আরডুইনো ব্যবহার করে কীভাবে ডিজিটাল ডিসি ভোল্টমিটার তৈরি করবেন?

ভোল্টমিটার একটি ভোল্টেজ পরিমাপকারী ডিভাইস যা বৈদ্যুতিক সার্কিটের নির্দিষ্ট পয়েন্টগুলিতে ভোল্টেজ পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়। বৈদ্যুতিক সার্কিটের দুটি পয়েন্টের মধ্যে তৈরি হওয়া সম্ভাব্য পার্থক্য ভোল্টেজ। ভোল্টমিটার দুই ধরণের হয়। কিছু ভোল্টমিটারগুলি ডিসি সার্কিটের ভোল্টেজ পরিমাপ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে এবং অন্যান্য ভোল্টমিটারগুলি এসি সার্কিটের ভোল্টেজ পরিমাপ করার উদ্দেশ্যে। এই ভোল্টমিটারগুলি আরও দুটি বিভাগে বৈশিষ্ট্যযুক্ত। একটি হ'ল ডিজিটাল ভোল্টমিটার যা একটি ডিজিটাল স্ক্রিনের পরিমাপ দেখায় এবং অন্যটি হ'ল এনালগ ভোল্টমিটার যা আমাদের সঠিক পাঠকটি দেখানোর জন্য স্কেলকে নির্দেশ করতে একটি সূঁচ ব্যবহার করে।

ডিজিটাল ভোল্টমিটার

এই প্রকল্পে, আমরা আরডুইনো ইউনো ব্যবহার করে ভোল্টমিটার তৈরি করতে যাচ্ছি। আমরা এই নিবন্ধে একটি ডিজিটাল ভোল্টমিটারের দুটি কনফিগারেশন ব্যাখ্যা করব। প্রথম কনফিগারেশনে, মাইক্রোকন্ট্রোলার 0 - 5V এর পরিসরে ভোল্টেজ পরিমাপ করতে সক্ষম হবে। দ্বিতীয় কনফিগারেশনে, মাইক্রোকন্ট্রোলার 0 - 50V এর পরিসরে ভোল্টেজ পরিমাপ করতে সক্ষম হবে।

কীভাবে ডিজিটাল ভোল্টমিটার তৈরি করবেন?

যেমনটি আমরা জানি যে দুটি ধরণের ভোল্টমিটার, অ্যানালগ ভোল্টমিটার এবং ডিজিটাল ভোল্টমিটার রয়েছে। অ্যানালগ ভোল্টমিটারের আরও কিছু ধরণের রয়েছে যা ডিভাইসটির নির্মাণের ভিত্তিতে তৈরি। এর মধ্যে কয়েকটি ধরণের অন্তর্ভুক্ত রয়েছে স্থায়ী চৌম্বক মুভিং কয়েল ভোল্টমিটার, রেকটিফায়ার টাইপ ভোল্টমিটার, চলমান আয়রন টাইপ ভোল্টমিটার ইত্যাদি etc. এনালগ ভোল্টমিটারের বিপরীতে, যা সূঁচ এবং স্কেল ব্যবহার করে, ডিজিটাল ভোল্টমিটারটি পর্দায় অঙ্কগুলিতে সরাসরি রিডিংগুলি দেখায়। এটি এর সম্ভাবনা সরিয়ে দেয় শূন্য ত্রুটি । যখন আমরা অ্যানালগ ভোল্টমিটার থেকে ডিজিটাল ভোল্টমিটারে স্থানান্তরিত করেছি তখন ত্রুটির শতাংশ 5% থেকে 1% এ হ্রাস করা হয়।

এখন আমরা যেমন এই প্রকল্পটির বিমূর্ততা জানি, আসুন আমরা আরও কিছু তথ্য সংগ্রহ করি এবং আরডুইনো ইউনো ব্যবহার করে একটি ডিজিটাল ভোল্টমিটার তৈরি করা শুরু করি।

পদক্ষেপ 1: উপাদান সংগ্রহ

যে কোনও প্রকল্প শুরুর সর্বোত্তম পন্থা হ'ল উপাদানগুলির একটি তালিকা তৈরি করা এবং এই উপাদানগুলির একটি সংক্ষিপ্ত অধ্যয়ন করা, কারণ কেবলমাত্র অনুপস্থিত উপাদানগুলির কারণে কেউ কোনও প্রকল্পের মাঝখানে আটকে থাকতে চাইবে না। এই প্রকল্পে আমরা যে উপাদানগুলি ব্যবহার করতে যাচ্ছি তার একটি তালিকা নীচে দেওয়া হয়েছে:

• আরডুইনো আনো
• 10 কে-ওহম পেন্টিওমিটার
• জাম্পারের তারগুলি
• 100 কে-ওহম প্রতিরোধক
• 10 কে-ওহম রোধকারী
• ডিসি অ্যাডাপ্টারে 12 ভি এসি (যদি আরডুইনো কম্পিউটার দ্বারা চালিত না হয়)

পদক্ষেপ 2: উপাদান অধ্যয়ন

আরডুইনো ইউএনও একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার বোর্ড যা একটি মাইক্রোচিপ এটিএমটাগা 328 পি সমন্বিত এবং আরডুইনো.সি.সি দ্বারা বিকাশিত। এই বোর্ডে ডিজিটাল এবং অ্যানালগ ডেটা পিনগুলির একটি সেট রয়েছে যা অন্যান্য সম্প্রসারণ বোর্ড বা সার্কিটের সাথে ইন্টারফেস করা যায়। এই বোর্ডে 14 টি ডিজিটাল পিন, 6 অ্যানালগ পিন রয়েছে এবং একটি টাইপ বি ইউএসবি কেবল দ্বারা আরডুইনো আইডিই (সংহত বিকাশ পরিবেশ) এর সাথে প্রোগ্রামযোগ্য। এটি পাওয়ার জন্য 5 ভি প্রয়োজন requires চালু এবং ক সি কোড পরিচালনা করতে.

আরডুইনো আনো

প্রতিটি ইলেকট্রনিক ডিভাইসে এলসিডি দেখা যায় যা ব্যবহারকারীদের কাছে কিছু পাঠ্য বা অঙ্ক বা কোনও চিত্র প্রদর্শন করতে হয়। একটি এলসিডি হ'ল একটি প্রদর্শন মডিউল, যাতে তরল স্ফটিক একটি দৃশ্যমান চিত্র বা পাঠ্য উত্পাদন করতে ব্যবহৃত হয়। ক 16 × 2 এলসিডি ডিসপ্লে একটি খুব সাধারণ বৈদ্যুতিন মডিউল যা প্রতি লাইনে ১ characters টি অক্ষর এবং একবারে তার স্ক্রিনে মোট দুটি লাইন প্রদর্শন করে। এই এলসিডিগুলিতে একটি অক্ষর প্রদর্শন করতে একটি 5 × 7 পিক্সেল ম্যাট্রিক্স ব্যবহৃত হয়।

16 × 2 এলসিডি ডিসপ্লে

প্রতি ব্রেডবোর্ড একটি সোল্ডারলেস ডিভাইস। এটি অস্থায়ী প্রোটোটাইপ ইলেকট্রনিক সার্কিট এবং ডিজাইন তৈরি ও পরীক্ষার জন্য ব্যবহৃত হয়। বেশিরভাগ বৈদ্যুতিন উপাদান কেবল পাতাগুলি theুকিয়ে কেবল একটি ব্রেডবোর্ডের সাথে সংযুক্ত থাকে bread ধাতুর একটি স্ট্রিপ ব্রেডবোর্ডের গর্তগুলি নীচে স্থাপন করা হয় এবং গর্তগুলি একটি নির্দিষ্ট উপায়ে সংযুক্ত করা হয়। গর্তগুলির সংযোগগুলি নীচের চিত্রটিতে প্রদর্শিত হয়েছে:

ব্রেডবোর্ড

পদক্ষেপ 3: সার্কিট ডায়াগ্রাম

প্রথম সার্কিট যার পরিমাপের পরিধি 0 থেকে 5V পর্যন্ত নীচে দেখানো হয়েছে:

0-5V এর জন্য ভোল্টমিটার

দ্বিতীয় সার্কিট যার পরিমাপের পরিধি 0 থেকে 50 ভি অবধি নীচে দেখানো হয়েছে:

ভোল্টমিটার 0-50V

পদক্ষেপ 4: কার্যকারী নীতি

আরডুইনো ভিত্তিক ডিজিটাল ডিসি ভোল্টমিটারের এই প্রকল্পের কাজটি এখানে ব্যাখ্যা করা হয়েছে। ডিজিটাল ভোল্টমিটারে, অ্যানালগ ফর্মটিতে পরিমাপ করা ভোল্টেজটিকে ডিজিটাল রূপান্তরকারীতে অ্যানালগ ব্যবহার করে তার সংশ্লিষ্ট ডিজিটাল মানে রূপান্তর করা হবে।

প্রথম সার্কিটে যার পরিমাপের পরিধি 0 থেকে 5V অবধি, ইনপুটটি এনালগ পিন 0 এ নেওয়া হবে। অ্যানালগ পিনটি 0 থেকে 1024 পর্যন্ত যে কোনও মান পড়বে Then তারপরে এই অ্যানালগ মানটি মোট ভোল্টেজ দ্বারা গুণিত করে ডিজিটায় রূপান্তরিত হবে, যা 5 ভি এবং মোট রেজোলিউশনের দ্বারা এটি 1024 হয়।

দ্বিতীয় সার্কিটে, পরিসীমাটি 5V থেকে 50V-তে বাড়ানোর জন্য, একটি ভোল্টেজ বিভাজক কনফিগারেশন তৈরি করতে হবে। ভোল্টেজ ডিভাইডার সার্কিটটি 10 ​​কে-ওহম এবং 100 কে-ওহম প্রতিরোধক ব্যবহার করে তৈরি করা হয়। এই ভোল্টেজ বিভাজক কনফিগারেশনটি আরডুইনো ইউনিোর এনালগ ইনপুটটির পরিসীমাতে ইনপুট ভোল্টেজ আনতে আমাদের সহায়তা করে।

সমস্ত গাণিতিক গণনাগুলি আরডুইনো ইউনিোর প্রোগ্রামিংয়ে সম্পন্ন হয়।

পদক্ষেপ 5: উপাদান একত্রিত

আরডুইনো ইউনো বোর্ডের সাথে এলসিডি মডিউলটির সংযোগ সার্কিটের উভয় ক্ষেত্রেই একই। পার্থক্যটি হ'ল প্রথম সার্কিটের ইনপুট পরিসর কম, সুতরাং এটি সরাসরি আরডুইনোর এনালগ পিনে প্রেরণ করা হয়। দ্বিতীয় সার্কিটে মাইক্রোকন্ট্রোলার বোর্ডের ইনপুট দিকে একটি ভোল্টেজ ডিভাইডার কনফিগারেশন ব্যবহৃত হয়।

1. এলসিডি মডিউলটির Vss এবং Vdd পিনটি যথাক্রমে আরডুইনো বোর্ডের গ্রাউন্ড এবং 5 ভি সাথে সংযুক্ত করুন। Vee পিন হ'ল পিনটি যা প্রদর্শনের সীমাবদ্ধতাগুলি সামঞ্জস্য করতে ব্যবহৃত হয়। এটি পেন্টিওমিটারের সাথে সংযুক্ত যাঁর একটি পিন 5 ভি এবং অন্যটি মাটির সাথে সংযুক্ত to
2. এলসিডি মডিউলটির আরএস এবং ই পিনটি যথাক্রমে আরডুইনো বোর্ডের পিন 2 এবং পিন 3 এর সাথে সংযুক্ত করুন। এলসিডির আরডাব্লু পিনটি মাটির সাথে সংযুক্ত।
3. যেহেতু আমরা 4-বিট ডেটা মোডে এলসিডি মডিউলটি ব্যবহার করব, সুতরাং এর চারটি পিন ডি 4 থেকে ডি 7 ব্যবহার করা হবে। এলসিডি মডিউলটির ডি 4-ডি 7 পিনগুলি মাইক্রোকন্ট্রোলার বোর্ডের পিন 4-পিন 7 এর সাথে সংযুক্ত থাকে।
4. প্রথম সার্কিটে ইনপুট সাইডে কোনও অতিরিক্ত সার্কিটরি নেই কারণ পরিমাপ করতে হবে সর্বোচ্চ ভোল্টেজ 5 ভি 5 দ্বিতীয় সার্কিটে, পরিমাপের পরিসীমা 0-50V থেকে হওয়ায় 10 কে-ওহম এবং 100 কে-ওহম প্রতিরোধক ব্যবহার করে একটি ভোল্টেজ ডিভাইডার কনফিগারেশন তৈরি করা হয়। এটি অবশ্যই লক্ষ্য রাখতে হবে যে সমস্ত ভিত্তি সাধারণ।

পদক্ষেপ।: আরডুইনো দিয়ে শুরু করা

আপনি যদি আরডুইনো আইডিইর সাথে আগে পরিচিত না হন তবে চিন্তা করবেন না কারণ নীচে আপনি আরডুইনো আইডিই ব্যবহার করে মাইক্রোকন্ট্রোলার বোর্ডে কোড বার্নিংয়ের স্পষ্ট পদক্ষেপগুলি দেখতে পাচ্ছেন। আপনি আরডুইনো আইডিইয়ের সর্বশেষতম সংস্করণটি ডাউনলোড করতে পারেন এখানে এবং নীচে উল্লিখিত পদক্ষেপগুলি অনুসরণ করুন:

1. যখন আরডুইনো বোর্ডটি আপনার পিসিতে সংযুক্ত থাকে, তখন 'কন্ট্রোল প্যানেল' খুলুন এবং 'হার্ডওয়্যার এবং সাউন্ড' এ ক্লিক করুন। তারপরে 'ডিভাইস এবং মুদ্রকগুলি' এ ক্লিক করুন। আপনার আরডুইনো বোর্ডটি যে পোর্টটির সাথে সংযুক্ত রয়েছে তার নাম সন্ধান করুন। আমার ক্ষেত্রে এটি 'COM14' তবে এটি আপনার পিসিতে আলাদা হতে পারে।

   বন্দর সন্ধান করা

2. এলসিডি মডিউলটি ব্যবহার করতে আমাদের একটি লাইব্রেরি অন্তর্ভুক্ত করতে হবে। কোড সহ ডাউনলোড লিঙ্কে লাইব্রেরিটি নীচে সংযুক্ত রয়েছে। যাও স্কেচ> লাইব্রেরি অন্তর্ভুক্ত করুন> জাইপ লাইব্রেরি যুক্ত করুন।

   গ্রন্থাগার অন্তর্ভুক্ত করুন

3. এবার আরডুইনো আইডিই খুলুন। সরঞ্জামগুলি থেকে, আরডুইনো বোর্ড এতে সেট করুন আরডুইনো / জেনুইনো ইউএনও।

   বোর্ড নির্ধারণ

4. একই সরঞ্জাম মেনু থেকে, কন্ট্রোল প্যানেলে আপনি যে পোর্ট নম্বরটি দেখেছেন সেট করুন।

   পোর্ট স্থাপন করা

5. নীচে সংযুক্ত কোডটি ডাউনলোড করুন এবং এটি আপনার আইডিইতে অনুলিপি করুন। কোডটি আপলোড করতে, আপলোড বাটনে ক্লিক করুন।

   আপলোড করুন

আপনি কোডটি ডাউনলোড করে নিতে পারেন এখানে ক্লিক করুন।

পদক্ষেপ 7: কোড

কোডটি বেশ সহজ এবং বেশ মন্তব্য করা হয়েছে। তবে এখনও, কিছু এটি নীচে ব্যাখ্যা করা হয়েছে।

১. শুরুতে লাইব্রেরিটি ব্যবহার করা হয় যাতে আমরা আরডুইনো ইউনো বোর্ডের সাথে এলসিডি মডিউলটি ইন্টারফেস করতে পারি এবং সে অনুযায়ী এটি প্রোগ্রাম করতে পারি। আরডুইনো বোর্ডের পিনগুলি আরম্ভ করা হয়েছে যা এলসিডি মডিউলটির সাথে সংযোগ করতে ব্যবহৃত হবে। তারপরে রান চলাকালীন মানগুলি সংরক্ষণের জন্য বিভিন্ন পরিবর্তনশীল সূচনা করা হয় যা পরে গণনায় ব্যবহৃত হবে।

# অন্তর্ভুক্ত 'লিকুইডক্রিস্টাল। h' // আরডুইনো বোর্ড লিকুইডক্রিস্টাল এলসিডি (2, 3, 4, 5, 6, 7) এর সাথে এলসিডি মডিউলটি ইন্টারফেস করার জন্য লাইব্রেরি অন্তর্ভুক্ত করুন; ফ্লোট ভোল্টেজ ব্যবহার করতে এলসিডি মডিউলটির // পিনগুলি = 0.0; ভাসা টেম্পে = 0.0; // ইনপুট এর এনালগ_ভ্যালু ডিজিটাল ভাউ সংরক্ষণ করার জন্য ভেরিয়েবল; // ইনপুট এ এনালগ মান সঞ্চয় করতে ভেরিয়েবল

ঘ। অকার্যকর সেটআপ() এমন একটি ফাংশন যা কেবল একবারে যখন ডিভাইস শুরু হয় বা সক্ষম বোতামটি টিপানো হয় তখনই চলে। এখানে আমরা শুরু করার জন্য এলসিডি চালু করেছি। এলসিডি যখন 'আরডুইনো ভিত্তিক ডিজিটাল ভোল্টমিটার' লেখাটি শুরু করবে তখন প্রদর্শিত হবে। বাউড রেটও এই ফাংশনে সেট করা আছে। বাড রেট হ'ল প্রতি সেকেন্ডে বিটের গতি যার মাধ্যমে আরডুইনো বাহ্যিক ডিভাইসের সাথে যোগাযোগ করে।

অকার্যকর সেটআপ () c lcd.begin (16, 2); // এলসিডি lcd.setCursor (0,0) এর সাথে যোগাযোগ শুরু করুন; // কার্সার শুরু থেকে শুরু করুন lcd.print ('আরডুইনো ভিত্তিক'); // প্রথম লাইনে প্রিন্ট পাঠ্য lcd.setCursor (0,1); // কার্সারকে পরবর্তী লাইনে lcd.print ('ডিজিটাল ভোল্টমিটার') এ সরান; // দ্বিতীয় লাইনের বিলম্বে প্রিন্ট পাঠ্য (2000); // দুটি সেকেন্ডের জন্য অপেক্ষা করুন}

ঘ। অকার্যকর লুপ () একটি ফাংশন যা ক্রমাগত একটি লুপে চলমান। এখানে এনালগ মানটি ইনপুট দিকে পড়ছে। তারপরে এই অ্যানালগ মানটি ডিজিটাল আকারে রূপান্তরিত হয়। একটি শর্ত প্রয়োগ করা হয় এবং চূড়ান্ত পরিমাপগুলি এলসিডি স্ক্রিনে প্রদর্শিত হয়

অকার্যকর লুপ () {এনালগ_ভ্যালু = অ্যানালগ রিড (এ 0); // অ্যানালগ মান টেম্পুলি পড়া = (এনালগ_মূল্য * 5.0) / 1024.0; // ডিজিটাল ভোল্টেজে অ্যানালগ মানটি চালু করা = টেম্পে / (0.0909); if (ভোল্টেজ)< 0.1) { voltage=0.0; } lcd.clear(); // Clear any text on the LCD lcd.setCursor(0, 0); // Mve the cursor to the initial position lcd.print('Voltage= '); // Print Voltgae= lcd.print(voltage); // Print the final digital value of voltage lcd.setCursor(13,1); // move the cursor lcd.print('V'); // print the unit of voltage delay(30); // wait for 0.3 seconds }

অ্যাপ্লিকেশন

ডিজিটাল ভোল্টমিটারের এর কয়েকটি প্রয়োগের মধ্যে রয়েছে:

1. উপরের তৈরি সার্কিটটি কোনও বৈদ্যুতিক সার্কিটের উচ্চ নির্ভুলতার সাথে বিভিন্ন ভোল্টেজের বিভিন্ন পরিসীমা পরিমাপ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
2. আমরা যদি সার্কিটটিতে সামান্য পরিবর্তন করি তবে মাইক্রোকন্ট্রোলার এসি সার্কিটের ভোল্টেজও পরিমাপ করতে সক্ষম হবে।