I - Courbe en V avec Arduino : 5 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

J'ai décidé de créer une courbe I-V de leds. Mais je n'ai qu'un seul multimètre, j'ai donc créé un simple compteur I-V avec Arduino Uno.

De Wiki: une caractéristique courant-tension ou courbe I-V (courbe courant-tension) est une relation, généralement représentée sous forme de tableau ou de graphique, entre le courant électrique à travers un circuit, un appareil ou un matériau, et la tension correspondante, ou différence de potentiel à travers elle.

Étape 1: Liste des matériaux

Pour ce projet, vous aurez besoin de:

Arduino Uno avec câble USB

planche à pain et câble duponts

leds (j'ai utilisé des leds rouges et bleues de 5 mm)

résistance de chute (résistance shunt) - j'ai opté pour 200 ohms (pour 5V, le courant maximum est de 25 mA)

résistances ou potenciomètre, j'utilise un mélange de résistances - 100k, 50k, 20k, 10k, 5k, 2.2k, 1k, 500k

Étape 2: Circuit

Le circuit consiste en une LED de test, une résistance shunt (R_drop) pour mesurer le courant. Pour modifier la chute de tension et le courant, j'utilise diverses résistances (R_x).

Le principe de base est:

• obtenir le courant total I dans le circuit
• obtenir une chute de tension lors du test de la led Ul

Courant total I

Pour obtenir le courant total, je mesure la chute de tension Ur sur la résistance shunt. J'utilise des broches analogiques pour cela. Je mesure la tension:

• U1 entre GND et A0
• U2 entre GND et A2

Différentes de ces tensions sont une chute de tension égale sur la résistance shunt: Ur = U2-U1.

Le courant total I est: I = Ur/R_drop = Ur/250

Chute de tension Ul

Pour obtenir une chute de tension sur la led, je soustrais U2 de la tension totale U (qui devrait être de 5V): Ul = U - U2

Étape 3: Coder

flotteur U = 4980; // tension entre GND et arduino VCC en mV = tension totale

flotteur U1=0; // 1 sonde

flotteur U2=0; // 2 sondes

flottant Ur=0; // chute de tension sur résistance shunt

flottant Ul=0; // chute de tension sur led

flotteur I =0; // courant total dans le circuit

float R_drop=200; // résistance de la résistance fermée

void setup()

{

Serial.begin(9600);

pinMode (A0, ENTREE);

pinMode (A1, ENTREE);

}

boucle vide()

{

U1 = float(analogRead(A0))/1023*U; // obtenir la tension entre GND et A0 en milliVolts

U2 = float(analogRead(A1))/1023*U; // obtenir la tension entre GND et A1 en milliVolts

Ur=U2-U1; // chute de tension sur la résistance shunt

I=Ur/R_drop*1000; // courant total en microAmps

Ul=U-U2; // chute de tension sur led

Serial.print("1 ");

Serial.print(U1);

Serial.print(" 2 ");

Serial.print(U2);

Serial.print(" //// ");

Serial.print(" chute de tension sur la résistance shunt: ");

Serial.print(Ur);

Serial.print(" chute de tension sur led: ");

Serial.print(Ul);

Serial.print(" courant total: ");

Serial.println(I);

// pause

retard (500);

}

Étape 4: Tester

J'ai testé 2 leds, rouge et bleu. Comme vous pouvez le voir, la LED bleue a une tension au genou plus grande, et c'est pourquoi la LED bleue a besoin que la LED bleue commence à souffler autour de 3 volts.

Étape 5: Tester la résistance

Je fais la courbe I - V pour la résistance. Comme vous pouvez le voir, le graphique est linéaire. Les graphiques montrent que la loi d'Ohm ne fonctionne que pour les résistances, pas pour les LED. Je calcule la résistance, R = U/I. Les mesures ne sont pas précises à faible valeur de courant, car le convertisseur analogique-numérique dans Arduino a une résolution:

5V / 1024 = 4,8 mV et courant -> 19,2 microAmps.

Je pense que les erreurs de mesure sont:

• les contants de la maquette ne sont pas des super contants et font quelques erreurs de tension
• les résistances utilisées ont environ 5% de variété de résistance
• Les valeurs ADC de la lecture analogique oscillent