Arduino Nano - medir voltaje

En esta guía, aprenderemos cómo medir voltaje entre 0 V y 25 V usando un sensor de voltaje con un Arduino Nano. Discutiremos:

Cómo conectar un sensor de voltaje al Arduino Nano
Cómo configurar el Arduino Nano para medir el voltaje del sensor

Hardware Requerido

1	×	Official Arduino Nano
1	×	Alternatively, DIYables ATMEGA328P Nano Development Board
1	×	Cable USB A a Mini-B
1	×	Voltage Sensor
1	×	Cables Puente
1	×	(Recomendado) Placa de Expansión de Terminales de Tornillo para Arduino Nano
1	×	(Recomendado) Placa de Expansión Breakout para Arduino Nano
1	×	(Recomendado) Divisor de Alimentación para Arduino Nano

Or you can buy the following kits:

1	×	DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays)
1	×	DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)

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Acerca del sensor de voltaje

Un sensor de tensión es un circuito listo para usar que divide la tensión para facilitar la medición. Tiene dos resistencias: una de 30 kΩ y otra de 7,5 kΩ. Con una tensión de referencia de 5 V para el ADC, el sensor puede medir tensiones desde 0 hasta 25 V de corriente continua. Si la tensión de referencia del ADC es de 3,3 V, el sensor puede medir desde 0 hasta 16,5 V de corriente continua.

Esquema de pines

Un sensor de voltaje incluye dos grupos de pines.

Interfaz de entrada (conecte donde necesite medir el voltaje):
Pin VCC: Este es el pin positivo. Conéctalo al punto con mayor voltaje.
Pin GND: Este es el pin negativo. Conéctalo al punto con menor costo.
Interfaz de salida (conectar al Arduino Nano):
Pin Vout (S): Este es el pin de señal. Conéctalo a una entrada analógica del Arduino Nano.
Pin NC (+): No conecte esto.
Pin GND (-): Este es el pin de tierra. Conéctalo al GND (0 V) en el Arduino Nano.

image source: diyables.io

Diagrama de Cableado

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Código de Arduino Nano

/* * Este código de Arduino Nano fue desarrollado por es.newbiely.com * Este código de Arduino Nano se proporciona al público sin ninguna restricción. * Para tutoriales completos y diagramas de cableado, visite: * https://es.newbiely.com/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-measure-voltage */ #define ANALOG_IN_PIN A7 // The Arduino Nano pin connected to voltage sensor #define REF_VOLTAGE 5.0 #define ADC_RESOLUTION 1024.0 #define R1 30000.0 // resistor values in voltage sensor (in ohms) #define R2 7500.0 // resistor values in voltage sensor (in ohms) void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { // read the analog input int adc_value = analogRead(ANALOG_IN_PIN); // determine voltage at adc input float voltage_adc = ((float)adc_value * REF_VOLTAGE) / ADC_RESOLUTION; // calculate voltage at the sensor input float voltage_in = voltage_adc * (R1 + R2) / R2; // print results to serial monitor to 2 decimal places Serial.print("Measured Voltage = "); Serial.println(voltage_in, 2); delay(500); }

Pasos R\u00e1pidos

Conecta el Arduino Nano al sensor de voltaje.
Conecta el Arduino Nano a una computadora usando un cable USB.
Abre el Arduino IDE y selecciona la placa y el puerto correctos.
Copia el código y ábrelo en el Arduino IDE.
Haz clic en el botón Subir en el Arduino IDE para transferir el código al Arduino Nano.
Prueba midiendo 5 voltios y 3,3 voltios en el Arduino Nano.
Verifica los resultados en el Monitor Serie.

COM6

Send

Measured Voltage = 4.96 Measured Voltage = 4.96 Measured Voltage = 4.96 Measured Voltage = 4.96 Measured Voltage = 3.39 Measured Voltage = 3.39 Measured Voltage = 3.39 Measured Voltage = 3.39

Autoscroll Show timestamp

Clear output

9600 baud

Newline

Podrías observar que el resultado de la medición es incorrecto o difiere significativamente del valor real. Esto no es culpa del módulo de sensor de voltaje. El valor medido puede desviarse porque la referencia de voltaje predeterminada es de 5 V, la cual puede ser inestable y depender del suministro de energía. A continuación se presentan algunas soluciones para abordar este problema:

Asegúrate de que la fuente de alimentación proporcione un voltaje suficiente para el Arduino.
Puedes verificarlo utilizando un voltímetro para comprobar si el pin de 5 V del Arduino proporciona 5 V.
Utiliza una referencia de voltaje externa de 3,3 V.
Sin embargo, con este método, solo puedes medir voltajes de 0 a 16,5 V CC.

Medición de voltaje con una referencia de 3,3 V

Para usar este método, necesitas configurar tanto el hardware como el código. En el hardware, conecta el pin AREF del Arduino a 3,3 V como se muestra en el diagrama a continuación.

Arduino Nano mide voltaje. Diagrama de cableado.

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Ver La mejor forma de alimentar Arduino Nano y otros componentes.

Luego, use el siguiente código:

/* * Este código de Arduino Nano fue desarrollado por es.newbiely.com * Este código de Arduino Nano se proporciona al público sin ninguna restricción. * Para tutoriales completos y diagramas de cableado, visite: * https://es.newbiely.com/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-measure-voltage */ #define ANALOG_IN_PIN A7 // The Arduino Nano pin connected to voltage sensor #define REF_VOLTAGE 3.3 #define ADC_RESOLUTION 1024.0 #define R1 30000.0 // resistor values in voltage sensor (in ohms) #define R2 7500.0 // resistor values in voltage sensor (in ohms) void setup() { Serial.begin(9600); analogReference(EXTERNAL); } void loop() { // read the analog input int adc_value = analogRead(ANALOG_IN_PIN); // determine voltage at adc input float voltage_adc = ((float)adc_value * REF_VOLTAGE) / ADC_RESOLUTION; // calculate voltage at the sensor input float voltage_in = voltage_adc * (R1 + R2) / R2; // print results to serial monitor to 2 decimal places Serial.print("Measured Voltage = "); Serial.println(voltage_in, 2); delay(500); }

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Referencias de funciones

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