ولت‌متر ۶ کاناله با نمایشگر OLED و برد XIAO

برد XIAO حداکثر می‌تواند ولتاژ 3.3 ولت را روی پایه‌های خود تحمل کند و اعمال ولتاژ بیشتر باعث سوختن میکروکنترلر می‌شود. برای اینکه بتوانیم ولتاژهای بالاتری را بخوانیم، باید از مدار مقسم ولتاژ استفاده کنیم. همان‌طور که از نامش پیداست، این مدار ولتاژهای بالا را به نسبت مشخصی کاهش می‌دهد تا برای برد قابل خواندن باشد.

ما در این پروژه از ترکیب مقاومت‌های 100 کیلواهم و 22 کیلواهم برای ساخت این مقسم‌ها استفاده می‌کنیم. با این ترکیب، برد می‌تواند به راحتی ولتاژهای بین 0 تا 18 ولت را اندازه‌گیری کند. یادت باشد که اتصال ولتاژی بیشتر از این محدوده، قطعا به برد آسیب می‌رساند.

برای داشتن 6 کانال مستقل، دقیقا به 6 عدد مدار مقسم ولتاژ نیاز داریم که خروجی هر کدام به یکی از پایه‌های GPIO برد XIAO متصل می‌شود. برای اینکه همه‌چیز مرتب و فشرده باشد، مدار شماتیک و فیبر مدار چاپی (PCB) این پروژه در نرم‌افزار EasyEDA طراحی شده است. بعد از تکمیل طراحی، فایل‌های گربر برای تولید برد استخراج شده‌اند تا نیازی به سیم‌کشی‌های شلوغ نداشته باشیم.

بعد از آماده شدن فایل‌های طراحی، باید بردها را تولید کنیم. می‌توانی فایل‌های گربر را به شرکت‌های تولیدکننده بسپاری تا یک برد دورویه حرفه‌ای با چاپ محافظ برایت تولید کنند. استفاده از بردهای صنعتی باعث می‌شود تا مدار نهایی پایداری بالایی داشته باشد و مونتاژ قطعات روی آن بسیار لذت‌بخش‌تر شود.

مرحله مونتاژ این برد بسیار سرراست و ساده است. اول از همه سراغ قطعات SMD می‌رویم و مقاومت‌ها را با دقت روی پدهای مخصوصشان لحیم می‌کنیم. بعد از آن، پین‌هدرهای مربوط به ورودی کانال‌ها، برد XIAO و در نهایت نمایشگر OLED را در جای خود قرار داده و لحیم می‌کنیم.

حالا نوبت به بخش نرم‌افزاری می‌رسد. کافیست برد را با کابل به سیستم وصل کنی و نرم‌افزار Arduino IDE را باز کنی. کدهای این پروژه را روی برد XIAO آپلود کن تا میکروکنترلر بتواند دیتای خوانده شده از هر 6 کانال را پردازش کرده و روی نمایشگر نشان دهد.

برای اینکه بتوانیم ولتاژهای مختلف را به راحتی اندازه‌گیری کنیم، باید کابل‌های پراب بسازیم. دو رشته سیم مناسب را به یک پین‌هدر نری 2 پین لحیم کن. برای جلوگیری از اتصالی و بالا بردن مقاومت فیزیکی سیم‌ها، حتما روی بخش لحیم‌کاری شده وارنیش حرارتی بکش و با حرارت آن را محکم کن.

این پروژه با وجود ساختار ساده‌اش، یک ابزار فوق‌العاده کاربردی برای میز کار هر الکترونیک‌کاری است. اگر بعد از روشن کردن دستگاه متوجه شدی که اعداد خوانده شده کمی خطا دارند، اصلا جای نگرانی نیست؛ می‌توانی مقدار دقیق مقاومت‌ها را در سورس کد تغییر دهی تا ولت‌متر کاملا کالیبره شود.

امیدواریم از این آموزش لذت برده باشی. ما در آیسی‌مدار همیشه تلاش می‌کنیم پروژه‌هایی را معرفی کنیم که در کارگاه و انجام پروژه‌هایت به دردت بخورند. حتما نظرت را درباره این ولت‌متر چند کاناله برای ما بنویس و اگر در حین ساخت سوالی داشتی، در بخش کامنت‌ها بپرس تا راهنمایی‌ت کنیم.