الجمعة، 13 مارس، 2015

مشروع جهاز قياس القدرة الكهربائية

Watt Meter using arduino



في كثير من التطبيقات العملية في الدوائر الكهربائية , نحتاج لمعرفة التيار الكهربائي والفولتية وحساب القدرة الكهربائية لهذه الدوائر .

سوف نتمكن من خلال هذه المقالة  قياس التيار والفولتية ومعرفة القدرة الكهربائية  سواء لنظام مستمر DC او متردد AC وعرض القيم على شاشة LCD حيث يتم التنقل بين النظامين عن طريق الضغط على  Push button .


القطع المستخدمة في هذا المشروع :



1- بطاقة اردوينو اونو 
2- حساس فولتية Voltage sensor
3- حساس تيار wcs2702 Current sensor
4- LCD 1602
5- لوح توصيل Breadboard
6- حمل (مقاومة   100 ohm) + بطارية 
7- اسلاك توصيل +Push  button +Potentiometer 



1- حساس تيار wcs2702 Current sensor




 ان التغير في التيار يظهر على الحساس على شكل تغير في الفولتية لذلك  سنحتاج الى معادلة حتى نربط بين قيمة فولتية الخرج للحساس وقيمة التيار الحقيقية ,وحتى نتمكن من معرفة المعادلة لا بد لنا من الاطلاع على النشرة الفنية للحساس حتى نتعرف الى الحساسية (Sensitivity) لهذا الحساس  
من خلال النشرة الفنية يتبين ان الحساسية هي 1 فولت لكل امبير وان فولتية الخرج في حالة عدم مرور تيار هي 2,5 فولت لذلك تصبح المعادلة كالتالي :



I =  (Vout - 2.5) /Sensitivity 
I=(Vout-2.5)/1



من الواضح ان هذا الحساس يتميز بحساسية عالية للتيار حيث تتغير قيمة الخرج  1 فولت لكل 1 امبير  ويجدر بنا ان نذكر ان التيار المار بالحساس معزول عن المتحكم لذلك فهو يقيس تيارات عالية نسبيا تصل الى 2 امبير يجب ان ننتبه ان توصيلة هذا الحساس يجب ان تكون على التوالي مع الحمل وتوصيل الخرج على المدخل التناظري

2- حساس فولتية Voltage sensor




يعمل هذا الحساس على مبداء مقسم الجهد Voltage divider  ويتم حيث ان قيمة الخرج لهذا الحساس هي عبارة عن مقدار ثابتة مضروب بالفولتية الحقيقية ويتم معرفتها من خلال تنفيذ جدول يربط بين فولتية معروفة وفولتية الخرج لهذا الحساس حيث يتم قياسها ب استخدام فولتميتر .

ومن خلال التجربة فان النسبة بين فولتية الخرج والفولتية المقاسة هي 1/5  وبالتالي فان المعادلة الازمة لهذا الحساس هي :


V=Vout*5


ولا ننسى توصيل هذا الحساس على التوازي مع الحمل وتوصيل الخرج على المدخل التناظري 

التوصيل : 





البرنامج : 
 /*
Power Monitor using arduino 

 small project to measure current and voltage
 and show the Power in Watt on LCD 
 Using voltage Module and WS2702 
 current sensor .

 The circuit of the LCD:
 * LCD RS pin to digital pin 12
 * LCD Enable pin to digital pin 11
 * LCD D4 pin to digital pin 5
 * LCD D5 pin to digital pin 4
 * LCD D6 pin to digital pin 3
 * LCD D7 pin to digital pin 2
 * LCD R/W pin to ground
 * 10K resistor:
 * ends to +5V and ground
 * wiper to LCD VO pin (pin 3)
 
 written By : Abderrahman Kurdi
 http://www.genotronex.com/
  */
  #include <LiquidCrystal.h>
    
    LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); 
    
    boolean state=true ;// to switch between the AC and DC mode 
    
  void setup() {
  
    lcd.begin(2,16);
    lcd.clear();
    delay(1000);// wate for the lcd to wake up
   
    pinMode(6,INPUT_PULLUP); // pull up resistor is active 
    pinMode (A0,INPUT); // corrent sensor entrance
    pinMode (A1,INPUT); // voltage sensor entrance
  }
  
  
  
  void loop() 
  {
    float vov,voi,V,I;  //vov=output voltage of the voltage sensor voi =output voltage od current sensor
       
    voi = analogRead(A0);  // output voltage of corrent sensor
    vov = analogRead(A1);   // output voltage of voltage sensor
    voi = voi*4.86E-3; // to make the output of the sensor from 0 to 5    
    vov = vov*4.86E-3;
  
  I=(voi-2.49);// zero output voltage of current sensor is 2.49
  V=vov*5;
  
  if(digitalRead(6)==LOW)
    state=!state; 
    
    if(state==true)
     DC(I,V);
     else 
     AC(I);
  
  }
  void AC (float i)
  {
      int v=220;  
       float p ;
       p=i*v;
    lcd.setCursor(0,0);
    lcd.print("AC  P= ");
    lcd.setCursor(6,0);
    lcd.print(p);
    lcd.setCursor(0,1);
    lcd.print("V= ");
    lcd.setCursor(3,1);
    lcd.print(v);
    lcd.setCursor(8,1);
    lcd.print("I=");
    lcd.setCursor(10,1);
    lcd.print(i);
  
  delay(200);
  }
  
  void DC(float i,float v)
  {
    
  float p ;
  p=i*v;
    lcd.setCursor(0,0);
    lcd.print("DC  P= ");
    lcd.setCursor(6,0);
    lcd.print(p);
    lcd.setCursor(0,1);
    lcd.print("V=");
    lcd.setCursor(2,1);
    lcd.print(v);
    lcd.setCursor(8,1);
    lcd.print("I=");
    lcd.setCursor(10,1);
    lcd.print(i);
  
  delay(200);

  }
  






video


الكاتب : عبد الرحمن الكردي - الأردن 

1 التعليقات :

  1. مادور الحمل والبطارية.
    ادا اردنا ان نحسب القدرة التي يستهلكها جهاز منزلي كالراديو مثلا.اين سنضع قطبيه
    المرجو الاجابة عن الاسئلة وشكرا

    ردحذف

 
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.