バッテリーは、簡単に入手でき、簡単に接続できるため、一般的に電子回路とプロジェクトの電源を入れるために使用されます。しかし、それらはすぐに消耗し、新しいバッテリーが必要になります。また、これらのバッテリーは強力なモーターを駆動するための大電流を供給することができません。したがって、これらの問題を解決するために、今日、最大電流3アンペアで0〜24vの範囲の安定化DC電圧を提供する独自の可変電源を設計しています。
ほとんどのセンサーとモーターには、3.3V、5V、12Vなどの電圧レベルを使用しています。ただし、センサーにはミリアンペア単位の電流が必要ですが、12V以上で動作するサーボモーターやPMDCモーターなどのモーターには大電流が必要です。したがって、ここでは、0〜24vの可変電圧で3A電流の安定化電源を構築しています。ただし、実際には、最大22.2vの出力が得られました。
ここでは、電圧レベルがポテンショメータを使用して制御され、電圧値がArduino Nanoによって駆動される液晶ディスプレイ（LCD）に表示されます。以前の電源回路もチェックしてください。
必要な材料：
- トランス-24V3A
- ドットボード
- LM338K高電流電圧レギュレータ
- ダイオードブリッジ10A
- Arduino Nano
- LCD 16 * 2
- 抵抗器1kおよび220オーム
- コンデンサ0.1uFおよび0.001uF
- 7812電圧レギュレータ
- 5K可変ポット（ラジオポット）
- バーグスティック（メス）
- ターミナルブロック
使い方：
規制電源（RPS）はDCにあなたのAC電源を変換し、私たちに必要な電圧レベルにそれを規制するものです。当社のRPSは、ダイオードブリッジを使用してDCに整流される24V3A降圧トランスを使用しています。このDC電圧は、LM338Kを使用して必要なレベルに調整され、ポテンショメータを使用して制御されます。アルドゥイーノとLCDは、私たちは私たちのプロジェクトを経るように私はステップによって、回路のステップを説明します7812.のような低電流定格電圧レギュレータICを搭載しています。
LCDをArduinoに接続して電圧レベルを表示する：
LCDディスプレイから始めましょう。ArduinoとのLCDインターフェースに精通している場合は、この部分をスキップして次のセクションに直接ジャンプできます。ArduinoとLCDを初めて使用する場合は、コードと接続について説明しますので、問題はありません。ArduinoはATMELを搭載したマイクロコントローラーキットで、プロジェクトを簡単に構築するのに役立ちます。そこ可能なバリアントの多くはあるが、我々は使用しているArduinoのナノを、ドット・ボードに使用するコンパクトかつ簡単であるため、
多くの人がLCDとArduinoのインターフェースで問題に直面しているので、最後の最後にプロジェクトを台無しにしないように、これを最初に試します。私は最初に以下を使用しました：
このドットボードは回路全体に使用されます。後で再利用できるように、メスのバーグスティックを使用してArduinoNanoを固定することをお勧めします。ドットボードに進む前に、ブレッドボード（初心者に推奨）を使用して作業を確認することもできます。LCD用のAdaFruitによる素晴らしいガイドがあります、あなたはそれをチェックすることができます。ArduinoとLCDの回路図を以下に示します。Arduino UNOはここでは回路図に使用されていますが、Arduino NANOとUNOのピン配置が同じで、同じように機能することを心配する必要はありません。
接続が完了したら、以下のコードを直接アップロードして、LCDが機能していることを確認できます。LCDのヘッダーファイルはデフォルトでArduinoによって提供されます。エラーが発生する傾向があるため、明示的なヘッダーは使用しないでください。
#include
これでLCDが機能するはずですが、それでも問題が発生する場合は、次のことを試してください。
1.プログラムのピン定義を確認します。
2. LCDの3番目のピン（VEE）と5番目のピン（RW）を直接接地します。
3. LCDピンが正しい順序で配置されていることを確認します。一部のLCDでは、ピンが別の方向になっています。
プログラムが動作すると、次のようになります。ご不明な点がございましたら、コメントでお知らせください。今のところ、ミニUSBケーブルを使用してArduinoに電力を供給していますが、後で電圧レギュレーターを使用して電力を供給します。このようにドットボードにはんだ付けしました
私たちの目的は、このRPSを使いやすく、コストをできるだけ低く抑えることです。そのため、ドットボードに組み立てましたが、プリント回路基板（PCB）を提供できれば、私たちが扱っているので素晴らしいでしょう。大電流で。
0-24v 3A可変電源回路の構築：
ディスプレイの準備ができたので、他の回路から始めましょう。これからは、AC主電源と大電流を直接扱っているため、特に注意して進めることをお勧めします。回路に電力を供給する前に、毎回マルチメータを使用して導通を確認してください。
私たちが使用する変圧器は24V3A変圧器であり、これにより電圧（インドでは220V）が24Vに降圧され、これをブリッジ整流器に直接与えます。ブリッジ整流器は（入力電圧の2倍のルート）33.9Vを提供するはずですが、27〜30ボルト程度になっても驚かないでください。これは、ブリッジ整流器の各ダイオードの両端の電圧降下が原因です。この段階に達したら、ドットボードにはんだ付けして出力を確認し、端子台を使用して、必要に応じて規制されていない一定の電源として使用します。
ここで、LM338Kのような大電流レギュレータを使用して出力電圧を制御しましょう。これは、大電流を供給しなければならないため、ほとんどが金属製のボディパッケージで提供されます。可変電圧レギュレータの回路図を以下に示します。
R1とR2の値は、出力電圧を決定するために上記の式を使用して計算する必要があります。このLM317抵抗計算機を使用して抵抗値を計算することもできます。この場合、R1は110オーム、R2は5K（POT）になります。
調整された出力の準備ができたら、Arduinoの電源を入れる必要があります。これを行うには、Arduinoが消費する電流が少ないため、7812ICを使用します。7812の入力電圧は、整流器からの整流された24vDC出力です。安定化された12VDCの出力は、ArduinoNanoのVinピンに与えられます。7805の最大入力電圧はわずか24Vであるのに対し、7812は最大24Vに耐えることができるため、7805は使用しないでください。また、差動電圧が非常に高いため、7812にはヒートシンクが必要です。
この可変電源の完全な回路を以下に示します。
回路図に従い、それに応じてコンポーネントをはんだ付けします。回路図に示されているように、Arduinoは0〜5の電圧しか読み取れないため、1.5〜24Vの可変電圧は分圧回路を使用して0〜4.5Vにマッピングされます。この可変電圧は、RPSの出力電圧を測定するために使用するピンA0に接続されています。Arduino Nanoの最終的なコードは、以下のコードセクションに記載されています。最後にあるデモンストレーションビデオも確認してください 。
はんだ付け作業が完了し、コードがArduinoにアップロードされると、安定化電源を使用できるようになります。最大定格電流3Aで1.5〜22Vの負荷を使用できます。
留意点：
1.接続をはんだ付けするときは注意してください。不一致や不注意があると、コンポーネントが簡単に揚げられます。
2.通常のはんだは3Aに耐えられない場合があります。これにより、最終的にはんだが溶けて短絡が発生します。写真に示すように、大電流トラックを接続するときは、太い銅線を使用するか、より多くのリード線を使用してください。
3.短絡やはんだ付けが弱いと、変圧器の巻線が簡単に焼けてしまいます。したがって、回路の電源を入れる前に導通を確認してください。安全性を高めるために、入力側のMCBまたはヒューズを使用できます。
4.高電流電圧レギュレータは、ほとんどが金属缶パッケージで提供されますが、ドットボードで使用すると、本体が整流電圧の出力として機能するため、コンポーネントを近くに配置しないでください。さらにリップルが発生します。
また、ワイヤーを金属缶にはんだ付けせず、代わりに下の写真に示すような小さなネジを使用してください。はんだは本体に付着せず、加熱するとレギュレーターが永久に損傷します。
5.回路図からフィルターコンデンサをスキップしないでください。Arduinoが損傷します。
6.トランスに3Aを超えて過負荷をかけないでください。トランスからシューという音が聞こえたら、停止してください。0〜2.5Aの範囲で動作するのが良いでしょう。
7. Arduinoに接続する前に、7812の出力を確認し、最初の試行中に過熱していないか確認します。加熱が発生した場合は、Arduinoがより多くの電流を消費していることを意味します。これを解決するには、LCDのバックライトを減らします。
アップグレード：
上記の安定化電源（RPS）は、出力信号にノイズが存在するため、精度に問題はほとんどありません。このタイプのノイズは、ADCが使用されている場合に一般的です。これに対する簡単な解決策は、RCフィルターのようなローパスフィルターを使用することです。回路化されたドットボードのトレイルにはACとDCの両方があるため、ノイズは他の回路よりも高くなります。したがって、R = 5.2KおよびC = 100ufの値を使用して、信号のノイズを除去します。
また、RPSの出力電流を測定するために、電流センサーACS712が回路に追加されています。以下の概要は、センサーをArduinoボードに接続する方法を示しています。
新しいビデオは、精度がどのように向上したかを示しています：https：//www.youtube.com/watch？v = Uj1hHchvF7Q