Young Engineers TinkerCAD Circuits: 
UNO-Multifunktionsshield - Spannungsmessung

Erstelle eine Kopie der TinkerCAD-Circuit-Vorlage mfs-display und benenne diese in mfs-Spannungsmessung um.
Ein UNO verfügt über sechs Pins A0 bis A5, die ohne unser Zutun als sogenannte Analog-Digital-Wandler arbeiten.
Eine an einem solchen Pin anliegende analoge Spannung von 0V bis 5 Volt wird in einen digitalen Wert von 0 bis 1023 umgewandelt und kann z. B. mit analogRead(A0) abgefragt werden.
Das Multifunktionsshield ist mit einem 10-Gang-Spindelpotentiometer bestückt.
Mit zehn Umdrehungen der Messingschraube kann die Spannung am Mittelabgriff zwischen 0 und 5 Volt am Pin A0 des UNO verändert werden.
Das Beispiel zeigt, wie es geht.

   

Vervollständige deine Schaltung auf dem Steckbrett durch Hinzufügen des Potentiometers und des Kondensators.
Stelle eine Verbindung zum Pin A0 des UNO her und aktuallisiere dein Programm.

Füge noch ein Digitalmultimeter als Spannungsmesser hinzu und teste Schaltung und Programm.
Drehe am Potentiometer um die zu messende Spannung zu verändern.

Der Messwert des AD-Wandler muss nun noch auf den zugehörigen Spannungswert umgerechnet werden.

messwert = 5000.0/1024*analogRead(A0);  // Spannung in mV

Beachte, dass dein UNO manchmal Probleme mit der Reihenfolge der Berechnung haben wird, wenn messwert vom Typ int ist.

messwert = 5000*analogRead(A0)/1024;  // Spannung in mV

Weiterhin kann die map-Funktion genutzt werden.

messwert = map(analogRead(A0),0,1023,0,5000);  // Spannung in mV

Messen externer Spannungen

Das Messen einer externen Spannung ist auch möglich, wenn wir auf dem Shield den Stecker A5 nutzen.


Schau dir die nachfolgende Abbildung an, vervollständige deine Schaltung und dein Programm entsprechend.

Messen großer Spannungen

Eine Spannung über 5 Volt würde den UNO zerstören. Deshalb wird die zu messende Spannung über einen Spannungsteiler verrringert.
Hier fehlt noch ein Bild zur Schaltung.

Messen großer Spannungen

Sehr kleine Spannungen können über einen Operationsverstärker vergrößert werden.
Dazu gibt es hier bald mehr zu erfahren.

.....