ELSA Online: 11. Regulačné obvody - História úprav

Balogh na 21:30, 29. november 2020

2020-11-29T21:30:46Z

← Staršia verzia		Verzia z 21:30, 29. november 2020
Riadok 203:		Riadok 203:

	== Datasheety ==		== Datasheety ==

			* [https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Atmel-7810-Automotive-Microcontrollers-ATmega328P_Datasheet.pdf ATmega328P8-bit AVR Microcontroller]
			* [https://www.handsontec.com/dataspecs/module/Rotary%20Encoder.pdf Rotary Encoder]


	[[Category: ELSA]]		[[Category: ELSA]]

Balogh na 21:28, 29. november 2020

2020-11-29T21:28:36Z

← Staršia verzia		Verzia z 21:28, 29. november 2020
Riadok 25:		Riadok 25:


	'''Návod:'''		'''Návod:''' Meranie hodnoty Pullup rezistora pomocou Arduina.

	~~Meranie hodnoty Pullup rezistora pomocou ARDUINO „ “.~~ Najskôr som pomocou osciloskopu zmeral skutočné hodnoty kondenzátorov. Použil som dva ~~elektrolity~~ 0,~~1uF~~ a ~~1uF~~. Zmeral som prechodové charakteristiky (nabíjanie na 5V cez presný rezistor ~~12kOhm~~). 0,1 uF kondenzátor ma zanedbateľný zvodový odpor. ~~1uF~~ kondenzátor má tiež zanedbateľný zvodový odpor pri tvrdom zdroji napätia. V ustálenom stave v oboch prípadoch nameriam 5,0V.		Najskôr som pomocou osciloskopu zmeral skutočné hodnoty kondenzátorov. Použil som dva elektrolyty 0,1µF a 1µF.
	Prepočítané hodnoty: 0,~~1uF~~ => 0,095 uF (skut.); 1,~~0uF~~ => 0,97 uF (skut.).
	Zapojenie merania vnútorného odporu viď. ~~pptx~~.		Zmeral som prechodové charakteristiky (nabíjanie na 5V cez presný rezistor 12kΩ).
	Meriam čas nábehu napätia na kondezátore v us . Časovej konštante odpovedá napätie na kondenzátore U_C (τ)=U(∞)/5,010230,63 = (celé číslo)~~. τ~~=R*C . Program nám určí čas v us. Odmeriame aj hodnotu ustálenú U(∞). Vstupný pin zapojený s pullup rezistorom je mäkký zdroj prúdu.		* 0,1 µF kondenzátor ma zanedbateľný zvodový odpor.
	Program dokolečka odmeriava napätie na kondenzátore. Trvanie časovej konštanty prakticky odpovedá n A/D prevodovov. Ak podelíme τ počtom A/D prevodov získame trvanie jedného prevodu. Vypočítajte a porovnajte s ~~kat. listom~~.		* 1µF kondenzátor má tiež zanedbateľný zvodový odpor pri tvrdom zdroji napätia.
	Upravte zapojenie pre vyhodnotenie IRC. Doplňte kondenzátory. Modifikujte program a overte funkčnosť. Podrobnejšie viď. ~~pptx~~.		* V ustálenom stave v oboch prípadoch nameriam 5,0V.
			* Prepočítané hodnoty: 0,1µF => 0,095 µF (skut.); 1,0µF => 0,97 µF (skut.).

			Zapojenie merania vnútorného odporu viď. slajdy z prezentácie k cvičeniam.

			Meriam čas nábehu napätia na kondezátore v µs. Časovej konštante odpovedá napätie na kondenzátore

			<math>
			U_C(\tau) = \frac{U(\infty)}{5,0}10230,63 = \mbox{(celé číslo)} </math>
			<math>
			\tau = R*C
			</math>
			Program nám určí čas v µs. Odmeriame aj hodnotu ustálenú <math>U(\infty)</math>. Vstupný pin zapojený s pullup rezistorom je mäkký zdroj prúdu.

			Program dokolečka odmeriava napätie na kondenzátore. Trvanie časovej konštanty prakticky odpovedá <math>n<math> A/D prevodovov.
			Ak podelíme τ počtom A/D prevodov získame trvanie jedného prevodu. Vypočítajte a porovnajte s údajom výrobcu.

			Upravte zapojenie pre vyhodnotenie IRC. Doplňte kondenzátory. Modifikujte program a overte funkčnosť. Podrobnejšie viď. slajdy z prezentácie k cvičeniam.

Balogh na 21:17, 29. november 2020

2020-11-29T21:17:01Z

← Staršia verzia		Verzia z 21:17, 29. november 2020
Riadok 1:		Riadok 1:
			Téma: Inkrementálne snímače (IRC), regulácia napätia na kondenzátore.

	~~Cv. 11 IRC, regulácia napätia na kondenzátore.~~

	~~Body 4. + bonus~~

	'''Použijeme:'''		'''Použijeme:'''
	+ Arduino		* Arduino
	+ Kondenzátory 0,1 uF, 1,0 uF a 2x 100nF.		* Kondenzátory 0,1 uF, 1,0 uF a 2x 100nF.
	+ Programy z prílohy		* Programy z prílohy


	'''Úlohy:'''		'''Úlohy:'''

	# Zmerajte pomocou kondenzátora 0.1uF a 1.0uF hodnotu pullup rezistora.<BR>		# Zmerajte pomocou kondenzátora 0.1uF a 1.0uF hodnotu pullup rezistora. ( → [[#program1]])<BR>
	~~Program pre ARDUINO UNO - PULLUP_rezistor.ino~~
	# Zistite priemernú hodnotu trvania A/D prevodu a porovnajte s katalógovým údajom.		# Zistite priemernú hodnotu trvania A/D prevodu a porovnajte s katalógovým údajom.
	# Upravte program zo stránky https://www.handsontec.com/dataspecs/module/Rotary%20Encoder.pdf a odskúšajte ako je citlivý na zákmity kontaktov.		# Upravte program zo stránky https://www.handsontec.com/dataspecs/module/Rotary%20Encoder.pdf a odskúšajte ako je citlivý na zákmity kontaktov.
	# Ošetrite Pin2 a Pin3 proti zákmitom kondenzátormi 100nF.		# Ošetrite Pin2 a Pin3 proti zákmitom kondenzátormi 100nF.
	# Vypočítajte akú frekvenciu spínania kontaktov dokážeme teoreticky takýmto spôsobom sledovať. Predpokladáme, že „pohyb“ je rovnomerný.		# Vypočítajte akú frekvenciu spínania kontaktov dokážeme teoreticky takýmto spôsobom sledovať. Predpokladáme, že „pohyb“ je rovnomerný.
	# Bonus. Pripravili sme pre Vás základ programu využívajúci prerušenia.		# Bonus. Pripravili sme pre Vás základ programu využívajúci prerušenia ( → [[#program2]]). Doplňte, dorobte program tak, aby načítal, resp. odčítal pri prechode z jedného stavu do druhého len jeden impulz.
	~~Program pre ARDUINO UNO~~ (~~IRC_int_stud~~.~~ino)~~		...11 01 00 10 11... resp. naopak ...11 10 00 01 11...
	Doplňte, dorobte program tak, aby načítal, resp. odčítal pri prechode z jedného stavu do druhého len jeden impulz.
	... 11 01 00 10 11 ...resp. naopak ... 11 10 00 01 11 ...

	'''Poznámky:'''		'''Poznámky:'''
	+ Nezabudnite zapojiť na výstup PWM signálu filter.		* Nezabudnite zapojiť na výstup PWM signálu filter.
	+ Nepoužité OZ v púzdre je v hodné „ošetriť“.		* Nepoužité OZ v púzdre je v hodné „ošetriť“.
	+ Nepoužitý vstup A/D prevodníka je vhodné „ošetriť“.		* Nepoužitý vstup A/D prevodníka je vhodné „ošetriť“.
	+ Nezabudnite, vnútorný odpor zdroja má byť oveľa menší ako je odpor záťaže.		* Nezabudnite, vnútorný odpor zdroja má byť oveľa menší ako je odpor záťaže.


	'''Návod:'''		'''Návod:'''
Riadok 38:		Riadok 34:
	Upravte zapojenie pre vyhodnotenie IRC. Doplňte kondenzátory. Modifikujte program a overte funkčnosť. Podrobnejšie viď. pptx.		Upravte zapojenie pre vyhodnotenie IRC. Doplňte kondenzátory. Modifikujte program a overte funkčnosť. Podrobnejšie viď. pptx.




			<div id="program1"></div>
	<tabs>		<tabs>
	<tab name="PULLUP_rezistor.ino"><syntaxhighlight lang=c style="background: Cornsilk">		<tab name="PULLUP_rezistor.ino"><syntaxhighlight lang=c style="background: Cornsilk">
Riadok 122:		Riadok 122:
	}		}



			<div id="program2"></div>
	</syntaxhighlight></tab>		</syntaxhighlight></tab>
	</tabs>		</tabs>

Balogh: Vytvorená stránka „ Cv. 11 IRC, regulácia napätia na kondenzátore. Body 4. + bonus '''Použijeme:''' + Arduino + Kondenzátory 0,1 uF, 1,0 uF a 2x 100nF. + Programy z prílohy '''…“

2020-11-29T18:22:55Z

Vytvorená stránka „ Cv. 11 IRC, regulácia napätia na kondenzátore. Body 4. + bonus '''Použijeme:''' + Arduino + Kondenzátory 0,1 uF, 1,0 uF a 2x 100nF. + Programy z prílohy '''…“

Nová stránka

Cv. 11 IRC, regulácia napätia na kondenzátore.

Body 4. + bonus

'''Použijeme:'''
+ Arduino
+ Kondenzátory 0,1 uF, 1,0 uF a 2x 100nF.
+ Programy z prílohy

'''Úlohy:'''

# Zmerajte pomocou kondenzátora 0.1uF a 1.0uF hodnotu pullup rezistora.<BR>
Program pre ARDUINO UNO - PULLUP_rezistor.ino
# Zistite priemernú hodnotu trvania A/D prevodu a porovnajte s katalógovým údajom.
# Upravte program zo stránky https://www.handsontec.com/dataspecs/module/Rotary%20Encoder.pdf a odskúšajte ako je citlivý na zákmity kontaktov.
# Ošetrite Pin2 a Pin3 proti zákmitom kondenzátormi 100nF.
# Vypočítajte akú frekvenciu spínania kontaktov dokážeme teoreticky takýmto spôsobom sledovať. Predpokladáme, že „pohyb“ je rovnomerný.
# Bonus. Pripravili sme pre Vás základ programu využívajúci prerušenia.
Program pre ARDUINO UNO (IRC_int_stud.ino)
Doplňte, dorobte program tak, aby načítal, resp. odčítal pri prechode z jedného stavu do druhého len jeden impulz.
... 11 01 00 10 11 ...resp. naopak ... 11 10 00 01 11 ...

'''Poznámky:'''
+ Nezabudnite zapojiť na výstup PWM signálu filter.
+ Nepoužité OZ v púzdre je v hodné „ošetriť“.
+ Nepoužitý vstup A/D prevodníka je vhodné „ošetriť“.
+ Nezabudnite, vnútorný odpor zdroja má byť oveľa menší ako je odpor záťaže.

'''Návod:'''

Meranie hodnoty Pullup rezistora pomocou ARDUINO „ “. Najskôr som pomocou osciloskopu zmeral skutočné hodnoty kondenzátorov. Použil som dva elektrolity 0,1uF a 1uF. Zmeral som prechodové charakteristiky (nabíjanie na 5V cez presný rezistor 12kOhm). 0,1 uF kondenzátor ma zanedbateľný zvodový odpor. 1uF kondenzátor má tiež zanedbateľný zvodový odpor pri tvrdom zdroji napätia. V ustálenom stave v oboch prípadoch nameriam 5,0V.
Prepočítané hodnoty: 0,1uF => 0,095 uF (skut.); 1,0uF => 0,97 uF (skut.).
Zapojenie merania vnútorného odporu viď. pptx.
Meriam čas nábehu napätia na kondezátore v us . Časovej konštante odpovedá napätie na kondenzátore U_C (τ)=U(∞)/5,0*1023*0,63 = (celé číslo). τ=R*C . Program nám určí čas v us. Odmeriame aj hodnotu ustálenú U(∞). Vstupný pin zapojený s pullup rezistorom je mäkký zdroj prúdu.
Program dokolečka odmeriava napätie na kondenzátore. Trvanie časovej konštanty prakticky odpovedá n A/D prevodovov. Ak podelíme τ počtom A/D prevodov získame trvanie jedného prevodu. Vypočítajte a porovnajte s kat. listom.
Upravte zapojenie pre vyhodnotenie IRC. Doplňte kondenzátory. Modifikujte program a overte funkčnosť. Podrobnejšie viď. pptx.

<tabs>
<tab name="PULLUP_rezistor.ino"><syntaxhighlight lang=c style="background: Cornsilk">

// Program pre meranie hodnoty pullup rezistoru pomocou nabíjania kondenzátora
// Použite 0.1uF a 1.0 uF kondezátor
// pinA je vždy zapojený s pullup-om ako input.
// pinB je najskôr zapojený ako output a nastavený do log. nuly.
// pinA , pinB a A0 sú skratnuté.
// za cca 1sekundu (delay(1000))po resete bude kondenzátor určite vybytý. Potom sa
// pinB prepne do stavu input bez pullup a kondenzátor sa začne nabíjať.
// Keď dosiahne hodnotu odpovedajúcu Uc(tau) vypíše sa na seriovú linku hodnota
// tau v [us].
// !!!!! Podľa KL-ov je pullup udávaný v 10-kach kOhm
// príkaz mikros() vracia systémový čas v us od spustenia programu ako "long" číslo.

int pinA = 2;
int pinB = 3;
int Poc_A_D_prevodov = 0;

long Zac_time = 0;
long Kon_time = 0;

void setup() {
// úvodná inicializácia
pinMode (pinA, INPUT_PULLUP);
pinMode (pinB, OUTPUT);
digitalWrite(pinB, LOW);
Serial.begin(19200);
}

void loop() {
// Ak treba, doplňte si/upravte deklaráciu premennných
// !!!!! ZAČNITE menším KONDENZÁTOROM, je to jednoduchšie. Aspoň niečo Vám bude fungovať. !!!!!
int pom = 0;
int nap = 0;
int tau = 0;
int Trvanie_A_D = 0;

int konst_tau = 622; // (int)(0,632 * (984))= 622 ====> napr. (4.8/5)*1023 * 0.63 = 618

delay(1000); // 1000ms
pinMode (pinB, INPUT); // od tohto okamžiku sa začne kondenzátor nabíjať

Zac_time = micros();

while(analogRead(0)< konst_tau){Poc_A_D_prevodov++;}
// vtomto okamžiku je Uc(tau) rovné 0,63*U(oo)
Kon_time = micros();

Serial.print("Tau = ");
tau = Kon_time - Zac_time;
Serial.print(tau);
Serial.println(" [us] ");
Serial.println(" "); // nový riadok

Serial.print("Poc A/D prevodov = ");
Serial.println(Poc_A_D_prevodov);
Serial.println(" "); // nový riadok

Trvanie_A_D = tau / Poc_A_D_prevodov;
Serial.print("Trvanie A/D prevodu = ");
Serial.print(Trvanie_A_D);
Serial.println(" [us] ");
Serial.println(" "); // nový riadok

delay(1000); // 1000ms// počkám na ustálenie a odmeriam ustálenú hodnotu
// vypočítajte priemer 10-tich hodnôt ustáleného napätia na kondenzátore
// a vypíšte cez sériovú linku podobne ako to vidíte na priloženom obrázku
// číslo v zátvorke predstavuje hodnotu 10-bitového prevodníka
//pomocou čísla z A/D prevodníka upresnite,vypočítajte vašu konst_tau, napr.:konst_tau = 618;
// niečo ako (4.8V/5.0V)*1023 * 0.63 = 618
// 4.8V je ustálená hodnota na kondenzátore a 5.0V je napätie zdroja a v našom prípade aj
// Uref A/D prevodníka.

//---------------------
// vypočítajte hodnotu pullup rezistoru a zobrazte
// raz pre C = 0,1uF
// a druhý krát pre C = 1,0uF

AAA: goto AAA;
// tu čakam na ďalší RESET a nové meranie

}

</syntaxhighlight></tab>
</tabs>



<tabs>
<tab name="IRC_int.ino"><syntaxhighlight lang=c style="background: Cornsilk">

// Vyhodnocujem smer a jeden impulz na otacku
// využíva prerušenia, nevyuživa Gray-ov kod

const byte interruptPin0 = 2; // A
const byte interruptPin1 = 3; // B
volatile int counter = 0;
volatile int poc_prechodov = 0;
volatile int old = 0;
volatile int Pin_3;

void setup() {
Serial.begin(115200);
pinMode(interruptPin0, INPUT_PULLUP);
pinMode(interruptPin1, INPUT_PULLUP);
// CHANGE, RISING, FALLING, ...
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(interruptPin0), IntUP, RISING);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(interruptPin0), IntDOWN, FALLING);
Serial.println(" Start ");
}

void loop() {
if(old != counter ){
Serial.print("Poc Prech = ");
Serial.print(poc_prechodov);
Serial.print(" ");
Serial.print("Counter = ");
Serial.println(counter);
old = counter;
}
}
void IntUP() { // KANAL A
poc_prechodov++;
Pin_3 = digitalRead(interruptPin1);
if ( Pin_3 == LOW ) counter++; else counter--;
}
void IntDOWN() { // KANAL A
poc_prechodov++;
Pin_3 = digitalRead(interruptPin1);
if ( Pin_3 == HIGH ) counter++; else counter--;
}

</syntaxhighlight></tab>
</tabs>

== Datasheety ==

[[Category: ELSA]]