- தேவையான கூறுகள்:
- சுற்று விளக்கம்:
- 555 டைமர் ஐசி அடிப்படையிலான சதுர அலை ஜெனரேட்டர்:
- ஷ்மிட் தூண்டுதல் வாயில்:
- Arduino கொள்ளளவை அளவிடுகிறது:
- சுருக்கம் மற்றும் சோதனை:
முன்னர் வடிவமைக்கப்பட்ட சர்க்யூட் போர்டுகளைக் காணும்போது அல்லது அதை சரிசெய்யும் முயற்சியில் பழைய டிவி அல்லது கணினியிலிருந்து ஒன்றை எடுக்கும்போது. சில நேரங்களில் பிழையை அகற்ற குழுவில் உள்ள குறிப்பிட்ட மின்தேக்கியின் கொள்ளளவை நாம் அறிந்து கொள்ள வேண்டும். பலகையிலிருந்து மின்தேக்கியின் சரியான மதிப்பைப் பெறுவதில் சிக்கலை எதிர்கொள்கிறோம், குறிப்பாக இது ஒரு மேற்பரப்பு மவுண்ட் சாதனமாக இருந்தால். கொள்ளளவை அளவிடுவதற்கான உபகரணங்களை நாம் வாங்கலாம், ஆனால் இந்த சாதனங்கள் அனைத்தும் விலை உயர்ந்தவை, அனைவருக்கும் அல்ல. இதைக் கருத்தில் கொண்டு, அறியப்படாத மின்தேக்கிகளின் கொள்ளளவை அளவிட எளிய ஆர்டுயினோ கொள்ளளவு மீட்டரை வடிவமைக்க உள்ளோம்.
இந்த மீட்டரை எளிதில் தயாரிக்க முடியும், மேலும் செலவு குறைந்ததாகவும் இருக்கும். அர்டுயினோ யூனோ, ஷ்மிட் தூண்டுதல் வாயில் மற்றும் 555 ஐசி டைமரைப் பயன்படுத்தி கொள்ளளவு மீட்டரை உருவாக்க உள்ளோம்.
தேவையான கூறுகள்:
- 555 டைமர் ஐ.சி.
- IC 74HC14 ஷ்மிட் தூண்டுதல் வாயில் அல்லது NOT வாயில்.
- 1K Ω மின்தடை (2 துண்டுகள்), 10KΩ மின்தடை
- 100nF மின்தேக்கி, 1000µF மின்தேக்கி
- 16 * 2 எல்சிடி,
- ப்ரெட்போர்டு மற்றும் சில இணைப்பிகள்.
சுற்று விளக்கம்:
Arduino ஐப் பயன்படுத்தி கொள்ளளவு மீட்டரின் சுற்று வரைபடம் கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. சுற்று எளிதானது, மின்தேக்கியின் அளவிடப்பட்ட கொள்ளளவைக் காண்பிப்பதற்காக ஒரு எல்சிடி அர்டுயினோவுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. ஒரு சதுர அலை ஜெனரேட்டர் சர்க்யூட் (அஸ்டபிள் பயன்முறையில் 555) அர்டுயினோவுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, அங்கு மின்தேக்கியை அளவிட வேண்டிய மின்தேக்கியை நாங்கள் இணைத்துள்ளோம். Archino க்கு செவ்வக அலை மட்டுமே வழங்கப்படுவதை உறுதிசெய்ய ஒரு ஷ்மிட் தூண்டுதல் வாயில் (IC 74LS14) பயன்படுத்தப்படுகிறது. சத்தத்தை வடிகட்டுவதற்கு, சக்தி முழுவதும் இரண்டு மின்தேக்கிகளை சேர்த்துள்ளோம்.
இந்த சுற்று 10nF முதல் 10uF வரம்பில் உள்ள கொள்ளளவை துல்லியமாக அளவிட முடியும்.
555 டைமர் ஐசி அடிப்படையிலான சதுர அலை ஜெனரேட்டர்:
முதலில் நாம் 555 டைமர் ஐசி அடிப்படையிலான சதுர அலை ஜெனரேட்டரைப் பற்றி பேசுவோம், அல்லது 555 அஸ்டபிள் மல்டிவைபிரேட்டர் என்று சொல்ல வேண்டுமா? ஒரு மின்தேக்கியின் கொள்ளளவை ஒரு டிஜிட்டல் சுற்றில் நேரடியாக அளவிட முடியாது என்பதை நாங்கள் அறிவோம், வேறுவிதமாகக் கூறினால், UNO டிஜிட்டல் சமிக்ஞைகளைக் கையாளுகிறது, மேலும் அது நேரடியாக கொள்ளளவை அளவிட முடியாது. எனவே மின்தேக்கியை டிஜிட்டல் உலகத்துடன் இணைக்க 555 சதுர அலை ஜெனரேட்டர் சுற்று பயன்படுத்துகிறோம்.
வெறுமனே, டைமர் சதுர அலை வெளியீட்டை வழங்குகிறது, அதன் அதிர்வெண் அதனுடன் இணைக்கப்பட்ட கொள்ளளவை நேரடியாக குறிக்கிறது. எனவே முதலில் நாம் அறியப்படாத மின்தேக்கியின் கொள்ளளவின் பிரதிநிதியாக இருக்கும் சதுர அலை சமிக்ஞையைப் பெறுகிறோம், மேலும் இந்த சமிக்ஞையை UNO க்கு பொருத்தமான மதிப்பைப் பெறுவதற்கு உணவளிக்கிறோம்.
கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி அஸ்டேபிள் பயன்முறையில் பொது உள்ளமைவு 555:
வெளியீட்டு சமிக்ஞை அதிர்வெண் RA, RB மின்தடையங்கள் மற்றும் மின்தேக்கி C ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது. சமன்பாடு இவ்வாறு கொடுக்கப்பட்டுள்ளது, அதிர்வெண் (F) = 1 / (கால அளவு) = 1.44 / ((RA + RB * 2) * C).
இங்கே RA மற்றும் RB ஆகியவை எதிர்ப்பு மதிப்புகள் மற்றும் C என்பது கொள்ளளவு மதிப்பு. மேலே சமன்பாட்டில் எதிர்ப்பு மற்றும் கொள்ளளவு மதிப்புகளை வைப்பதன் மூலம் வெளியீட்டு சதுர அலைகளின் அதிர்வெண்ணைப் பெறுகிறோம்.
1KΩ ஐ RA ஆகவும் 10KΩ ஐ RB ஆகவும் இணைக்கப் போகிறோம். எனவே சூத்திரம் ஆகிறது, அதிர்வெண் (எஃப்) = 1 / (கால அளவு) = 1.44 / (21000 * சி).
எங்களிடம் உள்ள விதிமுறைகளை மறுசீரமைப்பதன் மூலம், கொள்ளளவு சி = 1.44 / (21000 * எஃப்)
எங்கள் நிரல் குறியீட்டில் (கீழே காண்க), கொள்ளளவு மதிப்பை துல்லியமாகப் பெறுவதற்காக, பெறப்பட்ட முடிவுகளை (ஃபாரட்களில்) “1000000000” உடன் பெருக்கி nF இல் முடிவைக் கணக்கிட்டுள்ளோம். RA மற்றும் RB இன் துல்லியமான எதிர்ப்புகள் 0.98K மற்றும் 9.88K ஆகும் என்பதால் 21000 க்கு பதிலாக '20800' ஐப் பயன்படுத்தினோம்.
எனவே சதுர அலையின் அதிர்வெண் நமக்குத் தெரிந்தால், கொள்ளளவு மதிப்பைப் பெறலாம்.
ஷ்மிட் தூண்டுதல் வாயில்:
டைமர் சுற்று மூலம் உருவாக்கப்படும் சமிக்ஞைகள் நேரடியாக Arduino Uno க்கு வழங்கப்படுவது முற்றிலும் பாதுகாப்பானதல்ல. UNO இன் உணர்திறனை மனதில் கொண்டு, நாங்கள் ஷ்மிட் தூண்டுதல் வாயிலைப் பயன்படுத்துகிறோம். ஷ்மிட் தூண்டுதல் வாயில் ஒரு டிஜிட்டல் லாஜிக் கேட்.
இந்த வாயில் INPUT மின்னழுத்த மட்டத்தின் அடிப்படையில் OUTPUT ஐ வழங்குகிறது. ஒரு ஷ்மிட் தூண்டுதல் ஒரு THERSHOLD மின்னழுத்த அளவைக் கொண்டுள்ளது, வாயிலுக்கு பயன்படுத்தப்படும் INPUT சமிக்ஞை லாஜிக் வாயிலின் THRESHOLD ஐ விட மின்னழுத்த அளவைக் கொண்டிருக்கும்போது, OUTPUT உயரமாக செல்கிறது. INPUT மின்னழுத்த சமிக்ஞை நிலை THRESHOLD ஐ விடக் குறைவாக இருந்தால், வாயிலின் வெளியீடு குறைவாக இருக்கும். இதன் மூலம் நாம் வழக்கமாக ஷ்மிட் தூண்டுதலைத் தனித்தனியாகப் பெறுவதில்லை, ஷ்மிட் தூண்டுதலைத் தொடர்ந்து எங்களிடம் எப்போதும் ஒரு வாயில் இல்லை. ஷ்மிட் தூண்டுதல் வேலை இங்கே விளக்கப்பட்டுள்ளது: ஷ்மிட் தூண்டுதல் கேட்
நாங்கள் 74HC14 சிப்பைப் பயன்படுத்தப் போகிறோம் , இந்த சிப்பில் 6 ஷ்மிட் தூண்டுதல் வாயில்கள் உள்ளன. இந்த SIX வாயில்கள் கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி உள்நாட்டில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன.
தலைகீழ் ஸ்கிமிட் தூண்டல் வாயிலுக்கு உண்மை டேபிள் இந்த நாங்கள் அவற்றின் மின் முனைகளை நேர்மறையான மற்றும் எதிர்மறையான கால கட்டங்களில் மாற்றாத க்கான ஐநா சபை நிரல் வேண்டும், எண்ணிக்கை குறைவாக இருக்கிறதா நிகழ்ச்சியாக இருந்தது.
டைமர் சர்க்யூட் மூலம் உருவாக்கப்படும் சிக்னலை எஸ்.டி கேட்டுடன் இணைக்கிறோம், வெளியீட்டில் தலைகீழ் நேர காலங்களின் செவ்வக அலை இருக்கும், இது UNO க்கு வழங்கப்படுவது பாதுகாப்பானது.
Arduino கொள்ளளவை அளவிடுகிறது:
யுனோ ஒரு சிறப்பு செயல்பாடு பல்ஸ்இன் உள்ளது , இது ஒரு குறிப்பிட்ட செவ்வக அலையின் நேர்மறை நிலை காலம் அல்லது எதிர்மறை நிலை கால அளவை தீர்மானிக்க உதவுகிறது:
நேரம் = துடிப்புஇன் (8, உயர்); நேரம் = துடிப்பு (8, குறைந்த);
PulseIn செயல்பாடு நடவடிக்கைகளை நேரம் உயர் அல்லது தாழ்ந்த நிலை யூனோ இன் PIN8 காணப்படுகிறது என்பதுடன் தெரிவித்தார். PulseIn மைக்ரோ விநாடிகள் செயல்பாடு அளவீடுகள் இந்தப் உயர் நேரம் (Htime) மற்றும் லோ நேரம் (Ltime). நாம் Htime மற்றும் Ltime ஐ ஒன்றாகச் சேர்க்கும்போது, நமக்கு சுழற்சி காலம் இருக்கும், அதைத் தலைகீழாக மாற்றுவதன் மூலம் நமக்கு அதிர்வெண் கிடைக்கும்.
நமக்கு அதிர்வெண் கிடைத்ததும், நாம் முன்பு விவாதித்த சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கொள்ளளவைப் பெறலாம்.
சுருக்கம் மற்றும் சோதனை:
எனவே சுருக்கமாக, அறியப்படாத மின்தேக்கியை 555 டைமர் சுற்றுடன் இணைக்கிறோம், இது ஒரு சதுர அலை வெளியீட்டை உருவாக்குகிறது, அதன் அதிர்வெண் மின்தேக்கியின் கொள்ளளவோடு நேரடியாக தொடர்புடையது. இந்த சமிக்ஞை UNO க்கு ST வாயில் வழியாக வழங்கப்படுகிறது. UNO அதிர்வெண்ணை அளவிடுகிறது. அதிர்வெண் அறியப்பட்ட நிலையில், முன்னர் விவாதிக்கப்பட்ட சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கொள்ளளவைக் கணக்கிட UNO ஐ நிரல் செய்கிறோம்.
எனக்கு கிடைத்த சில முடிவுகளைப் பார்ப்போம், நான் 1uF எலக்ட்ரோலைடிக் மின்தேக்கியை இணைக்கும்போது, இதன் விளைவாக 1091.84 nF ~ 1uF ஆகும். 0.1uF பாலியஸ்டர் மின்தேக்கியின் விளைவாக 107.70 nF ~ 0.1uF ஆகும்
பின்னர் நான் 0.1uF பீங்கான் மின்தேக்கியை இணைத்தேன், இதன் விளைவாக 100.25 nF ~ 0.1uF ஆகும். 4.7uF எலக்ட்ரோலைடிக் மின்தேக்கியுடன் இதன் விளைவாக 4842.83 nF ~ 4.8uF ஆகும்
எனவே எந்த மின்தேக்கியின் கொள்ளளவை நாம் வெறுமனே அளவிட முடியும்.