Neste post vamos construir um circuito simples de ohmímetro digital usando Arduino e display LCD 16×2. Também exploraremos outras ideias de circuitos possíveis usando o mesmo conceito.
Objetivo do circuito
O lema deste artigo não é apenas fazer um ohmímetro para medir a resistência; seu multímetro pode fazer melhor o mesmo.
O principal objetivo deste projeto é usar o valor de resistência lido pelo arduino para fazer alguns projetos úteis, por exemplo, alarme de incêndio, onde a mudança no valor de resistência do termistor pode ser facilmente detectada ou sistema de irrigação automático onde, se a resistência do solo vai alto o microcontrolador pode acionar a bomba de água. A possibilidade de projetos fica a critério da sua imaginação.
Vamos ver como fazer um ohmímetro primeiro e depois passamos para outras ideias de circuitos.
Como funciona
O circuito consiste em Arduino; você pode usar sua placa Arduino favorita, um display LCD 16×2 para mostrar o valor do resistor desconhecido, um potenciômetro para ajustar o nível de contraste do display LCD. Dois resistores são usados, um dos quais é o valor do resistor conhecido e o outro é o valor do resistor desconhecido.
A resistência é uma função analógica, mas o valor exibido no LCD é uma função digital. Então, precisamos fazer a conversão analógica para digital, felizmente o Arduino possui um conversor analógico para digital de 10 bits embutido.
O ADC de 10 bits pode diferenciar 1024 níveis de tensão discretos, 5 volts são aplicados a 2 resistores e a amostra de tensão é coletada entre os resistores.
Usando alguns cálculos matemáticos, a queda de tensão no nó e o valor de resistência conhecido podem ser interpretados para encontrar o valor de resistência desconhecido.
As equações matemáticas são escritas no programa, então nenhum cálculo manual precisa ser feito, podemos ler o valor direto do display LCD.
Protótipo do autor:
Programa para ohmímetro:
//-------------Program developed by R.Girish--------//
#include
LiquidCrystal lcd(12,11,5,4,3,2);
int analogPin=0;
int x=0;
float Vout=0;
float R=10000; //Known Resistor value in Ohm
float resistor=0;
float buffer=0;
void setup()
{
lcd.begin(16,2);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("----OHM METER---");
}
void loop()
{
x=analogRead(analogPin);
buffer=x*5;
Vout=(buffer)/1024.0;
buffer=(5/Vout)-1;
resistor=R*buffer;
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("R = ");
lcd.print(resistor);
lcd.print(" Ohm");
delay(3000);
}
//-------------Program developed by R.Girish--------//
NOTA: float R=10000; //Valor conhecido do resistor em Ohm
Você pode alterar o valor do resistor conhecido no circuito, mas se você fizer isso, altere o valor no programa também.
Como um multímetro convencional, este circuito de ohmímetro digital Arduino também possui algumas faixas para medir a resistência. Se você tentar medir um resistor de baixo valor na faixa de mega ohm em seu multímetro, certamente obterá valores de erro.
Da mesma forma, é verdade para este ohmímetro também.
Se você deseja medir a resistência de 1K a 50K ohm, um resistor conhecido de 10K ohm será suficiente, mas se você medir a faixa de Mega ohm ou a faixa de poucos ohm, obterá algumas leituras de lixo. Portanto, é necessário alterar o valor do resistor conhecido para uma faixa apropriada.
Na próxima seção deste artigo, estudaremos o circuito do display LCD para o ohmímetro; e veremos como ler o valor do sensor (resistência desconhecida) no monitor serial.
Também informaremos o valor do limite no programa, uma vez que ele cruze o limite pré-determinado, o Arduino acionará o relé.
Diagrama de circuito:
Código do programa:
//-------------Program developed by R.Girish--------//
float th=7800; // Set resistance threshold in Ohms
int analogPin=0;
int x=0;
float Vout=0;
float R=10000; //Known value Resistor in Ohm
float resistor=0;
float buffer=0;
int op=7;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(op,OUTPUT);
digitalWrite(op,LOW);
}
void loop()
{
x=analogRead(analogPin);
buffer=x*5;
Vout=(buffer)/1024.0;
buffer=(5/Vout)-1;
resistor=R*buffer;
Serial.print("R = ");
Serial.print(resistor);
Serial.println(" Ohm");
if(th>resistor) // if resistance cross below threshold value, output is on, if you want opposite result use '<' //
{
digitalWrite(op,HIGH);
Serial.println("Output is ON");
delay(3000);
}
else
{
digitalWrite(op,LOW);
Serial.println("Output is OFF");
delay(3000);
}
}
//-------------Program developed by R.Girish--------//
NOTA:
• float th=7800; // Define o limite de resistência em Ohms
Substitua 7800 ohms pelo seu valor.
• flutuante R=10000; // Valor conhecido Resistor em Ohm
Substitua 10.000 ohms pelo valor do resistor conhecido.
• if(th>resistor)
Esta linha no programa indica que, se a resistência do sensor ficar abaixo do valor limite, a saída liga e vice-versa.
Se você quiser ligar o relé quando a leitura do sensor estiver acima do limite e vice-versa, basta substituir “if(th
Ao medir a resistência do sensor diretamente (LDR ou termistor ou qualquer outra coisa) e definir um limite, podemos adquirir grande precisão de controle sobre relé, LEDs, motor e outros periféricos.
É melhor do que comparadores, onde definimos uma tensão de referência e definimos o limite girando um resistor variável cegamente para realizar tipos semelhantes de projetos.
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FONTE
Nota: Este conteúdo foi traduzido do Inglês para português (auto)
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