Потенциометр. Показываем закон Ома на примере яркости светодиода
В этом эксперименте мы познакомимся с потенциометром и будем управлять яркостью светодиода и изменением сопротивления потенциометра.Необходимые компоненты:
• контроллер Arduino UNO R3;
• плата для прототипирования;
• потенциометр 2 кОм;
• светодиод;
• резистор 220 Ом;
• провода папа-папа.
В эксперименте 1 для подключения светодиода к цифровому выходу мы использовали ограничительный резистор номиналом 220 Ом. Сейчас мы рассмотрим, как подобрать ограничительный резистор и как будет влиять номинал резистора на яркость светодиода.
Самым главным уравнением для любого инженера-электрика является закон Ома. Закон Ома определяет отношения между напряжением, током и сопротивлением в цепи.
Закон Ома определяется следующим образом:
V = I×R,
где V – напряжение в вольтах; I – ток в амперах; R – сопротивление в омах.
В электрической схеме каждый компонент имеет некоторое сопротивление, что снижает напряжение. Светодиоды имеют предопределенное падение напряжения на них и предназначены для работы в определенном значении тока. Чем больше ток через светодиод, тем ярче светодиод светится, до предельного значения. Для наиболее распространенных светодиодов максимальный ток составляет 20 мА. Обычное значение падения напряжения для светодиода – около 2 В.
R = V/I = 3/0,02 = 150 Ом.
Таким образом, со значением резистора 150 Ом ток 20 мА протекает через резистор и светодиод. По мере увеличения значения сопротивления ток будет уменьшаться. 220 Ом немного более, чем 150 Ом, но все же позволяет светиться светодиоду достаточно ярко, и резистор такого номинала очень распространен. Если мы будем увеличивать номинал резистора, то будем уменьшать ток, проходящий через светодиод, и, соответственно, яркость светодиода. Для изменения яркости светодиода мы будем использовать потенциометр. Потенциометры являются переменными делителями напряжения и выглядят как ручки. Они бывают разных размеров и форм, но все имеют три вывода. Номинал потенциометра определяет сопротивление между крайними выводами, оно неизменно, поворотом ручки мы изменяем сопротивление между средним и крайним выводами от 0 до номинала потенциометра либо от номинала до нуля.
В эксперименте потенциометр мы подключаем последовательно с резистором 220 Ом, чтобы не уменьшить значения ограничивающего резистора для светодиода до нуля и не сжечь светодиод. Схема подключения представлена на рис. 3.1.
Рис. 3.1. Схема подключения потенциометра и светодиода
Скетч эксперимента приведен в листинге 3.1. Он совсем простой – нам необходимо просто включить светодиод, подключенный к цифровому выводу D10 Arduino.
Порядок подключения:
1. Длинную ножку светодиода (анод) подключаем к цифровому выводу D10 Arduino, другую (катод) – к одной из ног резистора 220 Ом (см. рис. 3.1).
2. Свободную ногу резистора 220 Ом подключаем к средней ножке потенциометра, вторую (любую крайнюю) подсоединяем к GND (см. рис. 3.1).
3. Загружаем в плату Arduino скетч из листинга 3.1.
4. Поворачиваем ручку потенциометра и наблюдаем изменение яркости светодиода от полного выключения до почти полной яркости.
Листинги программ скачать
Подключение потенциометра Ардуино на конкретных примерах
Как разобрать ползунковый переменный резистор?
Для разборки ползунковых потенциометров типа СП-3-23 достаточно срубить шляпки двух заклёпок.
Сделать это можно с помощью зубила, заточенного определённым образом.
Затем нужно удалить остаток заклёпок с помощью выколотки.
На этой картинке продемонстрирован порядок полной разборки, которая может понадобиться для установки дополнительных выводов тонкомпенсации.
А это все детали, из которых собирается ползунковый потенциометр.
Вернуться наверх к «Оглавлению»
Потенциометр Ардуино — что это такое
Переменный резистор в электрической цепи с платой Arduino Uno или Nano используется в качестве делителя напряжения. На выводы потенциометра подается напряжение (5V и GND), а средний вывод радиоэлемента является подвижным контактом. При вращении ручки потенциометра, напряжение сигнала на среднем выводе будет меняться от своего максимального значения (5 Вольт) до нуля.
Подстроечный и переменный резистор (потенциометр)
Потенциометры бывают разных типов. По характеру изменения сопротивления они делятся на: линейные (сопротивление меняется в прямой зависимости), логарифмические и экспоненциальные (сопротивление меняется с разной интенсивностью). По типу корпуса бывают: однооборотные, многооборотные, ползунковые и т.д. По назначению: переменные и подстроечные резисторы.
Как разобрать переменный резистор типа СП-1, СП-3?
Разобрать потенциометр типа СП-1, СП-3 ещё проще. Для этого разгибаем металлические лапки, крепящие кожух к корпусу резистора.
Для удаления стопорного кольца потребуется специальный инструмент. Его можно изготовить из каких-нибудь небольших пассатижей или плоскогубцев.
После удаления фиксирующего кольца, разборка потенциометра не представляет сложностей.
Вот так выглядят детали, из которых собран потенциометр СП-3.
Вернуться наверх к «Оглавлению»
Как разобрать переменный резистор типа СП3-33?
Существует две конструкции резисторов СП3-33. Отличаются они наличием металлических заклёпок и экрана, закрывающего резистивный элемент.
Но, разбираются они одинаково, путём срезания заклёпок или наплывов пластмассы, образовавшейся после горячей развальцовки. Инструмент можно использовать тот же, что и для разборки ползунковых потенциометров.
Для замены утраченных заклёпок, при сборке потенциометров СП3-33, можно использовать медную или алюминиевую проволоку диаметром 1,6мм, концы которой отгибаются в сторону (поз.2). В месте, где была оплавлена пластмасса, сверлим на глубину 1-2мм отверстия диаметром 1,6мм и вплавляем туда с помощью паяльника отрезки провода, концы которых тоже отгибаем в сторону. Но, лучше для этого использовать обычные или пустотелые заклёпки диаметром 1,6мм и длиной 3-4мм (поз.1).
Точно так же можно собрать и ползунковый резистор.
Если несколько ползунковых потенциометров расположены в ряд, и на изгиб проволоки недостаточно места, то проволоку можно расклепать.
Для этого нужно выбрать подходящий молоток или придать его клиновидной части закруглённую форму.
Эстеты могут воспользоваться специальной оправкой.
Вернуться наверх к «Оглавлению»
Вызов традициям Hi-Fi. Цифровые потенциометры в деталях. Часть вторая
Для меня стало неожиданностью, что наиболее горячие споры при обсуждении моей предыдущей статьи касались в первую очередь возможности применения цифровых сопротивлений в качестве регулятора громкости аудиосигнала в HiFi аппаратуре. Для того чтобы внести в этот вопрос ясность я решил посвятить отдельную статью детальному разбору схемотехники высококачественного регулятора громкости с цепями подавления импульсных помех переключения на основе VDAC AD9252. Кроме схемотехники вы также сможете под катом познакомиться с достигнутыми характеристиками.
Тем, кто не читал мою вчерашнюю статью, в которой разбирались общие вопросы, касающихся цифровых сопротивлений настоятельно рекомендую предварительно с ней ознакомиться тут. Во первых, лучше поймёте о чём собственно идёт речь ниже, а во вторых если вас заинтересовала сегодняшняя тема, то и в ней найдёте интересный для себя материал.
Для того чтобы привести обещанные примеры реальных схем программно управляемых преобразователей величин, перестраиваемых фильтров и других электронных узлов параметры которых можно менять с помощью цифрового сопротивления придётся писать третью статью. Постараюсь сделать это в ближайшем будущем, а пока предлагаю исследовать тянет ли регулятор громкости собранный на основе топового прибора от ADI на применения в HiFi аппаратуре ну хотя бы низшего ценового сегмента. Представляю попытку создать регулятор громкости на основе одной их топовых микросхем цифровых регуляторов производства ADI, претендующий на звание Hi-Fi.
Для начала приведу общие характеристики, которые удалось выжать. Низкие гармонические искажения. Нормализованная передаточная характеристка. Динамический диапазон регулировки уровня громкости составляет 46 dB. Кроме этого, существует возможность функции MUTE с ослаблением сигнала на 130 dB. В данный режим регулятор входит после перехода регулятора AD5292 в shutdown режим, путём подачи специальной команды. Ну и конечно имеется специальная схема для уменьшения влияния эффекта возникновения режущих слух импульсных помех в момент переключения уровня громкости. Данный эффект наибольшим образом даёт о себе знать именно в логарифмических усилителях потому, что их громкость может меняться скачком в очень широком диапазоне. Для сведения помехи при переключении уровня громкости к минимуму, это переключение необходимо производить при переходе сигнала через ноль.
Регулятор может работать с входным сигналом уровнем вплоть до ±14 вольт (10 V RMS), что обеспечивает хорошие шумовые характеристики. Максимальный ток нагрузки по выходу 20 мА. Управление по SPI интерфейсу. Интерфейс подсоединения микросхемы к управляющему микроконтроллеру не показан, так как является стандартным.
Схема и принцип её работы
Сигнал с входного повторителя поступает на регулятор уровня AD5292 c логарифмической характеристикой. Часть сигнала ответвляется от основного с помощью делителя напряжения на резисторах R4 и R5, нагруженного на ОУ AD8541, который выступает в роли динамической нагрузки формирующей искусственную землю на уровне 1.81 В. Далее сигнал поступает на компараторы U3 и U4, которые формируют “окно” шириной всего в 13 милливольт в районе перехода сигнала через ноль. В момент прохода сигнала через ноль логическим элементом U5A формируется низкий уровень.
Для того, чтобы переключить уровень громкости необходимо записать новые данные в буферный регистр и подать отрицательный фронт на вход SYNC U6. Когда после записи кода мы подаём низкий уровень на нижний вход U5B, он транслируется в уровень переключения значения цифрового сопротивления только в момент прохождения аудиосигнала через “окно ” компараторов. Обратите внимание, что для повышения точности работы вся схема работает только по постоянному току.
Для получения максимально комфортной для уха характеристики регулировки громкости средний вывод цифрового сопротивления шунтируется резистором R8. В результате получаем нормализованную характеристику передачи сигнала, изображённую на рисунке ниже.
Иллюстрация работы схемы уменьшения импульсных помех
Давайте для начала посмотрим что происходит при переключении уровня сопротивления в отключенной схемой подавления импульсных помех.
Вот так выглядит переходной процесс в момент включения звука, который произошёл во время, помеченное нулём.
Для случая переключения звука с одного значения на другое всё может выглядеть ещё хуже.
На следующей картинке изображён результат работы нашей помехогасящей схемы при переходе от большей громкости к меньшей.
Характеристики регулятора
Теперь давайте посмотрим на другие характеристики, которых удалось достичь в нашем регуляторе.
Как справедливо указал уважаемый Alex013 в комментариях к моей предыдущей статье качество звука достаточно сильно зависит от уровня нечётных гармоник сигнала в усилительном тракте. Для того чтобы показать как на них влияет наш цифровой регулятор давайте рассмотрим результат FFT преобразований сигнала частотой 1 КГц проходящего через схему при “движке потенциометра” установленным в крайнее вернее положение — т. е. коэффициент передачи равен единице.
На мой взгляд характеристики весьма достойные, уровень третьей гармоники ушёл ниже-100 дб, пятой вообще не видно невооружённым глазом. Интересно что скажут наши эксперты по звуку.
Следующий график я привожу специально для хаброюзера barabanus извиняюсь за выражение проевшего мне мозг в комментариях к прошлой статье. Надеюсь теперь мы согласитесь со мной, уважаемый, что сопротивление не только 10, но даже 20 килоомного резистора не изменяется на величины порядка десяти процентов на частотах от нуля до 20 КГц при любом выставленном сопротивлении! Фаза сигнала меняется, но на мой взгляд весьма незначительно.
На частоте 1 КГц наша схема обеспечивает общий уровень искажения сигнала на уровне -93 дБ. Зависимость собственного уровня шумов схемы и нелинейных искажений от частоты сигнала при коэффициенте передачи усилителя равном единице изображена на графике ниже.
Вариант схемы для любителей компромиссов.
На этом закончим исследование нашей схемы, а в качестве бонуса предлагаю её упрощённый вариант, с несколько худшими характеристиками, зато с более доступной элементной базой.
А вот осциллограмма процесса переключения уровня громкости на весьма высокой частоте. Как видите без нелинейных искажений в момент переключения не обошлось, но никаких режущих ухо выбросов нет и в помине!
Спасибо дочитавшим до конца. Попробую испытать Ваше терпение чуть дольше. Поскольку я не являюсь специалистом в области «чистого прозрачного звука» и мне трудно оценить качество описанного дивайса, прошу высказать своё мнение в виде ответа на вопрос или в комментариях.
Ссылка на предыдущую статью серии: «Когда не помогает ЦАП. Цифровые потенциометры в деталях. Часть первая»
В статье использован фрагмент фотографии лампового усилителя пользователя eta4ever.
Как добавить выводы тонкомпенсации к переменному резистору?
Для добавления выводов тонкомпенсации, потенциометр нужно разобрать и к уже имеющимся отверстиям приклепать дополнительные выводы. Лепестки для этих выводов можно позаимствовать у неисправного потенциометра.
Но, операция эта требует применения специальной оснастки, готовых заклёпок и наличие опыта. Дело в том, что корпуса и резистивные элементы потенциометров довольно хрупки. Поэтому, для крепления дополнительных выводов я рекомендую использовать не заклёпки, а винты М1,6 или М1,4.
Чтобы шляпки винтов не цепляли за коллектор, их нужно укоротить до 0,5мм.
Гайки можно застопорить лаком или клеем.
Вернуться наверх к «Оглавлению»
Как почистить переменный резистор?
Существует устойчивое заблуждение, в котором источником шуршания, треска и обрывов потенциометра является нарушение контакта между бегунком и резистивным элементом.
Спешу доложить, что во многих случаях, нарушение контакта происходит между токосъёмником и металлической дорожкой коллектора. Особенно часто это случается, когда при сборке потенциометра на дорожку коллектора не была нанесена защитная смазка, а материал дорожки или её покрытия подвержен окислению. На картинке коллектор до и после чистки.
Поэтому, кроме чистки резистивного элемента, следует удалить следы окисления с дорожки коллектора и контактной части токосъёмника с помощью ластика.
После этого дорожки коллектора и резистивного элемента смазываются техническим вазелином ЦИАТИМ или ему подобным, и потенциометр собирается в порядке, обратном разборке.
Но, некоторые типы потенциометров, такие как СП3-4, полностью разобрать нельзя. В таких случаях, поступаем следующим образом. Снимаем крышку. Если токосъёмник смазан вазелином, промываем потенциометр в бензине и просушиваем.
Вырезаем из наждачной бумаги «Нулёвки» (подробнее о том, что такое «Нулёвка» >>>) полоску шириной около 5мм. Просовываем её между дорожкой коллектора и одним из токосъёмников, так чтобы абразивная сторона была обращена в сторону коллектора. Вращаем вал потенциометра так, чтобы наждачная бумага оставалась неподвижной. Затем повторяем процедуру, вставив наждачную бумагу между коллектором и вторым токосъёмником. Продуваем или промываем потенциометр.
Смазываем дорожку коллектора и резистивного элемента техническим вазелином с помощью деревянной лопатки, которую можно изготовить из спички.
В видеоролике показан процесс разборки, чистки, смазки и сборки разных типов потенциометров, применяемых в бытовой радиоаппаратуре.
Вернуться наверх к «Оглавлению»
Апгрейд гитары: потенциометры
21 июля 2012 | Максим Иванов
Привет! Тема сегодняшней статьи — гитарные потенциометры. Для тех из вас, кто не знаком с этим словом, это такие штучки под крышками крутилок, которые управляют громкостью и тоном. Верьте или нет, но эти ребята влияют на ваш звук, причём очень основательно. Сопротивление, плавность хода и его глубина, общее качество изготовления — всё это сказывается на звучании вашей гитары. Давайте разберёмся, почему так происходит.
Как потенциометры работают в вашей гитаре.
Сам по себе потенциометр — это резистор с переменным значением сопротивления от 0 до n Ом, где n – значение сопротивления потенциометра. Так что, если у вас потенциометр на 500 кОм,он соответственно может работать в любом значении от 0 до 500 000 Ом. Этот переменный резистор подключается между выходом вашей гитары и землёй. Когда вы играете с ручкой громкости на максимуме, сигнал полностью идёт на выход гитары, если ручка громкости убрана в ноль, сигнал полностью уходит в землю. Если где-то между 0 и 10 — в землю идёт только часть сигнала. Ручка тона работает по схожему принципу, только между землёй и потенциометром ставится конденсатор, который пускает высокие частоты только в землю. Также ручка тона не подключается напрямую между звукоснимателем и выходом из гитары, это, скорее, часть схемы с ручкой громкости.
Вот самые частые вопросы, которые нам задают: Как влияет на тон величина сопротивления потенциометра? Зачем вообще выпускают разные потенциометры с разным сопротивлением? Какой потенциометр мне использовать в моей гитаре?
Постараюсь объяснить. Когда ручка громкости повёрнута на максимум, сопротивление между звукоснимателем и выходом из гитары равно 0 Ом. Но на самом деле, потенциометр из схемы никуда не исчезает и в этот момент он тоже работает. Просто в этом случае он не пускает в землю определенные частоты. Своего рода низкочастотный фильтр, похожий на ручку тона, только для сверх-высоких частот. Чем больше сопротивление потенциометра, тем больше сопротивление между звукоснимателем и землёй, и тем меньше на тон влияет этот фильтр. Потенциометры на 500 кОм звучат ярче, чем на 250 кОм.
Компания CTS а также некоторые другие производители выпускают так называемые потенциометры «без нагрузки». Они работают таким образом, что когда ручка громкости повёрнута на максимум, потенциометр выключается из схемы, таким образом сигнал от датчика идёт напрямую на выход гитары.
Теперь становится понятным, почему большинство хамбакеров работают в паре с 500 кОм потенциометрами, а сингловые датчики — с 250 кОм. Обычно хамбакеры звучат не так ярко как синглы и чем больше высоких попадёт на выход из гитары, тем лучше. Это вовсе не означает, что это единственная схема, просто так повелось при производстве гитар и это уже давно стало стандартом. Одна вещь, которая может показаться странной — ручки громкости в старых телекастерах, там используются резисторы на 1 МОм. Так между землёй и и звукоснимателем почти нет сопротивления, и почти все частоты попадают на выход. В телекастерах из-за этого очень яркий звук, который не все любят, но есть одна интересная фишка. Если ручку громкости немного прибрать, гитара звучит так, как ее никакой ручкой тона не настроишь. Попробуйте!
Ну вот, возникла еще одна проблема. Когда вы прибираете громкость, высокие частоты немного срезаются и сигнал в целом становится темнее . С одной стороны это круто — вы получаете звук, который нельзя было бы получить в других ситуациях просто с ручкой тона. Эту особенность ценят любители винтажного звука и гитар, но большинство современных гитаристов хотят, чтобы звук был максимально честным и прозрачным, независимо от того, в каком положении находится ручка громкости. Этот вопрос можно решить довольно просто. Берется конденсатор и/или резистор, подключенные параллельно ко входу и выходу потенциометра. Самый популярный комплект — это 0.001µf конденсатор и 150кОм резистор , подключенные параллельно. Для разных звукоснимателей бывают разные сочетания резисторов и конденсаторов. Также существует много мнений по поводу того, что лучше звучит. Так что есть смысл использовать гугл, если вдруг вы захотите полезть в такие дебри гитарного звука.
Типы потенциометров
Итак, с уровнем сопротивления разобрались. Вообще существует много разновидностей потенциометров, но нас гитаристов интересуют только две: линейные и логарифмические. Эти два работают по-разному, когда вы крутите ручку громкости. Линейный потенциометр, как вы уже догадались, изменяет громкость линейно. Если бы нужно было нарисовать график увеличения громкости в зависимости от сопротивления потенциометра, это была бы прямая линия под углом 45 градусов к осям, или y=x.
Логарифмический потенциометр увеличивает громкость более быстро, самые большие изменения происходят где-то между значениями 9 и 10 потенциометра, где 10 — максимум. Убирая громкость дальше, падение уровня громкости все менее заметно. Природа человеческого слуха такова, что логарифмические потенциометры звучат как линейные. Если вы часто пользуетесь ручкой громкости, управляя динамикой звука, вам нужен логарифмический потенциометр. С линейным потенциометром для получения того же результата придётся довольно сильно крутить ручку громкости, требуется больший ход. То же самое в случае с потенциометрами тона. Логарифмические звучат более естественно и их нужно меньше крутить. Некоторые спорят с этим относительно ручки тона, но в целом, по крайней мере, начёт ручки громкости мнения сходятся. Я рекомендую использовать логарифмические потенциометры в гитаре, хотя и те и другие будут работать как надо и ничего вам не испортят.
1. Alpha
Давайте взглянем на бренды. Для начала посмотрите какие потенциометры стоят в вашей гитаре, если они маленькие — их надо менять. Полноразмерные потенциометры звучат лучше, более плавно управляются и служат дольше. Мелкие обычно используют, чтобы сэкономить на производстве. Разницу вы сразу почувствуете, если поставите что-то вроде DiMarzio, Alpha или CTS. Если места в гитаре мало, попробуйте мини-потенциометры CTS, они работают довольно хорошо.
2. CTS
Большинство серийных гитар нижнего ценового диапазона комплектуются дерьмовыми потенциометрами. Там идёт экономия на каждой мелочи, резисторы имеют разброс по сопротивлению в +/-20%, работают они не всегда плавно. Если у вас стоит 500 кОм потенциометр, на деле это может быть 480 или даже 448. Так что, если вы видите в вашей гитаре какой-то noname китайский — меняйте без разговоров. И конденсаторы тоже меняйте. Звук станет лучше. Про звукосниматели вы и сами знаете.
Потенциометры CTS используются в гитарах Fender, а Alpha обычно используются в гитарном оборудовании. А вот DiMarzio проще всего купить в России. Цены вполне адекватные, потенциометры надежные и работают как надо.
3. DiMarzio
В последние годы появились производители гитарных потенциометров типа Alessandro и Bourns, это категория «бутик», там более крутой контроль качества и отбор по жёстким параметрам (+/- 5%). Они как правило выпускаются в закрытых корпусах, которые предотвращают попадание пыли и грязи, тем самым избавляя вас от хруста в звуке, разрабатываются они с учетом особенностей человеческого слуха и звучат максимально плавно и естественно.
4. Alessandro
В целом звук — штука субъективная. Если меня спросят, есть ли разница между потенциометром за 50 долларов и за 10, я скажу «да». Но далеко не все это могут услышать и почувствовать, не говоря уже о том, чтобы за это заплатить. Так что если вы не сильно заморачиваетесь тюнингом вашей гитары, ставьте что-то стандартное. Лично я пользуюсь CTS для громкости и DiMarzio для тона.
5. Bourns
Поменять потенциометр — это порой может быть самый простой способ улучшить звук вашей гитары. Можно поставить push/pull переключатель, который будет отсекать катушки или переключаться между последовательным и параллельным вариантом соединения датчиков, есть также концентрические потенциометры, которые позволяют смешивать звучание двух звукоснимателей, а также круглые переключатели позиций датчиков — как в гитарах PRS. Потенциометр вы можете заменить буквально за пару минут и все что вам нужно это паяльник. Стоят они недорого, попробуйте новые и сравните со старым. Как мы всегда советуем — доверяйте только своим ушам. Кто знает, вдруг ваша гитара зазвучит так, как до сих пор не звучала. Стоит того, не правда ли?
Переменный резистор подключение
Потенциометр Ардуино переменный резистор служит для регулировки мощности или напряжения в электро цепи. Рассмотрим, как подключить потенциометр к Arduino. Потенциометр Ардуино переменный резистор служит для регулировки или настройки различных параметров в электрической цепи — мощности, напряжения, громкости звука и т. Рассмотрим, как подключить переменный резистор к Ардуино правильно, и представим несколько примеров программ для регулировки яркости светодиода и угла поворота сервомотора подключенных к микроконтроллеру Arduino.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Урок 9. ПЕРЕМЕННЫЙ РЕЗИСТОР
Подключение потенциометра к Ардуино
Потенциометры, известные также как делители напряжения, представляют собой тип электрических компонентов, которые называются переменный резистор. Как правило, они функционируют в сочетании с ручкой; пользователь поворачивает ручку, и это вращательное движение преобразуется в изменение сопротивления электрической цепи.
Это изменение сопротивления затем используется для регулировки каких-либо параметров электрического сигнала, например, громкости звука. Потенциометры используются во всех видах бытовой электроники, а также в более крупном механическом и электрическом оборудовании. К счастью, если у вас есть опыт работы с электрическими компонентами, научиться подключать потенциометр довольно просто. При создании этой статьи над ее редактированием и улучшением работали авторы-волонтеры.
Категории: Компьютеры и электроника. Как подключить потенциометр Информация об авторе. Найдите 3 клеммы потенциометра. Разместите потенциометр таким образом, чтобы регулировочная ручка смотрела вверх, а 3 клеммы были обращены к вам. Если потенциометр находится в таком положении, то клеммы слева направо можно условно пронумеровать как 1, 2 и 3. Запишите эту нумерацию на них, так как при изменении положения потенциометра в процессе дальнейшей работы вы можете их легко перепутать.
Заземлите первую клемму потенциометра. При использовании в качестве регулятора громкости звука на сегодняшний день это наиболее распространенное применение клемма 1 обеспечивает заземление.
Чтобы это сделать, вам нужно припаять один конец провода к клемме, а другой конец к корпусу или раме электрической компоненты или устройства. Начните с измерения длины провода, необходимого для соединения клеммы с корпусом в удобном месте.
Используйте ножницы, чтобы отрезать провод нужной длины. Используйте паяльник, чтобы припаять первый конец провода к клемме 1. Припаяйте другой конец к корпусу компоненты. Таким образом вы заземлите потенциометр, тем самым обеспечивая нулевое напряжение в то время, когда регулировочная ручка находится в минимальном положении.
Подключите вторую клемму к выходу схемы. Клемма 2 — это вход потенциометра, то есть выходная линия схемы должна быть подключена к этой клемме. Например, на электрогитаре это должен быть провод, идущий от датчика. В усилителе это должен быть провод, идущий с предусилителя.
Припаяйте провод к клемме в месте соединения, как было указано выше. Подключите третью клемму ко входу схемы. Клемма 3 — это выход потенциометра, то есть она должна быть подключена ко входу схемы. На электрогитаре это означает подключение клеммы 3 к выходному гнезду. В усилителе это означает подключение клеммы 3 к клеммам акустических систем.
Аккуратно припаяйте провод к клемме. Протестируйте потенциометр, чтобы убедиться, что вы правильно его подключили. Если вы подключили потенциометр, вы можете проверить его с помощью вольтметра.
Соедините провода вольтметра с входной и выходной клеммами потенциометра и повращайте регулировочную ручку. При повороте регулировочной ручки показания вольтметра должны меняться. Разместите потенциометр внутри электрической компоненты устройства. Если потенциометр подключен и проверен, вы можете разместить его так, как вам будет удобно. Закройте электрическую компоненту крышкой и в случае необходимости поместите ручку на рабочий регулировочный вал потенциометра.
Советы Приведенные инструкции описывают процесс подключения потенциометра для регулировки мощности, что является наиболее распространенным его применением. С помощью потенциометра можно выполнять и другие задачи, что потребует различных схем подключения. Для других целей, использующих только 2 провода, например для электромоторчиков, вы можете собрать самодельный диммер, подключив один провод к выходной, а другой — к входной части.
Предупреждения Обязательно отключайте все электронные компоненты, прежде чем производить с ними какие-то работы. Дополнительные статьи. Информация о статье wikiHow работает по принципу вики, а это значит, что многие наши статьи написаны несколькими авторами. Была ли эта статья полезной?
Да Нет. Can you please put wikiHow on the whitelist for your ad blocker? Learn how. Куки помогают сделать WikiHow лучше. Продолжая использовать наш сайт, вы соглашаетесь с нашими куки правилами. Наугад Написать статью.
Переменный резистор потенциометр
Поиск новых сообщений в разделах Все новые сообщения Компьютерный форум Электроника и самоделки Софт и программы Общетематический. Сопротивление переменного резистора. Сообщение от hpmacho. В общем из целовго сами динамики, трансформаторы вроде прозваниется, как первичная так и вторичная обмотка.
Распиновка резистора переменного. Переменный резистор: принцип действия. Как подключить переменный резистор?.
Как подключить переменный резистор. Схема подключения резистора переменного
Светодиод имеет очень небольшое внутреннее сопротивление, если его подключить напрямую к блоку питания, то сила тока будет достаточной высокой, чтобы он сгорел. Медные или золотые нити, которыми кристалл подключается к внешним выводам, могут выдерживать небольшие скачки, но при сильном превышении перегорают и питание прекращает поступать на кристалл. Онлайн расчёт резистора для светодиода производится на основе его номинальной рабочей силы тока. Предварительно составьте схему подключения, чтобы избежать ошибок в расчётах. Как правило окажется, что резисторы с таким номиналом не выпускаются, и вам будет показан ближайший стандартный номинал. Если не удаётся сделать точный подбор сопротивления, то используйте больший номинал. Подходящий номинал можно сделать подключая сопротивление параллельно или последовательно.Primary Menu
By Анна12 , February 8, in Начинающим. Что мне бы хотелось узнать: 1.
Резистор. Резисторы переменного сопротивления
Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Не взлетает квадрокоптер 1 ставка. Перестал работать Mi band 4 1 ставка. Роботы уничтожат ваши рабочие места?
Правильно подключить переменный резистор. Распиновка резистора переменного
Переменный резистор, или потенциомер, представляет из себя резистор с двумя выводами, выполненный в виде пластины, с третьим подвижным контактом. При вращении ручки переменного резистора подвижный контакт перемещается вдоль пластины и сопротивление между подвижным контактом и выводами резистора изменяется. При этом в крайних положениях ручки подвижный контакт практчиески замыкается с одним из выводов резистора. В большинстве случаев переменный резистор используется в качестве регулировочного делителя напряжения, где на выводы резистора подается напряжение сигнала, а подвижный контакт выступает средним выводом делителя. При вращении ручки переменного резистора напряжение сигнала на среднем выводе будет уменьшаться от его максимального значения вплоть до нуля. Таким образом переменные резисторы используются для регулировки уровня звука, уровня напряжения и так далее. Применительно к Arduino переменный резистор удобно использовать в качестве ручки управления для регулировки или настройки чего либо. Поворот ручки позволяет ввести в контроллер плавно меняющееся значение.
Подключение переменного резистора | all-audio.pro Подключение переменного резистора или как подключить переменный резистор. Многие люди не.
Эта статья отчасти связана с проектом парктроника в гараж, где я планирую с помощью ультразвукового дальномера определять расстояние от автомобиля до стен и створок ворот. Поскольку устройство изначально собирается и программируется дома, за компьютерным столом, а не в гараже, то после изготовления будет процедура монтажа готового девайса и придется производить небольшие подстройки датчиков. Для таких корректировок удобно использовать подстроечный резистор, а как его подключать и считывать значения, описано в статье.
На рисунке переменный резистор. Первоначально нужно знать из чего состоит тот или ной прибор. Это существенно упростит работу с ним. Каждый, кто знаком с электричеством знает, что во всех схемах обязательно используется резистор. Это специальный электрический элемент схемы, который используется для регулировки и контроля за различными техническими показателями сети.
Многие начинающие радиолюбители и экспериментаторы, собрав простой самодельный усилитель или же подключая одно аудио-устройство к другому, задаются вопросом: Как сделать чтобы можно было регулировать уровень сигнала громкость , как подключить регулятор громкости?
Подключение переменного резистора или как подключить переменный резистор. Многие люди не знают, как подключить переменный резистор. И так начнем все очень просто. Переменный резистор изображен на рисунке 1. С данного вывода и снимается сопротивление, регулируемое относительно двух других выводов переменного резистора рисунок 2. При выборе переменного резистора необходимо выбирать его сопротивление как минимум на несколько кОм и до нескольких сотен кОм в зависимости от напряжения источника питания. Обычно для различных схем автоматики, частотных преобразователей применяют переменный резистор с сопротивлением порядка 10кОм или около этого, так как ток, как правило, составляет лишь несколько миллиампер, то мощность переменного резистор можно брать любую.
Подключение переменного резистора или как подключить переменный резистор. Многие люди не знают, как подключить переменный резистор. И так начнем все очень просто. Переменный резистор изображен на рисунке 1.
Potentiometer Feedback from a Linear Actuator
Потенциометры
Потенциометры, которые представляют собой переменные резисторы, используются в линейных приводах для обеспечения обратной связи по положению на основе изменения их сопротивления. Линейные приводы, использующие потенциометры для обратной связи, такие как наши Линейный привод со стержнем обратной связи, будет состоять из 3 дополнительных проводов, как показано ниже, провод 1 для входного напряжения, провод 2 переменная резистор, а провод 3 — на массу. Вы можете прочитать выходной сигнал потенциометров, измерив напряжение между проводом 2, выходом и землей, что обеспечит индикацию абсолютного положения линейного привода. Чтобы воспользоваться этой обратной связью, вам понадобится какой-нибудь микроконтроллер, например Ардуино, чтобы считывать это позиционное значение при перемещении привода.
Позиционная обратная связь от потенциометра
Поскольку переменный резистор потенциометра изменяется при перемещении линейного привода, разница напряжений между проводом 2 и землей будет изменяться. Благодаря этому обратная связь может быть легко обработана в программном обеспечении контроллера, такого как Arduino, поскольку вы можете просто сравнить выходное напряжение провода 2 с землей. 10 или 1024 различных значения в диапазоне от 0 до 1023. Не все микроконтроллеры являются 10-битными АЦП, некоторые — 8-битными или 16-битными, и чем больше количество битов, тем выше разрешение АЦП. После того, как вы преобразовали аналоговый сигнал в цифровое значение, чтобы определить значение положения с точки зрения длины хода, например, в дюймах, вам нужно будет найти точный аналоговый диапазон вашего конкретного линейного привода, поскольку он может не находиться в диапазоне от 0 до 1023. Это из-за того, что коробка передач внутри привода не позволяет потенциометру полностью вращаться до его предела, и это означает, что вам придется определять этот диапазон вручную. Для приведенного ниже примера кодирования Линейный привод со стержнем обратной связи с длиной хода 4 дюйма имело аналоговое значение 44 при 0 ”и аналоговое значение 951 при 4”. Используя эти значения, вы можете использовать отношения для определения значения длины хода, как показано ниже:
Это можно упростить до «Длина хода» = 0,00441 * (аналоговое значение — 44), как в примере кодирования ниже. Другой важный момент — это то, как часто вы читаете это аналоговое значение в коде вашего микроконтроллера. В приведенном ниже примере кода Arduino считывает потенциометр и обновляет значение положения, пока привод находится в движении. Но вы также можете использовать внутренние таймеры для обновления значения позиции в течение заданного интервала времени или вы можете просто поместить функцию чтения потенциометра внутри основного цикла кода и постоянно обновлять значение позиции. Хотя последнее не рекомендуется, если вы планируете использовать свой контроллер для выполнения нескольких отдельных функций.
https://gist.github.com/OMikeGray/4dec9e075a8fe41efaea001fa1e98d70
Работа с электрическим шумом
Одним из недостатков обратной связи от потенциометра является то, что на нее могут влиять электрические помехи, что может сделать ваше позиционное значение нестабильным. Один из способов преодолеть это — использовать цифровой фильтр для удаления электрических помех и достижения стабильных результатов. Существует несколько различных типов фильтров, которые можно использовать, от экспоненциальных фильтров до высокочастотных и полосовых фильтров, каждый из которых имеет свои преимущества, но для многих приложений с линейными исполнительными механизмами будет работать простое использование скользящего среднего значения положения. Скользящее среднее — это просто среднее значение последних X измерений для сглаживания входного сигнала. Точное количество измерений, которое вы хотите усреднить, будет зависеть от вашего приложения, и вам, возможно, придется поэкспериментировать с этим числом, чтобы определить, что работает лучше всего. Следует помнить о нескольких вещах: если у вас слишком мало измерений в среднем, ваш сигнал все равно будет зашумленным, но если у вас слишком много измерений, ваши результаты будут слишком сильно отставать от фактического положения привода, чтобы их можно было использовать. Поиск баланса между слишком малым и слишком большим количеством измерений сделает ваш фильтр эффективным. Ниже приведен график, показывающий влияние фильтра скользящего среднего по сравнению с фактическим входным сигналом.
Код, используемый для реализации скользящего среднего, показан ниже, он использует среднее значение 3 измерений для сглаживания входного сигнала. Было выбрано три измерения, поскольку в фактическом входном сигнале не было большого шума, поэтому для сглаживания значения потребовалось всего несколько измерений. Если бы во входном сигнале было больше шума, потребовалось бы большее количество измерений. В ситуациях, когда имеется много индуктивных компонентов (например, двигателей), электрические помехи будут гораздо более серьезной проблемой.
https://gist.github.com/OMikeGray/b13f156c080a100a89e5bbd541d0565e
Использование обратной связи для автоматизации
Самое замечательное во внедрении обратной связи в ваш дизайн заключается в том, что она позволяет вам создать самоавтоматизированную систему, которая знает, где быть для данного ввода. Чтобы использовать обратную связь потенциометра в автоматизированной системе, вы можете просто сравнить желаемую увеличенную длину линейного привода с фактическим положением, заданным потенциометром. Затем вам просто нужно сказать вашему приводу, чтобы он выдвигался или втягивался соответственно. Хотя использование обратной связи потенциометра в автоматизированной системе имеет несколько проблем, которые вам, возможно, придется решить. Один из них — это проблема электрических шумов, о которой говорилось выше, а другая — возможность добиться повторяемых результатов. Поскольку потенциометры обычно не так чувствительны к меньшим перемещениям линейного привода, по сравнению с другими вариантами обратной связи, это затрудняет достижение точных воспроизводимых результатов. На практике это означает, что у вас будет предел погрешности вокруг желаемого положения, которое может быть приемлемым для вашего конкретного приложения. Если вам не требуется очень точное позиционирование или вы заменяете ручной переключатель на микроконтроллер для автоматизации вашей системы, позиционная обратная связь от потенциометра будет достаточно точной для вас. Если вам действительно нужно точное позиционирование линейного привода, возможно, вам потребуется другие варианты обратной связи для вашего линейного привода или добавьте дополнительные компоненты для получения более надежных результатов. Эти компоненты включают датчики или внешние концевые выключатели что может дать вам лучший индикатор абсолютного положения.
Невозможность достичь воспроизводимых результатов также является проблемой при управлении несколькими линейными приводами. Поскольку на выходной сигнал потенциометра легко влияют электрические помехи, включая электрические помехи от других исполнительных механизмов, и он зависит от входного напряжения потенциометра, обеспечение одновременного движения нескольких линейных исполнительных механизмов может быть сложной задачей. Использование цифровых фильтров, обеспечение стабильного входного напряжения на потенциометре и наличие выходных сигнальных проводов, идущих от других индуктивных компонентов, помогут обеспечить более воспроизводимые результаты. Хотя, если вы действительно хотите запускать несколько приводов одновременно, возможно, лучше проверить другие варианты обратной связи для прямоходных приводов.
класс по робототехнике «Управление сервоприводом через потенциометр»
Всем привет! В этой статье мы научим вас управлять сервоприводом SG90 через Потенциометр!
Краткая справка:
Сервопривод — электромеханический мотор, который имеет выходной вал, способный вращаться вокруг своей оси. Мы в своих проектах используем сервоприводы SG90, в роборуке, например, таких аж 4 штуки! Такое сервопривод имеет пластиковый редуктор, из-за чего при большом усилии шестеренки могут сломаться, поэтому лучше не проворачивайте выходной вал мотора вручную, а используйте для этого команды с микроконтроллера:)
Потенциометр — (он же реостат) — резистор с переменным сопротивлением. Вращая ручку потенциометра, можно менять размер проводящего участка, таким образом меняя сопротивление элемента. Собственно, принцип сегодняшнего мастер-класса будет основан на считывании положения ручки потенциометра и в перевод полученного значения в угол Сервомотора.
Для работы нам понадобятся:
— макетная плата
— плата Arduino Nano
— 6 проводов «Папа-Папа»
— Потенциометр на 100 кОм
— Сервопривод SG90
Для начала, соберем схему подключения Сервопривода к плате Arduino Nano. Крайние контакты потенциометра необходимо подключить на контакты 5V и GND на плате (какой из крайних куда не принципиально). Центральный контакт, который как раз подключен к вращающейся ручке потенциометра, подключаем на любой из аналоговых пинов Arduino, мы подключили на пин A0. Схема подключения выглядит так:
В реальной жизни, выглядит так:
Отлично! Теперь нам необходимо написать программу для считывания показаний потенциометра через аналоговый пин A0. Для этого делаем бесконечный цикл считывания показаний с A0 с задержкой 0,1с (задержку можно менять, для более плавного управления), готовый скетч можно скачать по ссылке.
Теперь в мониторе порта (фиолетовая кнопка в правом верхнем углу) мы можем наблюдать считываемые значения.10) = 1024 значения, соответственно, при вращениии ручки потенциометра от одного крайнего положения к другому мы будем видеть значения от 0 до 1023.
Теперь, когда мы умеем извлекать данные с потенциометра, давайте научимся переводить их в углы для сервомотора. Для этого подключим к нашей схеме Сервомотор.
Фото схемы:
Для управление сервой, необходимо написать код, который будет переводить показания от потенциометра (0 — 1023) в углы Сервомотора (0 — 90 градусов).
Для этого вводим переменную «Коэффициент», равную отношению «Максимального значения потенциометра» к «Максимальному углу сервомотора». В цикл добавляем команду управление сервомотором, угол определяем как считанное значение потенциометра скорректированное (поделенное) на «Коэффициент». Готовый скетч можно скачать по ссылке.
Готово! Теперь при вращении ручки потенциометра, мы вращаем выходной вал Сервомотора! Для того, чтобы наглядно показать практическую пользу от мастер-класса, мы решили подключить к схеме сервопривод, отвечающий за клешню нашей Роборуки. Вот как это выглядит:
Если вы хотите повторить всё проделанное самостоятельно — все необходимые компоненты есть в нашем курсе «Легкий Старт»
Если хотите попробовать немного попрограммировать RobotON Studio — регистрируйтесь на бесплатное занятие:)
ESE205 Вики
Добро пожаловать на вики-страницу ESE205!
Введение в инженерное проектирование [1] — это курс, на котором группы из двух или трех студентов творчески решают одну задачу в течение семестра, используя инструменты из области электротехники и системной инженерии. Каждая группа выбирает свой график и работает вместе с ассистентом преподавателя.
Это веб-страница, на которой мы делимся нашими проектами и результатами. Начни создавать!
Новости
- 19 апреля: Демонстрация и постерная сессия.
- 14 января: Первый класс
- 14 января: Предварительный осмотр
Общая информация
| Среда, 23 января, до 15:00 | Элементарная идея проекта Требуется учетная запись Wiki. |
| Пятница, 25 января до 20:00 | Определения групп и вики-страница проекта |
| Пятница, 1 февраля | Учебники для различных групп Черновик предложения на Wiki к 15:00 |
| Среда, 13 февраля | Предложение завершено на Wiki к 18:00 |
| Пятница, 15 и 22 февраля: | 15-й: Busybear, Приготовитель коктейлей, Арфа, Сватовство, Smarter Blind 22-й: Headband Helper, Hoverbear, Nest, Smarter Door |
| Пятница, 1, 8, 29 марта | НЕТ ЗАНЯТИЙ В 15:00, но продолжайте еженедельные собрания Промежуточная самооценка, принесите на групповое собрание 4 марта |
| Пятница, 5 апреля | Раздел проекта «Дизайн и решения» финального проекта на вики КЛАСС: Подготовка плакатов и демонстраций. |
| Пятница, 19 апреля | Черновик плаката доступен для ассистента и инструктора |
| Пятница, апрель | Демонстрация и постерная сессия — ДАТА ИЗМЕНЕНА |
| Понедельник, 29 апреля, полдень | Окончательная версия вики (включая все записи в журнале, окончательный отчет, руководство) |
| Среда, 1 мая | Вики заблокирована, требуется возмещение, требуется окончательная самооценка |
| Пятница, 3 мая | Финальная проверка от ТА |
- Лаборатория : Урбауэр Холл 015.Поднимитесь по северной лестнице Урбауэра в подвал и поверните направо. Затем идите налево. Принесите свою ключ-карту WUSTL для доступа.
Каталожные номера
Настройка потенциометра с помощью микроконтроллера
Как вы знаете, потенциометр — это устройство для измерения напряжения: низких. Он использует простую ручку для обеспечения переменного сопротивления. Точно так же это то, что мы затем считываем как аналоговое входное значение при подключении к микроконтроллеру. В данном случае мы работаем с платой Arduino.Впоследствии вы узнаете, как настроить цифровой потенциометр и как подключить его к Arduino. Хотя существуют и другие серии цифровых потенциометров MCP41xxx. Однако в этом руководстве мы будем использовать потенциометр MCP41010 для создания схемы MCP41010 Arduino.
1. Что такое потенциометр в Arduino?
Также называемый потенциометром или потенциометром, это уникальный резистор с тремя переменными клеммами. Они состоят из одного скользящего и двух терминалов с фиксированной точкой.С помощью микроконтроллера вы настраиваете эти клеммы на изменение падения напряжения. Как правило, вы управляете потоком электрического тока в цепи путем изменения сопротивления. Короче говоря, это еще один управляемый делитель напряжения.
(Цифровой потенциометр, подключенный к Arduino на макетной плате)
Источник: https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Arduino_Digital_Potentiometer.jpg
Выше мы видим, как подключить потенциометр к плате Arduino.На практике потенциометры обеспечивают легкий способ управления переменными. Вам нужно написать несколько кодов, которые используют значения потенциометра для управления светодиодом на нашей плате Arduino. Результатом является возможность управления скоростью мерцания светодиода с помощью двух потенциометров. Таким образом, вы определяете состояние потенциометров, подключая их к Arduino и цепи.
2. MCP41010 Введение
MCP41010 — это цифровой потенциометр небольшого размера, как микрочип.Его значение сопротивления рассчитано на максимальное значение 10 кОм, а его минимальное значение составляет 100 Ом. Потенциометр MCP41010 имеет один канал и 256 позиций.
MCP41010 Описание контакта
Далее вы должны определить, что означает каждая булавка на горшке. В большинстве случаев этот цифровой потенциометр обычно поставляется в корпусе SOIC или PDIP, состоящем не менее чем из 8 контактов.
(Описание различных контактов на микросхеме MCP41010.)
Источник: https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:A-digital-potentiometer-circuit-with-a-mcp41100.png
- Клемма 1 — выбор чипа = CS (этот контакт выбора на порту SPI помогает выполнять команды после их загрузки в сдвиговый регистр. Например, он выбирает, когда CS имеет НИЗКИЙ уровень, и отменяет выбор, когда ВЫСОКИЙ).
- Клемма 2 — часы = SCK (следующий контакт порта SPI. Этот контакт, в частности, помогает синхронизировать новые данные в сдвиговом регистре).
- Клемма 3 — последовательный ввод данных = SI.(В частности, этот контакт порта SPI вводит последовательные данные. Вы записываете байты данных и команды с помощью этого контакта в регистр).
- Клеммы источника питания 4/8 = VSS/VCC. Как правило, это где-то между 2,7 Вольт и 5,5 Вольт.
- Клемма 5 потенциометра = PA0.
- Клемма 7 потенциометра = PB0. Потенциометр Wiper = PW0 (эта клемма известна как стеклоочиститель. Она служит для регулировки сопротивления)
Тестирование MCP41010 в Arduino
Аналоговый потенциометр и цифровой ведут себя одинаково; однако режим работы отличается.Например, у нас есть ручное вращение ручки в механическом гончарном станке. С другой стороны, вы управляете током, соединяя цифровой потенциометр с Arduino UNO.
(Изображение Arduino Uno)
Для этого подключение происходит через порт SPI (Serial Peripheral Interface) на микроконтроллере Arduino. Это сделано для того, чтобы он взаимодействовал с MCP41010. Этот SPI работает как шина для последовательной синхронизации данных, что означает, что данные передаются в двух направлениях одновременно.
Для Arduino Uno и других совместимых плат используются специальные контакты SPI. В том числе:
- Контакт D10 — SS (это не относится только к контакту D10. Хотя это цифровой контакт по умолчанию).
- Штифт D11 – MOSI
- Контакт D12 — МИСО
- Пин D13 — SCK
Теперь, чтобы успешно написать программу на цифровом потенциометре, вам необходимо обратиться к техническому описанию. В противном случае ваш первый шаг включает в себя отправку блока памяти команды (байта команды) по адресу байта.Этот командный байт передает инструкции чипу, говоря ему, что делать.
Идя дальше, он отправляет байт данных, который инструктирует чип о значении сопротивления для установки. Оно часто колеблется от нуля до 255 Ом.
Следующей инструкцией является синхронизация команд и байтов данных в 16-битном сдвиговом регистре.
Хотя сначала вы должны установить Cat, он выполняет вашу командную строку, когда вы поднимаете CS. Следующим шагом будет настройка вашего оборудования.
3.Как подключить цифровой потенциометр MCP41010 к Arduino?
Во-первых, для выполнения этой задачи вам потребуется набор аппаратных компонентов и программа. Следовательно, чтобы начать, вот несколько шагов, которые вам нужно предпринять.
(Потенциометр, подключенный через контакты к Arduino)
Источник: https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Arduino_pot_och_transistor.JPG
Шаг 1: Подготовьте необходимые материалы.
Существуют определенные электронные компоненты, необходимые для подключения цифрового потенциометра к Arduino. Они:
- АРДУИНО.3) / 256 + 125
Результатом является выходное значение 13.41кОм.
Шаг 3: Рисование принципиальной схемыТеперь вы готовы разработать архитектуру схемы. Однако вам понадобится подходящая схема для сборки компонентов и выполнения необходимых соединений.
(Схема потенциометра MCP41010, подключенного к Arduino Leonardo)
Источник: Википедия
С помощью схемы, приведенной выше, проектирование потенциометра MCP41010 в соединении Arduino Leonardo становится простым.
Шаг 4: Код Arduino(абстрактное изображение кода процедуры)
Далее вы напишете программу для цифрового электронного микроконтроллера Arduino. Следующий код поможет вам управлять интерфейсом MCP41010 с помощью программного обеспечения Arduino.
St ep 5: Тестирование и простые приложения MCP41010.Наконец, вы закончили кодирование и теперь у вас есть полный контроль над цифровым потенциометром MCP41010. В результате вы видите, что MCP41010 используется в различных электронных приложениях. Например,
- Во-первых, это управление выходным коэффициентом усиления усилителя.
- Другой находится в регуляторе громкости аудиосистемы.
- Наконец, в настройках датчиков, таких как микрофоны, используется MCP41010.
(в некоторых микрофонах используется плата Arduino MCP41010)
В отличие от аналоговой версии, вы применяете цифровые потенциометры ко многим различным электронным компонентам.Например, калибровка системы, регулировка напряжения смещения, настройка фильтра, регулировка громкости звука и регулировка яркости экрана.
СводкаПо сути, теперь мы знаем принцип работы цифрового потенциометра MCP41010 в Arduino IDE. Он включает в себя все, что касается настройки цифрового потенциометра с микропроцессором. В результате ваш потенциометр становится более надежным и точным.
В общем, наши услуги доступны, если вам нужна дополнительная помощь на любом этапе вашего электронного приключения.Не стесняйтесь связаться с нами.
Как работает цифровой потенциометр? Сопряжение с Ардуино | Arrow.com
Потенциометры являются важным компонентом многих аналоговых и цифровых схем. Изменяя уровни напряжения, эти устройства могут передавать пользовательские данные микроконтроллеру через аналого-цифровой преобразователь. Мы также можем использовать их для более непосредственного управления напряжением в аудио или других приложениях или в качестве варианта, известного как реостат, где напрямую изменяется сопротивление току.
Иногда можно эмулировать этот тип функциональности в цифровом мире с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ), когда выход быстро включается и выключается для имитации аналогового сигнала. Однако, чтобы действительно изменить уровни напряжения, нам понадобится другое решение. Для этой цели вы можете реализовать цифровой потенциометр, такой как MCP41XXX/42XXX от Microchip.
Как работает цифровой потенциометр?
Цифровые потенциометры доступны в трех вариантах:
1.10 кОм
2. 50 кОм
3. 100 кОм
Каждый вариант поставляется в корпусах с одним или двумя потенциометрами. Интерфейс SPI определяет уровни сопротивления от 0 до 256, которые мы выражаем в шестнадцатеричном формате от 0x00 до 0xFF. Мы можем рассчитать разрешение в омах, разделив общее сопротивление на 256.
Таким образом, значение 0x80 (128) соответствует половине общего сопротивления устройства — 5 кОм для устройства 10 кОм и т. д.
Как пользоваться цифровым потенциометромВы будете использовать эти потенциометры в режиме реостата, подключив контакт очистителя чипа (PW0) к контакту PA0 или PB0 (в одном корпусе потенциометра, 0 опущен далее в статье).Внутренний резистор изменим по необходимости, увеличив сопротивление между PA и PB как реостат. Мы также можем изменить полярность в этом режиме, не влияя на работу.
Как вы уже, наверное, догадались, эти устройства также могут работать как потенциометры в два быстрых шага:
1. Сначала подключите PA к одному уровню напряжения.
2. Подключите PB к другому уровню напряжения, который во многих случаях может быть заземлен.
Мы можем выразить сопротивление между PW и PA (R WA ) как:
R AB (256-D n )/256 +R W
Мы можем выразить сопротивление между PW и PB (R WB ) как:
(D n )/256 +R Ш
В этом уравнении R w представляет собой сопротивление движка, а D n представляет собой 8-битное значение, переданное в потенциометр от цифрового контроллера.Для получения дополнительной информации и определений, касающихся этих терминов, ознакомьтесь с техническими данными цифрового потенциометра, доступными в Arrow.
Предполагая, что PB подключен к земле, а на очистителе есть напряжение, PW будет равен:
R WB / (R WB + R WA ) x V в
Цифровой потенциометр с ArduinoИзображение: имитация функциональности аналогового потенциометра с помощью микросхемы цифрового потенциометра
Если вы хотите попробовать это устройство, мы рекомендуем соединить его с Arduino.Настройте соединения в соответствии с изображением выше, обращаясь к таблице данных для номеров контактов.
1. Провод от 5 В до В DD (8) и PA (5)
2. Подсоедините заземление к PB (7) и V SS (4)
3. Затем подключите резистор в диапазоне 100 Ом к PW (6), затем к светодиоду
4. Светодиод должен быть заземлен для подключения цепи
5. Контакт 10 Arduino подключается к CS (1) на MCP41XXX
6.Контакт 11 будет подключен к SI (3)
7. Наконец, подключите контакт 13 к SCK (2)
После того, как вы выполнили эти подключения, загрузите скетч LED-Blink на Arduino (другие руководства по Arduino здесь). Этот скетч включает библиотеку SPI для связи с чипом. Как запрограммировано, устройство будет мигать светодиодом, изменяя напряжение с течением времени.
После завершения этого процесса вы можете изменить параметры программы, чтобы увидеть, как это повлияет на работу. Конечно, мы можем расширить этот код по мере необходимости, позволяя управлять аналоговыми устройствами, не прибегая к ШИМ-управлению.Поскольку это устройство SPI, его также можно расширить до нескольких потенциометров. Формат двойного потенциометра MCP42 даже включает вывод SO для последовательного соединения нескольких модулей.
Основы Arduino: чтение напряжения
Первоначально опубликовано 31 марта 2020 г.
Эта статья была переведена на английский язык и первоначально была опубликована для deviceplus.jp.
Содержание
- Введение
- Преобразование аналоговых значений в цифровые значения
- Аналоговый вход с Arduino
- Отрегулируйте напряжение с помощью Volume
- Аналоговый вход с громкостью
- Заключение
- Связанные статьи
При цифровом входе 5В можно считать ВЫСОКИМ, а 0В — НИЗКИМ.Вы можете определить, включен ли переключатель, исходя из того, в каком состоянии он находится. Однако электричество бывает не только 5 В и 0 В, но и различные напряжения. Например, одна батарейка АА на 1,5В, а бытовая розетка на 100В.
Arduino поддерживает аналоговые входы для считывания этих различных напряжений. Аналоговые входы позволяют считывать постепенно изменяющееся состояние электронных компонентов. Например, вы можете использовать громкость для регулировки яркости или громкости или датчик температуры для получения текущей температуры.
Эта статья является последней в серии.Мы объясним аналоговый ввод с помощью громкости.
Преобразование аналоговых значений в цифровые значенияФактическое напряжение — это не точное значение, такое как 1 В или 5 В, а иррациональное число, в котором числовые значения продолжаются до бесконечности после десятичной точки, например 5,01342…В. Эти значения не могут быть напрямую обработаны компьютером. Таким образом, в электронных схемах аналоговые значения преобразуются в цифровые значения с помощью механизма, называемого АЦП, так что это значение может обрабатываться компьютером.Arduino также по умолчанию имеет аналого-цифровой преобразователь, который может считывать аналоговые напряжения и преобразовывать их в цифровые значения.
АЦП делит целевое напряжение на несколько равных частей. Для Arduino Uno напряжения можно считывать в диапазоне 0-5В. Эти значения 0-5В разделены на 1023 равные части. АЦП преобразует показания аналогового напряжения в ближайшее равное значение. Например, если напряжение равно 3 В, ближайшим значением будет «614». Это значение можно отправить в Arduino для использования.
Целочисленные значения до 1023 используются для обработки программы.Однако входное значение не является значением напряжения. Если вы хотите узнать значение напряжения, вы можете рассчитать его следующим образом:
Например, если значение АЦП равно «614», можно получить около 3 В, разделив на 1023 и умножив на 5.
Аналоговый вход с ArduinoС Arduino Uno вы можете использовать шесть контактов для цифрового ввода, от A0 до A5. Подключив сюда электронные компоненты для входа, можно прочитать, какое напряжение приложено.Однако контакты A4 и A5 также используются для цифровой связи, называемой I2C. Обратите внимание, что эти контакты нельзя использовать для аналогового ввода при подключении электронных компонентов, таких как датчики или дисплеи, которые используют цифровую связь I2C.
Регулировка напряжения с помощью Volume«Громкость» — это электронный компонент, который можно использовать для регулировки громкости звука или яркости освещения. Объем содержит клеммы, перемещающиеся по резистивному элементу. Сопротивление можно изменить, перемещая эти клеммы.
Том обычно имеет три терминала. Левая и правая клеммы присоединены к обоим концам резистора. Центральная клемма предназначена для перемещения по резистивному элементу. Если вы переместите центральную клемму вправо, сопротивление между левой и центральной клеммами увеличится. И наоборот, если вы переместите его влево, сопротивление уменьшится.
На рисунке выше элемент сопротивления линейный, но во вращающемся объеме внутренний элемент сопротивления круглый.Хотя формы разные, они в основном работают одинаково.
Аналоговый вход Arduino использует изменение напряжения для входа. Однако, поскольку сопротивление изменяется в объеме, невозможно прочитать изменение громкости, подключив его напрямую к Arduino. Следовательно, изменение сопротивления должно быть преобразовано в изменение напряжения. Подключите источник питания и GND к левой и правой клеммам резистора. Напряжение на центральной клемме изменяется в зависимости от положения клеммы.Предположим, что левая клемма подключена к GND, а правая клемма подключена к источнику питания (5В). Напряжение увеличивается, когда центральный вывод перемещается вправо, и уменьшается, когда вывод перемещается влево. Левый конец равен 0 В, а правый конец — 5 В, поэтому значение можно изменить в диапазоне от 0 до 5 В.
Если этот центральный терминал подключен к аналоговому входному терминалу Arduino, вход можно изменить, перемещая громкость.
Аналоговый вход с громкостьюТеперь попробуем аналоговый ввод с помощью громкости.Подготовьте следующие электронные компоненты.
Блок томовБлок громкости содержит значение сопротивления диапазона, который можно изменить. Хорошо использовать громкость 10 кОм для входа Arduino. Объем будет легче перемещать, если к оси вращения объема будет прикреплена ручка.
Перемычка с зажимом «крокодил»
Полезно для подключения модуля тома. Зажмите клеммы громкости разъемами в форме зажимов. Связанный продукт доступен в виде набора из двух красных и двух черных линий.
Подготовив компоненты, соедините их, как показано на рисунке ниже. Поскольку модуль громкости нельзя подключить к макетной плате, используйте перемычку типа «крокодил», чтобы подключить его напрямую к Arduino. Убедитесь, что металлическая часть зажима типа «крокодил» не касается соседней части зажима.
Напишите следующую программу:
Чтобы проверить состояние, в котором подключен контакт аналогового входа, укажите целевой контакт в «analogRead()» (строка 11).Затем введите напряжение контакта со значением от 0 до 1023. Если вы хотите узнать напряжение, оно рассчитывается и преобразуется в напряжение, как в строке 13.
Запишите программу на Arduino и отобразите серийный монитор.
Заключение
Значение, оцифрованное АЦП, отображается после «Value:», а значение, рассчитанное и преобразованное в напряжение, отображается после «Volt:». Вы можете видеть, что значение изменяется по мере вращения тома.В этой серии мы представили использование, лежащее в основе Arduino.Попробуйте работать с различными электронными компонентами и создавать программы на основе содержания, описанного в этой серии. Большое спасибо, что досмотрели этот полугодовой сериал до конца!
Связанные статьиИзучите оставшуюся часть этой серии, чтобы узнать об основах Arduino:
нот и вольт: MIDI-контроллер Arduino: потенциометры
Возьмите под свой контроль
В этой части серии MIDI для Arduino мы применим знания, полученные в предыдущих главах, и начнем создание MIDI-контроллера.Этот урок посвящен конкретно потенциометрам. Но не бойтесь, мы рассмотрим кнопки в следующем выпуске.Прежде чем начать
Этот учебник будет работать ТОЛЬКО с Arduino UNO. (Пожалуйста, не спрашивайте, будет ли это работать на других моделях Arduino.) Я использую некоторые прямые манипуляции с портами в коде, который в настоящее время специфичен для UNO. Я дам вам знать, если это изменится в будущем.В видео я использую потенциометры ALPS RK09L12D0A1W. Другие типы будут работать, но они могут не вписаться в вашу макетную плату.Вы можете просто припаять к ним несколько проводов, чтобы они заработали. Скользящие регуляторы (фейдеры) также будут работать, если вы в этом заинтересованы.
Если вы планируете сделать постоянную версию этой схемы, подумайте о том, как вы будете монтировать потенциометры и размер ручек, которые вы будете использовать, прежде чем покупать потенциометры.
Купил Ардуино
. Как вы, возможно, слышали, ООО «Ардуино» (компания, создавшая бренд) поссорилась с компанией-производителем, производившей оригинальные платы.Теперь есть две сущности: Arduino.cc и Arduino.org. Оба делают свою версию UNO. Версия, выпущенная Adafruit для Arduino.cc, считается официальной версией. Плата Arduino.org также должна работать (хотя среда разработки Arduino IDE может немного ругаться при ее подключении).Программное обеспечение
Чтобы упростить задачу, я создал программу plug and play, которая позволит вам настроить контроллер. Все, что вам нужно сделать, это указать программному обеспечению количество элементов управления, которые вы будете использовать, и то, как эти элементы управления должны себя вести, а программное обеспечение позаботится о деталях.Видео объясняет, как настроить программное обеспечение для вашего проекта.Загрузите программное обеспечение ЗДЕСЬ
Список деталей (со ссылками на Amazon)
Вот детали, которые вам понадобятся для выполнения этого руководства:Arduino UNO или Arduino UNO (официальная версия Adafruit)
Потенциометры 6 x 10K (линейный конус) — недорогие
или модель, использованная в видео (RK09L1140A66)Макетная плата (63 контакта) ширина)
Разъем MIDI
Резисторы 2 x 220 Ом
Проводные перемычки
Кабель MIDI
Построить это!
Посмотрите это видео для пошагового руководства.контроль бесщеточный двигатель с использованием потенциометра, взаимодействие с Arduino UNO — KT879
Li-Po Батарея- Материал: Li-Polymer
- Напряжение: 11.1В
- Емкость: 3000 мАч
- Клетки: 3S
- Разряд: 30C
- Plug Budge: JST-XH
- Разъем: DEAN-STYLET T Connector
- RPM / V: 1400KV
- Вал: 3.17 мм
- Напряжение: 2S ~ 3S (7,4 В до 11,1 В)
- Вес: 50 г
- Вт: 205 Вт
- Максимальный ток: 21а
- ESC: 40A
- Предлагаемое опоры: 7×4 (3S) ~ 9×4.7 ( 2S)
- Крепежное отверстие Диаметр болта: 16 мм или 19 мм Главная / Программное обеспечение)
30 потенциометр
Бесщеточный мотор 1400 кВ Esc (электронный контроллер скорости)- Сначала подключите три клеммы бесщеточного двигателя к трем клеммам ESC.
- Подключите сигнальный провод ESC, в основном белого или желтого цвета, к любому штырю 8 PWM Arduino uno
- Вы можете использовать более одного контакта для управления несколькими двигателями.
- Подключите потенциометр к контакту Vcc или 5v платы Arduino и к земле.
- Подключите третий контакт, который является переменным контактом, к аналоговому контакту A0. Вы можете запитать Arduino, используя BEC (цепь выпрямителя батареи), присутствующую в вашем ESC. Чтобы использовать BEC, просто подключите красный толстый провод к Vin Pin Arduino.Он может обеспечить 5 В. Не все регуляторы имеют BEC, в этом случае вы можете использовать внешний источник питания 5 В. После включения Arduino подключите батарею Lipo к регулятору.
ПРИМЕЧАНИЕ: Подключите все цепи. Скорость контролируется системой ESC (электронная регулировка скорости), которая регулирует скорость в зависимости от входного напряжения.
Нажмите, чтобы увидеть код
https://docs.google.com/document/d/e/2pacx-1v_sll8grtoptytyct07exqtrgre6grtopt73azx5kgkm9j-c2u-68awzmrgqnihlntcbkbk_ks57ndc/pub
Добро пожаловать в проект на основе Arduino для контроля бесщеточного мотора 1400 кВ, который состоит бесколлекторного двигателя 1400 кв, ESC 30A, липо-аккумулятор и потенциометр.ESC расшифровывается как электронный контроль скорости — это электронная схема, используемая для изменения скорости электродвигателя, его маршрута, а также для работы в качестве динамического тормоза. Они часто используются в радиоуправляемых моделях с электрическим питанием, причем изменение, наиболее часто используемое для бесщеточных двигателей, в основном обеспечивает электронно-вырабатываемый трехфазный источник электроэнергии низкого напряжения для двигателя.
А будучи подключенным к бесщеточному двигателю, он имеет большую мощность и более высокую производительность по сравнению с щеточными.Он также может длиться более длительный период времени. Наконец, подключите все схемы. Скорость контролируется системой ESC (электронная регулировка скорости), которая регулирует скорость в зависимости от входного напряжения.
- На зарядном устройстве написано «Разрыв соединения»
Сначала убедитесь, что разъем весов и Т-образный разъем полностью подключены к зарядному устройству. Если все подключено правильно, у вашей батареи плохой контакт или напряжение упало ниже безопасного уровня. Ваша батарея непригодна для использования, и вы должны ее утилизировать.
- Аккумулятор «вздулся» или деформировался иным образом
Неправильная зарядка, хранение или повреждение могут привести к вздуванию аккумуляторов LiPo. Ваша батарея непригодна для использования, и вы должны утилизировать ее очень осторожно. Не пытайтесь заряжать или использовать аккумулятор.
Храните батарею в прохладном месте в пожаробезопасном контейнере
Подключение реального мира к R с помощью Arduino
Если подключение данных к реальному миру — это следующая сексуальная работа, то как мне это сделать? И как мне подключить реальный мир к R?
Это можно сделать, как показал Мэтт Шотвелл со своей самодельной ЭКГ и исправленной версией R в userR! 2011.Однако есть и другие варианты, и здесь я буду использовать Arduino. Arduino — это платформа для прототипирования электроники с открытым исходным кодом. Он существует уже несколько лет и очень популярен среди аппаратных хакеров. Так что мне тоже пришлось попробовать Arduino.
Мой стартовый набор Arduino от oomlout Пример, который я приведу здесь, глупый — он не делает ничего значимого, но я считаю, что он показывает основные строительные блоки для будущих проектов: Считайте аналоговый сигнал в компьютер через Arduino, преобразуйте его с помощью R через Rserve и отобразите в графическом виде в реальном времени.Видео ниже демонстрирует окончательный результат. Когда я поворачиваю потенциометр, на экране отображаются случайные точки со стандартным отклонением, установленным аналоговым выходом (A0) Arduino и переданным в функцию
rnormв R, в то же время яркость светодиода меняется.Я не претендую на звание эксперта во всем этом (далеко от этого), но в конце концов мой эксперимент удался. Я рад поделиться своим опытом, так как я также извлек пользу из чтения различных сообщений в блогах.Я не могу гарантировать, что это не повредит вашему оборудованию или программному обеспечению. Поэтому я использовал старый компьютер. Конечно, обратная связь будет высоко оценена, если она будет доставлена аккуратно.
Вот список аппаратного и программного обеспечения, которое я использовал, и 10 шагов для воссоздания эксперимента:
Аппаратное обеспечение
- Arduino (Uno)
- Компьютер (2003 iBook G4, MacOSX 10.4.11)
- USB-кабель
- 0
- 0
- 0
- (10 кОм)
- Резистор (560 Ом)
- Светодиод
- Провод
- Макетная плата
Программное обеспечение
Шаг 1
Установите Arduino, Processing и R на свой компьютер.Я использовал свой старый iBook G4, но программное обеспечение доступно для большинства платформ, включая Windows и Linux.
Шаг 2
Соберите оборудование с потенциометром, резистором и светодиодом на макетной плате рядом с Arduino. Эта установка в основном представляет собой пример 8 моего стартового комплекта oomlout, с той разницей, что я подключил светодиод к контакту 9 вместо контакта 13. Вы найдете подробное описание, включая видео и код, на их сайте.
Шаг 3
Подключите Arduino к компьютеру через USB и запустите программное обеспечение Arduino.Вы можете сбросить Arduino с помощью небольшого скетча, если хотите:
void setup(){} void loop(){}Скопируйте и вставьте приведенный ниже код в новый эскиз и нажмите кнопку загрузки. Светодиод должен загореться, и при повороте потенциометра яркость должна измениться. Пока вы загружаете файл в Arduino, обратите внимание на путь подключения вашего устройства в нижней части окна консоли, мой сказал: Arduino Uno on
/dev/cu.usbmodem3B11.Откройте Serial Monitor в программном обеспечении Arduino (Tools > Serial Monitor) и посмотрите, как отображаемые числа меняются от 0 до 1023 при повороте потенциометра.
Шаг 4
Закройте программное обеспечение Arduino и запустите обработку. Вы должны получить такое же окно и IDE, как и с программным обеспечением Arduino. Откройте настройки предпочтений и узнайте, где Processing хранит эскизы по умолчанию; мои сохраняются здесь:
/Users/Markus/Documents/Processing. Чтобы Processing общался с Arduino, ему нужна библиотека Arduino для Processing. Загрузите zip-файл и распакуйте его. В результате расширения архива должна появиться папка с именемarduino.Если ее еще нет, создайте папкуlibraryв папке Processing Sketch по умолчанию и поместите туда папкуarduino. Перезапустите обработку, нажмите «Файл»> «Примеры»… и в маленьком окне внизу должна быть указана новая библиотека arduino.Шаг 5
Проверьте номер порта Arduino в процессе обработки: В следующем небольшом скетче обработки перечислены последовательные порты в консоли. Сопоставьте пути устройств, указанные в списке, с тем, который вы отметили на шаге 3, и запишите номер порта пути устройства Arduino.
Шаг 6
Проверьте, что вы можете читать и записывать в Arduino из Processing с помощью Sektch ниже. Измените
mySerialPortна номер устройства, указанный на предыдущем шаге. Запустите код обработки, и вы должны увидеть значения потенциометра, отображаемые в окне консоли под вашим кодом. Если вы получаете какие-либо сообщения об ошибках, касающихся библиотеки RXTX (скорее всего, на Mac), ознакомьтесь с сообщением Эллен Сунд.Шаг 7
Откройте R и установите пакет Rserve, например.г. с помощью команды
install.packages("Reserve"). Запустите R, загрузите пакет Rserve и запустите демон, напримербиблиотека (Rserve) Rserve()или лучше через командную строку:
R CMD RserveШаг 9
Загрузите файлы REngine.jar и RServeEngine.
