У овом упутству ћемо развити 5В извор променљивог напона из Ардуино Уно-а. За то ћемо користити функцију АДЦ (аналогна у дигиталну конверзију) и ПВМ (модулација ширине импулса).
Неки дигитални електронски модули попут акцелерометра раде на напону 3.3В, а неки на 2.2В. Неки раде и на нижим напонима. Овим не можемо добити регулатора за сваког од њих. Дакле, овде ћемо направити једноставно коло које ће обезбедити излазни напон од 0-5 волти при резолуцији 0,05В. Дакле, помоћу овога можемо тачно обезбедити напон за остале модуле.
Овај круг може пружити струје до 100мА, тако да ову јединицу напајања можемо користити за већину модула сензора без икаквих проблема. Овај излаз кола такође се може користити за пуњење АА или ААА пуњивих батерија. Са постављеним екраном лако можемо да видимо колебања снаге у систему. Ова променљива јединица напајања садржи интерфејс тастера за програмирање напона. Рад и струјни круг су објашњени у наставку.
Хардвер: Ардуино Уно, напајање (5в), кондензатор 100уФ (2 комада), дугме (2 комада), отпорник 1КΩ (3 комада), ЛЦД са 16 * 2 карактера, транзистор 2Н2222.
Софтвер: Атмел студио 6.2 или АУРДИНО сваке ноћи.
Шема и радно објашњење
Склоп за промењива напона јединицу користећи Ардуино је приказан у наставку дијаграму.
Напон на излазу није потпуно линеаран; биће то бучно. Да би се филтрирао, кондензатори се постављају преко излазних терминала како је приказано на слици. Овде се налазе два тастера за повећање и смањење напона. Дисплеј приказује напон на излазним прикључцима.
Пре него што кренемо са радом, морамо да погледамо карактеристике АДЦ-а и ПВМ-а Ардуино УНО.
Овде ћемо узети напон обезбеђен на излазу и напојити га у један од АДЦ канала Ардуина. Након конверзије узећемо ту ДИГИТАЛНУ вредност и повезаћемо је са напоном и приказати резултат на дисплеју 16 * 2. Ова приказана вредност представља променљиву вредност напона.
АРДУИНО има шест АДЦ канала, као што је приказано на слици. У њима се било који или сви могу користити као улази за аналогни напон. УНО АДЦ има 10-битну резолуцију (дакле целобројне вредности из (0- (2 ^ 10) 1023)). То значи да ће мапирати улазне напоне између 0 и 5 волти у целобројне вредности између 0 и 1023. Дакле, за сваки (5/1024 = 4,9мВ) по јединици.
Овде ћемо користити А0 УНО.
|
Пре свега, УНО АДЦ канали имају подразумевану референтну вредност од 5В. То значи да можемо дати максимални улазни напон од 5В за АДЦ конверзију на било ком улазном каналу. Будући да неки сензори пружају напоне од 0-2,5В, са референцом од 5В добијамо мању тачност, па имамо упутство које нам омогућава да променимо ову референтну вредност. Дакле, за промену референтне вредности имамо („аналогРеференце ();“) За сада је остављамо као.
Подразумевано добијамо максималну АДЦ резолуцију плоче од 10 бита, ова резолуција се може променити помоћу упутстава („аналогРеадРесолутион (битови);“). Ова промена резолуције може добро доћи у неким случајевима. За сада то остављамо као.
Ако су горњи услови постављени на подразумеване, вредност можемо да очитамо из АДЦ-а канала '0' директним позивом функције „аналогРеад (пин);“, овде „пин“ представља пин на који смо повезали аналогни сигнал, у овом случају то је би било „А0“.
Вредност из АДЦ-а може се узети у цео број као „флоат ВОЛТАГЕВАЛУЕ = аналогРеад (А0); “, Овим упутством вредност након АДЦ-а се чува у целом броју„ ВОЛТАГЕВАЛУЕ “.
ПВМ УНО-а може се постићи било којим пином који је симболизован као „~“ на плочи ПЦБ-а. У УНО постоји шест ПВМ канала. Користићемо ПИН3 у своју сврху.
|
аналогВрите (3, ВРЕДНОСТ); |
Из горњег услова можемо директно добити ПВМ сигнал на одговарајућем пину. Први параметар у заградама је за одабир броја пина ПВМ сигнала. Други параметар је за писање односа дужности.
Вредност ПВМ-а УНО може се променити од 0 до 255. Са „0“ најнижа на „255“ највиша. Са 255 као однос дужине добићемо 5В на ПИН3. Ако је однос радне снаге наведен као 125, добићемо 2,5 В на ПИН3
Као што је раније речено, два тастера су повезана са ПИН4 и ПИН5 УНО-а. На притиску ће се повећати вредност односа ПВМ. Када се притисне друго дугме, вредност радне снаге ПВМ се смањује. Дакле, мењамо однос радне снаге ПВМ сигнала на ПИН3.
Овај ПВМ сигнал на ПИН3 доводи се на базу НПН транзистора. Овај транзистор даје променљиви напон на свом емитеру, док делује као склопни уређај.
Са променљивим односом радне снаге ПВМ у основи биће променљиви напон на излазу емитера. Са овим имамо при руци извор променљивог напона.
Излаз напона се напаја у УНО АДЦ, да би корисник могао да види излаз напона.