I denna handledning kommer vi att utveckla en 5V variabel spänningskälla från Arduino Uno. För det ska vi använda ADC (Analog till Digital Conversion) och PWM (Pulse Width Modulation) -funktion.
Vissa digitala elektroniska moduler som accelerometer fungerar på spänning 3.3V och andra fungerar på 2.2V. Vissa arbetar till och med på lägre spänningar. Med detta kan vi inte få en regulator för var och en av dem. Så här kommer vi att skapa en enkel krets som ger en spänningsutgång från 0-5 volt med en upplösning på 0,05V. Så med detta kan vi tillhandahålla spänningar exakt för de andra modulerna.
Denna krets kan ge strömmar upp till 100mA, så vi kan använda den här kraftenheten för de flesta sensormodulerna utan problem. Denna kretsutgång kan också användas för att ladda uppladdningsbara AA- eller AAA-batterier. Med skärmen på plats kan vi enkelt se strömförändringarna i systemet. Denna variabla strömförsörjningsenhet innehåller knappgränssnitt för spänningsprogrammering. Arbetet och kretsen förklaras nedan.
Hårdvara: Arduino Uno, Strömförsörjning (5v), 100uF kondensator (2 stycken), knapp (2 stycken), 1KΩ motstånd (3 stycken), 16 * 2 tecken LCD, 2N2222 transistor.
Programvara: Atmel studio 6.2 eller AURDINO varje kväll.
Kretsschema och arbetsförklaring
Den krets för variabel spänning enhet med hjälp arduino visas i diagrammet nedan.
Spänningen över utgången är inte helt linjär; det blir en högljudd. För att filtrera bort är bruskondensatorerna placerade över utgångarna enligt bilden. De två knapparna här är för spänningsökning och minskning. Displayenheten visar spänningen vid OUTPUT-uttagen.
Innan vi börjar arbeta måste vi titta på ADC- och PWM-funktioner i Arduino UNO.
Här kommer vi att ta den spänning som tillhandahålls vid OUTPUT-terminalen och mata den till en av ADC-kanalerna i Arduino. Efter konvertering kommer vi att ta det DIGITAL-värdet och vi kommer att relatera det till spänning och visa resultatet i 16 * 2-display. Detta värde på displayen representerar det variabla spänningsvärdet.
ARDUINO har sex ADC-kanaler, som visas i figuren. I dessa kan någon eller alla användas som ingångar för analog spänning. UNO ADC har 10 bitars upplösning (så heltalets värden från (0- (2 ^ 10) 1023)). Detta innebär att den kommer att mappa ingångsspänningar mellan 0 och 5 volt i helvärden mellan 0 och 1023. Så för varje (5/1024 = 4,9 mV) per enhet.
Här ska vi använda A0 för UNO.
|
Först och främst har UNO ADC-kanalerna ett standardreferensvärde på 5V. Det betyder att vi kan ge en maximal ingångsspänning på 5V för ADC-omvandling vid vilken ingångskanal som helst. Eftersom vissa sensorer ger spänningar från 0-2,5V, med en 5V-referens får vi mindre noggrannhet, så vi har en instruktion som gör att vi kan ändra detta referensvärde. Så för att ändra referensvärdet vi har (“analogReference ();”) För nu lämnar vi det som.
Som standard får vi den maximala ADC-upplösningen som är 10 bitar, denna upplösning kan ändras med instruktioner (“analogReadResolution (bits);”). Denna upplösningsändring kan komma till nytta i vissa fall. För nu lämnar vi det som.
Nu om ovanstående villkor är inställda som standard kan vi läsa värdet från ADC för kanal '0' genom att direkt kalla funktionen "analogRead (pin);", här "pin" representerar stift där vi kopplade analog signal, i det här fallet är det skulle vara “A0”.
Värdet från ADC kan tas in i ett heltal som “float VOLTAGEVALUE = analogRead (A0); ”, Med denna instruktion värdet efter ADC lagras i heltalet“ VOLTAGEVALUE ”.
PWM för UNO kan uppnås vid valfritt stift som symboliseras som “~” på PCB-kortet. Det finns sex PWM-kanaler i UNO. Vi ska använda PIN3 för vårt ändamål.
|
analogWrite (3, VALUE); |
Från ovanstående tillstånd kan vi direkt få PWM-signalen vid motsvarande stift. Den första parametern inom parentes är att välja PIN-nummer för PWM-signalen. Den andra parametern är för skrivförmåga.
PWM-värdet för UNO kan ändras från 0 till 255. Med “0” som lägst till “255” som högst. Med 255 som arbetsförhållande får vi 5V vid PIN3. Om tullförhållandet anges som 125 får vi 2,5V vid PIN3
Som sagt tidigare finns det två knappar anslutna till PIN4 och PIN5 för UNO. Vid tryck ökar arbetsförhållandets värde för PWM. När du trycker på en annan knapp minskar PWM-belastningsvärdet. Så vi varierar arbetsförhållandet för PWM-signal vid PIN3.
Denna PWM-signal vid PIN3 matas till basen av NPN-transistorn. Denna transistor ger en variabel spänning vid dess emitter, samtidigt som den fungerar som en omkopplingsenhet.
Med det variabla arbetsförhållandet PWM vid basen kommer det att finnas variabel spänning vid emitterutgången. Med detta har vi en variabel spänningskälla till hands.
Spänningsutgången matas till UNO ADC så att användaren kan se spänningsutgången.