Construisez un Ampèremètre Numérique Arduino : Guide Étape par Étape pour un Courantomètre DIY

Un ampèremètre (abréviation de mètre ampère) est un dispositif que vous pouvez utiliser pour mesurer le courant dans un circuit. Les ampèremètres Arduino numériques (A) sont les unités de mesure pour le flux de courant, et c'est là que l'ampèremètre tire son nom. Certaines personnes peuvent les appeler des courantomètres.
Les cartes microcontrôleur et microprocesseur Arduino vous donnent accès à une grande pléthore de projets. Par exemple, vous pouvez construire votre propre ampèremètre. C'est un excellent projet à entreprendre en raison de sa réutilisabilité. Ainsi, dans le guide suivant, nous vous montrerons comment construire votre propre Ampèremètre Arduino pour mesurer le courant.

Comment Construire Votre Propre Ampèremètre Arduino DIY

Électriciens travaillant sur un compteur électrique

Notre objectif pour ce guide était de s'assurer qu'il est facile à suivre et utilise aussi peu de ressources que possible. Vous n'avez pas besoin d'être un ingénieur chevronné pour construire le projet suivant.

Composants Requis :

• Écran LCD OLED 128×32 Compatible Arduino

• Capteur de Courant INA219 Breakout
• Arduino Pro Mini Rev 5 (5 Volt)
• Programmeur CH340
• Boîtier de batterie 9V (avec piles)
• Câble JST PH 2 broches – Connecteur Femelle
• Connecteur JST à Angle Droit
• Petit Tournevis Plat
• En-tête à angle droit six broches pour Arduino
• Fer à Souder
• Fil de Cuivre Étamé 24 SWG 500g FIL FUSIBLE 18 AMP 0,56MM
• Petites Pinces
• Coupe-Fil
• Coussin Adhésif en Mousse
• Câble Jumper 4 broches Femelle vers Femelle

Configuration Matérielle de l'Ampèremètre Arduino

Compteur électrique

Préparation

Avant de commencer à assembler notre ampèremètre basé sur Arduino, nous devrons nous assurer que nous avons le bon équipement et les bons outils. Notre ampèremètre Arduino comprendra trois parties principales. Cela inclut l'écran OLED 128×32, qui affichera les lectures de courant. Le capteur de courant INA219 mesurera les valeurs de courant ou de tension, tandis que l'Arduino Mini calculera, traitera et connectera tout.

L'Arduino Mini contient deux rangées de broches sur le côté. Nous devrons connecter le capteur de courant INA219 en utilisant le protocole I2C de l'Arduino Mini.

Multimètre analogique

Assurez-vous d'utiliser une carte Arduino Mini Pro 328P Rev 5 ou une réplique. Si vous ne pouvez pas en trouver une, vous devrez vous assurer que la version que vous utilisez a une broche A4 et A5.

Vous remarquerez que les broches sur l'Arduino Pro Mini s'alignent avec les broches sur le capteur INA219 et le module d'affichage OLED. Cela suppose que vous utilisez le bon matériel.

Les broches VCC et GND du capteur INA219 se connecteront aux broches VCC et GND sur l'Arduino Pro Mini. Alors que SDA se connectera à la broche A4 et SEL se connectera à la broche A5. Pour simplifier, cela ressemblera à quelque chose comme ceci :

1. INA219 VCC -> Arduino Pro Mini VCC

2. INA219 GND -> Arduino Pro Mini GND

3. INA219 SDA -> Arduino Pro Mini A4

4. INA219 SEL -> Arduino Pro Mini A5

Cela fonctionnera de la même manière avec l'affichage OLED :

1. Affichage OLED VCC -> Arduino Pro Mini VCC

2. Affichage OLED GND -> Arduino Pro Mini GND

3. Affichage OLED SDA -> Arduino Pro Mini A4

4. Affichage OLED SEL -> Arduino Pro Mini A5

Une fois que vous avez vérifié que ces broches correspondent et s'alignent, nous pouvons commencer à construire notre Ampèremètre.

Instructions

1. Utilisez votre fer à souder/pistolet pour retirer les broches du module capteur INA219 et du module d'affichage OLED.

S'il y a un capuchon en plastique ou un revêtement, vous devrez l'enlever en utilisant un tournevis à tête plate

Chauffez le dos de chaque broche une à la fois et secouez-le

2. Coupez quatre morceaux de fil de 40mm de long depuis votre rouleau de cuivre étamé SWG

3. Connectez et soudez les fils sur le module d'affichage OLED, remplaçant les broches que nous avons retirées précédemment

4. Utilisez les fils fraîchement soudés du module d'affichage OLED et connectez-les aux broches sur l'Arduino Pro Mini.

Alignez les broches selon la description que nous avons fournie dans la section de préparation

Cela devrait ressembler à un sandwich si c'est fait correctement

Essayez d'empêcher les fils de se toucher – utilisez votre tournevis pour créer de l'espace entre eux

5. Soudez les fils à l'Arduino Pro Mini mais ne les coupez pas courts – nous devrons les connecter au module capteur INA219

Vous pouvez raccourcir les fils sur le dessus de la carte OLED si vous ne l'avez pas déjà fait

6. Faites correspondre les broches de l'Arduino Pro Mini et connectez-les au module capteur INA219 en utilisant les fils

Assurez-vous que les fils ne se touchent pas – vous pouvez les écarter en utilisant votre tournevis

Soudez les fils au Capteur INA219

7. Assurez-vous de couper chaque fil pour nettoyer la configuration

Connectez l'en-tête à angle droit six broches à l'Arduino et soudez-le

8. Nous en aurons besoin pour téléverser le code sur l'Arduino

Vous devrez pousser le module d'affichage OLED vers le haut pour souder les en-têtes – soyez prudent quand vous faites cela

Connectez le connecteur femelle 2 broches JST-PH aux fils du boîtier de batterie

Connectez et soudez le connecteur JST à angle droit à l'Arduino Pro-Mini

Le fil rouge (phase) se connectera à la broche RAW, tandis que le fil noir (neutre) se connectera à GND – assurez-vous de câbler et souder en conséquence

Connectez le câble jumper 4 broches femelle vers femelle de l'Arduino Pro-mini au programmeur CH340

Connectez le programmeur CH340 au port USB de votre ordinateur

Référez-vous à la section Configuration Logicielle de ce guide pour programmer l'Ampèremètre Arduino

Une fois que vous avez programmé l'Arduino Pro Mini, vous devriez être capable de connecter un circuit au module capteur et d'obtenir une lecture de l'affichage OLED. Vous pouvez alimenter l'ampèremètre entier en utilisant le programmeur CH340 via son USB ou en utilisant le pack de batteries 9V.

Configuration Logicielle de l'Ampèremètre Arduino

Vous devrez programmer l'Arduino Pro Mini et l'écran d'affichage OLED. Avant de procéder aux instructions de cette section, vous aurez besoin d'une compréhension de base de la façon dont la programmation avec l'IDE Arduino fonctionne pour les appareils compatibles. Dans cette section, nous avons inclus un croquis pour chaque partie de notre Arduino Pro Mini.

Code OLED 128×32

1. #include <Arduino.h>

2. #include <U8g2lib.h>

3. #include <SPI.h>

4. #include <Wire.h>

UEG2_SSD1306_128x32_UNIVISION_F_HW_12C ueg2 (USG2_RO);

void setup (void) {

u8g2.begin();

ina219.begin();

}

void loop (void) {

u8g2.clearBuffer(); // efface la mémoire interne

u8g2.setFont (u8g2_font_logi303032_tr); // choisir une police appropriée

u8g2.setCursor(0, 32);

u8g2.print(millis());

u8g2.sendBuffer(); // transfère la mémoire interne vers l'affichage

delay(200);

}

Code INA219

1. #include <Wire.h>

2. #include <Adafruit_INA219.h>

Adafruit_INA219 ina219;

void setup (void)

{

uint32_t current Frequency:

Serial.begin(115200);

Serial.println("Hello!");

Serial.println("Measuring voltage and current with INA219 ...");

ina219.begin();

}

void loop (void)

{

1. float shuntvoltage = 0;

2. float busvoltage = 0;

3. float current_mA = 0;

4. float loadvoltage = 0;

shuntvoltage = ina219.getShuntVoltage_mV();

busvoltage = ina219.getBusVoltage_V();

current_mA = ina219.getCurrent_mA();

loadvoltage = busvoltage + (shuntvoltage / 1000);

Serial.print("Bus Voltage: ");

Serial.print (busvoltage);

Serial.println("V");

Serial.print("Shunt Voltage: ");

Serial.print (shuntvoltage);

Serial.println(" ");

Serial.print("Load Voltage: ");

Serial.print(loadvoltage);

Serial.println(" ");

Serial.print("Current: ");

Serial.print(current_mA);

Serial.println(" mA");

Serial.println("");

delay(2000);

}

*Note : Vous devriez nommer le croquis pour le code INA219 GetCurrent.

Conclusion

Après avoir configuré le matériel et le logiciel pour ce projet, vous devriez être capable d'utiliser le module capteur pour mesurer le flux de courant de n'importe quel circuit simple. Comme vous pouvez le dire, c'est un projet très simple. Il ne vous prendra pas très longtemps à compléter. C'est parfait pour les débutants et les amateurs. De plus, vous pouvez réutiliser ce projet pour fonctionner comme un capteur de tension ou simplement l'utiliser comme un outil pour mesurer le flux de courant dans vos autres projets. Quoi que vous décidiez, nous espérons que vous avez apprécié la lecture du guide. Comme toujours, merci de votre lecture.