디지털 아두이노 암페어미터 제작: DIY 전류계 단계별 가이드
암페어미터/암페어 미터(Ampere meter의 약자)는 회로에서 전류를 측정하는 장치입니다. 디지털 아두이노 암페어미터(A)는 전류 흐름의 측정 단위이며, 여기서 암페어미터 이름이 유래했습니다. 어떤 이들은 전류계라고 부르기도 합니다.
아두이노 마이크로컨트롤러와 마이크로프로세서 보드는 수많은 프로젝트에 접근할 수 있게 해줍니다. 예를 들어 직접 암페어미터를 만들 수 있죠. 재사용성이 높아 훌륭한 프로젝트입니다. 다음 가이드에서 직접 아두이노 암페어미터를 만들어 전류를 측정하는 방법을 보여드리겠습니다.
직접 만드는 DIY 아두이노 암페어미터
전기 미터 작업 중인 전기 기사
이 가이드의 목표는 따라하기 쉽고 최소한의 자원을 사용하도록 하는 것입니다. 숙련된 엔지니어가 아니어도 다음 프로젝트를 만들 수 있습니다.
필수 부품:
- 아두이노 호환 128×32 OLED LCD 디스플레이
- INA219 전류 센서 브레이크아웃
- 아두이노 프로 미니 Rev 5 (5볼트)
- CH340 프로그래머
- 9V 배터리 박스 (배터리 포함)
- JST PH 2핀 케이블 - 암 커넥터
- JST 라이트 앵글 커넥터
- 미니 소형 일자 드라이버
- 아두이노용 6핀 라이트 앵글 헤더
- 납땜 인두
- 24 SWG 주석 도금 구리 와이어 500g 퓨즈 와이어 18암페어 0.56mm
- 미니 플라이어
- 와이어 커터
- 접착 폼 패드
- 4핀 암-암 점퍼 케이블
아두이노 암페어미터 하드웨어 구성
전기 미터
준비
아두이노 기반 암페어미터 조립 전 올바른 장비와 도구가 있는지 확인해야 합니다. 아두이노 암페어미터는 세 가지 주요 부분으로 구성됩니다. 전류 판독값을 출력할 128×32 OLED 디스플레이, 전류 또는 전압 값을 측정할 INA219 전류 센서, 모든 것을 계산, 처리, 연결할 아두이노 미니.
아두이노 미니에는 양쪽에 두 줄의 핀이 있습니다. INA219 전류 센서를 아두이노 미니의 I2C 프로토콜로 연결해야 합니다.
아날로그 멀티미터
아두이노 미니 프로 328P Rev 5 보드나 레플리카를 사용 중인지 확인하세요. 구할 수 없다면 사용 중인 버전에 A4, A5 핀이 있는지 확인해야 합니다.
아두이노 프로 미니의 핀이 INA219 센서와 OLED 디스플레이 모듈의 핀과 일치하는 것을 알 수 있습니다. 올바른 하드웨어를 사용한다고 가정할 때.
INA219 센서의 VCC, GND 핀이 아두이노 프로 미니의 VCC, GND 핀에 연결. SDA는 A4 핀, SEL은 A5 핀에 연결. 단순화하면:
1. INA219 VCC → 아두이노 프로 미니 VCC
2. INA219 GND → 아두이노 프로 미니 GND
3. INA219 SDA → 아두이노 프로 미니 A4
4. INA219 SEL → 아두이노 프로 미니 A5
OLED 디스플레이도 비슷하게 작동:
1. OLED 디스플레이 VCC → 아두이노 프로 미니 VCC
2. OLED 디스플레이 GND → 아두이노 프로 미니 GND
3. OLED 디스플레이 SDA → 아두이노 프로 미니 A4
4. OLED 디스플레이 SEL → 아두이노 프로 미니 A5
이 핀들이 일치하고 정렬되면 암페어미터 제작을 시작할 수 있습니다.
제작 지침
1. 납땜 인두/건으로 INA219 센서 모듈과 OLED 디스플레이 모듈의 핀 제거
플라스틱 캡이나 커버가 있으면 일자 드라이버로 제거
각 핀 뒤쪽을 하나씩 가열해 떨어뜨리기
2. SWG 주석 도금 구리 롤에서 40mm 길이 와이어 4개 자르기
3. 와이어를 OLED 디스플레이 모듈에 연결 및 납땜해 앞서 제거한 핀 대체
4. OLED 디스플레이 모듈에서 새로 납땜된 와이어를 아두이노 프로 미니 핀에 연결
준비 섹션 설명대로 핀 정렬
올바르게 하면 샌드위치 모양
와이어 간 접촉 방지 - 드라이버로 간격 벌리기
5. 와이어를 아두이노 프로 미니에 납땜하되 짧게 자르지 않기 - INA219 센서 모듈 연결 필요
OLED 보드 위 와이어는 이미 짧게 잘랐다면 생략
6. 아두이노 프로 미니 핀과 INA219 센서 모듈 핀을 와이어로 연결 및 매칭
와이어 간 접촉 방지 - 드라이버로 벌리기
와이어를 INA219 센서에 납땜
7. 각 와이어를 잘라 셋업 정리
라이트 앵글 6핀 헤더를 아두이노에 연결하고 납땜
8. 아두이노에 코드 업로드용으로 필요
OLED 디스플레이 모듈을 위로 밀어 헤더 납땜 - 주의해서 수행
JST-PH 2핀 암 커넥터를 배터리 박스 와이어에 연결
JST 라이트 앵글 커넥터를 아두이노 프로 미니에 연결 및 납땜
적색 와이어(라이브)는 RAW 핀, 흑색 와이어(중성)는 GND에 연결 - 배선과 납땜 정확히
4핀 암-암 점퍼 케이블로 아두이노 프로 미니와 CH340 프로그래머 연결
CH340 프로그래머를 컴퓨터 USB 포트에 연결
이 가이드의 소프트웨어 구성 섹션 참조해 아두이노 암페어미터 프로그래밍
아두이노 프로 미니 프로그래밍 완료 후 센서 모듈에 회로 연결해 OLED 디스플레이에서 판독값 확인 가능. CH340 프로그래머 USB나 9V 배터리 팩으로 암페어미터 전체 전원 공급 가능.
아두이노 암페어미터 소프트웨어 구성
아두이노 프로 미니와 OLED 디스플레이 화면 프로그래밍 필요. 이 섹션 지침 진행 전 아두이노 IDE로 호환 기기 프로그래밍 기본 이해 필요. 이 섹션에는 아두이노 프로 미니 각 부분 스케치 포함.
OLED 128×32 코드
1. #include <Arduino.h>
2. #include <U8g2lib.h>
3. #include <SPI.h>
4. #include <Wire.h>
UEG2_SSD1306_128x32_UNIVISION_F_HW_12C ueg2 (USG2_RO);
void setup (void) {
u8g2.begin();
ina219.begin();
}
void loop (void) {
u8g2.clearBuffer(); // 내부 메모리 클리어
u8g2.setFont (u8g2_font_logi303032_tr); // 적절한 폰트 선택
u8g2.setCursor(0, 32);
u8g2.print(millis());
u8g2.sendBuffer(); // 내부 메모리를 디스플레이로 전송
delay(200);
}
INA219 코드
1. #include <Wire.h>
2. #include <Adafruit_INA219.h>
Adafruit_INA219 ina219;
void setup (void)
{
uint32_t current Frequency:
Serial.begin(115200);
Serial.println("Hello!");
Serial.println("Measuring voltage and current with INA219 …");
ina219.begin();
}
void loop (void)
{
1. float shuntvoltage = 0;
2. float busvoltage = 0;
3. float current_mA = 0;
4. float loadvoltage = 0;
shuntvoltage = ina219.getShuntVoltage_mV();
busvoltage = ina219.getBusVoltage_V();
current_mA = ina219.getCurrent_mA();
loadvoltage = busvoltage + (shuntvoltage / 1000);
Serial.print("Bus Voltage: ");
Serial.print (busvoltage);
Serial.println("V");
Serial.print("Shunt Voltage: ");
Serial.print (shuntvoltage);
Serial.println(" ");
Serial.print("Load Voltage: ");
Serial.print(loadvoltage);
Serial.println(" ");
Serial.print("Current: ");
Serial.print(current_mA);
Serial.println(" mA");
Serial.println(""):
delay(2000);
}
*참고: INA219 코드 스케치 이름을 GetCurrent로 지정하세요.
결론
이 프로젝트의 하드웨어와 소프트웨어 구성 후 센서 모듈로 단순 회로의 전류 흐름 측정 가능. 보시다시피 매우 간단한 프로젝트입니다. 완료까지 오래 걸리지 않습니다. 초보자와 취미생활자에게 완벽합니다. 또한 이 프로젝트를 전압 센서로 용도 변경하거나 다른 프로젝트에서 전류 흐름 측정 도구로 쓸 수도 있습니다. 뭐든 결정하시길 바라며 가이드 읽어주셔서 즐거우셨길 바랍니다. 항상 읽어주셔서 감사합니다.