Arduino入门教程--第九课--用Arduino做0-5V量程的电压表

迷你强

我们今天要涉及两个新的内容，arduino的串口通讯与模拟口的使用，模拟口之前我们介绍过就是可以测量0-5V的电压，然后对应返回0-1024的数值，今天我们就要利用arduino模拟口这个功能，来制作一个0-5V的电压表

注意：本实验电路设计没有相对复杂的保护电路，所以，千万别使用超过两节以上的AA电池，并且不要用来测量锂电池或者其他电源！！

需要准备的电子元件清单

ocrobot mango控制板（Arduino兼容）	一块
面包板	一块
面包板专用跳线	一盒
1KΩ电阻	一枚
USB连接线	一根

下面我们来看设计的电路连接图



图上使用1K电阻的目的是在测量端悬空的情况下，将GND的基准电平引导到测量口，避免接口悬空受到干扰，

我们按照电路连接图搭建对应的实物电路




然后就去下载我们的程序，程序源代码如下，会涉及到一些串口的语句和模拟口的语句，具体语法请参考arduino语法手册

1. /*
   
2. 作者：极客工坊-迷你强
   
3. 时间：2012年6月19日
   
4. IDE版本号：1.0.1
   
5. 发布地址：[url=http://www.geek-workshop.com]www.geek-workshop.com[/url]
   
6. 作用:介绍使用arduino模拟口测量电压，作为0-5V电压表使用实验
   
7. 
   
8. */
   
9. 
   
10. float temp;   //创建一个浮点型变量temp作为存储空间准备存放数据
    
11. void setup()
    
12. {
    
13.   Serial.begin(9600);     //使用9600的波特率进行串口通讯
    
14. }
    
15. void loop()
    
16. {
    
17.   
    
18.   int V1 = analogRead(A0);                    
    
19. //从A0口读取电压数据存入刚刚创建整数型变量V1，模拟口的电压测量范围为0-5V 返回的值为0-1024
    
20.   float vol = V1*(5.0 / 1023.0);               
    
21. //我们将 V1的值换算成实际电压值存入浮点型变量 vol
    
22.   if (vol == temp)                             
    
23. //这部分的判断是用来过滤重复的数据，只有本次的电压值和上次不一时才进行输出
    
24.   {
    
25.     temp = vol;                               //比较完成后，将这次的值存入比对比用的变量temp
    
26.   }
    
27.   else
    
28.   {
    
29.     Serial.print(vol);                       //串口输出电压值，并且不换行  
    
30.     Serial.println(" V");                    //串口输出字符V，并且换行
    
31.     temp = vol;
    
32.     delay(1000);                           //输出完成后等待1秒钟，用于控制数据的刷新速度。
    
33.   }
    
34. }

复制代码

与以前不同的是，这次我们要用电脑来接收arduino传回的数据，所以我们不能像以前那样下载完程序就把编译器给关了，而是如下图，点击打开串口监视器






然后用红色的线测量电池正极，黑色的线测量电池负极串口监视器里就会以1秒一次的速度刷新电压值，2次的电压值有波动是正常的，因为我们毕竟是低精度的测试。

好最后看我们的实验视频

如果无法播放，请点击此处在新窗口打开

如果无法看清，请点击全屏

==========分割线 下面为扩展阅读==========

本次实验所用到的语法请点击关键字进入极客工坊WIKI查看，词条内容在WIKI中不定期更新。
void
setup()
loop()
float
int
Serial.begin()
Serial.print()
Serial.println()
analogRead()
if...else

wyj1239630590

我把楼上的评论全部看完了，还是没有我想要知道的答案，此帖已经这么多年过去了，不知道楼主是否会依旧耐心回答问题，其实我只是想知道楼主这句话："图上使用1K电阻的目的是在测量端悬空的情况下，将GND的基准电平引导到测量口，避免接口悬空受到干扰"     的详细解释，因为我发现如我没有并联发那个电阻，那么悬空时电压显示会非常奇怪，我想知道这是为什么 ？

顺子

乐_乐(顺) 发表于 2012-7-27 17:07
小强哥，这个程序我有3个问题哦~~
1】这个公式浮点float vol=A1*(5.0/1023.0),这个公式是什么意思，不明白 ...

我自己认为好像是0-1023，然后有1024个。。。。

意见反馈

学习了，谢谢

乐_乐(顺)

小强哥，这个程序我有3个问题哦~~
1】这个公式浮点float vol=A1*(5.0/1023.0),这个公式是什么意思，不明白。为什么除1023，而不是1024？
2】Serial,pint是不是意思是输出VOL？
3】println（“V”）这个WIKI里面没解释，不知道是啥意思，简单的看就是输出一个单位？

迷你强

乐_乐(顺) 发表于 2012-7-27 17:07
小强哥，这个程序我有3个问题哦~~
1】这个公式浮点float vol=A1*(5.0/1023.0),这个公式是什么意思，不明白 ...

1  arduino的最大值只能返回1023.。。。原理貌似计算机原理中有，我忘记了
2 Serial,print就是串口输出vol这个变量，（print没有加ln表示不换行）
3 println（“V”）的意思是串口输出字符V。。。。就是为了给前面输出的变量带一个单位

乐_乐(顺)

迷你强 发表于 2012-7-30 08:53
1  arduino的最大值只能返回1023.。。。原理貌似计算机原理中有，我忘记了
2 Serial,print就是串口输出 ...

括号里的换行，不换行，是用“”表示吗？

迷你强

乐_乐(顺) 发表于 2012-7-30 09:52
括号里的换行，不换行，是用“”表示吗？

括号里基本不用。。基本上都是些print 与println 无非是多写一行的事情。。。貌似用C语言的转义字符是可以的

乐_乐(顺)

迷你强 发表于 2012-7-30 15:54
括号里基本不用。。基本上都是些print 与println 无非是多写一行的事情。。。貌似用C语言的转义字符是可以 ...

这里的float temp必须放在viod setup()之前吗？为什么呢？这方面WIKI里面没有找到。。

迷你强

乐_乐(顺) 发表于 2012-7-31 19:58
这里的float temp必须放在viod setup()之前吗？为什么呢？这方面WIKI里面没有找到。。

具体为啥请参阅c语言，这个变量创建的位置，一个大括号表示一个域，在括号内的为局部变量，到括号外就无效了。。我这个在所有括号外，叫做全局变量，对整个程序有效，看你的实际情况选择变量创建的位置

乐_乐(顺)

迷你强 发表于 2012-7-31 20:17
具体为啥请参阅c语言，这个变量创建的位置，一个大括号表示一个域，在括号内的为局部变量，到括号外就无效 ...

谢谢啊，看来得学点C语言。。。

939670129

好东西，顶

939670129

好东西，顶~

darkorigin

乐_乐(顺) 发表于 2012-7-27 17:07
小强哥，这个程序我有3个问题哦~~
1】这个公式浮点float vol=A1*(5.0/1023.0),这个公式是什么意思，不明白 ...

1024因为10位AD传感器只能反馈 1024级就是从
十六进制的0-3FF
二进制的0-1111111111
因为包含的0.
学过计算机编程的都知道大多数的记数都是0开始而不是1， 数组的开头是 XYZ[0]。。。。XYZ[N] 数组长度是N+1，因为0也是有效的
包括你看BIOS都是IDE0-IDE3不会是IDE1-IDE4

darkorigin

乐_乐(顺) 发表于 2012-8-1 14:12
谢谢啊，看来得学点C语言。。。

C语言是玩好ARDUINO的基础，否则只能是复制而不能自己写，甚至读和改都会有困难。

数据定义一般全局变量都是外部的（只要是别的函数需要使用到这个变量的都是全局变量）
定义到某一个函数内，只要这个函数调用结束数据就会被释放（这个再次调用会被再次初始化和赋值，前面结束时的值不会影响到新的调用）

darkorigin

我请教个问题，上文档中提到不要测量2节以上的电池，以及不要测量锂电池之类，个人理解只要不超过5V应该不会对AD转换器造成不可逆的损坏吧？（ADRUNIO的模拟脚貌似可以读取0-5V的电压）
还是说还有什么其他缘由？

迷你强

darkorigin 发表于 2012-10-17 11:18
我请教个问题，上文档中提到不要测量2节以上的电池，以及不要测量锂电池之类，个人理解只要不超过5V应该不会 ...

对。未加任何保护电路和分压电路的情况下，不要往模拟口输入更高电压，否则坏了就麻烦了。。。虽然三节、四节用了一段时间的镍氢充电电池没啥问题，只是谨慎起见（如果是4节碱性电池，新电池的电压约为1.7V，串联测试的话会有6.8V的电压）