Voltmeter mit Arduino

Der vorliegende Beitrag beschreibt ein sehr einfaches Arduino-Projekt, welches ein 1-Kanal Voltmeter mit einem Arduino Duemilanove realisiert.

Das Projekt soll zeigen, wie einfach es ist, mittels der Open-Source-Plattform Arduino (Entwicklungsumgebung, Sprache, Hardware) kleinere Projekte aus dem Mikrocontroller-Umfeld zu realisieren. Dieser Beitrag ist somit als 'appetizer' gedacht und soll einfach den Wunsch auf mehr wecken! 

Als Hardware sind eine größere Anzahl von Arduino-kompatiblen Boards für alle mögliche Einsatzzwecke verfügbar. Von mir wurde der Duemilanove ausgewählt, da er aus meiner Sicht flexibel eingesetzt werden kann und zudem sehr preisgünstig zu beziehen ist. Ich will hier keinen Grundsatzartikel über Arduino-Programmierung schreiben, da es im Netz, wie auch in der kommerziellen Literatur viele excellente Abhandlungen dazu gibt. Ich werde also nicht explizit erläutern, wie die Entwicklungsumgebung, oder das Programmieren des Arduino-Boards funktioniert. Dies könnnen Sie alles in den Orginalquellen dazu nachlesen. In diesem Zusammenhang verweise ich auf meine Link-Seite.

Hier soll nur ein kleines praktisches Beispiel vorgestellt werden. Ein Einkanal-Voltmeter mit Anzeige der Spannungswerte auf dem PC. Der Spannungsbereich der Anwendung beträgt  0 V . . +5 V, bei 10 bit Auflösung, d.h. minimal 4,88 mV und nur einem Kanal. Bei Bedarf kann die Anwendung mittels Spannungsteiler aus 2 Widerständen sehr einfach auf einen höheren Eingangsspannungsbereich gebracht werden. Mit dem verwendeten Arduino (Duemilanove) können maximal 6 Spannungen mit je 10 bit Auflösung gelesen werden. Auch diese Erweiterung ist einfach zu realisieren.

 Wie auf dem Bild zu sehen ist, besitzt der Duemilanove bereits einen USB-Anschluss über den das Board mittels vorinstalliertem Bootloader programmiert werden kann und über den auch das eingelesene Analog-Signal an den PC übergeben wird. In diesem Falle erzeugt die USB-SSt bei Anschluss an den PC ein virtuelles Com-Port und simuliert somit das Vorhandensein einer seriellen Schnittstelle. In unserem Falle überträgt das Board die Daten mit einer Geschwindigkeit von 9600 bit/s an den PC.

Für den ersten Test genügt es, das in die Entwicklungsumgebung integrierte Terminal (Konsole) zu nutzen. Dies ist im folgenden Bild dargestellt.

Man erkennt hierbei schon die Spannungswerte, die zwischen 1,66 V und 1,68 V schwanken. Weiterhin ist zu erkennen, dass die Konsole über den virtuellen COM-Port COM2 arbeitet.

Für eine derart simple Applikation ist auch eine spezielle PC-Anwendung mit Delphi schnell zusammengebastelt. Im nachfolgenden Bild ist diese PC-Applikation  in Aktion zu sehen.

Im Bereich Download finden Sie die Projektdaten (Arduino-Sketch (Quelltext für den Arduino Mikrocontroller), Scans und die PC-Applikation) unter Freeware zum download. Beim Studium des Quelltextes werden Sie selbst erkennen, wie einfach die Sache ist. Viel Spaß beim Einstieg in die Arduino-Programmierung.

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