在DIY制作中我們經常會使用到電阻，電阻值的測量一般會通過萬用表或直接讀取電阻器上的色環代碼來完成。沒萬用表怎么辦？色環顏色不易分辨怎么辦？為了克服這些困難，那就使用Arduino來制作一個簡單的歐姆表，并在LCD 1602顯示屏上顯示被側電阻的值。

Arduino歐姆表原理

在利用Arduino來制作歐姆表的這個項目中，基本原理是基于分壓器電路。它的計算公式是：Vout= （Vin x R2） / （R1 + R2），Vin是輸入電壓；Vout是輸出電壓。

根據歐姆定律，可以推導出以下公式：

Vin = I x （R1+R2），輸入電壓=電流x電阻值。

Vout = I x R2，輸出電壓=電流 x R2的值。

I = Vin /（R1+R2），電流=輸入電壓/電阻值。

I = Vout / R2，電流=輸出電壓 / R2電阻值。

Vout / R2 = Vin /（R1+R2）

Vout= （Vin x R2） / （R1 + R2）

16×2 LCD顯示屏

顯示屏的引腳可查看：1602 LCD液晶屏引腳定義圖

電阻色環值的計算

為了能通過色環計算電阻的值，我們可以使用下面的公式：R= ［ （AB*10c）Ω ± T% ］

其中：

A：第一個色環的值；

B：第二個色環的值；

C：第三個色環的值；

T：第四個色環的值。

假設，上圖電阻色環是“紅-橙-黃-銀”，其電阻值的計算過程是：

通過電阻的色環阻值表，可以得到 紅=2 ；橙=3 ；黃=4；銀=10。然后通過上面的公式：R= ［ （AB*10c）Ω ± T% ］計算，AB=23；10c=104；T%=10%，得到R = 230000Ω ，精度為± 10%。因此，實際電阻值介于207KΩ~ 253KΩ 之間。

用Arduino歐姆表計算電阻的過程

Arduino歐姆表計算電阻的過程非常簡單，它依然可以分壓器電路來解釋。在電阻R1和R2組成的分壓器網絡中，Vout = Vin * R2 / （R1 + R2 ），由此可以推導出R2的值，R2 = Vout * R1 / （Vin – Vout）。R1 是已知電阻；R2 是未知電阻。因此，如果我們得到未知電阻（Vout ）的電壓值，我們可以很容易地計算出未知電阻R2。電路中使用Arduino的模擬引腳A0讀取電壓值Vout （參見電路圖），并將這些值（0 -1023）轉換為電壓，如下面的代碼所示。

注：如果已知電阻的值遠遠大于或小于未知電阻，測量誤差會比較大。因此，建議保持已知的電阻值與未知的電阻相對接近。代碼釋義

LiquidCrystal lcd（2，3，4，5，6，7）; //rs，e，d4，d5，d6，d7

在代碼的這一部分中，定義連接到Arduino的16*2 LCD顯示器的引腳。16*2 lcd的RS引腳連接Arduino的數字引腳2。16*2 lcd的 Enable 引腳連接Arduino的數字引腳3。16*2 lcd的數據引腳（D4-D7）連接Arduino的數字引腳4，5，6，7。

int Vin=5; //voltage at 5V pin of arduino

float Vout=0; //voltage at A0 pin of arduino

float R1=3300; //value of known resistance

float R2=0; //value of unknown resistance

在這部分代碼中，定義了程序中使用的一些變量。Vin是Arduino的5V 引腳提供的電壓。Vout是電阻R2的對地電壓。R1是已知電阻的值。R2是未知電阻的值。

lcd.begin（16，2）;

在這部分代碼中，我們將初始化LCD 1602液晶顯示器模塊。這些命令用于LCD 1602液晶顯示器的顯示設置，比如屏幕對比度、光標閃爍等。

a2d_data = analogRead（A0）;

在代碼的這一部分，是將電阻R2 （A0引腳）上的模擬電壓轉換為數字值（0到1023）并存儲在變量中。

buffer=a2d_data*Vin;

Vout=（buffer）/1024.0;

在代碼的這一部分，是將數字值（0-1023）轉換為電壓，然后進行進一步的計算。Arduino Uno ADC的分辨率是10-bit （所以值范圍是：0 — 210 = 1024）。意味著它將把輸入電壓從0 – 5V映射成0-1023之間的整數。如果將輸入 anlogValue 乘以 （5/1024） 就可以得到輸入電壓的數字值。

buffer=Vout/（Vin-Vout）;

R2=R1*buffer;

未知電阻的實際值是用上面介紹的方法計算出來的。

lcd.setCursor（4，0）;

lcd.print（“ohm meter”）;

lcd.setCursor（0，1）;

lcd.print（“R （ohm） = ”）;

lcd.print（R2）;

這部分代碼，主要完成將未知電阻的值顯示在1602顯示屏上。這樣通過Arduino，我們可以很容易地計算出未知電阻的電阻值了。

完整代碼如下：

#include《LiquidCrystal.h》

LiquidCrystal lcd（2，3，4，5，6，7）; //rs，e，d4，d5，d6，d7

int Vin=5; //voltage at 5V pin of arduino

float Vout=0; //voltage at A0 pin of arduino

float R1=3300; //value of known resistance

float R2=0; //value of unknown resistance

int a2d_data=0;

float buffer=0;

void setup（）

{

lcd.begin（16，2）;

}

void loop（）

{

a2d_data=analogRead（A0）;

if（a2d_data）

{

buffer=a2d_data*Vin;

Vout=（buffer）/1024.0;

buffer=Vout/（Vin-Vout）;

R2=R1*buffer;

lcd.setCursor（4，0）;

lcd.print（“ohm meter”）;

lcd.setCursor（0，1）;

lcd.print（“R （ohm） = ”）;

lcd.print（R2）;

delay（1000）;

}

}