Arduino ব্যবহার করে ভোল্টেজ পরিমাপ: 5 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:01

কারেন্টের পরিমাপের তুলনায় যে কোন মাইক্রোকন্ট্রোলার ব্যবহার করে ভোল্টেজ পরিমাপ করা বেশ সহজ। যদি আপনি ব্যাটারির সাথে কাজ করেন বা আপনি নিজের সামঞ্জস্যপূর্ণ বিদ্যুৎ সরবরাহ করতে চান তবে ভোল্টেজ পরিমাপ করা প্রয়োজন হয়ে পড়ে। যদিও এই পদ্ধতিটি যেকোনো ইউসিতে প্রযোজ্য কিন্তু এই টিউটোরিয়ালে আমরা শিখব কিভাবে আরডুইনো ব্যবহার করে ভোল্টেজ পরিমাপ করা যায়।

বাজারে ভোল্টেজ সেন্সর পাওয়া যায়। কিন্তু আপনি কি সত্যিই তাদের প্রয়োজন? খুঁজে বের কর!

ধাপ 1: বুনিয়াদি

একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার সরাসরি এনালগ ভোল্টেজ বুঝতে পারে না। এজন্য আমাদের একটি এনালগ টু ডিজিটাল কনভার্টার বা সংক্ষেপে ADC ব্যবহার করতে হবে। Atmega328 যা Arduino Uno এর মস্তিষ্কের 6 টি চ্যানেল (A0 থেকে A5 হিসাবে চিহ্নিত), 10-বিট ADC। এর মানে হল যে এটি 0 থেকে 5V পর্যন্ত ইনপুট ভোল্টেজগুলি 0 থেকে (2^10-1) পর্যন্ত পূর্ণসংখ্যার মানগুলিতে মানচিত্র করবে অর্থাৎ 1023 এর সমান যা প্রতি ইউনিটে 4.9mV এর রেজোলিউশন দেয়। 0 হবে 0V, 1 থেকে 4.9mv, 2 থেকে 9.8mV এবং তাই 1023 পর্যন্ত।

ধাপ 2: 0-5V পরিমাপ

প্রথমে আমরা দেখব কিভাবে সর্বোচ্চ 5V এর ভোল্টেজ দিয়ে ভোল্টেজ পরিমাপ করা যায়। এটি খুব সহজ কারণ কোন বিশেষ পরিবর্তন প্রয়োজন হয় না। পরিবর্তিত ভোল্টেজ অনুকরণ করার জন্য, আমরা একটি potentiometer ব্যবহার করব যার মাঝের পিনটি 6 টি চ্যানেলের যে কোন একটিতে সংযুক্ত। আমরা এখন এডিসি থেকে মানগুলি পড়ার জন্য কোড লিখব এবং সেগুলিকে আবার কার্যকর ভোল্টেজ রিডিংয়ে রূপান্তর করব।

এনালগ পিন A0 পড়া

মান = analogRead (A0);

এখন, ভেরিয়েবল 'মান' ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে 0 থেকে 1023 এর মধ্যে একটি মান ধারণ করে।

ভোল্টেজ = মান * 5.0/1023;

প্রকৃত ভোল্টেজ পেতে প্রাপ্ত মানটি এখন রেজোলিউশন (5/1023 = 4.9mV প্রতি ইউনিট) দ্বারা গুণিত হয়।

এবং পরিশেষে, সিরিয়াল মনিটরে মাপা ভোল্টেজ প্রদর্শন করুন।

সিরিয়াল.প্রিন্ট ("ভোল্টেজ =");

Serial.println (ভোল্টেজ);

ধাপ 3: 5V এর উপরে ভোল্টেজ পরিমাপ

কিন্তু সমস্যা দেখা দেয় যখন পরিমাপ করা ভোল্টেজ 5 ভোল্ট অতিক্রম করে। এটি একটি ভোল্টেজ ডিভাইডার সার্কিট ব্যবহার করে সমাধান করা যেতে পারে যা দেখানো হিসাবে সিরিজে সংযুক্ত 2 টি প্রতিরোধক নিয়ে গঠিত। এই সিরিজের সংযোগের একটি প্রান্ত ভোল্টেজের সাথে পরিমাপ করা হয় (Vm) এবং অন্য প্রান্তটি মাটিতে। পরিমাপকৃত ভোল্টেজের সমানুপাতিক একটি ভোল্টেজ (V1) দুটি প্রতিরোধকের সংযোগস্থলে উপস্থিত হবে। এই জংশন তারপর Arduino এর এনালগ পিনের সাথে সংযুক্ত করা যেতে পারে। এই সূত্র ব্যবহার করে ভোল্টেজ বের করা যাবে।

V1 = Vm * (R2/(R1+R2))

ভোল্টেজ V1 তারপর Arduino দ্বারা পরিমাপ করা হয়।

ধাপ 4: ভোল্টেজ ডিভাইডার তৈরি করা

এখন এই ভোল্টেজ ডিভাইডার তৈরির জন্য, আমাদের প্রথমে প্রতিরোধকের মান বের করতে হবে। প্রতিরোধকগুলির মান গণনা করতে এই পদক্ষেপগুলি অনুসরণ করুন।

1. সর্বাধিক ভোল্টেজ নির্ধারণ করুন যা পরিমাপ করা হবে।
2. কিলো-ওহম পরিসরে R1 এর জন্য একটি উপযুক্ত এবং মান মান নির্ধারণ করুন।
3. সূত্র ব্যবহার করে, R2 গণনা করুন।
4. যদি R2 এর মান একটি মান মানের (বা কাছাকাছি) না হয়, R1 পরিবর্তন করুন এবং উপরের পদক্ষেপগুলি পুনরাবৃত্তি করুন।
5. যেহেতু Arduino সর্বোচ্চ 5V পরিচালনা করতে পারে, V1 = 5V।

উদাহরণস্বরূপ, সর্বোচ্চ ভোল্টেজ (Vm) পরিমাপ করা যাক 12V এবং R1 = 47 কিলো-ওহম। তারপর সূত্র R2 ব্যবহার করে 33k এর সমান হয়ে আসে।

এখন, এই প্রতিরোধক ব্যবহার করে একটি ভোল্টেজ ডিভাইডার সার্কিট তৈরি করুন।

এই সেটআপের সাথে, আমাদের এখন একটি উচ্চ এবং নিম্ন সীমা রয়েছে। Vm = 12V এর জন্য আমরা V1 = 5V পাই এবং Vm = 0V এর জন্য আমরা V1 = 0V পাই। অর্থাৎ, Vm এ 0 থেকে 12V এর জন্য, V1 এ 0 থেকে 5V পর্যন্ত আনুপাতিক ভোল্টেজ থাকবে যা পরে আরডুইনোতে আগের মত খাওয়ানো যাবে।

ধাপ 5: ভোল্টেজ পড়া

কোডে সামান্য পরিবর্তন করে, আমরা এখন 0 থেকে 12V পরিমাপ করতে পারি।

এনালগ মান আগের মতই পড়া হয়। তারপর, পূর্বে উল্লিখিত একই সূত্র ব্যবহার করে, 0 এবং 12V এর মধ্যে ভোল্টেজ পরিমাপ করা হয়।

মান = analogRead (A0);

ভোল্টেজ = মান * (5.0/1023) * ((R1 + R2)/R2);

সাধারণভাবে উপলব্ধ ভোল্টেজ সেন্সর মডিউলগুলি কেবল একটি ভোল্টেজ ডিভাইডার সার্কিট ছাড়া আর কিছুই নয়। এগুলি 0 থেকে 25V এর জন্য 30 কিলোহম এবং 7.5 কিলো-ওহম প্রতিরোধকগুলির সাথে রেটযুক্ত।

সুতরাং, কেন কিনবেন, যখন আপনি DIY করতে পারেন!

শেষ পর্যন্ত লেগে থাকার জন্য ধন্যবাদ। আমি আশা করি এই টিউটোরিয়ালটি আপনাকে সাহায্য করবে।

আরো আসন্ন প্রকল্প এবং টিউটোরিয়ালের জন্য আমার ইউটিউব চ্যানেলটি সাবস্ক্রাইব করুন। আবারও একবার ধন্যবাদ!