Pengukuran Frekuensi & Siklus Kerja Akurat dengan Arduino UNO

Komponen dan Perlengkapan

• Arduino UNO × 1
• LCD Alphanumeric, 20 x 4 × 1

Alat dan Mesin yang Diperlukan

• Papan roti, 270 Pin × 1

Aplikasi dan Layanan Online

• Arduino IDE

Tentang Proyek Ini

Arduino memiliki beberapa aplikasi. Kami dapat menemui aplikasinya di banyak bidang dan area yang berbeda. Ia dapat digunakan juga dalam bidang pengukuran untuk mengukur kuantitas listrik (seperti tegangan, arus, daya, dll) atau kuantitas fisik (seperti suhu, kelembaban, intensitas cahaya, kelembaban udara, dll) atau nilai komponen elektronik, dll.

Artikel yang diberikan menunjukkan cara mengukur frekuensi dan siklus kerja pulsa menggunakan arduino. Pengukuran frekuensi diperlukan dalam banyak aplikasi berbeda. Dalam bidang komunikasi, pengukuran frekuensi sangat penting. Siklus kerja juga merupakan parameter penting untuk diukur karena memberikan % lebar pulsa – artinya waktu ON pulsa. Dalam kontrol kecepatan motor DC dan kontrol sudut servo motor, diperlukan untuk mengukur lebar pulsa. Juga lebar pulsa diukur untuk memeriksa simetri pulsa dalam beberapa aplikasi seperti penerima sinyal digital, penguat ulang, dll. Jadi mari kita lihat bagaimana kita dapat menggunakan arduino untuk mengukur frekuensi dan siklus kerja pulsa. Dalam proyek yang diberikan, arduino mengukur frekuensi, waktu ON, waktu OFF dan siklus kerja pulsa dan menampilkannya pada LCD 16x4.

Deskripsi:

Seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas, hanya ada dua komponen utama dalam rangkaian (1) papan pengembangan arduino UNO dan (2) tampilan LCD 16x4

• Pulsa diberikan langsung sebagai input ke pin digital 7 arduino
• Pin Rs dan En LCD terhubung ke pin digital 9 dan 8 masing-masing pada papan arduino. Pin Rw terhubung ke ground
• Empat pin data terakhir D4 – D7 terhubung ke pin arduino 10, 11, 12 dan 13
• Pin anode LED back light (pin 15) dan pin Vcc (2) LCD diberikan supply 5 V melalui papan arduino
• Katoda LED back light (pin 16) dan pin Vss (1) terhubung ke ground
• Satu pot 1 K terhubung ke pin Vee untuk mengubah kontras LCD

Operasi Rangkaian:

• Saat papan arduino diberikan supply melalui USB, empat parameter ditampilkan pada LCD sebagai “freq:Ton:Toff:Duty: “ pada setiap baris seperti yang ditunjukkan
• Sekarang saat pulsa diberikan ke pin 7, arduino pertama menunggu pulsa menjadi tinggi. Ketika menjadi tinggi, ia menghitung waktu periode (dalam mikrodetik) selama pulsa tetap tinggi. Ini adalah waktu Ton
• Kemudian ia menghitung waktu periode (dalam mikrodetik) selama pulsa tetap rendah. Ini adalah waktu Toff
• Kemudian ia menambahkan kedua interval waktu ini untuk mendapatkan waktu total – artinya periode
• Dari waktu total arduino menghitung frekuensi sebagai Frekuensi = 1 / waktu
• Dan dari Ton dan Toff ia menghitung siklus kerja sebagai Siklus Kerja = Ton / (Ton + Toff)
• Kemudian ia menampilkan keempat parameter pada LCD
• Sekali lagi setelah 1 detik ia mengulangi prosedur yang sama
• Jadi ia secara terus-menerus mengukur perubahan frekuensi dan siklus kerja pulsa

Kode

• Program untuk mengukur frekuensi dan siklus kerja dan menampilkannya pada LCD

Program untuk mengukur frekuensi dan siklus kerja dan menampilkannya pada LCD

#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(8, 9, 10, 11, 12, 13);
#define pulse_ip 7
int ontime, offtime, duty;
float freq, period;

void setup() {
  pinMode(pulse_ip, INPUT);
  lcd.begin(16, 4);
  lcd.clear();
  lcd.print("Freq:");
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("Ton:");
  lcd.setCursor(0,2);
  lcd.print("Toff:");
  lcd.setCursor(0,3);
  lcd.print("Duty:");
}

void loop() {
  ontime = pulseIn(pulse_ip, HIGH);
  offtime = pulseIn(pulse_ip, LOW);
  period = ontime + offtime;
  freq = 1000000.0 / period;
  duty = (ontime / period) * 100;
  lcd.setCursor(4,1);
  lcd.print(ontime);
  lcd.print("us");
  lcd.setCursor(5,2);
  lcd.print(offtime);
  lcd.print("us");
  lcd.setCursor(5,0);
  lcd.print(freq);
  lcd.print("Hz");
  lcd.setCursor(6,3);
  lcd.print(duty);
  lcd.print('%');
  delay(1000);
}

Skematik

Rangkaian mengukur frekuensi dan siklus kerja pulsa menggunakan Arduino