ماژول سنسور جریان INA219 DC

ماژول سنسور جریان INA219 DC

ماژول سنسور جریان INA219 یک سنسور جریان و ولتاژ مبتنی بر شیءی سنتزی است که توسط شرکت Texas Instruments تولید می‌شود. این ماژول برای اندازه‌گیری جریان و ولتاژ در سیستم‌های DC (جریان مستقیم) استفاده می‌شود. از طریق رابط I2C، می‌توانید اطلاعات اندازه‌گیری شده را از ماژول سنسور دریافت کنید.INA219 دارای قابلیت اندازه‌گیری جریان تا 3.2 آمپر و ولتاژ تا 26 ولت است. با استفاده از این سنسور، می‌توانید میزان جریان مصرفی یک قطعه الکترونیکی یا یک بخش مشخص از سیستم را اندازه‌گیری کنید. همچنین، INA219 قابلیت اندازه‌گیری توان مصرفی نیز دارد.با استفاده از این ماژول، می‌توانید برنامه‌های کاربردی متنوعی را پیاده‌سازی کنید، مانند اندازه‌گیری جریان مصرفی دستگاه‌های الکترونیکی، مانیتورینگ مصرف انرژی، کنترل و مدیریت توان، اندازه‌گیری ولتاژ و جریان در باتری‌ها و سیستم‌های خورشیدی و غیره.با توجه به قابلیت‌های متعدد INA219، این ماژول در پروژه‌های الکترونیکی و رباتیک، سیستم‌های صنعتی، سیستم‌های انرژی پایدار و بسیاری از سیستم‌های الکترونیکی دیگر استفاده می‌شود.

ویژگی های سنسور جریان INA219

مشخصات فنی ماژول سنسور INA219 به صورت خلاصه به شرح زیر است:

• ولتاژ کاری: 3.3 ولت و 5 ولت
• محدوده ولتاژ اندازه‌گیری: 0 تا 26 ولت
• محدوده جریان اندازه‌گیری: ±3.2 آمپر
• دقت اندازه‌گیری ولتاژ: 1 میلی‌ولت
• دقت اندازه‌گیری جریان: 0.8 میلی‌آمپر
• دقت اندازه‌گیری توان: 0.8 میلی‌وات
• رابط ارتباطی: I2C
• قابلیت ثبت و نگهداری مقادیر توان و انرژی مصرفی
• پشتیبانی از کالیبراسیون داخلی برای دقت بیشتر در اندازه‌گیری
• امکان تنظیم محدوده‌های اندازه‌گیری با استفاده از رزیستورهای خارجی

بررسی پایه های ماژول جریان INA219

• VCC: این پایه برای اتصال به منبع تغذیه با ولتاژ 3.3 ولت یا 5 ولت استفاده می‌شود. با اتصال این پایه به منبع تغذیه، ماژول INA219 به برق تغذیه می‌شود.
• GND: این پایه برای اتصال به پایه زمین (منفی) منبع تغذیه استفاده می‌شود. اتصال صحیح این پایه ضروری است تا ماژول INA219 با سیستم به درستی عمل کند.
• SDA: این پایه برای اتصال به خط داده سریال I2C استفاده می‌شود. I2C یک رابط ارتباطی است که برای ارتباط بین میکروکنترلر و سنسورها یا دستگاه‌های دیگر استفاده می‌شود. اطلاعات اندازه‌گیری شده توسط INA219 از طریق این پایه به میکروکنترلر ارسال می‌شود.
• SCL: این پایه برای اتصال به خط ساعت سریال I2C استفاده می‌شود. خط ساعت مشخص می‌کند که کدام دستگاه باید در زمانی خاص اطلاعات را ارسال یا دریافت کند.
• VIN+ (Vin Positive): این پایه برای اتصال به منبع تغذیه مثبت (3.3 ولت یا 5 ولت) مورد استفاده قرار می‌گیرد. در واقع، این پایه برق ورودی مثبت ماژول INA219 است.
• VIN- (Vin Negative): این پایه برای اتصال به پایه زمین (منفی) منبع تغذیه استفاده می‌شود. اتصال صحیح این پایه نسبت به منبع تغذیه و سیستم ضروری است.

به همراه ماژول جریان INA219 چه اقلامی باید خریداری شود؟

• برد Arduino یا میکروکنترلر: ماژول جریان INA219 به یک برد Arduino یا میکروکنترلر دیگر نیاز دارد تا از طریق رابط I2C به آن متصل شود و اطلاعات اندازه‌گیری شده را بخواند یا پردازش کند.
• کابل‌های اتصال: بسته به نوع پایه‌های موجود در ماژول INA219 و برد میکروکنترلر، ممکن است نیاز به کابل‌های اتصال مخصوص (مانند کابل‌های Jumper) باشد تا اتصال بین ماژول و برد برقرار شود.
• منبع تغذیه: برای تغذیه ماژول INA219 و میکروکنترلر، یک منبع تغذیه مناسب (باتری یا آداپتور برق) با ولتاژ مناسب (3.3 ولت یا 5 ولت) نیاز است.
• مقاومت‌ها (اختیاری): برای کالیبراسیون دقیق تر ماژول INA219، ممکن است نیاز به استفاده از مقاومت‌های خارجی باشد. این مقاومت‌ها می‌توانند برای تنظیم محدوده‌های جریان و ولتاژ مورد استفاده قرار گیرند.
  

راه اندازی ماژول جریان INA219 با آردوینو

 برای راه‌اندازی ماژول جریان INA219 با آردوینو، مراحل زیر را دنبال کنید:

• اتصال پایه VCC ماژول INA219 به پایه 5V آردوینو یا منبع تغذیه مشابه.
• اتصال پایه GND ماژول INA219 به پایه GND آردوینو.
• اتصال پایه SDA ماژول INA219 به پایه SDA آردوینو (پایه A4).
• اتصال پایه SCL ماژول INA219 به پایه SCL آردوینو (پایه A5).

 نرم‌افزار آردوینو IDE را باز کنید و از منوی Sketch -> Include Library -> Manage Libraries بروید.در قسمت جستجو، "INA219" را جستجو کنید.کتابخانه INA219 را پیدا کرده و نصب کنید.

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_INA219.h>

Adafruit_INA219 ina219;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial) { }

  // شروع ارتباط با ماژول INA219
  if (!ina219.begin())
  {
    Serial.println("Failed to find INA219 chip");
    while (1) { }
  }
}

void loop()
{
  float shuntVoltage = ina219.getShuntVoltage_mV();
  float busVoltage = ina219.getBusVoltage_V();
  float current_mA = ina219.getCurrent_mA();
  float power_mW = ina219.getPower_mW();

  Serial.print("Shunt Voltage: ");
  Serial.print(shuntVoltage);
  Serial.print(" mV");

  Serial.print("Bus Voltage: ");
  Serial.print(busVoltage);
  Serial.print(" V");

  Serial.print("Current: ");
  Serial.print(current_mA);
  Serial.print(" mA");

  Serial.print("Power: ");
  Serial.print(power_mW);
  Serial.print(" mW");

  Serial.println();

  delay(1000);
}

راه اندازی ماژول جریان INA219 با میکروپایتون

برای راه‌اندازی ماژول جریان INA219 با میکروپایتون، میتوانید از کتابخانه Adafruit CircuitPython استفاده کنید. به طور کلی، مراحل زیر را برای راه‌اندازی انجام دهید.اطمینان حاصل کنید که محیط توسعه میکروپایتون روی سیستم شما نصب شده باشد.با استفاده از  PIP، کتابخانه Adafruit CircuitPython برای ماژول INA219 را نصب کنید. می‌توانید دستور زیر را در ترمینال یا پنجره دستورات وارد کنید:

import board
import busio
import adafruit_ina219

# ایجاد اتصال I2C
i2c = busio.I2C(board.SCL, board.SDA)

# ایجاد شیء INA219 با آدرس پیشفرض
ina219 = adafruit_ina219.INA219(i2c)

# چاپ مقادیر جریان و ولتاژ
print("Bus Voltage: %.2f V" % ina219.bus_voltage)
print("Shunt Voltage: %.2f mV" % ina219.shunt_voltage)
print("Current: %.2f mA" % ina219.current)
print("Power: %.2f mW" % ina219.power)