Arduino va radioelektironika. Reja: kirish I. Bob. Arduino lc- tebranish sxemasi Arduino ishlab chiqish II. Bob

Mavzuning maqsadi:Ushbu kurs loyihasining maqsadi majburiy tebranishlar bilan rezonansli LC sxemasini boshqarish tizimini amalga oshirish edi.
Mavzuning vazifasi:Tizim Arduino apparat-dasturiy kompleksining disk raskadrovka to'plami asosida amalga oshiriladi.


I.BOB. ARDUINO
1.1 LC- tebranish sxemasi

To'plangan energiyasining magnit oqimining o'zgarishi (kamayishi) unda EMF hosil bo'ladi, bu oqimni bir xil yo'nalishda davom ettiradi va kondansatkichni induktiv oqim bilan zaryadlash jarayoni boshlanadi. t2 = t1 vaqtida maksimaldan nolga tushib, u kondansatörni noldan maksimal salbiy qiymatga (-U) qayta zaryad qiladi. Shunday qilib, bobinning magnit energiyasi kondansatörning elektr energiyasiga aylanadi.

Ta'riflangan t1 va t2 intervallari kontaktlarning zanglashiga olib keladigan to'liq tebranish davrining yarmini tashkil qiladi. Ikkinchi yarmida jarayonlar shunga o'xshash, faqat kondansatör salbiy qiymatdan zaryadsizlanadi va oqim va magnit oqim yo'nalishini o'zgartiradi. Magnit energiya t3 vaqt ichida g'altakda yana to'planib, qutblarning qutblarini o'zgartiradi.
Tebranishning yakuniy bosqichida g'altakning to'plangan magnit energiyasi kondansatkichni U boshlang'ich qiymatiga (yo'qotishlar bo'lmasa) zaryad qiladi va tebranish jarayoni takrorlan
Haqiqatda, o'tkazgichlarning faol qarshiligi, faza va magnit yo'qotishlar bo'yicha energiya yo'qotishlari mavjud bo'lganda, tebranishlar amplituda susayadi. Vaqt t1 + t2 + t3 + t4 tebranish davri bo'ladi.
Konturning erkin tebranish chastotasi ѓ = 1 / T
Erkin tebranish chastotasi - XL=2pfL induktivlikning reaktivligi XC=1/(2pfC) sig'imning reaktivligiga teng bo'lgan zanjirning rezonans chastotasi.
O'zgaruvchan sig'im va uni rezonans olish uchun sozlash
Rostlangan kondansatörler tebranish davrlarining sig'imlarini nozik sozlash uchun ishlatiladi. Odatda, bu kondansatörler asosiy yuqori quvvatli pastadir kondansatkichlari bilan parallel ravishda ulanadi. Strukturaviy ravishda ular ikkita seramika elementdan iborat: sobit tayanch (stator) va harakatlanuvchi disk (rotor).
Sektorlar ko'rinishidagi eng yaxshi kumush plitalar yonib ketish orqali rotor va statorga qo'llaniladi. Plitalar orasidagi dielektrik rotorning seramika materialidir. Rotor o'qga qattiq o'rnatiladi. Rotor aylanganda stator va rotor plitalarining nisbiy holati o'zgaradi, bu esa kondansatkichning sig'imini o'zgartirishga olib keladi. Rotordagi sektor yoki lehim tomchisi statordagi chiqishga qarshi joylashganda, sig'im maksimal bo'ladi va belgilangan joyga nisbatan 180 ° aylantirilganda u minimal bo'ladi.
O'zgaruvchan sig'imli kondansatörler (KPI) uzoq, o'rta, qisqa va ultra qisqa to'lqinlar diapazonlarida tebranish davrlarini silliq sozlash uchun radio qabul qiluvchilarda qo'llaniladi.
Rotor o'qining 1 ° burchak ostida aylanishi bilan sig'imning o'zgarishi xususiyatiga qarab, quyidagi turdagi kondansatörler ajratiladi: to'g'ridan-to'g'ri sig'im - aylanish burchagi va sig'im o'rtasidagi chiziqli munosabat bilan; to'g'ridan-to'g'ri to'lqin - burilish burchagi va rezonans to'lqin uzunligi o'rtasidagi chiziqli munosabat bilan; to'g'ridan-to'g'ri chastota - rotorning burilish burchagi va rezonans chastotasi o'rtasidagi chiziqli munosabat bilan; logarifmik (o'rta to'lqin) - rotorning 1 ° burilish burchagi uchun butun shkala bo'ylab sig'imning doimiy o'zgarishi bilan.
Tebranish pallasida rezonansni olish uchun biz trimmer kondansatkichimizni qadamli vosita yordamida ma'lum bir chastota bilan qat'iy belgilangan burchak ostida aylantiramiz.
Sozlash tizimining soddalashtirilgan modeli
Biz R-2R DAC va Arduino asosida majburiy tebranishlar uchun sinus generatorini qo'llaymiz.
Ushbu DAC o'z nomini (R-2R) R va 2 * R qarshiliklari bilan ishlatiladigan rezistorlarning qiymatlari tufayli oldi. Nazariy jihatdan qarshilik har qanday bo'lishi mumkin (1k-2k; 10k-20k va boshqalar).
B7..B0 - ARDUINO chiqishidan raqamli boshqaruv signallari, DAC ning raqamli kodini tashkil etuvchi bitlar, B7 - eng yuqori, B0 - eng past.
Kapasitans parametrlarini o'zgartirish uchun step motoridan foydalanish
Cho'tkasi bo'lmagan vosita ko'p o'rashli sinxron cho'tkasiz vosita bo'lib, unda stator sariqlaridan biriga qo'llaniladigan oqim rotorning qulflanishiga olib keladi. Dvigatel sariqlarining ketma-ket faollashishi rotorning diskret burchak harakatlariga (qadamlariga) sabab bo'ladi.
Strukturaviy ravishda, step motorlar qo'zg'atuvchi o'rashlar joylashgan statordan va yumshoq magnit yoki qattiq magnit materialdan yasalgan rotordan iborat. Magnit rotorli step motorlar sizga ko'proq momentni olish imkonini beradi va o'rashlar quvvatsizlanganda rotorni mahkamlashni ta'minlaydi.
Gibrid motorlar o'zgaruvchan istalmagan motorlar va doimiy magnit motorlarning eng yaxshi xususiyatlarini birlashtiradi.
Gibrid dvigatelning statori ham tishli bo'lib, o'rashlar joylashgan asosiy qutblardan farqli o'laroq, ko'p sonli ekvivalent qutblarni ta'minlaydi. Odatda 3,6 gradus uchun 4 ta asosiy qutb ishlatiladi. motorlar va 8 ta asosiy tirgaklar 1,8 -- 0,9 daraja. dvigatellar. Rotorning tishlari rotorning ma'lum pozitsiyalarida magnit konturga nisbatan kamroq qarshilik ko'rsatadi, bu esa statik va dinamik momentni yaxshilaydi. Bu rotor tishlarining bir qismi stator tishlariga qat'iy qarama-qarshi bo'lganida, bir qismi esa ular orasida joylashganida, tishlarning to'g'ri joylashishi bilan ta'minlanadi
Gibrid dvigatelning rotorida eksenel yo'nalishda joylashgan tishlar mavjud. Rotor ikki qismga bo'lingan, ular orasida silindrsimon doimiy magnit mavjud. Shunday qilib, rotorning yuqori yarmining tishlari shimoliy qutblar, pastki yarmining tishlari esa janubdir. Bundan tashqari, rotorning yuqori va pastki yarmlari bir-biriga nisbatan tishlarning burchak burchagining yarmiga aylanadi. Rotor qutblarining juftlari soni uning yarmidan biridagi tishlar soniga teng. Rotorning tishli qutb qismlari, xuddi stator kabi, girdob oqimi yo'qotishlarini kamaytirish uchun alohida plitalardan yig'iladi.
Zanjirdagi kuchlanishni tahlil qilish uchun biz to'liq to'lqinli rektifikatordan foydalanamiz.
Rektifikatorlar o'zgaruvchan tokning bir yoki ikkita yarim tsikli ishlatilishiga qarab yarim to'lqinli yoki to'liq to'lqinli bo'ladi. Yarim to'lqinli sxema bo'yicha rektifikatorlar amalga oshiriladi, ulardan kichik oqim talab qilinadi. Ushbu sxema kamdan-kam qo'llaniladi.
Bizning tizimimiz to'liq to'lqinli rektifikatordan foydalanadi. Ijobiy yarim davr mobaynida oqim transformatorning ikkilamchi o'rashining ortiqcha qismidan V2 diodi, yuk qarshiligi Rn, diod V3 orqali ikkilamchi o'rashning minusiga o'tadi. Bu vaqtda V1, V4 diodlarining ikkinchi juftiga teskari kuchlanish qo'llaniladi. Ular yopiq. Salbiy yarim davr mobaynida oqim o'rashning ortiqcha qismidan (qavslardagi belgilar) diod V4, yuk Rn, diod V1 orqali ikkilamchi o'rashning minusiga o'tadi.
Bu virtuallikdan tashqariga chiqmaydigan standart shaxsiy kompyuterlarga qaraganda atrofdagi jismoniy muhit bilan yaqinroq aloqada bo'lgan elektron qurilmalarni (elektron dizayner) loyihalash uchun vositadir.
Dasturiy ta'minot qismi dasturlarni yozish, ularni kompilyatsiya qilish va dasturiy ta'minotni yaratish uchun bepul dasturiy ta'minot qobig'idan (IDE) iborat. Uskuna qismi rasmiy ishlab chiqaruvchi va uchinchi tomon ishlab chiqaruvchilari tomonidan sotiladigan yig'ilgan bosilgan elektron platalar to'plamidir. Tizimning to'liq ochiq arxitekturasi Arduino mahsulot qatorini erkin nusxalash yoki to'ldirish imkonini beradi.
Arduino-dan mustaqil avtomatlashtirish obyektlarini yaratish va standart simli va simsiz interfeyslar orqali kompyuter dasturlariga ulanish uchun ham foydalanish mumkin.
Arduino kontseptsiyasi korpus yoki o'rnatish tuzilishini o'z ichiga olmaydi. Ishlab chiquvchi taxtalarni o'rnatish va mexanik himoya qilish usulini mustaqil ravishda tanlaydi. Uchinchi tomon ishlab chiqaruvchilari Arduino platalari bilan birgalikda ishlashga qaratilgan robot elektromexanika to'plamlarini ishlab chiqaradilar.
Arduino brendi ostida mikrokontroller va platalar bilan bir nechta platalar ishlab chiqariladi. Mikrokontrollerli platalarning ko'pchiligi mikrokontrollerning normal ishlashi uchun zarur bo'lgan minimal ulanish to'plami bilan jihozlangan (kuch stabilizatori, kvarts rezonatori, zanjirlarni tiklash va boshqalar).