Comment faire un voltmètre numérique à l’aide d’Arduino
par Harshita Arora
Dimanche dernier, alors que j’expliquais les bases de l’électronique et de l’Arduino à ma colocataire, elle m’a mis au défi de comprendre comment fonctionne un voltmètre et d’en construire un à partir de zéro en utilisant simplement les éléments que je possède déjà. J’ai accepté le défi, j’ai commencé à pirater, coder, tester, recoder et re-tester, et finalement j’avais mon voltmètre prêt et fonctionnel à l’heure du dîner!
J’ai utilisé Arduino Uno (pour collecter la tension en analogique et alimenter l’écran LCD), un petit écran LCD que j’ai dans mon kit de démarrage Arduino (pour afficher la tension), une platine de prototypage (pour tout connecter), et des fils de raccordement.
Si vous cherchez un projet facile pour apprendre l’électronique, alors fabriquer un voltmètre numérique sera amusant. Commençons!
Le Circuit électrique
Étape 1
Prenez une planche à pain (j’en ai utilisé une petite avec 30 rangées) et connectez-y un écran LCD. Ensuite, à l’aide d’un fil, connectez un fil de la broche GND (état de masse) sur l’Arduino à la charge négative sur la platine de prototypage, et un fil de la broche 5V à la charge positive. Cela fournit du courant électrique aux colonnes de la platine de prototypage, que nous pouvons maintenant connecter à l’écran LCD.
Étape 2
Maintenant, nous allons connecter les broches de l’écran LCD à la platine de prototypage afin que nous puissions y mettre du courant. Connectez la broche 1 de l’écran LCD à une charge négative, la broche 2 à une charge positive, la broche 3 à une charge négative, la broche 5 à une charge négative, la broche 15 à une charge positive et la broche 16 à une charge négative. Branchez votre Arduino pour tester et voir si l’écran LCD s’allume!
Étape 3
Connectons l’écran LCD à l’Arduino afin que nous puissions afficher la tension (que nous collecterons à partir d’une broche analogique) sur l’écran LCD. Broches de Connexion 4, 6, 11, 12, 13, et 14 de l’écran LCD à n’importe quelle broche numérique sur Arduino (par exemple, Broche 2). Ensuite, mettez un fil dans la terre et un autre dans une broche analogique, comme A5. Les deux fils sont maintenant vos fils de sonde.
Nous en avons maintenant fini avec l’électronique / le matériel. Passons au code.
Le code
Le code est assez simple. Nous voulons juste collecter le signal analogique que l’Arduino reçoit à la broche A5 (ou à toute autre broche analogique) et le convertir en numérique. Nous voulons ensuite afficher les résultats sur l’écran LCD.
C’est le code que vous pouvez copier-coller.
#include <LiquidCrystal.h> int Vpin=A5;float voltage;float volts;LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
void setup() {Serial.begin(9600);lcd.begin(16,2);}
void loop() {
voltage = analogRead(Vpin); volts = voltage/1023*5.0; Serial.println(volts);lcd.print("voltage = ");lcd.print(volts);delay(200);lcd.clear();}
Que se passe-t-il ici ?
Nous importons donc d’abord la bibliothèque LCD, puis créons une variable nommée Vpin (qui sera la tension collectée à partir de A5). Ensuite, nous créons deux autres variables pour la tension, puis une variable de type LiquidCrystal. Enfin, nous faisons la configuration avec le moniteur série (qui est un outil vraiment utile dans Arduino! Un peu comme la console de débogage), convertissez la tension analogique en tension numérique et imprimez (affichez) cette valeur sur l’écran LCD.
Et c’est tout! Allez tester diverses batteries et points! Voici des photos de certains tests que j’ai faits:
De plus, si vous souhaitez rendre la lecture sur l’écran LCD plus lisible, placez une résistance de 1k ohm sur le chemin de la broche 3 (qui sert à régler le contraste). En limitant le courant électrique circulant sur cette broche, vous améliorerez le contraste de l’écran.
Note également importante: Dans ce voltmètre, la tension que vous testez servira d’entrée directe à l’Arduino, vous ne devez donc tester que des éléments de la gamme de volts que l’Arduino peut gérer en toute sécurité (0-5V). Tester avec une batterie 9V fera frire votre Arduino.
Merci à ce tutoriel vidéo pour m’avoir aidé à comprendre le circuit électrique. Un merci spécial à mes amis Nick Arner et Johnny Wang pour m’avoir aidé à réparer des choses. Et merci à Laura Deming pour le défi ! 🙂
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