Home / پروژه / ساخت منبع تغذیه متغیر با آردوینو

ساخت منبع تغذیه متغیر با آردوینو

به نام خدا

ساخت منبع تغذیه متغیر با آردوینو

 

در این آموزش می خواهیم ساخت یک منبع تغذیه متغیر تا ۵ ولت را به شما آموزش دهیم . برای انجام این کار باید از PWM و ADC استفاده کنیم .

در خیلی از مواقع به ماژول ها و سنسور هایی بر می خوریم و که ولتاژ راه اندازی آن ها کمتر از ۵ ولت است مثلا ۳٫۳ ولت یا ۲٫۲ ولت ، برای این موارد می توانیم از این منبع تغذیه استفاده کنیم . این منبع تغذیه بین ۰ تا ۵ ولت با دقت ۰٫۰۵ ولت متغیر است . منبع تغذیه ای که آموزش می دهیم توان جریان دهی تا ۱۰۰ میلی آمپر را دارد که این میزان جریان برای راه اندازی اکثر ماژول ها و سنسور ها مناسب است .

با خروجی این مدار می توانید باتری های قابل شارژ سایز AA و AAA را به راحتی شارژ کنید . توسط دو میکروسوئیچ که در مدار قرار دارد می توانید ولتاژ را کم و زیاد کنید .

قطعات مورد نیاز این پروژه به شرح زیر است :

– برد آردوینو UNO ( البته هر برد آردوینو دیگر را هم می توانید استفاده کنید )

– منبع تغذیه ۵ ولت

– خازن ۱۰۰ میکروفاراد ( دو عدد )

– میکروسوئیچ ( دو عدد )

– مقاومت یک کیلو اهم ( سه عدد )

– ال سی دی کارکتری ۱۶*۲

– ترانزیستور ۲N2222

 

شماتیک مدار به صورت زیر است :

 

 

ولتاژ خروجی به صورت کامل خطی نخواهد بود و نویز دارد برای کاهش این نویز ، در خروجی خازن قرار می دهیم . با میکروسوئیچ ها ولتاژ را کم و زیاد می کنیم و ولتاژی که در خروجی وجود دارد را در ال سی دی نمایش می دهیم . ولتاژی که بر روی ال سی دی نمایش داده می شود توسط واحد ADC از خروجی ولتاژ خوانده می شود .

بیشتر بخوانید...  خانه هوشمند با بلوتوث

ال سی دی کاراکتری ۱۶ پایه دارد که دو تا از پایه های آن برای نور پس زمینه است . بعضی از ال سی دی های کاراکتری این دو پایه را برای نور پس زمینه ندارند و ۱۴ پایه دارند . ۸ پایه برای تبادل داده است ( D0 تا D7 ) . پایه ۱ و ۲ برای تغذیه مثبت و منفی ال سی دی است . پایه ۳ برای تنظیم نور پس زمینه . پایه ۶ ( E ) برای فعال سازی پین ها است و پایه های ۵ و ۶ برای کنترل پین ها . به هنگام نوشتن روی ال سی دی پایه ۵ را به زمین وصل می کنیم . برای ارسال و نمایش داده ها روی ال سی دی کافی است ۴ پایه از ۸ پایه ای که مربوط به تبادل داده می شود ( D4 تا D7 ) را به آردوینو وصل کنیم . پایه های ۴ و ۶ را هم باید به آردوینو وصل کنیم .

برد آردوینو UNO دارای ۶ کانال ADC است و رزولوشن آن ۱۰ بیتی می باشد . این به این معنی است که ولتاژ ۰ تا ۵ ولت آنالوگ به عددی بین ۰ تا ۱۰۲۳ تبدیل می شود که این یعنی هر ۴٫۹ میلی ولت ( ۵/۱۰۲۳ ) یک واحد به عدد ADC که بین ۰ تا ۱۰۲۳ تغییر می کند اضافه می شود . ۰ معادل ۰ ولت و ۱۰۲۳ معادل ۵ ولت است .

کانال های ADC آردوینو به صورت پیش فرض دارای ولتاژ مرجع ۵ ولت می باشند ولی ما می توانیم این ولتاژ مرجع را تغییر دهیم . مثلا اگر ولتاژ خروجی سنسور ما بین ۰ تا ۲٫۷ ولت باشد می توانیم ولتاژ مرجع خود را متناسب با سنسور تغییر دهیم و آن را به ۲٫۷ ولت تغییر دهیم .

بیشتر بخوانید...  ساخت ربات دوری کننده از موانع

رزولوشن واحد ADC به صورت پیش فرض ۱۰ بیت است ولی می توانیم این رزولوشن را تغییر دهیم . این تغییر رزولوشن در مواردی مفید است .

توسط دستور های زیر می توانیم داده ها را دریافت کنیم ، ولتاژ مرجع ADC را تغییر دهیم و رزولوشن ADC را عوض کنیم .

analogRead(pin)

()analogReference

analogReadResolution(bits)

ما از پایه A0 آردوینو برای اندازه گیری ولتاژ خروجی استفاده می کنیم .

حال باید ببینیم ولتاژ متغیر را چطور ایجاد می کنیم . ولتاژ متغیر این منبع تغذیه را توسط موج PWM تولید می کنیم . آردوینو UNO دارای ۶ کانال PWM است که رزولوشن این کانال ها ۸ بیتی می باشد یعنی بین ۰ تا ۲۵۵ تغییر می کند .

ما از پین ۳ برای تولید PWM استفاده می کنیم . با تغییر عدد PWM بین ۰ تا ۲۵۵ ، پهنای پالس PWM تغییر می کند و در نتیجه میانگین ولتاژ تغییر خواهد کرد . به عنوان مثال اگر عدد ۱۲۷ ( عدد وسط بین ۰ تا ۲۵۵ ) را به PWM بدهیم ولتاژ ۲٫۵ ولت تولید می شود . پین ۳ آردوینو به بیس یک ترانزیستور NPN وصل شده است ، ولتاژ و جریان را در واقع این ترانزیستور از منبع می گیرد . اگر به جای این ترانزیستور از ترانزیستور های جریان بالاتر استفاده کنیم مشخصا جریان قابل تحمل منبع تغذیه ما بیشتر خواهد شد .

میکروسوئیچ ها را هم به پایه های ۴ و ۵ آردوینو وصل کرده ایم .

کد های برنامه را می توانید از لینک زیر دانلود کنید :

 

دانلود فایل

 

فیلم زیر نحوه عملکرد این پروژه را نشان می دهد .

 

About Admin

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سلام ،خوش آمدید
آیا می خواهید آموزش ها و پروژه های جدید برای شما ارسال شود؟
مشخصات خود را وارد نمایید
متشکرم
منتظر فایل های ما باشید