![\"Volt\u00edmetro](\"https:\/\/www.usinainfo.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/multimetro-diy-arduino-scaled.jpg\" "\\"\\"")
<\/a>Volt\u00edmetro DIY com Arduino e Painel Digital<\/p><\/div>\n
Hoje temos solu\u00e7\u00f5es para quase todas as necessidades eletr\u00f4nicas e corriqueiras do nosso dia a dia, dentre elas, os mult\u00edmetros digitais e anal\u00f3gicos respons\u00e1veis por demonstrar-nos informa\u00e7\u00f5es como tens\u00e3o, corrente, resist\u00eancia e afins. Neste projeto, por\u00e9m ser\u00e1 desenvolvido um equipamento para verifica\u00e7\u00e3o de tens\u00e3o apenas.<\/p>\n
O presente projeto ter\u00e1 como objetivo demonstrar a associa\u00e7\u00e3o de dados entre dois equipamentos e atrav\u00e9s de uma simples fun\u00e7\u00e3o semelhante a uma regra de tr\u00eas simples, relacionar as tens\u00f5es de 0 a 24V com respectivas posi\u00e7\u00f5es angulares do servo motor, a varia\u00e7\u00e3o do \u00e2ngulo por sua vez estar\u00e1 associada a um painel anal\u00f3gico impresso no MDF e que possibilitar\u00e1 visualizar a tens\u00e3o aplicada nos locais espec\u00edficos.<\/p>\n
<\/p>\n
Sensor de Tens\u00e3o DC \u2013 Sistema de Funcionamento<\/strong><\/h2>\nO princ\u00edpio de funcionamento do Sensor de Tens\u00e3o DC utilizado no Volt\u00edmetro DIY com Arduino baseia-se na regra do divisor de tens\u00e3o, um m\u00e9todo que proporciona a uma tens\u00e3o de entrada (Vin), uma tens\u00e3o el\u00e9trica linear de sa\u00edda (Vout), ou seja, atrav\u00e9s de uma tens\u00e3o de entrada outra \u00e9 gerada ap\u00f3s passar atrav\u00e9s da associa\u00e7\u00e3o de dois resistores, por\u00e9m com um valor reduzido.<\/p>\n
![\"Sensor](\"https:\/\/www.usinainfo.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/sensor-de-tens\u00e3o-dc-0-25v.jpg\" "\\"\\"")
<\/a>Sensor de Tens\u00e3o DC presente no Volt\u00edmetro DIY<\/p><\/div>\n
Bastante aplicado em projetos que necessitam de verifica\u00e7\u00f5es cont\u00ednuas da tens\u00e3o, o Sensor de Tens\u00e3o possibilita o teste de baterias, fontes e demais elementos com produ\u00e7\u00e3o de carga dentro dos limites de 0 a 25V e dentro destes limites que agem os divisores de tens\u00e3o, veja abaixo um exemplo simples de divisor:<\/p>\n
![\"Esquema](\"https:\/\/www.usinainfo.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/divisor-de-tens\u00e3o-sensor-de-tens\u00e3o-dc.fw_.png\" "\\"\\"")
<\/a>Esquema el\u00e9trico de um divisor de tens\u00e3o padr\u00e3o<\/p><\/div>\n
No circuito acima, dois resistores (R1 e R2) s\u00e3o ligados em s\u00e9rie e em uma de suas extremidades \u00e9 utilizada como base coletora da tens\u00e3o de entrada Vin e outra \u00e9 conectada um elemento negativo (GND) que dever\u00e1 ser comum tamb\u00e9m \u00e0 tens\u00e3o de sa\u00edda (Vout) localizada entre os resistores do esquema el\u00e9trico.<\/p>\n
Quanto aos elementos de funcionamento do Sensor de Tens\u00e3o, podemos destacar os que est\u00e3o diretamente associados ao esquema de convers\u00e3o e verifica\u00e7\u00e3o via Divisor de Tens\u00e3o, dentre eles temos:<\/p>\n
\n- Vin<\/strong> \u2013 A Voltage Input, ou voltagem de entrada, \u00e9 a tens\u00e3o que ser\u00e1 aplicada nos bornes para verifica\u00e7\u00e3o, respeitando o limite de 0 a 25V.<\/li>\n
- Vout<\/strong> \u2013 A Voltage Output, ou voltagem de sa\u00edda, \u00e9 a tens\u00e3o que ir\u00e1 sair para o Arduino e ser\u00e1 respons\u00e1vel pelas devidas convers\u00f5es anal\u00f3gica.<\/li>\n
- R1<\/strong> \u2013 O Resistor 1, \u00e9 um Resistor SMD de c\u00f3digo 3002 com resist\u00eancia de 30k Ohms.<\/li>\n
- R2 <\/strong>\u2013 O resistor 2, \u00e9 um Resistor SMD de c\u00f3digo 7501 com resist\u00eancia de 7,5k Ohms.<\/li>\n<\/ul>\n
O valor da Vout \u00e9 convertido pelos resistores utilizando como base de c\u00e1lculo a seguinte f\u00f3rmula:<\/p>\n
![\"Equa\u00e7\u00e3o](\"https:\/\/www.usinainfo.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/calculo-da-voltagem-de-sa\u00edda-para-divisores-de-tensao.jpg\" "\\"\\"")
<\/a>Equa\u00e7\u00e3o do divisor de tens\u00e3o<\/p><\/div>\n
Desta maneira se tiv\u00e9ssemos, por exemplo, o valor de R1 = R2, ter\u00edamos uma tens\u00e3o de sa\u00edda igual \u00e0 metade da tens\u00e3o de entrada e para cada projeto, dependendo do valor desejado na sa\u00edda, altera-se o valor dos resistores. Para o desenvolvimento do referente m\u00f3dulo, por exemplo, foram utilizados resistores que proporcionassem uma sa\u00edda m\u00e1xima de 5V.<\/p>\n
A comunica\u00e7\u00e3o padr\u00e3o do Arduino \u00e9 digital, por\u00e9m atrav\u00e9s do conversor A\/D integrado no microcontrolador ATmega328 que possui uma resolu\u00e7\u00e3o de 10 bits \u00e9 poss\u00edvel tamb\u00e9m trabalharmos com valores de entrada e sa\u00edda anal\u00f3gicos, o que possibilita consequentemente a obten\u00e7\u00e3o de valores menores e mais precisos.<\/p>\n
O primeiro passo que devemos observar na utiliza\u00e7\u00e3o de comunica\u00e7\u00f5es anal\u00f3gicas diz respeito a resolu\u00e7\u00e3o base de seu funcionamento e que pode ser obtida atrav\u00e9s da seguinte equa\u00e7\u00e3o:<\/p>\n
![\"Calculo](\"https:\/\/www.usinainfo.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/resolucao-comunicacao-analogica.jpg\" "\\"\\"")
<\/a>Resolu\u00e7\u00e3o de referencia anal\u00f3gica<\/p><\/div>\n
Onde, Vref \u00e9 a tens\u00e3o de funcionamento do microcontrolador e n \u00e9 o n\u00famero de bits do microcontrolador. No Arduino UNO, por exemplo, a tens\u00e3o de funcionamento \u00e9 5V e o n\u00famero de bits \u00e9 10, desta forma temos:<\/p>\n
![\"Calculo](\"https:\/\/www.usinainfo.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/calculo-da-resolucao-de-comunicacao-analogica.jpg\" "\\"\\"")
<\/a>Calculo da resolu\u00e7\u00e3o anal\u00f3gica de microcontroladores Arduino<\/p><\/div>\n
Assim temos, que o n\u00famero m\u00e1ximo de unidades permitidas na leitura de uma porta anal\u00f3gica \u00e9 de 1024 e que cada uma destas, corresponde a um valor de 4,88mV. Desta maneira, ao realizarmos a leitura de valores externos teremos uma rela\u00e7\u00e3o de 1024 unidades para uma tens\u00e3o de 5V e para verificarmos a tens\u00e3o de entrada espec\u00edfica temos que saber o valor da leitura anal\u00f3gica e respeitar a seguinte equa\u00e7\u00e3o:<\/p>\n
![\"F\u00f3rmula](\"https:\/\/www.usinainfo.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/formula-para-leitura-de-sa\u00edda-do-valor-anal\u00f3gica.jpg\" "\\"\\"")
<\/a>Convers\u00e3o de valores anal\u00f3gicos<\/p><\/div>\n
Onde Vout \u00e9 a tens\u00e3o de sa\u00edda fornecida \u00e0 porta anal\u00f3gica do Arduino e LA \u00e9 o valor desta leitura anal\u00f3gica e Vref como j\u00e1 vimos anteriormente \u00e9 a tens\u00e3o de funcionamento do microcontrolador. Ao substituirmos esta informa\u00e7\u00e3o junto \u00e0 equa\u00e7\u00e3o do Divisor de tens\u00e3o seremos capazes de saber qual o valor esta sendo aplicado para verifica\u00e7\u00e3o junto ao Sensor de Tens\u00e3o.<\/p>\n
![\"C\u00e1lculo](\"https:\/\/www.usinainfo.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/equacao-final-para-calculo-de-tensao-dos-bornes.jpg\" "\\"\\"")
<\/a>C\u00e1lculo da tens\u00e3o de entrada do Volt\u00edmetro DIY<\/p><\/div>\n
Atrav\u00e9s desta equa\u00e7\u00e3o resultante de Vin que o c\u00f3digo ir\u00e1 verificar o valor da porta anal\u00f3gica e apresentar o respectivo valor presente nos bornes de entrada do Sensor de Tens\u00e3o, um pr\u00f3ximo passo que ser\u00e1 aplicado junto ao software Arduino durante o desenvolvimento do projeto.<\/p>\n
<\/p>\n
Produtos Utilizados no Projeto<\/strong><\/h2>\nAbaixo seguem todos produtos utilizados no desenvolvimento do projeto, os quais pode ser adquiridos de forma avulsa conforma listagem. Se voc\u00ea quiser, pode adquirir a vers\u00e3o do Volt\u00edmetro Anal\u00f3gico DIY Completo<\/a>, o qual j\u00e1 possui todas as pe\u00e7as necess\u00e1rias para montagem.<\/p>\n– 1\u00a0Arduino Uno SMD + Cabo USB;<\/a><\/p>\n– 1 Case em MDF para Volt\u00edmetro Anal\u00f3gico<\/a>;<\/p>\n– 1\u00a0Sensor de Tens\u00e3o DC 0-25V;<\/a><\/p>\n– 1\u00a0Micro Servo Motor 9g SG90 180\u00b0;<\/a><\/p>\n– 1\u00a0Jack P4 Pl\u00e1stico para Paineis e Chassis;<\/a><\/p>\n– 1\u00a0Borne Banana F\u00eamea – Vermelho e Preto;<\/a><\/p>\n– 1\u00a0Protoboard 50 Pontos;<\/a><\/p>\n– Jumper Premium para Protoboard Macho-F\u00eamea 20 cm;<\/a><\/p>\n
<\/a>Sensor de Tens\u00e3o DC presente no Volt\u00edmetro DIY<\/p><\/div>\n
Bastante aplicado em projetos que necessitam de verifica\u00e7\u00f5es cont\u00ednuas da tens\u00e3o, o Sensor de Tens\u00e3o possibilita o teste de baterias, fontes e demais elementos com produ\u00e7\u00e3o de carga dentro dos limites de 0 a 25V e dentro destes limites que agem os divisores de tens\u00e3o, veja abaixo um exemplo simples de divisor:<\/p>\n
<\/a>Esquema el\u00e9trico de um divisor de tens\u00e3o padr\u00e3o<\/p><\/div>\n
No circuito acima, dois resistores (R1 e R2) s\u00e3o ligados em s\u00e9rie e em uma de suas extremidades \u00e9 utilizada como base coletora da tens\u00e3o de entrada Vin e outra \u00e9 conectada um elemento negativo (GND) que dever\u00e1 ser comum tamb\u00e9m \u00e0 tens\u00e3o de sa\u00edda (Vout) localizada entre os resistores do esquema el\u00e9trico.<\/p>\n
Quanto aos elementos de funcionamento do Sensor de Tens\u00e3o, podemos destacar os que est\u00e3o diretamente associados ao esquema de convers\u00e3o e verifica\u00e7\u00e3o via Divisor de Tens\u00e3o, dentre eles temos:<\/p>\n
- \n
- Vin<\/strong> \u2013 A Voltage Input, ou voltagem de entrada, \u00e9 a tens\u00e3o que ser\u00e1 aplicada nos bornes para verifica\u00e7\u00e3o, respeitando o limite de 0 a 25V.<\/li>\n
- Vout<\/strong> \u2013 A Voltage Output, ou voltagem de sa\u00edda, \u00e9 a tens\u00e3o que ir\u00e1 sair para o Arduino e ser\u00e1 respons\u00e1vel pelas devidas convers\u00f5es anal\u00f3gica.<\/li>\n
- R1<\/strong> \u2013 O Resistor 1, \u00e9 um Resistor SMD de c\u00f3digo 3002 com resist\u00eancia de 30k Ohms.<\/li>\n
- R2 <\/strong>\u2013 O resistor 2, \u00e9 um Resistor SMD de c\u00f3digo 7501 com resist\u00eancia de 7,5k Ohms.<\/li>\n<\/ul>\n
O valor da Vout \u00e9 convertido pelos resistores utilizando como base de c\u00e1lculo a seguinte f\u00f3rmula:<\/p>\n
<\/a>Equa\u00e7\u00e3o do divisor de tens\u00e3o<\/p><\/div>\n
Desta maneira se tiv\u00e9ssemos, por exemplo, o valor de R1 = R2, ter\u00edamos uma tens\u00e3o de sa\u00edda igual \u00e0 metade da tens\u00e3o de entrada e para cada projeto, dependendo do valor desejado na sa\u00edda, altera-se o valor dos resistores. Para o desenvolvimento do referente m\u00f3dulo, por exemplo, foram utilizados resistores que proporcionassem uma sa\u00edda m\u00e1xima de 5V.<\/p>\n
A comunica\u00e7\u00e3o padr\u00e3o do Arduino \u00e9 digital, por\u00e9m atrav\u00e9s do conversor A\/D integrado no microcontrolador ATmega328 que possui uma resolu\u00e7\u00e3o de 10 bits \u00e9 poss\u00edvel tamb\u00e9m trabalharmos com valores de entrada e sa\u00edda anal\u00f3gicos, o que possibilita consequentemente a obten\u00e7\u00e3o de valores menores e mais precisos.<\/p>\n
O primeiro passo que devemos observar na utiliza\u00e7\u00e3o de comunica\u00e7\u00f5es anal\u00f3gicas diz respeito a resolu\u00e7\u00e3o base de seu funcionamento e que pode ser obtida atrav\u00e9s da seguinte equa\u00e7\u00e3o:<\/p>\n
<\/a>Resolu\u00e7\u00e3o de referencia anal\u00f3gica<\/p><\/div>\n
Onde, Vref \u00e9 a tens\u00e3o de funcionamento do microcontrolador e n \u00e9 o n\u00famero de bits do microcontrolador. No Arduino UNO, por exemplo, a tens\u00e3o de funcionamento \u00e9 5V e o n\u00famero de bits \u00e9 10, desta forma temos:<\/p>\n
<\/a>Calculo da resolu\u00e7\u00e3o anal\u00f3gica de microcontroladores Arduino<\/p><\/div>\n
Assim temos, que o n\u00famero m\u00e1ximo de unidades permitidas na leitura de uma porta anal\u00f3gica \u00e9 de 1024 e que cada uma destas, corresponde a um valor de 4,88mV. Desta maneira, ao realizarmos a leitura de valores externos teremos uma rela\u00e7\u00e3o de 1024 unidades para uma tens\u00e3o de 5V e para verificarmos a tens\u00e3o de entrada espec\u00edfica temos que saber o valor da leitura anal\u00f3gica e respeitar a seguinte equa\u00e7\u00e3o:<\/p>\n
<\/a>Convers\u00e3o de valores anal\u00f3gicos<\/p><\/div>\n
Onde Vout \u00e9 a tens\u00e3o de sa\u00edda fornecida \u00e0 porta anal\u00f3gica do Arduino e LA \u00e9 o valor desta leitura anal\u00f3gica e Vref como j\u00e1 vimos anteriormente \u00e9 a tens\u00e3o de funcionamento do microcontrolador. Ao substituirmos esta informa\u00e7\u00e3o junto \u00e0 equa\u00e7\u00e3o do Divisor de tens\u00e3o seremos capazes de saber qual o valor esta sendo aplicado para verifica\u00e7\u00e3o junto ao Sensor de Tens\u00e3o.<\/p>\n
<\/a>C\u00e1lculo da tens\u00e3o de entrada do Volt\u00edmetro DIY<\/p><\/div>\n
Atrav\u00e9s desta equa\u00e7\u00e3o resultante de Vin que o c\u00f3digo ir\u00e1 verificar o valor da porta anal\u00f3gica e apresentar o respectivo valor presente nos bornes de entrada do Sensor de Tens\u00e3o, um pr\u00f3ximo passo que ser\u00e1 aplicado junto ao software Arduino durante o desenvolvimento do projeto.<\/p>\n
<\/p>\n
Produtos Utilizados no Projeto<\/strong><\/h2>\n
Abaixo seguem todos produtos utilizados no desenvolvimento do projeto, os quais pode ser adquiridos de forma avulsa conforma listagem. Se voc\u00ea quiser, pode adquirir a vers\u00e3o do Volt\u00edmetro Anal\u00f3gico DIY Completo<\/a>, o qual j\u00e1 possui todas as pe\u00e7as necess\u00e1rias para montagem.<\/p>\n
– 1\u00a0Arduino Uno SMD + Cabo USB;<\/a><\/p>\n
– 1 Case em MDF para Volt\u00edmetro Anal\u00f3gico<\/a>;<\/p>\n
– 1\u00a0Sensor de Tens\u00e3o DC 0-25V;<\/a><\/p>\n
– 1\u00a0Micro Servo Motor 9g SG90 180\u00b0;<\/a><\/p>\n
– 1\u00a0Jack P4 Pl\u00e1stico para Paineis e Chassis;<\/a><\/p>\n
– 1\u00a0Borne Banana F\u00eamea – Vermelho e Preto;<\/a><\/p>\n
– 1\u00a0Protoboard 50 Pontos;<\/a><\/p>\n
– Jumper Premium para Protoboard Macho-F\u00eamea 20 cm;<\/a><\/p>\n
- Vout<\/strong> \u2013 A Voltage Output, ou voltagem de sa\u00edda, \u00e9 a tens\u00e3o que ir\u00e1 sair para o Arduino e ser\u00e1 respons\u00e1vel pelas devidas convers\u00f5es anal\u00f3gica.<\/li>\n