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Tutoriel ESP32 55/55 - Comment mesurer une tension DC de 12V, 24V ou 100V | Kit d'apprentissage IoT ESP32 de SunFounder

Dans ce tutoriel, nous apprendrons comment utiliser l'ESP32 pour mesurer diverses tensions continues, y compris 12V, 24V, et même jusqu'à 100V. En utilisant un circuit diviseur de tension composé de deux résistances, nous pouvons mesurer en toute sécurité des tensions plus élevées sans risquer d'endommager le microcontrôleur ESP32. Ce projet démontrera comment lire ces tensions et les afficher sur le moniteur série, fournissant des informations précieuses sur vos sources d'alimentation.

Regardez la vidéo pour une explication complète (dans la vidéo à :00). Nous allons utiliser une configuration de diviseur de tension simple pour y parvenir, en veillant à mesurer des tensions qui dépassent les niveaux d'entrée maximum de l'ESP32 en toute sécurité. Ce tutoriel est parfait pour ceux qui souhaitent approfondir leurs connaissances sur l'ESP32 et ses capacités.

Formule pour calculer la tension

Matériel expliqué

Les composants clés de ce projet comprennent le microcontrôleur ESP32, deux résistances formant un diviseur de tension, et la source d'alimentation que vous souhaitez mesurer. L'ESP32 est équipé de capacités Wi-Fi et Bluetooth intégrées, ce qui en fait un choix polyvalent pour les projets IoT. Le diviseur de tension, constitué de deux résistances, nous permet de réduire la tension à un niveau sûr que l'ESP32 peut traiter.

Dans cette configuration, une résistance,R1, est fixé à 10 kΩ, tandis que la seconde résistance,R2, peut varier en fonction de la tension maximale que vous souhaitez mesurer. La tension à traversR1c'est ce que nous lirons en utilisant la broche d'entrée analogique de l'ESP32, ce qui nous permettra de calculer la tension d'origine de la source d'alimentation.

• Assurez-vous que les résistances aient une tolérance de 1 % pour des mesures précises.
• Utilisez un diviseur de tension pour éviter de dépasser les valeurs limites de tension d'entrée de l'ESP32.
• GarderR1à 10kΩ et ajusterR2basé sur la plage de tension.
• Vérifiez les connexions pour éviter les entrées flottantes qui peuvent entraîner des lectures inexactes.
• Utilisez une source d'alimentation stable pour des mesures de tension cohérentes.

Instructions de câblage

Pour câbler le circuit, commencez par connecter une extrémité de laR1résistor (10kΩ) à votre source de tension, et l'autre extrémité à la broche GPIO 35 de l'ESP32. Cette broche lira la tension à traversR1. Ensuite, connectez leR2résistance (qui peut être de 100kΩ ou une autre valeur selon vos besoins) entre le point de jonction deR1et le sol. Assurez-vous que le sol de la source d'alimentation est également connecté au sol de l'ESP32.

Par exemple, si vous mesurez 24V, connectez la borne positive de l'alimentationR1, puis connectez l'autre extrémité deR1à la broche 35 et au raccord des deux résistances. L'extrémité libre deR2devrait être mis à la terre. Cette configuration permettra à l'ESP32 de lire une tension réduite en toute sécurité.

Exemples de code et guide étape par étape

const int R1 = 10000; // Resistor 1 value
const int R2 = 100000; // Resistor 2 value
const int VinPin = 35; // Voltage input pin

Dans cet extrait, nous définissons les valeurs de nos résistances,R1etR2, ainsi que la broche analogiqueVinPinque nous utiliserons pour lire la tension. Ces constantes sont cruciales pour nos calculs de tension.

void readVoltage() {
  uint32_t voltage_mV = analogReadMilliVolts(VinPin); // Read in millivolts
  VB1 = (((float) voltage_mV) / 1000.0) * (1 + (float)R2/(float)R1);
}

Cette fonction lit la tension en millivolts à partir de la broche spécifiée et calcule la tension réelle.VB1en utilisant la formule du diviseur de tension. Cela est important pour traduire la tension réduite à sa valeur d'origine.

void maxVoltage() {
  float maxVoltage = (3.1) * (1 + (float)R2/(float)R1);
}

Ici, nous définissons une fonction pour calculer et imprimer la tension maximale qui peut être mesurée en toute sécurité en fonction des valeurs de résistance. Cette fonction est essentielle pour garantir que nous ne dépassons pas les limites de tension de l'ESP32.

Démonstration / À quoi s'attendre

Lorsque vous exécutez le code, vous devriez voir la tension mesurée affichée sur le moniteur série. En ajustant la tension d'entrée, les lectures devraient refléter ces changements en temps réel, montrant la capacité de l'ESP32 à mesurer avec précision diverses tensions continues. Si vous constatez des fluctuations dans les lectures, envisagez d'effectuer une moyenne de plusieurs échantillons pour obtenir un résultat plus stable (dans la vidéo à 12:30).

Horodatages vidéo

• 00:00 Début
• 1:59 Introduction au projet
• 5:45 Diviseur de tension
• 7:33 Explication du câblage
• Code Arduino expliqué :14
• 14:45 Sélection de la carte ESP32 et du port COM dans l'IDE Arduino
• 16:27 Mesure de 30V à l'aide d'une démonstration ESP32
• 21:36 Changé la R2 en 330k ohm
• 22:33 Mesure de la tension minimale

Images

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