eso que tenemos que usar un convertidor analógico a digital o ADC en resumen. Atmega328, que es el cerebro del Arduino Uno, tiene 6 canales (marcados como A0 a A5), ADC de 10 bits. Esto significa que asignará voltajes de entrada de 0 a 5 V en valores enteros de 0 a (2 ^ 10-1), es decir, igual a 1023, lo que da una resolución de 4,9 mV por unidad. 0 corresponderá a 0 V, 1 a 4,9 mv, 2 a 9,8 mV y así sucesivamente hasta 1023.
Paso 2: medir 0-5 V
Primero, veremos cómo medir voltaje con un voltaje máximo de 5V. Esto es muy fácil ya que no se requieren modificaciones especiales. Para simular el voltaje variable, usaremos un potenciómetro cuyo pin central está conectado a cualquiera de los 6 canales. Ahora escribiremos el código para leer los valores de ADC y convertirlos nuevamente en lecturas de voltaje útiles.
Leyendo el pin analógico A0
valor = analogRead (A0);
Ahora, la variable 'valor' contiene un valor entre 0 y 1023 dependiendo del voltaje.
voltaje = valor * 5.0 / 1023;
El valor obtenido ahora se multiplica por la resolución (5/1023 = 4,9 mV por unidad) para obtener el voltaje real.
Y finalmente, muestre el voltaje medido en el monitor serial.
Serial.print ("Voltaje =");
Serial.println (voltaje);
Paso 3: medición de voltaje por encima de 5 V
Pero el problema surge cuando la tensión a medir supera los 5 voltios. Esto se puede resolver utilizando un circuito divisor de voltaje que consta de 2 resistencias conectadas en serie como se muestra. Un extremo de esta conexión en serie está conectado a la tensión a medir (Vm) y el otro extremo a tierra. Un voltaje (V1) proporcional al voltaje medido aparecerá en la unión de dos resistencias. Esta unión se puede conectar al pin analógico del Arduino. El voltaje se puede averiguar usando esta fórmula.
V1 = Vm * (R2 / (R1 + R2))
Luego, el Arduino mide el voltaje V1.
Paso 4: construcción del divisor de voltaje
Ahora, para construir este divisor de voltaje, primero necesitamos averiguar los valores de las resistencias. Siga estos pasos para calcular el valor de las resistencias.
- Determine el voltaje máximo que se va a medir.
- Decida un valor estándar y adecuado para R1 en el rango de kiloohmios.
- Usando la fórmula, calcule R2.
- Si el valor de R2 no es (o se acerca a) un valor estándar, cambie R1 y repita los pasos anteriores.
- Dado que Arduino puede manejar un máximo de 5V, V1 = 5V.
Por ejemplo, suponga que el voltaje máximo (Vm) que se va a medir sea 12V y R1 = 47 kiloohmios. Luego, usando la fórmula, R2 resulta ser igual a 33k.
Ahora, construya un circuito divisor de voltaje usando estas resistencias.
Con esta configuración, ahora tenemos un límite superior e inferior. Para Vm = 12V obtenemos V1 = 5V y para Vm = 0V obtenemos V1 = 0V. Es decir, para 0 a 12V a Vm, habrá un voltaje proporcional de 0 a 5V en V1 que luego se puede alimentar al Arduino como antes.
Paso 5: lectura del voltaje
Con una ligera modificación en el código, ahora podemos medir de 0 a 12V.
El valor analógico se lee como antes. Luego, utilizando la misma fórmula mencionada anteriormente, se mide el voltaje entre 0 y 12V.
valor = analogRead (A0);
voltaje = valor * (5.0 / 1023) * ((R1 + R2) / R2);
Los módulos de sensor de voltaje comúnmente disponibles no son más que un circuito divisor de voltaje. Estos están clasificados para 0 a 25 V con resistencias de 30 kiloohmios y 7.5 kiloohmios.
Entonces, ¿Por qué COMPRAR, cuando puedes hacerlo tú mismo?
Gracias por quedarte hasta el final. Espero que este tutorial te haya ayudado.
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