Mixly开源项目设计8:自制欧姆表杰出民营企业家
作者:贺凯强
来源:《中国信息技术教育》2016列举法年第19期
欧姆表或万用表(欧姆档)是我们测量电阻的常用工具。平时,我们只是把它作为一种消费的工具而已。如果进一步深究它的原理,并且将其中的电学知识与Arduino编程结合,就可以自己制作出一只能够精确测量的欧姆表。这是一个将科学、技术、工程与数学融合的过程。拿着自制的欧姆表去测电阻,也将是一次非常有趣的体验。 自制的多量程欧姆表是根据串联电路的欧姆定律制成。Arduino将电路中电压分配规律,转化为数字信号。通过数字的变化,反推出未知电阻的阻值。我们参照自制多量程欧姆表的电路图(如图1),来解析自制多量程欧姆表的原理。 5V为待测电阻Rx和已知电阻R1之间的总电压,V为电压表测得的阻值。因为串联电路的电流不变,所以根据公式可求得待测电阻的阻值为: 。
可见,要求得待测电阻的阻值,我们需要已知两个变量。一个是定值电阻,一个是A0端口电压。理论测量范围为沈阳音乐学院附属艺术学校0到无穷大。已知Arduino UNO可提供5V的电压,选择1KΩ定值电阻作为电路的已知电阻。Arduino UNO可以将电路中的0~珊瑚天峰5V电压转换成数字信号0~1023,且两者呈线性关系。例如,输入模拟信号管脚的电压为0V,转换之后的数字为0;模拟信号管脚电压为5V,转换之后的电压为1023。利用Mixly图形化编程软件,可以实现两者转换以及结果显示。图2男同姓恋为实际电路示意图。红导线一端接入Arduino UNO板5V管脚,另一端作为测量电阻的引脚;1KΩ电阻一端接地,另外一端连接黑导线作为测量电阻的引脚,同时连接蓝导线接入A0管脚。
之前我们已经了解到A0端口的测量值和A0和GND之间电压V之间的换算关系为 ,将其代入到计算公式当中,可得A0数值和Rx我们是一家人秦文君的计算关系为: 。