አርዱዲኖ ሰዓት ቆጣሪዎች 8 ፕሮጀክቶች 10 ደረጃዎች (ከስዕሎች ጋር)

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:30

አርዱዲኖ ኡኖ ወይም ናኖ ሶስቱ አብሮገነብ ቆጣሪዎችን በመጠቀም በስድስት የወሰኑ ፒኖች ላይ ትክክለኛ ዲጂታል ምልክቶችን ሊያመነጭ ይችላል። ለማዋቀር እና ለማሄድ ምንም የሲፒዩ ዑደቶችን ለመጠቀም ጥቂት ትዕዛዞችን ብቻ ይፈልጋሉ!

ለገለፃቸው ከተሰጡት 90 ገጾች ካለው ATMEGA328 ሙሉ የውሂብ ሉህ ከጀመሩ ሰዓት ቆጣሪዎችን መጠቀም ሊያስፈራ ይችላል! በርከት ያሉ አብሮገነብ የአርዱዲኖ ትዕዛዞች አስቀድመው ጊዜ ቆጣሪዎችን ይጠቀማሉ ፣ ለምሳሌ ሚሊ () ፣ መዘግየት () ፣ ቶን () ፣ አናሎግ ጻፍ () እና ሰርቪ ቤተ-መጽሐፍት። ነገር ግን ሙሉ ኃይላቸውን ለመጠቀም በመመዝገቢያዎቹ በኩል ማዘጋጀት ያስፈልግዎታል። ይህንን ቀላል እና የበለጠ ግልፅ ለማድረግ አንዳንድ ማክሮዎችን እና ተግባሮችን እዚህ እጋራለሁ።

የሰዓት ቆጣሪዎችን በጣም አጭር ጠቅለል ካደረጉ በኋላ ከሰዓት ቆጣሪዎች ጋር በምልክት ማመንጨት ላይ የሚታመኑ 8 አሪፍ ፕሮጄክቶችን ይከተሉ።

ደረጃ 1 - አስፈላጊ አካላት

ሁሉንም 8 ፕሮጄክቶች ለመሥራት የሚከተሉትን ያስፈልግዎታል

• አርዱዲኖ ኡኖ ወይም ተኳሃኝ
• አነስተኛ ፕሮቶቦርድ ያለው የፕሮቶታይፕ ጋሻ
• 6 የዳቦ ሰሌዳ መዝለያ ኬብሎች
• 6 አጭር የዳቦ ሰሌዳ መዝለያዎች (እራስዎን ከ 10 ሴ.ሜ ጠንካራ ኮር መሰኪያ ሽቦ ያድርጉ)
• 2 የአዞ እርሳሶች
• 1 ነጭ 5 ሚሜ LED
• 220 Ohm resistor
• 10 ኪኦኤም ተከላካይ
• 10 ኪኦኤም ፖታቲሞሜትር
• 2 ሴራሚክ 1muF capacitors
• 1 ኤሌክትሮይክ 10 ሞ ኤፍ capacitor
• 2 ዳዮዶች ፣ 1n4148 ወይም ተመሳሳይ
• 2 ማይክሮ ሰርቮ ሞተሮች SG90
• 1 8 ኦህ ተናጋሪ
• 20 ሜትር ቀጭን (0.13 ሚሜ) የተሰየመ ሽቦ

ደረጃ 2 - የአርዲኖ ሰዓት ቆጣሪዎች ለሲግናል ትውልድ አጠቃላይ እይታ

ሰዓት ቆጣሪ 0 እና ሰዓት ቆጣሪ 2 ባለ 8-ቢት ሰዓት ቆጣሪዎች ናቸው ፣ ይህም ማለት ከ 0 እስከ 255 ቢበዛ ሊቆጠሩ ይችላሉ ማለት ነው። ሰዓት ቆጣሪ 1 ባለ 16 ቢት ሰዓት ቆጣሪ ነው ፣ ስለዚህ እስከ 65535 ድረስ ሊቆጠር ይችላል። እያንዳንዱ ሰዓት ቆጣሪ ሁለት ተጓዳኝ የውጤት ፒኖች አሉት-6 እና 5 ለ ሰዓት ቆጣሪ 0 ፣ 9 እና 10 ለ ሰዓት ቆጣሪ 1 ፣ 11 እና 3 ለ ሰዓት ቆጣሪ 2። ሰዓት ቆጣሪው በእያንዳንዱ የአርዱዲኖ የሰዓት ዑደት ወይም 8 ፣ 64 ፣ 256 ወይም 1024 (32 እና 128 እንዲሁ ለ ሰዓት ቆጣሪ 2 ይፈቀዳል) በሚቀንስበት ፍጥነት ይጨምራል። የሰዓት ቆጣሪዎቹ ከ 0 ወደ ‹TOP› ከዚያም እንደገና (ፈጣን PWM) ወይም ወደታች (ደረጃ ትክክለኛ PWM) ይቆጠራሉ። የ «TOP» ዋጋ ስለዚህ ድግግሞሹን ይወስናል። የውጤት ንፅፅር መመዝገቢያ እሴት ላይ የውጤት ፒኖች ማዘጋጀት ፣ ዳግም ማስጀመር ወይም መገልበጥ ይችላሉ ፣ ስለዚህ እነዚያ የግዴታ ዑደቱን ይወስናሉ። ለሁለቱም የውጤት ፒኖች ድግግሞሽ እና የግዴታ ዑደቶችን በተናጥል የማዘጋጀት ችሎታ ያለው timer1 ብቻ ነው።

ደረጃ 3: LED ብልጭ ድርግም

ከ 8 ቢት ቆጣሪዎች ጋር ሊደረስበት የሚችለው ዝቅተኛው ድግግሞሽ 16 ሜኸ//(511*1024) = 30 ፣ 6Hz ነው። ስለዚህ ከ 1 Hz ጋር የ LED ብልጭ ድርግም ለማድረግ ፣ 256 እጥፍ ያነሰ ፣ 0.12 Hz ወደ ድግግሞሽ መድረስ የሚችል ሰዓት ቆጣሪ 1 እንፈልጋለን።

9 ን ለመለጠፍ እና ካቶዶዱን ከ 220 Ohm resistor ጋር ከመሬት ጋር ለማገናኘት ኤልኢዲውን ከአኖድ (ረጅም እግሩ) ጋር ያገናኙ። ኮዱን ይስቀሉ። ኤልኢዲ በ 50%የግዴታ ዑደት በትክክል 1Hz ላይ ብልጭ ድርግም ይላል። የ loop () ተግባሩ ባዶ ነው - ሰዓት ቆጣሪው በማዋቀር () ተጀምሯል እና ምንም ተጨማሪ ትኩረት አያስፈልገውም።

ደረጃ 4: LED Dimmer

የ pulse-width modulation የ LED ን ጥንካሬ ለመቆጣጠር ውጤታማ መንገድ ነው። በትክክለኛ አሽከርካሪ ፣ የኤሌክትሮሞተሮችን ፍጥነት ለመቆጣጠር ተመራጭ ዘዴም ነው። ምልክቱ 100% በርቷል ወይም 100% ጠፍቷል ፣ በተከታታይ ተቃውሞ ላይ ምንም ኃይል አይባክንም። በመሠረቱ ፣ ዓይን ሊከተለው ከሚችለው በላይ በፍጥነት ኤልኢዲውን እንደ ብልጭ ድርግም ማለት ነው። 50Hz በመርህ ደረጃ በቂ ነው ፣ ግን አሁንም ትንሽ ብልጭ ድርግም የሚመስል እና ኤልኢዲ ወይም ዓይኖች በሚንቀሳቀሱበት ጊዜ ፣ የሚያበሳጭ የማያቋርጥ ‹ዱካ› ሊያስከትል ይችላል። በ 64 ቢት ባለ 8 ቢት ሰዓት ቆጣሪ በመጠቀም 16MHz/(64*256) = 977Hz እናገኛለን ፣ ይህም ለዓላማው ተስማሚ ነው። ሰዓት ቆጣሪ 2 ን እንመርጣለን ፣ ስለዚህ ቆጣሪ 1 ለሌሎች ተግባራት እንዲገኝ ፣ እና ሰዓት ቆጣሪ 0 ን በሚጠቀምበት በአርዱዲኖ ጊዜ () ተግባር ውስጥ ጣልቃ አንገባም።

በዚህ ምሳሌ ውስጥ የግዴታ ዑደት ፣ እና ስለሆነም ጥንካሬው ፣ በ potentiometer ቁጥጥር ይደረግበታል። ሁለተኛው LED በፒን 3 ላይ ካለው ተመሳሳይ ሰዓት ቆጣሪ ጋር ራሱን ችሎ ሊቆጣጠር ይችላል።

ደረጃ 5-ዲጂታል ወደ አናሎግ መለወጫ (DAC)

አርዱዲኖ እውነተኛ የአናሎግ ውጤት የለውም። አንዳንድ ሞጁሎች ግቤትን (የማሳያ ንፅፅር ፣ የመለኪያ ደፍ ወዘተ) ለመቆጣጠር የአናሎግ ቮልቴጅን ይወስዳሉ። በአንድ capacitor እና resistor ፣ ሰዓት ቆጣሪ 1 ከ 5 ሜ ቮልት ወይም ከዚያ የተሻለ የአናሎግ ቮልቴጅን ለመፍጠር ሊያገለግል ይችላል።

ዝቅተኛ የማለፊያ ማጣሪያ የ PWM ምልክትን ወደ አናሎግ ቮልቴጅን ‹አማካይ› ማድረግ ይችላል። አንድ capacitor ወደ PWM ሚስማር ወደ resistor በኩል ተገናኝቷል. ባህሪያቱ የሚወሰነው በ PWM ድግግሞሽ እና በተከላካዩ እና በካፒታተሩ እሴቶች ነው። የ 8 ቢት ሰዓት ቆጣሪዎች ጥራት 5V/256 = 20mV ይሆናል ፣ ስለዚህ ባለ 10 ቢት ጥራት ለማግኘት Timer1 ን እንመርጣለን። የ RC ወረዳ የመጀመሪያ ደረጃ ዝቅተኛ የማለፊያ ማጣሪያ ሲሆን የተወሰነ ሞገድ ይኖረዋል። የ RC ወረዳው የጊዜ ልኬት ሞገዱን ለመቀነስ ከ PWM ምልክት ጊዜ በጣም ትልቅ መሆን አለበት። ለ 10 ቢት ትክክለኛነት የምናገኘው ጊዜ 1024/16 ሜኸ = 64 ሙዝ ነው። እኛ 1muF capacitor እና 10kOhm resistor የምንጠቀም ከሆነ ፣ RC = 10ms። ከጫፍ እስከ ጫፍ ጫፍ ያለው ቢበዛ ቢበዛ 5V*0.5*T/(RC) = 16mV ነው ፣ እዚህ በቂ ነው ተብሎ ይታሰባል።

ይህ DAC በጣም ከፍተኛ የውጤት መከላከያን (10kOhm) እንዳለው ልብ ይበሉ ፣ ስለሆነም ቮልቴጁ የአሁኑን ከቀረበ በከፍተኛ ሁኔታ ይወርዳል። ያንን ለማስቀረት በኦፕፓም ሊሸፈን ይችላል ፣ ወይም ሌላ የ R እና C ጥምረት ለምሳሌ 1kOhm ከ 10muF ጋር ሊመረጥ ይችላል።

በምሳሌው ፣ የ DAC ውፅዓት በፖታቲሞሜትር ተመርቷል። ሁለተኛ ገለልተኛ DAC ሰርጥ በሰዓት ቆጣሪ 1 በፒን 10 ላይ ሊሠራ ይችላል።

ደረጃ 6: Metronome

ሜትሮኖሚ ሙዚቃ በሚጫወትበት ጊዜ የቃላቱን ዱካ ለመከታተል ይረዳል። በጣም ለአጭር ጊዜ ጥራጥሬዎች ፣ የአሩዲኖ ሰዓት ቆጣሪ ውፅዓት በቀጥታ ወደ ድምጽ ማጉያ ሊመገብ ይችላል ፣ ይህም በግልጽ የሚሰማ ጠቅታዎችን ይፈጥራል። በ potentiometer አማካኝነት የድብደባ ድግግሞሽ በ 39 ደረጃዎች ውስጥ በደቂቃ ከ 40 እስከ 208 ምቶች ሊስተካከል ይችላል። ለሚፈለገው ትክክለኛነት ሰዓት ቆጣሪ 1 ያስፈልጋል። ድግግሞሹን የሚወስነው የ “TOP” እሴት በ loop () ተግባር ውስጥ ተስተካክሏል ፣ እና ያ ትኩረት ይጠይቃል! እዚህ ይመለከታሉ የ WGM ሁኔታ ቋሚ ድግግሞሽ ካላቸው ሌሎች ምሳሌዎች ይለያል -ይህ ሁኔታ ፣ በ OCR1A መዝገብ ከተቀመጠው TOP ጋር ፣ ድርብ ማቋረጫ ያለው እና TOP ን ከማጣት እና ረጅም ብልሽትን ከማግኘት ይከላከላል። ሆኖም ፣ ይህ ማለት 1 የውጤት ፒን ብቻ መጠቀም እንችላለን ማለት ነው።

ደረጃ 7 - የድምፅ ስፔክትረም

ሰዎች ከ 20Hz እስከ 20kHz ድረስ ከድምጽ ድግግሞሽ መጠን ከ 3 በላይ ትዕዛዞችን መስማት ይችላሉ ይህ ምሳሌ ሙሉውን ስፋት በ potentiometer ያመነጫል። የዲሲውን ፍሰት ለማገድ በድምጽ ማጉያው እና በአርዱዲኖ መካከል 10muF capacitor ይደረጋል። ሰዓት ቆጣሪ 1 የካሬ ሞገድ ያወጣል። የ Waveform ትውልድ ሁኔታ እዚህ ደረጃ-ትክክለኛ PWM ነው። በዚያ ሁናቴ ፣ ቆጣሪው ወደ ላይ ሲደርስ ወደ ኋላ መቁጠር ይጀምራል ፣ ይህም የግዴታ ዑደት በሚለያይበት ጊዜም እንኳ አማካይ መጠናቸው የተስተካከለ ጥራጥሬዎችን ያስከትላል። ሆኖም ፣ እሱ ደግሞ (ማለት ይቻላል) እጥፍ የሆነ ጊዜን ያስከትላል ፣ እና ልክ እንደ ቅድመ -ደረጃ 8 ፣ የጊዜ ቆጣሪ 1 ቅድመ -ደረጃን መለወጥ ሳያስፈልግ ሙሉውን የመስማት ችሎታን ይሸፍናል። እንዲሁም እዚህ ፣ የ TOP እሴት በጉዞ ላይ እየተቀየረ ስለሆነ ፣ OCR1A ን እንደ ከፍተኛ በመጠቀም ጉድለቶችን ይቀንሳል።

ደረጃ 8 - ሰርቮ ሞተርስ

ኃይለኛ የ servo ቤተ -መጻህፍት አሉ ፣ ግን ለማሽከርከር ሁለት ሰርቪስ ብቻ ካለዎት ፣ እርስዎ በቀጥታ በሰዓት ቆጣሪ 1 ሊያደርጉት ይችላሉ ፣ እና ስለሆነም ሲፒዩ ፣ የማህደረ ትውስታ አጠቃቀምን እና ማቋረጦችን ያስወግዱ። ታዋቂው SG90 servo የ 50Hz ምልክት ይወስዳል ፣ እና የ pulse ርዝመት ቦታውን ኮድ ያደርጋል። ለ ሰዓት ቆጣሪ ተስማሚ 1. ድግግሞሹ ተስተካክሏል ፣ ስለሆነም ሁለቱም በ pin9 እና በፒን 10 ላይ ያሉት ውጤቶች ሰርዶቹን በተናጥል ለማሽከርከር ሊያገለግሉ ይችላሉ።

ደረጃ 9: የቮልቴጅ እጥፍ እና ኢንቬተር

አንዳንድ ጊዜ ፕሮጀክትዎ ከ 5 ቮ ከፍ ያለ ቮልቴጅ ወይም አሉታዊ ቮልቴጅ ይጠይቃል። MOSFET ን ማስኬድ ፣ የፓይዞ ኤለመንትን ማስኬድ ፣ ኦፕፓምን ማብራት ወይም EEPROM ን እንደገና ማስጀመር ሊሆን ይችላል። የአሁኑ መሳል ትንሽ ከሆነ ፣ እስከ ~ 5mA ድረስ ፣ የኃይል መሙያ ፓምፕ ቀላሉ መፍትሔ ሊሆን ይችላል - 2 ዲዲዮዎች እና ከተቆጣጣሪ ምልክት ጋር የተገናኙ ሁለት capacitors ብቻ አርዱዲኖን 5 ቮን ወደ 10 ቮ በእጥፍ ለማሳደግ ያስችላሉ። በተግባር ፣ 2 ዳዮድ ጠብታዎች አሉ ፣ ስለሆነም በተግባር ለ 8 እጥፍ ፣ ወይም ለ -ኢንተርቪው -3.6 ቪ የበለጠ ይሆናል።

በካሬው ሞገድ ድግግሞሽ በቂ ክፍያ በዳዮዶች በኩል ለመጫን በቂ መሆን አለበት። የ 1muF capacitor በ 0 እና 5V መካከል ያለው ቮልቴጅ ሲቀየር 5muC ለውጥን ያንቀሳቅሳል ፣ ስለዚህ ለ 10mA የአሁኑ ድግግሞሽ ቢያንስ 2 ኪኸ መሆን አለበት። በተግባር ፣ ከፍ ያለ ድግግሞሽ የተሻለ ነው ፣ ምክንያቱም ሞገዱን ስለሚቀንስ። በሰዓት ቆጣሪ 2 ከ 0 እስከ 255 ያለ ቅድመ -ተቆጣጣሪ በመቁጠር ፣ ድግግሞሹ 62.5 ኪኸ ነው ፣ ይህም በጥሩ ሁኔታ ይሠራል።

ደረጃ 10 - ሽቦ አልባ የኃይል ማስተላለፍ

ያለ ገመዶች ዘመናዊ ሰዓትን ማስከፈል የተለመደ አይደለም ፣ ግን ያው የአርዱዲኖ ፕሮጀክት አካል በቀላሉ ሊሆን ይችላል። ከፍተኛ ድግግሞሽ ምልክት ያለው ሽቦ በኤሌክትሪክ ንክኪ በሌለበት ኃይል ወደ ሌላ በአቅራቢያው ባለው ሽቦ ላይ ማስተላለፍ ይችላል።

መጀመሪያ ኩርባዎቹን ያዘጋጁ። እኔ 2 ጠምዛዛዎችን ለመሥራት 8.5 ሴ.ሜ ዲያሜትር እና 0.13 ሚሜ ዲያሜትር ያለው የታሸገ ሽቦ ተጠቅሜያለሁ - ዋናው በ 20 ተራ ፣ ሁለተኛው በ 50 ተራ። የዚህ አይነት ሽቦ ከ N windings እና ራዲየስ አር ጋር በራስ-ተነሳሽነት ~ 5muH * N^2 * R. ስለዚህ ለ N = 20 እና R = 0.0425 L = 85muH ን ይሰጣል ፣ ይህም ከሞካሪው ጋር ተረጋግጧል። በ 516kHz ድግግሞሽ ምልክት እናመርታለን ፣ ይህም የ 2pi*f*L = 275Ohm ን መዘዝ ያስከትላል። አርዱዲኖ ከመጠን በላይ ወደ ውስጥ እንዳይገባ ይህ በቂ ነው።

ሽቦውን በጣም ውጤታማ በሆነ መንገድ ለማሄድ ፣ እውነተኛ የኤሲ ምንጭ መጠቀም እንፈልጋለን። ሊሠራ የሚችል ዘዴ አለ - የሰዓት ቆጣሪው ሁለቱ ውጤቶች አንዱን ውጤት በመገልበጥ በተቃራኒ ደረጃ ሊሠሩ ይችላሉ። ከሲን ሞገድ ጋር የበለጠ ተመሳሳይ ለማድረግ ፣ ደረጃ-ትክክለኛ PWM ን እንጠቀማለን። በዚህ መንገድ ፣ በፒን 9 እና 10 መካከል ፣ ቮልቴጅ በሁለቱም 0V ፣ ፒን 9 +5V ፣ ሁለቱም 0V ፣ ፒን 10 +5V መካከል ተለዋጭ ነው። ተፅዕኖው በስዕሉ ላይ ከወርድ ዱካ (በ 1024 ቅድመ -ደረጃ ፣ ይህ የመጫወቻ ስፋት ብዙ የመተላለፊያ ይዘት የለውም) ይታያል።

ቀዳሚውን ጠመዝማዛ ከፒን 9 እና 10 ጋር ያገናኙ። አንድ LED ን ከሁለተኛው ሽቦ ጋር ያገናኙ። የሁለተኛው ጠመዝማዛ ወደ መጀመሪያው ሲቀርብ ፣ ኤልኢዲ በደንብ ያበራል።