Projeto DIY Power Meter usando Arduino Pro Mini: 5 etapas

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03

Introdução

Olá, comunidade de eletrônicos! Hoje vou apresentar um projeto que permite medir a tensão e a corrente de um eletrodoméstico e exibi-la junto com os valores de potência e energia. Uma medição de corrente / tensão Se você quiser medir a tensão e a corrente de um circuito com um Arduino, o procedimento é bastante simples. Você usa a entrada analógica para medir a tensão na carga e usa um shunt para medir a corrente por meio da queda de tensão do resistor de shunt. Agora, este método é bastante rudimentar e funciona apenas para tensões dentro de 0-5 V, e o ADC do Arduino que é usado para ler a queda de tensão do resistor é um pouco impreciso para medir centenas de mV apenas que irão cair através do shunt. Felizmente, existem módulos por aí, o que torna nossas vidas mais fáceis. Para este projeto, estarei usando um IC INA219, que usa um resistor de 0,1 R como um shunt e pode medir tensões de até 32 V e tem uma faixa de corrente de 0-3,2 A. Este IC oferece uma interface I2C, para se comunicar com o Arduino, e estudando o datasheet, podemos usar comandos específicos sobre a interface I2C, para ler os valores de tensão e corrente. Temos sorte de novo, porque não temos que passar por esse problema. Existem bibliotecas da Adafruit que você pode baixar e usar funções predefinidas para ler a tensão e a corrente | Clique aqui para baixar a biblioteca

Etapa 1: display OLED

O próximo componente que usarei é um display. Dessa forma, podemos realmente exibir os valores que estamos medindo. Já faz algum tempo que trabalho com o “display OLED de 96 polegadas e ele funciona perfeitamente. Podemos usar a biblioteca Adafruit já feita mais uma vez para enviar os dados que queremos mostrar no display | Clique aqui para baixar a biblioteca Adafruit | você também precisará da biblioteca Adafruit GFX.

Etapa 2: leitor de cartão SD

Agora, para completar este projeto, adicionaremos um componente final. Um leitor de cartão micro SD, a fim de armazenar os dados medidos como arquivos de texto, de onde você pode copiá-los para um programa como o Excel para fazer gráficos bonitos e calcular a potência e a energia usadas, multiplicando a corrente e a tensão com o tempo respectivamente.

Este módulo se comunica por meio de uma interface SPI, que também usa comandos para escrever / ler dados. Este módulo não é compatível com 5V, então não podemos simplesmente conectá-lo à interface do Arduino, pois o 5V destruirá o chip de 3,3V. Para isso, fiz divisores de tensão com resistores para reduzir os sinais de 5 V para os sinais de 3,3 V apropriados para o chip (linhas MOSI, CS e CLK respectivamente e para diminuir os 5 V para 3,3 V para alimentar o módulo).

Etapa 3: Diagrama esquemático:

Finalmente, programamos o Arduino usando a biblioteca Adafruit para o módulo INA219, para ler os valores de tensão e corrente. Além disso, multiplicamos a corrente pela tensão para obter a potência utilizada. Então, podemos usar a função milis () para armazenar o tempo passado, e multiplicá-lo pela potência, para calcular a energia que foi utilizada. Para o leitor de cartão SD, usei a biblioteca “SdFat”, porque as bibliotecas SD padrão do Arduino não funcionaram muito bem | Clique aqui para baixar a biblioteca Sdfat

Você pode alimentar a placa usando o conector DC e aplicando uma tensão entre 7 e 12 V ao Arduino, que alimenta os outros componentes por meio do VCC de 5 V.

Etapa 4: Chegou o PCB:

Um patrocinador deste projeto

O patrocinador deste projeto é a PCBGOGO, que nos entregou 10 PCBs para este projeto. A PCBGOGO produz PCBs de alta qualidade em um tempo muito curto e também os entrega muito rapidamente. Portanto, se você está pensando em profissionalizar seu projeto, não hesite em enviar seus arquivos Gerber para o PCBGOGO para receber 10 PCBs por um preço muito baixo.

Etapa 5: Demonstração de Vídeo do Projeto

www.electronicslovers.com/2019/03/diy-power-meter-project-by-using-arduino-pro-mini.html