Comment lire une tension avec Arduino?

Comment lire une tension avec Arduino?

Arduino lire la tension d’entrée

Utiliser un Arduino pour mesurer des tensions est relativement simple. À l’intérieur de l’Arduino, il y a plusieurs broches d’entrée analogique qui se connectent à un convertisseur analogique-numérique (CAN). L’ADC de l’Arduino est un convertisseur à dix bits, et la valeur de sortie va de 0 à 1023. Nous allons obtenir cette valeur en utilisant la fonction analogRead(). Si vous connaissez la tension de référence – dans ce cas, nous utiliserons 5 V – vous pouvez facilement calculer la tension présente sur l’entrée analogique.

Pour afficher la tension mesurée, nous utilisons un écran à cristaux liquides (LCD) de deux lignes de 16 caractères. Les LCD sont souvent utilisés pour afficher les données d’appareils tels que les calculatrices, les fours à micro-ondes et de nombreux autres appareils électriques.

Le LCD 16×2 de cette expérience a une somme de 16 broches. Comme le montre le tableau ci-dessous, huit de ces broches sont des lignes de données (broches 7 à 14), deux sont destinées à la masse et à l’alimentation (broches 1 et 16), trois contrôlent le fonctionnement du LCD (broches 4 à 6) et une ajuste la luminosité de l’écran LCD (broche 3). Les deux broches restantes (15 et 16) permettent d’alimenter le rétroéclairage.

Arduino mesure la tension de la batterie

Tension DCPour mesurer la tension DC, vous aurez besoin d’une résistance de 100k et la connecter entre la terre et la broche analogique 0 et ensuite vous voudrez connecter la résistance de 1m à la broche analogique 0 et ensuite connecter l’autre côté de cette résistance la tension que vous souhaitez tester. Une fois toutes les connexions effectuées, il suffit de télécharger le code sur l’Arduino et d’ouvrir le moniteur série pour que la tension s’affiche. Avec ces valeurs de résistance, vous pouvez mesurer jusqu’à 50v.

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CourantPour mesurer le courant, vous devez disposer d’un module de capteur de courant à effet Hall ACS712. Tout ce que vous avez à faire est de connecter vcc du module à 5v de l’Arduino GND à la masse de l’Arduino et vout à la broche analogique 0 de l’Arduino. Une fois que toutes les connexions sont faites, il suffit de télécharger le code sur l’Arduino et d’ouvrir le moniteur série et le courant sera affiché. J’ai utilisé la version 20 ampères donc la valeur mv/amp est de 100 mais si vous avez une version différente vous devrez la changer.

RésistancePour mesurer la résistance, vous aurez besoin d’une résistance de 1k et la connecter entre la masse et la broche analogique 0 et ensuite vous voudrez connecter la résistance que vous voulez tester à la broche analogique 0 et 5v. Une fois toutes les connexions effectuées, il suffit de télécharger le code sur l’Arduino et d’ouvrir le moniteur série pour que la résistance s’affiche.

Entrée analogique d’impression Arduino

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 jusqu’à ce qu’elle se situe 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.

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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.

Arduino mesure la tension entre deux points

Il y a 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.

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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.