Arduino entrée analogique tension max
Il existe de nombreuses raisons pour lesquelles vous pouvez vouloir utiliser un microcontrôleur pour mesurer la tension et le courant continu. Vous pouvez surveiller la sortie d’un générateur ou d’un panneau solaire, mesurer la consommation de courant de votre projet ou observer la charge et la décharge d’une batterie.
Dans cet article, je vais vous montrer comment mesurer la tension et le courant continu à l’aide d’un Arduino. Les techniques présentées ici s’appliquent à n’importe quel microcontrôleur, en fait des appareils comme l’ESP-32 ou le Seeeduino XIAO peuvent réaliser de meilleures mesures de tension continue car ils ont des convertisseurs analogiques-numériques avec une résolution plus élevée.
La mesure de la tension continue avec un microcontrôleur (ou tout autre dispositif de données numériques) nécessite l’utilisation d’un convertisseur analogique-numérique (CAN). De nombreux microcontrôleurs modernes, y compris l’Arduino Uno, ont un CAN intégré, ce qui fait de la mesure de la tension continue la plus simple de nos quatre tâches.
Un convertisseur analogique-numérique est exactement ce à quoi il ressemble. C’est un composant qui accepte une entrée analogique et produit une sortie numérique, la sortie étant une représentation numérique du niveau de l’entrée.
Résolution de l’entrée analogique de l’Arduino
Connectez les trois fils du potentiomètre à votre carte. Le premier est relié à la masse par l’une des broches extérieures du potentiomètre. Le deuxième va à 5 volts à partir de l’autre broche extérieure du potentiomètre. Le troisième relie la broche centrale du potentiomètre à l’entrée analogique 0. En tournant l’axe du potentiomètre, vous modifiez la quantité de résistance de chaque côté du curseur connecté à la broche centrale du potentiomètre. Cela modifie la tension au niveau de la broche centrale. Lorsque la résistance entre le centre et le côté connecté à 5 volts est proche de zéro (et que la résistance de l’autre côté est proche de 10 kilohms), la tension sur la broche centrale est proche de 5 volts. Lorsque les résistances sont inversées, la tension de la broche centrale est proche de 0 volt, ou de la masse. Cette tension est la tension analogique que vous lisez en entrée. Le microcontrôleur de la carte comporte un circuit appelé convertisseur analogique-numérique ou CAN qui lit cette tension variable et la convertit en un nombre compris entre 0 et 1023. Lorsque l’arbre est tourné à fond dans une direction, 0 volt est appliqué à la broche et la valeur d’entrée est 0. Lorsque l’arbre est tourné à fond dans la direction opposée, 5 volts sont appliqués à la broche et la valeur d’entrée est 1023. Entre les deux, analogRead() renvoie un nombre compris entre 0 et 1023 qui est proportionnel à la quantité de tension appliquée à la broche.
Mesure de la tension par Arduino
Avec une entrée numérique, 5V peut être lu comme HIGH et 0V comme LOW. Vous pouvez déterminer si un interrupteur est allumé en fonction de l’état dans lequel il se trouve. Cependant, l’électricité ne se résume pas à 5V et 0V, mais à différentes tensions. Par exemple, une pile AA a une tension de 1,5V et une prise de courant domestique a une tension de 100V.
Arduino supporte les entrées analogiques pour lire ces différentes tensions. Les entrées analogiques vous permettent de lire l’état des composants électroniques qui changent progressivement. Par exemple, vous pouvez utiliser le volume pour régler la luminosité ou l’intensité sonore ou un capteur de température pour obtenir la température actuelle.
La tension réelle n’est pas une valeur exacte comme 1V ou 5V, mais un nombre irrationnel, dans lequel les valeurs numériques continuent indéfiniment après la virgule, comme 5,01342…V. Ces valeurs ne peuvent pas être traitées directement par un ordinateur. Par conséquent, dans les circuits électroniques, les valeurs analogiques sont converties en valeurs numériques à l’aide d’un mécanisme appelé convertisseur AD afin que la valeur puisse être traitée par un ordinateur. Arduino possède également un convertisseur AD par défaut, qui peut lire des tensions analogiques et les convertir en valeurs numériques.
Arduino mesure la tension 12v
La gamme sur laquelle l’Arduino peut mesurer la tension peut être augmentée en utilisant deux résistances pour créer un diviseur de tension. Le diviseur de tension réduit la tension mesurée pour qu’elle soit dans la plage des entrées analogiques de l’Arduino. Le code dans le sketch Arduino est alors utilisé pour calculer la tension réelle mesurée.
Une impédance d’entrée élevée pour un voltmètre (ou un multimètre sur l’échelle de tension) est souhaitable car plus l’impédance d’entrée est élevée, moins le multimètre risque d’influencer ou de modifier le circuit mesuré.
Si un voltmètre a une faible impédance d’entrée, disons 10kΩ, et que l’on mesure une tension aux bornes d’une résistance de 10kΩ, le multimètre change effectivement la valeur de la résistance en 5kΩ (deux résistances de 10k en parallèle = résistance de 5k). Le multimètre a donc modifié le circuit et éventuellement la tension mesurée.
Si l’Arduino est alimenté par une alimentation externe ou un câble USB (c’est-à-dire qu’il n’est pas alimenté par une batterie isolée ou une autre alimentation isolée), le circuit peut partager une masse commune ou une connexion 0V avec le circuit testé.