Proszę o wyrozumiałość. Mój umysł nie jest już chłonny, a zaczynam naukę od podstaw.
Jakiś czas temu zapragnąłem podszkolić się trochę w elektronice gdyż nie wiedziałem nawet jaka jest różnica między napięciem a natężeniem. Kupiłem swoją pierwszą książkę do podstaw elektroniki, tanią lutownicę, parę płytek, kości, kondensatorów... itp. Przerobiłem parę przykładów z książki i spróbowałem swoich sił do stworzenia czegoś samodzielnie. Zaczęło się od zaprogramowania Atmegi 8 do sterowania silnikiem krokowym, następnie była prosta kostka LED. Przy obu projektach miałem problemy ze zrozumieniem jak zasilać elektronikę, do silnika krokowego musiałem dokupić układ zawierający mostek H i podłączyć osobne zasilanie. Sugerując się tym przy tworzeniu kostki LED próbowałem podłączyć podobnie osobne zasilanie do Atmegi a osobne do diod sterowanych poprzez tranzystory NPN, nie działało, na forum dostałem odpowiedź, że tak się nie robi i muszę dać wspólne źródło prądu do zasilania uC oraz diod, ewentualnie całkowicie oddzielić obie rzeczy (np stosując chyba fototranzystory?).
1. Prosta rzecz, a mi spokoju nie daje: przy silniku krokowym mogłem podłączyć osobne zasilanie poprzez mostek H, przy kostce LED nie mogłem tego zrobić poprzez tranzystory. Dlaczego? A gdybym miał kostkę z kilkuset diod to jak to zasilić?
(ten sam sposób starałem się wcześniej zastosować do sumatora 3-bitowego na tranzystorach BC547 ale nie spytałem nikgo o radę i się poddałem).
Obecnie zabrałem się do innego projektu. Potrzebny był mi termometr mierzący temperaturę w zakresie 100-500 stopni Celsjusza. Ceny gotowych urządzeń nie są drogie jednak postanowiłem zrobić go sam, wydawało się proste i przy okazji czegoś się nauczę. Trochę poczytałem, dowiedziałem się że potrzebuję termopary, mikrokontrolera, wzmacniacza. Okazało się, że popularny układ MAX6675 jest trochę drogi zatem postanowiłem zastosować tańsze części. Zakładam, że mój gotowy układ nie musi być dokładniejszy niż +/- 10 stopni Celsjusza byle bym miał z tego frajdę. Kupiłem tanią termoparę K (podłączaną do miernika) - 8zł, czujnik temperatury -55 do 125 stopni C - DS18B20 - ok 5 zł, tani wzmacniacz operacyjny LM358N - 1 zł. Pozostałe elementy jak Atmega8 czy wyświetlacz LCD, stabilizator napięcia 7805 miałem na stanie.
Co udało mi się zrobić:
- podłączyłem wyświetlacz LCD do Atmegi oraz czujnik DS18B20, zaprogramowałem uC do komunikacji z czujnikiem zgodnie z tutorialem znalezionym w sieci, wyświetliłem temperaturę na LCD.
- podłączyłem termoparę do wzmacniacza operacyjnego LM358N, obecnie działa zadawalająco lecz trudziłem się nad tym chyba tydzień. To z braku doświadczenia i wiedzy.
- połączyłem wyjście ze wzmacniacza do wejścia analogowego mikrokontrolera i otrzymuję na wyświetlaczu liczbę z zakresu 0-1023 będącą odpowiednikiem napięcia z termopary wzmocnionego poprzez LM358N.
Kusi mnie żeby już sobie zaprojektować płytkę w Eagle, a potem pobawić się w programowanie by przedstawić wynik w postaci temperatury (wiem, że wynik trzeba poddać linearyzacji, wziąć pod uwagę temperaturę zimnego końca termopary), jednak zanim to zrobię chcę dopracować co się da.
Na razie wszystko jest podpięte na pająka na płytce prototypowej do adaptera z Atmegą, wzmacniacz z termoparą polutowałem tymczasowo na płytce uniwersalnej i wyprowadziłem krótkie kable.
2. Po podłączeniu termopary bezpośrednio do wzmacniacza jak na rys. 1. otrzymywałem głupoty na wyjściu wzmacniacza (szukałem najprostszego schematu). Gdy dodałem (jak na rys. 2.) kondensator ceramiczny oraz rezystory wskazania okazały się prawidłowe. W jaki sposób te elementy wyeliminowały problemy?
Choć powinienem był od razu wstawić rezystor na wejściu nieodwracającym tak jak jest pokazane w zastosowaniach w datasheet.
Rys. 1. NIE DZIAŁA. termopara bezpośrednio podłączona do wejścia nieodwracającego wzmacniacza
Źródło http://raspberrypihobbyist.blogspot.com/2014/04/flame-sensor-update.html
(oraz gdzieś jeszcze znalazłem podobny na elektrodzie)
Rys. 2. DZIAŁA. termopara podłączona do wzmacniacza poprzez pewien filtr?
Źródło: https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1391941.html
Powyżej na rysunku 2. znajdują się dwa różne symbole kondensatorów. Ja dałem kondensator ceramiczny 100nF (czerwona ramka) bo innego nie mam o tej wartości, jednak gdzieś wyczytałem, że to jest symbol kondensatora z polaryzacją. W swoich projektach dotychczas używałem wyłącznie kondensatorów elektrolitycznych oraz ceramicznych i wszędzie tam gdzie jest kondensator z polaryzają daję elektrolit a tam gdzie jest bez plusika i mała pojemność (nano, piko F) daję ceramiczny.
3. Gdybym poszedł do sklepu elektronicznego i chciał dostać właściwy ze schematu o jaki musiałbym poprosić? Kiedy stosować foliowe, tantalowe i inne zamiast ceramicznych?
Pomyślałem sobie - skoro schemat z rysunku 2. okazał się być pomocny może dobrym pomysłem byłoby dodać również pozostałe elementy których u mnie brakuje (rys. 3.)?
Rys. 3. Elementy na wyjściu wzmacniacza
4. Tak też zrobiłem, na wyjściu wzmacniacza dodałem rezystor oraz kondensator ceramiczny, jest tam jednak jeszcze dioda 1N4148. Dodałem ją, usunąłem - nie zauważyłem różnicy w działaniu, napięcie na wyjściu wzmacniacza jest takie samo. Do czego może służyć ta dioda? Czy to jakieś zabezpieczenie? Dlaczego podłączona jest zaporowo?
5. Co z pozostałymi kondensatorami 100n, 330n przy wzmacniaczu, czy są konieczne jeśli stosuję stabilizator LM7805 podłączony wg aplikacji w datasheet?
6. To już chyba ostatnie pytanie. Przy temperaturze pokojowej gdy końcówka termopary ma tę samą temperaturę co zimny koniec to na wtykach termopary różnica potencjału wynosi 0. Na wyjściu wzmacniacza otrzymuję jednak około 4mV, co jest dla mnie akceptowalne bo wydaje mi się że to jakieś zakłócenia (lub tym, że wzmacniacz nie jest idealny, tak to sobie tłumaczę). Jednak gdy podłączę zasilanie podświetlenia w wyświetlaczu LCD równocześnie zmienia się wynik pomiaru napięcia z wyjścia wzmacniacza i wynosi teraz ok. 65mV, choć teoretycznie powinno być zero.
Dlaczego tak się dzieje?
Obszedłem to w taki sposób, że podłączyłem zasilanie podświetlenia LCD (poprzez rezystor) z zasilacza 7.5V przed stabilizatorem napięcia. W wyniku mam 5-10mV na wyjściu wzmacniacza. Czy to dobre rozwiązanie? Czy może powienienem ustawić zasilacz na 12V i zastosować dzielnik napięcia przed stabilizatorem? Albo jeden i drugi pomysł jest do bani, a rozwiązaniem jest ... ?
Z góry dziękuję za każdą odpowiedź, dzięki której rozjaśni mi się w głowie.
Jakiś czas temu zapragnąłem podszkolić się trochę w elektronice gdyż nie wiedziałem nawet jaka jest różnica między napięciem a natężeniem. Kupiłem swoją pierwszą książkę do podstaw elektroniki, tanią lutownicę, parę płytek, kości, kondensatorów... itp. Przerobiłem parę przykładów z książki i spróbowałem swoich sił do stworzenia czegoś samodzielnie. Zaczęło się od zaprogramowania Atmegi 8 do sterowania silnikiem krokowym, następnie była prosta kostka LED. Przy obu projektach miałem problemy ze zrozumieniem jak zasilać elektronikę, do silnika krokowego musiałem dokupić układ zawierający mostek H i podłączyć osobne zasilanie. Sugerując się tym przy tworzeniu kostki LED próbowałem podłączyć podobnie osobne zasilanie do Atmegi a osobne do diod sterowanych poprzez tranzystory NPN, nie działało, na forum dostałem odpowiedź, że tak się nie robi i muszę dać wspólne źródło prądu do zasilania uC oraz diod, ewentualnie całkowicie oddzielić obie rzeczy (np stosując chyba fototranzystory?).
1. Prosta rzecz, a mi spokoju nie daje: przy silniku krokowym mogłem podłączyć osobne zasilanie poprzez mostek H, przy kostce LED nie mogłem tego zrobić poprzez tranzystory. Dlaczego? A gdybym miał kostkę z kilkuset diod to jak to zasilić?
(ten sam sposób starałem się wcześniej zastosować do sumatora 3-bitowego na tranzystorach BC547 ale nie spytałem nikgo o radę i się poddałem).
Obecnie zabrałem się do innego projektu. Potrzebny był mi termometr mierzący temperaturę w zakresie 100-500 stopni Celsjusza. Ceny gotowych urządzeń nie są drogie jednak postanowiłem zrobić go sam, wydawało się proste i przy okazji czegoś się nauczę. Trochę poczytałem, dowiedziałem się że potrzebuję termopary, mikrokontrolera, wzmacniacza. Okazało się, że popularny układ MAX6675 jest trochę drogi zatem postanowiłem zastosować tańsze części. Zakładam, że mój gotowy układ nie musi być dokładniejszy niż +/- 10 stopni Celsjusza byle bym miał z tego frajdę. Kupiłem tanią termoparę K (podłączaną do miernika) - 8zł, czujnik temperatury -55 do 125 stopni C - DS18B20 - ok 5 zł, tani wzmacniacz operacyjny LM358N - 1 zł. Pozostałe elementy jak Atmega8 czy wyświetlacz LCD, stabilizator napięcia 7805 miałem na stanie.
Co udało mi się zrobić:
- podłączyłem wyświetlacz LCD do Atmegi oraz czujnik DS18B20, zaprogramowałem uC do komunikacji z czujnikiem zgodnie z tutorialem znalezionym w sieci, wyświetliłem temperaturę na LCD.
- podłączyłem termoparę do wzmacniacza operacyjnego LM358N, obecnie działa zadawalająco lecz trudziłem się nad tym chyba tydzień. To z braku doświadczenia i wiedzy.
- połączyłem wyjście ze wzmacniacza do wejścia analogowego mikrokontrolera i otrzymuję na wyświetlaczu liczbę z zakresu 0-1023 będącą odpowiednikiem napięcia z termopary wzmocnionego poprzez LM358N.
Kusi mnie żeby już sobie zaprojektować płytkę w Eagle, a potem pobawić się w programowanie by przedstawić wynik w postaci temperatury (wiem, że wynik trzeba poddać linearyzacji, wziąć pod uwagę temperaturę zimnego końca termopary), jednak zanim to zrobię chcę dopracować co się da.
Na razie wszystko jest podpięte na pająka na płytce prototypowej do adaptera z Atmegą, wzmacniacz z termoparą polutowałem tymczasowo na płytce uniwersalnej i wyprowadziłem krótkie kable.
2. Po podłączeniu termopary bezpośrednio do wzmacniacza jak na rys. 1. otrzymywałem głupoty na wyjściu wzmacniacza (szukałem najprostszego schematu). Gdy dodałem (jak na rys. 2.) kondensator ceramiczny oraz rezystory wskazania okazały się prawidłowe. W jaki sposób te elementy wyeliminowały problemy?
Choć powinienem był od razu wstawić rezystor na wejściu nieodwracającym tak jak jest pokazane w zastosowaniach w datasheet.
Rys. 1. NIE DZIAŁA. termopara bezpośrednio podłączona do wejścia nieodwracającego wzmacniacza
Źródło http://raspberrypihobbyist.blogspot.com/2014/04/flame-sensor-update.html
(oraz gdzieś jeszcze znalazłem podobny na elektrodzie)
Rys. 2. DZIAŁA. termopara podłączona do wzmacniacza poprzez pewien filtr?
Źródło: https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1391941.html
Powyżej na rysunku 2. znajdują się dwa różne symbole kondensatorów. Ja dałem kondensator ceramiczny 100nF (czerwona ramka) bo innego nie mam o tej wartości, jednak gdzieś wyczytałem, że to jest symbol kondensatora z polaryzacją. W swoich projektach dotychczas używałem wyłącznie kondensatorów elektrolitycznych oraz ceramicznych i wszędzie tam gdzie jest kondensator z polaryzają daję elektrolit a tam gdzie jest bez plusika i mała pojemność (nano, piko F) daję ceramiczny.
3. Gdybym poszedł do sklepu elektronicznego i chciał dostać właściwy ze schematu o jaki musiałbym poprosić? Kiedy stosować foliowe, tantalowe i inne zamiast ceramicznych?
Pomyślałem sobie - skoro schemat z rysunku 2. okazał się być pomocny może dobrym pomysłem byłoby dodać również pozostałe elementy których u mnie brakuje (rys. 3.)?
Rys. 3. Elementy na wyjściu wzmacniacza
4. Tak też zrobiłem, na wyjściu wzmacniacza dodałem rezystor oraz kondensator ceramiczny, jest tam jednak jeszcze dioda 1N4148. Dodałem ją, usunąłem - nie zauważyłem różnicy w działaniu, napięcie na wyjściu wzmacniacza jest takie samo. Do czego może służyć ta dioda? Czy to jakieś zabezpieczenie? Dlaczego podłączona jest zaporowo?
5. Co z pozostałymi kondensatorami 100n, 330n przy wzmacniaczu, czy są konieczne jeśli stosuję stabilizator LM7805 podłączony wg aplikacji w datasheet?
6. To już chyba ostatnie pytanie. Przy temperaturze pokojowej gdy końcówka termopary ma tę samą temperaturę co zimny koniec to na wtykach termopary różnica potencjału wynosi 0. Na wyjściu wzmacniacza otrzymuję jednak około 4mV, co jest dla mnie akceptowalne bo wydaje mi się że to jakieś zakłócenia (lub tym, że wzmacniacz nie jest idealny, tak to sobie tłumaczę). Jednak gdy podłączę zasilanie podświetlenia w wyświetlaczu LCD równocześnie zmienia się wynik pomiaru napięcia z wyjścia wzmacniacza i wynosi teraz ok. 65mV, choć teoretycznie powinno być zero.
Dlaczego tak się dzieje?
Obszedłem to w taki sposób, że podłączyłem zasilanie podświetlenia LCD (poprzez rezystor) z zasilacza 7.5V przed stabilizatorem napięcia. W wyniku mam 5-10mV na wyjściu wzmacniacza. Czy to dobre rozwiązanie? Czy może powienienem ustawić zasilacz na 12V i zastosować dzielnik napięcia przed stabilizatorem? Albo jeden i drugi pomysł jest do bani, a rozwiązaniem jest ... ?
Z góry dziękuję za każdą odpowiedź, dzięki której rozjaśni mi się w głowie.
istnieją tanie i precyzyjne wzmacniacze (toche droższe, kosztują kilka złotych, zamiast 20gr jak LM358) ale musisz poszukać, na forum żadko kto poda ci konkretne typy, LM358 jest na rynku ponad 30lat więc wszyscy znają, te które mają <20lat nie są tak powszcechnie znane.
