Κάθε Μηχανικός που λατρεύει να παίζει ηλεκτρονικά κάποια στιγμή θα ήθελε να έχει το δικό του εργαστήριο. Ένα πολύμετρο, μετρητής σφιγκτήρα, παλμογράφος, μετρητής LCR, γεννήτρια λειτουργιών, τροφοδοσία διπλής λειτουργίας και ένας μετασχηματιστής αυτοκινήτου είναι οι ελάχιστοι εξοπλισμοί για μια αξιοπρεπή εγκατάσταση εργαστηρίου. Ενώ όλα αυτά μπορούν να αγοραστούν, μπορούμε επίσης να χτίσουμε εύκολα λίγα μόνοι μας, όπως το Function Generator και το Dual mode power supply.
Σε αυτό το άρθρο θα μάθουμε πόσο γρήγορα και εύκολα μπορούμε να κατασκευάσουμε τη δική μας Γεννήτρια λειτουργιών χρησιμοποιώντας το Arduino. Αυτή η γεννήτρια λειτουργίας γνωστή ως γεννήτρια κυματομορφής μπορεί να παράγει τετραγωνικό κύμα (5V / 0V) με συχνότητα που κυμαίνεται από 1Hz έως 2MHz, η συχνότητα του κύματος μπορεί να ελεγχθεί από ένα κουμπί και ο κύκλος λειτουργίας είναι κωδικοποιημένος στο 50%, αλλά είναι εύκολο να αλλάξετε αυτό στο πρόγραμμα επίσης. Εκτός από αυτό, η γεννήτρια μπορεί επίσης να παράγει κύμα με έλεγχο συχνότητας. Λάβετε υπόψη ότι αυτή η γεννήτρια δεν είναι βιομηχανικής ποιότητας και δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για σοβαρές δοκιμές. Αλλά εκτός από αυτό θα είναι χρήσιμο για όλα τα έργα χόμπι και δεν χρειάζεται να περιμένετε εβδομάδες για να φτάσει η αποστολή. Επίσης, τι είναι πιο διασκεδαστικό από το να χρησιμοποιούμε μια συσκευή, την οποία δημιουργήσαμε μόνοι μας.
Απαιτούμενα υλικά
- Arduino Nano
- 16 * 2 Αλφαριθμητική οθόνη LCD
- Περιστροφικός κωδικοποιητής
- Αντίσταση (5.6K, 10K)
- Πυκνωτής (0.1uF)
- Perf board, Bergstik
- Σετ συγκόλλησης
Διάγραμμα κυκλώματος
Το πλήρες διάγραμμα κυκλώματος αυτού του Arduino Function Generator φαίνεται παρακάτω. Όπως μπορείτε να δείτε, έχουμε ένα Arduino Nano που λειτουργεί ως εγκέφαλος του έργου μας και μια οθόνη LCD 16x2 για να εμφανίζει την τιμή της συχνότητας που δημιουργείται αυτήν τη στιγμή. Έχουμε επίσης έναν περιστροφικό κωδικοποιητή που θα μας βοηθήσει να ρυθμίσουμε τη συχνότητα.
Η πλήρης ρύθμιση τροφοδοτείται από τη θύρα USB του ίδιου του Arduino. Οι συνδέσεις που χρησιμοποίησα στο παρελθόν δεν αποδείχθηκαν λειτουργικές για κάποιους λόγους που θα συζητήσουμε αργότερα σε αυτό το άρθρο. Ως εκ τούτου, έπρεπε να χάσω λίγο την καλωδίωση αλλάζοντας τη σειρά των πινέζων. Εν πάση περιπτώσει, δεν θα έχετε τέτοια ζητήματα, όπως όλα έχουν διευθετηθεί, απλώς ακολουθήστε προσεκτικά το κύκλωμα για να μάθετε ποιος ακροδέκτης είναι συνδεδεμένος με αυτό. Μπορείτε επίσης να ανατρέξετε στον παρακάτω πίνακα για να επαληθεύσετε τις συνδέσεις σας.
| Arduino Pin | Συνδεδεμένος με |
| Δ14 | Συνδέθηκε με RS LCD |
| Δ15 | Συνδέθηκε σε RN της οθόνης LCD |
| Δ4 | Συνδέθηκε με D4 του LCD |
| Δ3 | Συνδέθηκε με D5 LCD |
| Δ6 | Συνδέθηκε με D6 LCD |
| Δ7 | Συνδέθηκε με D7 LCD |
| Δ10 | Συνδεθείτε στο Rotary Encoder 2 |
| Δ11 | Συνδεθείτε στο Rotary Encoder 3 |
| Δ12 | Συνδεθείτε στο Rotary Encoder 4 |
| Δ9 | Εξάγει τετραγωνικό κύμα |
| Δ2 | Συνδεθείτε στο D9 του Arduino |
| Δ5 | Έξοδοι SPWM στη συνέχεια μετατράπηκαν σε ημιτονοειδές |
Το κύκλωμα είναι πολύ απλό. έχουμε παράγει τετραγωνικό κύμα από την ακίδα D9 η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως έχει, η συχνότητα αυτού του τετραγωνικού κύματος ελέγχεται από τον περιστροφικό κωδικοποιητή. Στη συνέχεια, για να έχουμε ένα ημιτονοειδές κύμα παράγουμε σήμα SPWM στον ακροδέκτη D5, η συχνότητα αυτού πρέπει να σχετίζεται με τη συχνότητα PWM, οπότε παρέχουμε αυτό το σήμα PWM στον ακροδέκτη D2 για να λειτουργεί ως διακοπή και στη συνέχεια να χρησιμοποιήσουμε το ISR για τον έλεγχο της συχνότητας του από το κύμα.
Μπορείτε να δημιουργήσετε το κύκλωμα σε ένα breadboard ή ακόμη και να αποκτήσετε ένα PCB για αυτό. Αλλά αποφάσισα να το κολλήσω σε έναν πίνακα Perf για να ολοκληρώσω τη δουλειά γρήγορα και να το κάνω αξιόπιστο για μακροχρόνια χρήση. Ο πίνακας μου μοιάζει με αυτό όταν ολοκληρωθούν όλες οι συνδέσεις.
Αν θέλετε να μάθετε