Электронный потенциометр своими руками. Цифровой потенциометр своими руками: простые способы создания электронного регулятора громкости

Как сделать цифровой потенциометр самостоятельно. Какие существуют варианты создания электронного регулятора громкости в домашних условиях. Какие компоненты потребуются для сборки цифрового потенциометра.

Простые способы создания цифрового потенциометра своими руками

Цифровые потенциометры — это современные электронные компоненты, позволяющие программно управлять сопротивлением. Однако готовые микросхемы могут быть дорогими или недоступными. В этой статье рассмотрим несколько простых способов создания цифрового потенциометра своими руками.

Вариант на основе светозависимого резистора (фоторезистора)

Один из самых доступных способов — использование светозависимого резистора (LDR) и светодиода:

• LDR меняет сопротивление в зависимости от освещенности
• Светодиод управляется микроконтроллером через ШИМ
• Изменяя яркость светодиода, можно плавно регулировать сопротивление LDR

Преимущества этого метода:

• Простота конструкции
• Низкая стоимость компонентов
• Широкий диапазон регулировки (до 1:10000)
• Гальваническая развязка цепей управления и сигнала

Управление резисторами с помощью транзисторных ключей

Другой вариант — использование нескольких резисторов разного номинала, подключаемых через транзисторные ключи:

• 2-4 резистора с кратными номиналами (например, 1k, 2k, 4k, 8k)
• Транзисторы для коммутации резисторов
• Микроконтроллер управляет транзисторами

Этот способ позволяет получить дискретное изменение сопротивления с шагом, зависящим от выбранных номиналов резисторов.

Компоненты для создания цифрового потенциометра

Для сборки простейшего цифрового потенциометра потребуются:

• Микроконтроллер (например, Arduino Nano)
• Светодиод и фоторезистор (для оптического варианта)
• Резисторы и транзисторы (для варианта с ключами)
• Макетная плата и провода для соединений

Более сложные конструкции могут включать операционные усилители, АЦП и другие компоненты для улучшения характеристик.

Программирование цифрового потенциометра на Arduino

Для управления самодельным цифровым потенциометром можно использовать простой скетч Arduino:

• ШИМ-выход подключается к светодиоду (для оптического варианта)
• Цифровые выходы управляют транзисторами (для варианта с ключами)
• Потенциометр на аналоговом входе задает нужное значение сопротивления

Программа считывает значение с потенциометра и устанавливает соответствующий уровень ШИМ или комбинацию ключей.

Применение самодельного цифрового потенциометра

Цифровой потенциометр, созданный своими руками, может использоваться во многих проектах:

• Регулятор громкости в аудиоустройствах
• Управление яркостью светодиодов
• Подстройка параметров в измерительных схемах
• Эмуляция аналоговых датчиков

При этом важно учитывать ограничения самодельных конструкций по точности, линейности и быстродействию.

Преимущества и недостатки самодельных цифровых потенциометров

Создание цифрового потенциометра своими руками имеет ряд плюсов и минусов:

Преимущества:

• Низкая стоимость компонентов
• Возможность реализации нестандартных характеристик
• Образовательная ценность проекта

Недостатки:

• Меньшая точность и стабильность по сравнению с готовыми микросхемами
• Ограниченный диапазон рабочих частот
• Больший размер конструкции

Тем не менее, для многих любительских проектов самодельный цифровой потенциометр может стать отличным решением.

Советы по улучшению характеристик самодельного цифрового потенциометра

Чтобы повысить качество работы самодельного цифрового потенциометра, можно применить ряд мер:

• Использовать прецизионные резисторы для повышения точности
• Применить операционные усилители для улучшения линейности
• Добавить температурную компенсацию для стабильности параметров
• Использовать экранирование для снижения наводок

Эти усовершенствования позволят приблизить характеристики самодельного устройства к промышленным образцам.

Альтернативные варианты цифровых регуляторов

Помимо рассмотренных способов, существуют и другие варианты создания цифровых регуляторов:

• Использование резистивной матрицы R-2R
• Применение цифро-аналогового преобразователя (ЦАП)
• Создание емкостного делителя напряжения

Выбор конкретного метода зависит от требований проекта, доступных компонентов и навыков разработчика.

Заключение: возможности самодельных цифровых потенциометров

Создание цифрового потенциометра своими руками — увлекательный проект, позволяющий:

• Понять принципы работы цифровых регуляторов
• Получить недорогое решение для собственных устройств
• Реализовать нестандартные функции регулировки

Несмотря на ограничения, самодельные конструкции могут успешно применяться во многих любительских и образовательных проектах, открывая широкие возможности для творчества и экспериментов.

Цифровой кнопочный потенциометр – регулятор громкости

Схема кнопочного потенциометра (сдвоенного) с цифровым управлением построена на основе специализированной микросхемы DS1267 от компании Dallas. В этом проекте используется версия 100к. Для управления ей служит микроконтроллер ATTiny13, выбранный из-за небольших размеров. Потенциометр позволяет регулировать максимум 256 шагов, однако можно применить ограниченное значение до 128 шагов. Этот показатель свободно устанавливается изменяя исходный код программы. На плате предусмотрен также вывод поляризации системы DS1267, так называемые “VBias”, который можно поляризировать отрицательным напряжением, когда требуется перемещение бОльших чем 0,5 В амплитуд сигнала.

Устройство с успехом может заменить классический потенциометр (регулятор громкости), что и было проверено на этом самодельном усилителе.

В схеме регулятора применены в основном SMD элементы, чтобы максимально уменьшить его размеры. Плата с успехом может быть встроенная в любую часть усилителя звука, так как ее высота всего 1 см. Регулировка громкости осуществляется с помощью двух миниатюрных кнопок (микриков), припаянных непосредственно на плату. Светодиод сигнализирует своим миганием о процессе нажатия и регулировании.

Схема электрическая кнопочного регулятора

Схема принципиальная кнопочного регулятора потенциометра
Основой схемы является микроконтроллер U1 (ATTiny13), работающий на внутреннем источнике синхронизации (внутреннем генераторе). По трех-проводной шине он управляет состоянием U2 (DS1267). Выходами потенциометров будут разъемы P1 и P2. Диод D1 вместе с резистором, ограничивающим его ток, выполняет функцию индикатора работы шины. Короткой вспышкой сообщает о факте отправки данных в м/с U2. Конденсатор C1 (100nF) представляет собой фильтр питания.

Самостоятельная сборка регулятора

Для того чтобы собрать регулятор громкости своими руками для усилителя средней мощности, понадобится микросхема как минимум на 8 бит. Транзисторы для нее лучше всего использовать биполярные. Обычно они в магазине представлены с маркировкой «2НН». Показатель сопротивления у них в среднем колеблется в районе 3 Ом. Контроллеры в основном побираются линейные. Они позволяют довольно плавно изменять предельную частоту. При этом амплитуда помех будет зависеть исключительно от конденсаторов.

Для обычного регулятора будет достаточно установить их три штуки. Светодиоды могут использоваться только на пару с выпрямителями. В некоторых случаях, для того чтобы сделать регулятор громкости своими руками, дополнительно в начале цепи советуют использовать стабилитрон. Данный элемент значительно повышает работоспособность резисторов и регулятора в целом.

Изготовление конструкции

Схема паяется на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Плата не содержит перемычек, а два кажущихся разрыва в цепи массы будут местами пайки корпуса кнопок. Монтаж следует начать с припаивания интегральных микросхем, потому что это делается гораздо удобнее, когда нет выступающих элементов от другой стороны. Порядок пайки остальных элементов произвольный. Схему необходимо питать напряжением 5 В, желательно стабилизированным.

Полезное: Устройство плавного пуска трансформатора

Готовые для пайки платы

Определенным неудобством является программирование микроконтроллера, так как здесь не предусмотрено разъема программирования. Чтобы запрограммировать МК U1 – подпаяйте аккуратно к его выводам тонкие провода, которые затем будут подключены к программатору. Вывод VB (VBias) соединен с массой схемы, однако, если необходимо подключение этого входа к другой полярности, просто вырежьте фрагмент дорожки между выводами на плате. Когда потенциометр работает для регулировки громкости предусилителя и амплитуда сигнала, что на него подается не превышает 0,5 вольта, то выход VB следует поляризировать относительно отрицательного напряжения -5 В относительно массы. Это обеспечит правильную передачу аналогового сигнала.

кнопочный регулятор – потенциометр

Следует иметь в виду, что потенциометр имеет максимально допустимое напряжение, которое может присутствовать на любом из контактов (относительно GND) от -0. 1 до +7 В для Vb = 0 и от -5 до +7 В для Vb = -5 В. При эксплуатации регулятора следует позаботиться о том, чтобы не превышать указанные допустимые границы напряжений. Когда вы питаете схему от отдельного БП, необходимо убедиться, что масса потенциометра (GND) и масса схемы назначения связаны между собой.

Фьюзы биты

На рисунке показаны настройки фузов для микроконтроллера ATTiny13

СХЕМА РЕГУЛЯТОРА ГРОМКОСТИ

Управление регулятором

Работа со схемой проста. Изменение громкости осуществляется нажатием кнопок S1 и S2. Удержание нажатой кнопки вызывает плавное перемещение воображаемого ползунка потенциометра в нужном направлении. Светодиод D1 сигнализирует своим миганием факт изменения положения ползунка. Когда он достигнет одной из крайних позиций – индикатор перестанет мигать, хотя вы и продолжите держать нажатой кнопку.

Подключение регулятора

Как устроен регулятор?

Важным элементом регулятора принято считать микросхемы. По своим параметрам они довольно сильно могут отличаться. Если рассматривать профессиональные модели, то там имеется до 100 различных контактов. Дополнительно в регуляторе наличествует контроллер, который занимается изменением предельной частоты прибора. С помехами в устройстве справляются конденсаторы. В простой модели их имеется до четырех. Обычно можно встретить в регуляторе керамические конденсаторы. Их частотность, как правило, указывается в маркировке.

В профессиональных моделях конденсаторы устанавливаются электролитические. Проводимость у них гораздо лучше, но стоят они дорого. Резисторов в стандартной схеме можно встретить до десяти единиц. Отличаются они между собой по предельному сопротивлению. Самые простые модели способны похвастаться параметром в 2 Ома. Резисторы с такими показателями встречаются довольно часто. Наконец, последним элементом регулятора следует назвать замыкающий механизм. Чаще всего он представлен в виде кнопки, однако есть модели со сложной системой индикации.

Как настроить регулятор в «Виндовс»?

Осуществить настройку регулятора довольно просто. Находится значок данного элемента на панели «Пуск». Нажав на него один раз левой клавишей, можно изменять предельную частоту. В некоторых случаях пользователь не видит указанный значок. Происходит это из-за того, что регулятор громкости Windows не добавлен в область уведомлений. Обычно он переносится в автоматическом режиме операционной системой. Однако данное действие можно выполнить и вручную через панель управления. Также причина может заключаться в отсутствии файла Sndvol.exe. В таком случае его копию нужно сохранить на компьютере.

Электронные регуляторы тембра

Все электронные регуляторы отличаются компактными размерами, и предельное напряжение выдерживают большое. В данном случае они не способны работать без усилителя. Стабилизаторы, как правило, применяются только линейные. Цепи диодов располагаются сразу за платой.

Искажения устройством подавляются за счет резисторов. С предельной частотой регулятору помогают справиться стабилизаторы. Выпрямители устанавливаются крайне редко. Энергопотребление таких устройств высокое, а в преобразователях они не нуждаются. Увидеть указанные приборы на микшерах можно довольно часто.

Пассивные регуляторы

Пассивный регулятор громкости отличается от прочих устройств тем, что он производится многоканальным. Сопротивление им в среднем выдерживается на уровне 3 Ом. Запирающие механизмы устанавливаются стандартные. В свою очередь контроллеры в них имеются исключительно цифровые. Благодаря этому синхронизировать стереозвук в приборе получается более точно. Таким образом, проблема с неравномерностью отпадает сама собой.

Резисторы во многих моделях имеются подстроечного типа. Отличительной особенностью профессиональных моделей считается наличие резонатора. Выходное напряжение данного элемента способно доходить до 8 В. Чаще всего в регуляторах они устанавливаются кварцевого типа. Конденсаторов в стандартной схеме имеется два. Микросхема в системе рассчитана на 8 бит.

Как устроены регуляторы для наушников?

Регулятор громкости для наушников имеет только два конденсатора. Отличительной особенностью таких устройств можно назвать слабую пропускную способность. Сигнал во многих моделях идет долго. Связано это с тем, что транзисторы не рассчитаны на большую мощность. В некоторых моделях регуляторов устанавливаются резонаторы. Существуют они разных типов и имеют свои параметры. Наиболее часто можно встретить кварцевые резонаторы. Параметр сопротивления у них доходит до 4 Ом. В свою очередь ферритовые аналоги могут выдерживать только 2 Ом. Соединяется регулятор громкости для наушников с динамиком при помощи дросселя.

Что поставить на вход стереоусилителя на микросхеме TDA1552 для управления звуком? Обычный сдвоенный резистор. А если у нас квадровключение на 4 канала? Кто-то подсказывает — счетверённый регулятор:) А если мы собрали домашний кинотеатр на 6 каналов? Тут уже в бой вступают сложные и дорогостоящие электронные регуляторы громкости на специализированных микросхемах. И такой узел по сложности и цене может превосходить сам усилитель. Тем не менее есть простой выход, как реализовать функцию управления громкостью всего на одном транзисторе. Предлагаемая ниже схема из журнала радиолюбитель, позволяет одним переменным резистором управлять громкостью сразу нескольких каналов. На одной схеме показан один канал ргулятора громкости, а на другой — сразу 4 канала. Естественно их может быть и 5, и 10. Суть метода заключается в том, что подавая на базу транзистора положительный потенциал через резистор, транзистор открывается и шунтирует вход УНЧ — громкость снижается. С этой схемой был проведён ряд экспериментов. Выяснилось, что питание базы можно брать начиная от 1,5В. Максимальный предел напряжения определяется ограничительным резистором на 1кОм. Если мы нашли в УНЧ допустим 12В, то и резистор надо увеличить до безопастных для базового тока 30кОм. Ток потребления базовой цепи в открытом состоянии — несколько миллиампер. В общем подберёте. В открытом состоянии транзистора, возможно будет слышен очень тихий звук из-за падения напряжения на кремниевом кристалле. Чтоб молчание было полным — нужно использовать германиевый транзистор типа МП36 — МП38. Конденсаторы на входе и выходе электронного регулятора громкости используют неполярные. Транзистор ставим любой маломощный Н-П-Н, типа КТ315, КТ3102, С9014 и т.д. Переменный резистор для электронного регулятора на сопротивление в пределах 10-100кОм. Желательно с линейной характеристикой. При замыкании движка на массу, все транзисторы закроются и громкость станет максимальной. Перемещая движок к плюсу питания, мы понемногу открываем транзисторы и звук станет затихать. Резистором, что подключен к плюсу питания, выставляем плавность изменения громкости по всему повороту резистора. Чтоб не было так, когда уже после половины поворота громкость исчезла и дальше крутим напрасно. Использование данного электронного регулятора громкости с одной стороны немного увеличит уровень шумов, но с другой — снизит наводки на провода, так как теперь нет необходимости тянуть два раза экранированный провод от выхода предварительного усилителя до входа усилителя мощности. Форум по регуляторам и усилителям Форум по обсуждению материала СХЕМА РЕГУЛЯТОРА ГРОМКОСТИ МИКРОФОНЫ MEMS Микрофоны MEMS — новое качество в записи звука. Подробное описание технологии.		РАДИОУПРАВЛЯЕМЫЙ ТРАКТОР ИЗ ОБЫЧНОГО Переделываем игрушку обычный трактор в радиоуправляемый — фотографии процесса и получившийся результат.
В КАКОМ НАПРАВЛЕНИИ ТЕЧЕТ ТОК В каком направлении течет ток — от плюса к минусу или наоборот? Занимательная теория сути электричества.	ВОЗМОЖНОСТИ БЕСПРОВОДНОГО ПИТАНИЯ Про использование технологии беспроводного питания различных устройств.

Цифровые потенциометры в категории «Электрооборудование»

X9C103S цифровой потенциометр SOP8

Под заказ

Доставка по Украине

31 грн

Купить

X9C103P цифровой потенциометр DIP8

Под заказ

Доставка по Украине

19 грн

Купить

MCP41100-ISN цифровой потенциометр SOP8

Доставка по Украине

54 грн

Купить

Цифровой потенциометр X9C103S 10K 100TP 8SOIC (15104)

Доставка по Украине

165 грн

Купить

Цифровой потенциометр X9C104S 100K 100TP 8SOIC (15105)

Доставка по Украине

286 грн

Купить

Цифровой потенциометр X9258TS24 (Intersil)

Доставка по Украине

378. 30 грн

Купить

Цифровой потенциометр DS1803Z-010+ (Dallas Semiconductor)

Доставка по Украине

199.87 грн

Купить

Цифровой потенциометр AD8400AR10 (Analog Devices)

Доставка по Украине

96 грн

Купить

Микросхема AD5200BRM10 ИМС MiniSOIC10 Цифровой потенциометр, 256позиций, 10кОм, Производитель: Analog Devices

Доставка по Украине

94 грн

Купить

Интегральная микросхема цифрового потенциометра AD5245BRJZ10 AD5245BRJ10 DOH (16073)

Доставка по Украине

52 грн

Купить

Плата цифрового усилителя с потенциометром громкости 5Wx2 стерео PAM8406 (17558)

Доставка по Украине

44 грн

Купить

Потенциометры Trimpot от Bourns (США)

Доставка по Украине

от 58.23 грн

Купить

Тросовый поцентиометрический датчик серии AWP 810, высокая защита от внешней среды

На складе

Доставка по Украине

от 11 857.30 грн

Купить

Тросовый поцентиометрический датчик серии AWP 904, высокая защита от внешней среды

На складе

Доставка по Украине

7 904. 90 грн

Купить

Потенциометрический датчик линейного перемещения серии LTM с креплением корпуса скобами

На складе

Доставка по Украине

от 2 882 грн

Купить

Смотрите также

Тросовый потенциометрический датчик серии AWP 110, малогабаритный, трос из нержавеющей стали

На складе

Доставка по Украине

8 300.10 грн

Купить

Тросовый поцентиометрический датчик серии AWP210, трос с нержавеющей стали

На складе

Доставка по Украине

15 019.30 грн

Купить

Тросовый потенциометрический датчик серии AWP 220, малогабаритный, трос из нержавеющей стали

На складе

Доставка по Украине

от 7 904.90 грн

Купить

Тросовый потенциометрический датчик серии AWE 110, малогабаритный, трос из нержавеющей стали

На складе

Доставка по Украине

7 904. 90 грн

Купить

Тросовый потенциометрический датчик серии AWE 310, трос из нержавеющей стали

На складе

Доставка по Украине

22 766.10 грн

Купить

Тросовый потенциометрический датчик серии AWE 220, малогабаритный, трос из нержавеющей стали

На складе

Доставка по Украине

от 7 904.90 грн

Купить

Тросовый потенциометрический датчик серии AWE 210, малогабаритный, трос из нержавеющей стали

На складе

Доставка по Украине

14 624.10 грн

Купить

Тросовый потенциометрический датчик линейного перемещения серии AWP 310

На складе

Доставка по Украине

24 702.80 грн

Купить

Тросовый поцентиометрический датчик серии AWP 820, высокая защита от внешней среды

На складе

Доставка по Украине

25 888.50 грн

Купить

Цифровой потенциометр на базе X9C103S

Недоступен

130. 68 грн

118.80 грн

Смотреть

Цифровой потенциометр MCP4011-503E/SN

Недоступен

39 грн

Смотреть

Цифровой поворотный потенциометр OSRAM DALI MCU 230V белый

Недоступен

3 699 грн

Смотреть

Потенциометр цифровой 4-канала 100кОм ADI AD8403AR100 SOP24

Недоступен

340.88 грн

Смотреть

Потенциометр цифровой 50кОм Intersil X9C503S SOP8

Недоступен

292.64 грн

Смотреть

аудио — Способ сделать простой цифровой потенциометр

Согласно вашему заголовку и исходному сообщению

Способ изготовления простого цифрового потенциометра Поискав, я обнаружил, что есть цифровые потенциометры, которые кажутся идеальными для моего проекта, , но в моей стране они довольно дорогие и излишние , потому что мне нужно только 2 или 3 уровня громкости .

Мой вопрос: могу ли я сделать свой собственный цифровой потенциометр только с использованием некоторых резисторов и МОП-транзисторов для параллельного добавления сопротивления…

Мое предложение основано на использовании LDR (светозависимый резистор ) — как следует из названия, это уже резистор, и его можно использовать как есть: его сопротивление варьируется от 100R~1K (светодиодный ) до 1M~5M (темный).
Таким образом, вы можете получить диапазон сопротивления, быстро меняющийся на 100:1 за долю секунды, и расширенный диапазон до 10000:1, если около 10 секунд все еще приемлемо.

Для такого устройства оптопары даже есть название VACTROL (погуглите этот термин).
Преимущество: поскольку это оптопара и обеспечивает гальваническую изоляцию : Не беспокойтесь о петлях заземления или поражении электрическим током, с минимальными помехами, за исключением ложного приема света, если корпус не установлен должным образом.

В прошлом было несколько аудиоприложений, которые использовали LDR внутри контура управления либо для создания автоматической регулировки уровня громкости (AVL), либо для аудиокомпрессора. В обоих случаях LDR был частью делителя напряжения, освещаемого светодиодом, яркость которого зависела от уровня «громкости» на выходе.
VACTROL в самодельных версиях хорошо описан на нескольких сайтах, например, в ElectroSchematics здесь, в том числе на базе Arduino (с кодом), а также на сайте Elliot’s Sound здесь). На этих сайтах я создал коллаж, чтобы проиллюстрировать концепцию этого типа оптопары:

Некоторые дополнительные напоминания:

Дискретные или цифровые уровни громкости
Если вам просто нужны 2/3/4 уровня, вы можете сделать «цифровые» шаги дискретным и аналоговым способом: использование разных резисторов (или подстроечных резисторов) для управления разными токами светодиодов. Вам не нужен микроконтроллер для этого дискретного регулятора громкости, достаточно селекторного переключателя (поворотного или скользящего типа), по крайней мере, для первых тестов громкости.

Для настоящего цифрового управления через Arduino, ESP, Raspberry Pi и т. д. вам не нужно несколько цифровых портов, так как вы можете управлять яркостью светодиода с помощью аналогового выхода или достаточно отфильтрованного ШИМ-выхода.

Выбор светодиодов :
Для лучшего отклика яркости большинства LDR цвет светодиодов желательно выбирать из зеленого/желтого/оранжевого/красного (в указанном порядке). Молочный акрил лучше прозрачного. Белый светодиод — не лучший выбор, потому что их люминофор стареет, а долгосрочный уровень освещенности больше влияет на уровень освещенности. Диаметр: 5 мм лучше, чем меньший 3 мм светодиод.

Время отклика LDR и динамический диапазон :
LDR быстрее меняет сопротивление с темного на светлое (высокое сопротивление на низкое R), чем наоборот.
Это может быть полезно для обеспечения более быстрого отклика на снижение громкости, в то время как абсолютный максимум громкости достигается (при R > 5M) через несколько секунд. Минимальное сопротивление LDR может достигать 1K или даже 0,1K и будет зависеть от цвета и яркости светодиода, которые прямо пропорциональны управляющему току.
Максимальное сопротивление может достигать 5 МОм, в результате чего диапазон сопротивления может достигать 50000:1. Этот широкий диапазон может быть ограничен с помощью параллельного резистора высокого номинала — например, 1 МОм. Это не только ограничивает диапазон сопротивления примерно до 1000:1~10000:1, что было бы приемлемо в большинстве приложений, но также улучшает воспринимаемое время отклика эквивалентной параллельной схемы (LDR // 1M) в условиях затемнения.

LDR очень доступен по цене, и его довольно легко найти в нескольких странах.
Если слова/понятия « простой », « недорогой » и « легко найти » являются вашими основными драйверами, попробуйте эту оптопару на основе LDR и сообщите нам (например, в комментариях), если она решил ваши потребности.

pcb — Ползунок-потенциометр своими руками?

спросил 1 год, 9 месяцев назад

Изменено 1 год, 9 месяцев назад

Просмотрено 781 раз

\$\начало группы\$

Привет, мне нужно использовать ползунковый потенциометр длиной 25 см (10 дюймов) для моего проекта. Я не могу найти их нигде, поэтому я думаю сделать печатную плату и положить на нее какой-нибудь резистивный материал. Производитель моей печатной платы поддерживает углеродные чернила для контактов, могу ли я использовать их для резистивного элемента?

Редактировать: я хочу получить 12-битное разрешение из горшка. Я использую микросхему stm32 для АЦП, поэтому у меня будет разность потенциалов 5 В. Стремление к значению 10 кОм. Требуется надежность при длительном использовании, поскольку он является частью MIDI-устройства. Я рассматривал ременную передачу с датчиком угла поворота, но ползунковый регулятор гораздо проще и дешевле

Редактировать 2: бесконтактные варианты. На самом деле лучше послужит моей цели, но я не знаю, будут ли работать датчики расстояния, такие как ИК или ультразвук, для длины 25 см и будут ли они достаточно точными.

• печатная плата
• потенциометр
• изготовление печатной платы

\$\конечная группа\$

9

\$\начало группы\$

Поскольку это музыкальное приложение MIDI, плавный отклик может помочь вам оправдать использование аналогового потенциометра. Самый простой, который вы уже рассмотрели, это поворотный горшок на 10к с ременным приводом.

• Типичный угол поворота гусеницы с 1 поворотом составляет 330°.
• Вам нужна горка 25 см.
• Из \$ s = \pi d \frac {330}{360} \$ можно рассчитать требуемый диаметр ременного шкива, $$ d = \frac s {\pi{\frac {330}{360}}} = \ frac {250} {\ pi {\ frac {330} {360}}} = 86,8 \ \ text {мм} $ $

Преимущество в том, что все ваши проблемы с качеством и износом должны решаться производителем и их можно будет легко заменить в случае поломки. Вы можете сделать это с помощью веревки, а не ремня, который используется в старых радиотюнерах с переменным конденсатором.

Рис. 1. Источник изображения: EDN.

Вы можете еще больше упростить игру, используя многооборотный банк, например, 10-оборотный. Прямая намотка на 6-мм вал потребует 18,8 мм на виток, поэтому десять витков дадут вам 180-мм ползун, чего может быть достаточно.

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Линейность 12 бит или 1/4k невозможно получить даже в коммерческих горшках, не говоря уже о горшках DIY.

Получите поворотный энкодер или используйте шаговый двигатель с 200 шагами на оборот и используйте зубчатые ремни и шкивы для достижения нужного вам компромисса в разрешении скорости.

С моим сервоприводом у меня были шкивы D 8 мм с полным шагом до скорости 1 м/с и разрешением 125 мкм на площади 1,1 м2, или, другими словами, 13-битное разрешение и точность. Используя дробные шаги, можно добиться большего, но это не обязательно.

Используя уменьшение шкива 4:1, вы можете получить такой же пролет на 25 см.

FWIW Я использовал UNO с кодом ЧПУ, экран ЧПУ 12 В и панель Gcode S/W на ноутбуке, настроенном на 2 А для двигателей 2X + 1Y. Удивительное программное обеспечение с открытым исходным кодом. 250 долларов за всю систему: до модов. Продан U of T за 4 тысячи долларов после 2 месяцев исследований и разработок в поисках решения.

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Одно из возможных решений — сделать цифровой штангенциркуль своими руками. В патенте много информации. По сути, это емкостной датчик Вернье. Вот статья о реализации с непривязанным ползунком, который вам нужен.

Чтобы быть реалистичным, вам не нужно, чтобы ваш 25-сантиметровый слайдер имел абсолютную 12-битную точность, если только ваши пальцы не обладают точностью около 60 мкм. Поэтому я бы отказался от требований к точности, а также, конечно, от некоторой линейности. Если это музыкальный инструмент, такие вещи, как время реакции и «это просто работает», гораздо важнее.

Ползунок взаимной емкости кажется подходящим вариантом.

Я думаю, что треугольники должны быть заполнены.

Емкостные датчики лучше всего работают при обнаружении через тонкий материал. Худший случай — палец с другой стороны толстой пластиковой передней панели. Но если палец заменить небольшой токопроводящей пластиной (на задней части «кнопки» ползунка), которая скользит по тонкой пленке майлара прямо поверх электродов печатной платы, то вы получите очень хорошую связь.

В отличие от энкодера, он имеет врожденное преимущество абсолютного позиционирования, т. е. когда устройство включено, оно знает, где находятся его ручки.

Если передняя панель токопроводящая, вся она будет экранирована, поэтому она должна быть прочной.

Для большей точности можно использовать больше электродов или нониус.

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Вы можете приобрести резистивные датчики линейного перемещения, которые используются в машинах для литья пластмасс под давлением. 250, 275 или 300 мм являются стандартной длиной. Типичная характеристика линейности составляет +/-0,1% или +/-0,05% (фото с Aliexpress и directindustry) при использовании в качестве делителя напряжения. Разрешение лучше 12 бит. Обычно это 5K\$\Omega\$ с небольшим допуском на сопротивление элемента.

Они используются для определения положения узла впрыска, пресс-формы и возвратно-поступательного движения шнека в машинах, которые работают круглосуточно и без выходных, время цикла измеряется секундами, так что жизнь довольно хороша.