دليل ESP32 55/55 - كيفية قياس جهد DC 12V أو 24V أو 100V | مجموعة تعلم إنترنت الأشياء ESP32 من SunFounder

هذه الدرس جزء من: دورة ESP32 Arduino مبنية على مجموعة ESP32 IoT Learning من SunFounder (55 برنامجًا تعليميًا/فيديو)

اقفز إلى:

دليل ESP32 55/55 - كيفية قياس جهد DC 12V أو 24V أو 100V | مجموعة تعلم إنترنت الأشياء ESP32 من SunFounder

في هذا الدليل، سنتعلم كيفية استخدام ESP32 لقياس جهود تيار مباشر مختلفة، بما في ذلك 12 فولت، 24 فولت، وحتى 100 فولت. من خلال استخدام دائرة قسمة جهد مصنوعة من مقاومتين، يمكننا قياس الجهود الأعلى بأمان دون خطر تلف وحدة المعالجة الدقيقة ESP32. سيظهر هذا المشروع كيفية قراءة هذه الجهود وعرضها على شاشة السيريال، مما يوفر رؤى قيمة حول مصادر الطاقة لديك.

شاهد الفيديو للحصول على شرح شامل (في الفيديو عند :00). سنستخدم تكوين مقسم جهد بسيط لتحقيق ذلك، مما يضمن أننا نستطيع قياس الفولتية التي تتجاوز مستويات الإدخال القصوى لـ ESP32 بأمان. هذا الدرس مثالي لأولئك الذين يتطلعون إلى توسيع معرفتهم حول ESP32 وإمكاناته.

معادلة لحساب الجهد

شرح الأجهزة

تشمل المكونات الرئيسية لهذا المشروع المتحكم الدقيق ESP32، ومقاومين يشكلان قاسم جهد، ومصدر الطاقة الذي ترغب في قياسه. يتميز ESP32 بوجود تقنيات الواي فاي والبلوتوث المدمجة، مما يجعله خياراً متعدد الاستخدامات لمشاريع إنترنت الأشياء. يسمح قاسم الجهد، المكون من مقاومين، بتقليل الجهد إلى مستوى آمن يمكن للمتحكم ESP32 معالجته.

في هذا الإعداد، مقاوم واحد،R1، قيمة ثابتة 10 كيلو أوم، بينما المقاوم الثاني،R2يمكن أن يختلف بناءً على الحد الأقصى للجهد الذي ترغب في قياسه. الجهد عبرR1هو ما سنقوم بقراءته باستخدام دبوس الإدخال التناظري للـ ESP32، مما يتيح لنا حساب الجهد الأصلي من مصدر الطاقة.

تأكد من أن المقاومات تحمل تحمل 1% للحصول على قياسات دقيقة.
استخدم مقاوم تقسيم الجهد لمنع تجاوز تصنيفات جهد الإدخال لـ ESP32.
احتفظR1عند 10kΩ واضبطR2استنادًا إلى نطاق الجهد.
تحقق من الاتصالات لتجنب المدخلات العائمة التي يمكن أن تؤدي إلى قراءات غير دقيقة.
استخدم مصدر طاقة ثابت لقياسات جهد متسقة.

تعليمات التوصيل

لكي تقوم بتوصيل الدائرة، ابدأ بتوصيل طرف واحد من الـR1مقاومة (10kΩ) إلى مصدر الجهد الخاص بك، والطرف الآخر إلى دبوس GPIO 35 في ESP32. سيقوم هذا الدبوس بقراءة الجهد عبرR1. بعد ذلك، قم بتوصيل الـR2مقاوم (يمكن أن يكون 100kΩ أو قيمة أخرى حسب احتياجاتك) بين نقطة التقاءR1و الأرض. تأكد من أن الأرضية لمصدر الطاقة متصلة أيضًا بأرضية ESP32.

على سبيل المثال، إذا كنت تقيس 24 فولت، قم بتوصيل الطرف الموجب لمصدر الطاقة بـR1ثم قم بتوصيل الطرف الآخر منR1إلى الطرف 35 وتقاطُع المقاومتين. الطرف الحر منR2يجب أن يتصل بالأرض. سيسمح هذا التكوين لوحدة ESP32 بقراءة جهد مخفض بشكل آمن.

أمثلة الشيفرة وإرشادات التنفيذ

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

في هذا المقتطف، نحدد القيم لمقاوماتنا،R1وR2، وكذلك الدبوس التناظريVinPinالتي سنستخدمها لقراءة الجهد. هذه الثوابت ضرورية لحسابات الجهد لدينا.

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

تقوم هذه الوظيفة بقراءة الجهد بالمِلّي فولت من الدبوس المحدد وتحسب الجهد الفعلي.VB1باستخدام معادلة مقسم الجهد. هذا مهم لترجمة الجهد المخفّض مرة أخرى إلى القيمة الأصلية.

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

هنا، نحدد دالة لحساب وطباعه maximum voltage التي يمكن قياسها بأمان بناءً على قيم المقاومات. هذه الدالة مهمة لضمان عدم تجاوز حدود الفولتية الخاصة بـ ESP32.

عرض / ماذا تتوقع

عندما تقوم بتشغيل الكود، يجب أن ترى الفولتية المقاسة تظهر على شاشة السيريال. مع ضبط فولتية الإدخال، يجب أن تعكس القراءات هذه التغييرات في الوقت الحقيقي، مما يظهر قدرة ESP32 على قياس مختلف الفولتية المستمرة بدقة. إذا واجهت تقلبات في القراءات، قم بمتوسط عدة عينات لتحقيق نتيجة أكثر استقرارًا (في الفيديو عند 12:30).