Pojďme programovat elektroniku | Raspberry Pi

Programování elektroniky: Proměníme Raspberry Pi Zero 2 W ve čtyřkanálový multimetr s Wi-Fi

  • Připojíme k Raspberry Pi desku se čtyřmi čipy INA219
  • A také displej a lištu tlačítek na stativu z 3D tiskárny
  • Výsledkem bude voltmetr, ampérmetr a wattmetr s Wi-Fi

V dnešním pokračování našeho seriálu o programování elektroniky si postavíme malou měřící stanici proudu, napětí a příkonu se čtyřřádkovým znakovým displejem a Wi-Fi.

O výpočty a konektivitu se postará výkonné a nedávno představené Raspberry Pi Zero 2 W, no a o samotnou měřící funkci pak jeho rozšiřující destička Current/Power Monitor HAT od Wavesharu. Naše stanice se bude jmenovat Malinomultiměr 1.0.

Podívejte se na Malinomultiměr 1.0 v akci:

Zdrojové kódy projektu najdete na GitHubu našeho seriálu

Waveshare nabízí rozšiřující desku na svém globálním e-shopu za 30 amerických dolarů, nicméně ji seženete i na tuzemském RPishopu za částku 785 korun včetně DPH.

Klepněte pro větší obrázek
Rozšiřující modul pro Raspberry Pi s čtyřmi proudovými snímači INA219

Obousměrný proudový snímač INA219

Destička je vybavená rovnou čtyřmi měřícími čipy INA219 (PDF) od Texas Instruments, adekvátními bočníky a šroubovou svorkovnicí pro připojení zátěže, INA219 je totiž integrovaný obvod pro obousměrné snímání protékajícího proudu, napětí a příkonu, který s řídícím mikropočítačem komunikuje pomocí sběrnice I²C.

 
Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek
Různé prototypovací moduly s čipem INA219 a konečně naše rozšiřující deska, kterou stačí zacvaknout do Raspberry Pi a není potřeba žádná další ovládací a napájecí kabeláž

Je to tedy vlastně takový jednoduchý čtyřnásobný voltmetr, ampérmetr a wattmetr v jednom pro drobnější elektrickou zátěž:

  • Elektrické napětí měří v rozsahu 0-26 V
  • Elektrický proud měří v rozsahu 0-3,2 A

Rozpětím se sice INA219 nemůže srovnávat s klasickými kapesními nebo stolními multimetry, levou zadní ale zvládne změřit obvyklou drobnou DC elektroniku, kterou má na stole každý kutil počínaje měřením spotřeby všemožných destiček stavebnice Arduino, Raspberry Pi a konče třeba stejnosměrnými motorky.

Změří třeba spotřebu malé žárovky

Na šroubové svorkovnici jsou pro každý kanál vyhrazené signály označené jako INx+, INx- a GND.

Kdybychom chtěli měřit napětí, proud a příkon obvodu, ve kterém je jako spotřebič připojená klasická malá žárovka a jako zdroj elektrické energie třeba pouzdro se čtyřmi v sérii zapojenými 1,5V články AAA (dohromady okolo 6 V), zapojení pro snímání na prvním kanálu bude vypadat takto:

Klepněte pro větší obrázek
Tento obvod měří napětí v obvodu se žárovkou a zároveň protékající proud, který žárovka spaluje. INA219 díky tomu spočítá i příkon a promění se v jednoduchý wattmetr

Pokud bychom nepotřebovali měřit proud a bude nás zajímat pouze napětí třeba jedné tužkové baterie, pak bude zapojení měřícího obvodu ještě jednodušší:

Klepněte pro větší obrázek
V jednodušším zapojení můžeme snadno přečíst napětí baterie, pokud nás proud a příkon nezajímají. INA219 se promění v jednoduchý voltmetr s rozsahem do 26 voltů

Naprogramujeme to v Pythonu 3

Čip INA219 je v kutilské scéně poměrně známý, takže jej mnozí včetně autora článku používají třeba k měření odběru energie u robotů poháněných na baterii. Díky tomu je internet plný knihoven pro Arduino. My jsme však jako řídící počítač zvolili výkonné linuxové Raspberry Pi a naopak sáhneme po jednoduchém jazyku Python 3.

Pokračování článku patří k prémiovému obsahu

Získejte neomezený přístup a Živě bez reklam už za 41 Kč měsíčně

Témata článku: Internet, Programování, Pojďme programovat elektroniku, Wi-Fi, Arduino, Python, GitHub, Raspberry Pi, LCD, Displej, Měření spotřeby, GPIO, Raspberry PI Zero, SIGINT, Raspberry Pi OS, HttpIndex, Import, Tornado, CTRL + C, Čidlo, GND, Elektronika, Texas, Python pip, None



Mexické drogové kartely používají drony s malými bombami. Odhození a zásah rovnou nafilmují

Mexické drogové kartely používají drony s malými bombami. Odhození a zásah rovnou nafilmují

** Mexické drogové kartely využívají pozoruhodné nekonvenční zbraňové systémy ** Patří mezi ně rovněž drony v mnoha podobách ** Nedávno zveřejněné video zachycuje útok dronu shazujícího malé bomby

Stanislav Mihulka
MexikoDrogyZbraně
Co se naučíte, když si pustíte video přednášky dvojnásobnou rychlostí? Víc než si nejspíš myslíte

Co se naučíte, když si pustíte video přednášky dvojnásobnou rychlostí? Víc než si nejspíš myslíte

** Co se studenti naučí z videa přednášky přehrávaného dvojnásobnou rychlostí? ** Skoro tolik, co z videa pouštěného normální rychlostí **Mohou tak výrazně ušetřit čas a zefektivnit studium

Jaroslav Petr
VzděláváníStudium
Nesnadný úspěch WhatsAppu. Jak bezpečné jsou komunikační služby a co vidí FBI?

Nesnadný úspěch WhatsAppu. Jak bezpečné jsou komunikační služby a co vidí FBI?

Již v roce 2014 koupil Facebook jeden z nejoblíbenějších komunikátorů WhatsApp a uživatelé se začali oprávněně obávat o soukromí svých dat. Jak na tom jsou ostatní komunikační služby?

Jiří Kuruc
Nejnovější trailer ze hry Horizon Forbidden West přibližuje místní kmeny

Nejnovější trailer ze hry Horizon Forbidden West přibližuje místní kmeny

S kým se spřátelíte, s kým se naopak pustíte do nepřátelských vztahů?

Michal Maliarov
Guerrilla GamesHorizon: Forbidden West
QR kódy jsou skvělý pomocník, ale i zlý pán. Tohle jsou nejčastější podvody, které vás mohou připravit o peníze

QR kódy jsou skvělý pomocník, ale i zlý pán. Tohle jsou nejčastější podvody, které vás mohou připravit o peníze

** Čtvercový grafický kód usnadňuje život už mnoho let ** S rostoucí oblibou a využitím přibývá i podvodů ** Nejčastěji jsou podvody zaměřeny na podstrčení falešného kódu

Martin Miksa
PodvodQR kódBezpečnost
Izrael díky speciální kamufláži zařídil pro své vojáky „neviditelnost“

Izrael díky speciální kamufláži zařídil pro své vojáky „neviditelnost“

** Materiál „Kit 300“ představuje vizuální i termální kamufláž ** Dokáže zablokovat tepelné vyzařování maskovaného vojáka či třeba stroje ** Velký kus materiálu Kit 300 může ukrýt vozidlo až do velikosti Hummeru

Stanislav Mihulka
IzraelMateriálArmáda
Vyzkoušeli jsme router TP-Link s LTE. Pro dočasný internet na stavbu nebo chalupu takové připojení stačí

Vyzkoušeli jsme router TP-Link s LTE. Pro dočasný internet na stavbu nebo chalupu takové připojení stačí

** Potřebujete dočasný internet na chatu nebo na stavbu? ** Vystačíte si s LTE routerem a datovou SIM kartou ** Jeden takový jsme si vyzkoušeli

Martin Chroust
SIMRouterWi-FiLTE