Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- ru:examples:sensor:potentiometer [2010/12/15 14:24] – создано eduardtlmk
+++ ru:examples:sensor:potentiometer [Unknown date] (current) – removed - external edit (Unknown date) 127.0.0.1
@@ Line 1: / Line 1: @@
-====== Потенциометр ======
-//Необходимые знания: [HW] [[et:hardware:homelab:sensor]], [HW] [[et:hardware:homelab:digi]], \\ [ELC] [[et:electronics:voltage_divider]], [AVR] [[et:avr:adc]], [LIB] [[et:software:homelab:library:adc]], \\ [LIB] [[et:software:homelab:library:module:segment_display]]//
-===== Теория =====
-[{{  :examples:sensor:potentiometer:sensor_potentiometer_designator.png?120|Электрическое обозначение потенциометра}}]
-Потенциометр это переменный резистр с тремя контактами, где между двумя крайними контактами находится фиксированное сопротивление, а между крайними и средним контактами - переменное сопротивление. Потенциометр, в принципе, является и делителем напряжения, где сопротивления образуются между крайними и средним контактами. Синоним потенциометра (на английском языке //potentiometer//) - реостат (на английском //rheostat//).
-[{{  :examples:sensor:potentiometer:sensor_potentiometer_turn.jpg?120|Поворотный потенциометр}}]
-Типичный потенциометр состоит из сопротивления с токопроводящей поверхностью и из скользящего по ней подвижного контакта – движка. Чем ближе движок к углу сопротивления, тем меньше сопротивление между движком и этим углом, и наоборот. В роли сопротивления может выступать материал с большим удельным сопротивлением или обмотка скрученная из проволоки сопротивления. Существуют потенциометры как с линеарным, так и логарифмическим сопротивлением и позиционным отношением. Большая часть потенциометров поворотные (пример на картинке справа), но имеются так же и сопротивления скользящего типа. Особенный тип потенциометра это дигитальные потенциометры, в которых регулировка сопротивления происходит внутри микросхемы в соответствии с управляющими сигналами.
-===== Практика =====
-На плате модуля «Датчики» Домашней Лаборатории находится поворотный потенциометр 4,7 kΩ. Потенциометр подключен между землей и +5 V потенциалами, а движок соединен с каналом 3 аналого-дигитального преобразователя микроконтроллера. В таком случае можно регулировать выходное напряжение потенциометра в пределах от 0 до 5 V. Если
-опорное напряжение аналого-дигитального преобразователя AVR взять с вывода AVCC, то выходное напряжение потенциометра получит дигитальное значение на протяжении всей границы его регулирования. Для использования ADC AVR в библиотеке Домашней Лаборатории написаны следующие функции:
-~~PB~~
-~~CL~~
-<code avr>
-//
-// Типы данных настроек
-//
-typedef enum
-{
-	ADC_REF_AREF = 0x00,
-	ADC_REF_AVCC = 0x01,
-	ADC_REF_2V56 = 0x03
-}
-adc_reference;
-typedef enum
-{
-	ADC_PRESCALE_2   = 0x01,
-	ADC_PRESCALE_4   = 0x02,
-	ADC_PRESCALE_8   = 0x03,
-	ADC_PRESCALE_16  = 0x04,
-	ADC_PRESCALE_32  = 0x05,
-	ADC_PRESCALE_64  = 0x06,
-	ADC_PRESCALE_128 = 0x07
-}
-adc_prescale;
-//
-// Запуск ADC
-//
-void adc_init(adc_reference reference, adc_prescale prescale)
-{
-	// Разрешение работать ADC, выбор частотного делителя
-	ADCSRA = bit_mask(ADEN) | (prescale & 0x07);
-	// Выбор опорного напряжения
-	ADMUX = (reference & 0x03) << REFS0;
-}
-//
-// Преобразование значения обозначеного канала
-//
-unsigned short adc_get_value(unsigned char channel)
-{
-	// Обозначение канала
-	ADMUX = (ADMUX & 0xF0) | (channel & 0x0F);
-	// Начало преобразования
-	bit_set(ADCSRA, ADSC);
-	// Ожидание окончания преобразования
-	while (bit_is_set(ADCSRA, ADSC))
-	{
-		asm volatile ("nop");
-  	}
-	// Возвращение результата
-	return ADCW;
-}
-</code>
-Функцию //adc_init// нужно вызвать в начале программы, с помощью чего настраивается работоспособность AVR-а ADC. Cледует выбрать опорное напряжение с вывода AREF или AVCC, или наоборот входное фиксированное напряжение 2,56 V. В добавок нужно обозначить рабочий такт преобразователя, а точнее предварительный делитель частоты, с помощью которого делится рабочий такт микроконтроллера. Преобразование происходит быстрее при использовании более высокого такта, но в таком случае может пострадать точность измерения. Для измерения имеется функция //adc_get_value// с помощью которой можно выбрать канал и которая возвращает 10-битовый результат измерения в виде 16-битного целого числа. Функция измерения является блокирующей, т.е. она остается ждать конца преобразования и возвращает результат только тогда, когда измерение совершено.
-В примере программы используется только что объясненная библиотека аналогово-дигитального преобразователя и 7-сегментного цифрового индикатора LED. Значение 10-битного аналогово-дигитального преобразователя умножается на десять и делится на 1024, чтобы получить значение в пределах от 0 до 9. Значение 10 не может возникнуть, т.к. в языке Си в частном рассчитывается целочисленное, а не округленное значение. Для получения более точного результата измерения используется функция усреднения результата преобразователя. В качестве результата рабочая программа показывает на индикаторе цифры от 0 до 9, соответственно положению индикатора.
-<code c>
-//
-// Пример программы модуля «Датчики» Домашней Лаборатории.
-// На 7-сегментном цифровом индикаторе отображается положение потенциометра.
-//
-#include <homelab/adc.h>
-#include <homelab/module/segment_display.h>
-//
-// Выбор канала
-//
-//  1 = Фоторезистор
-//  2 = Терморезистор
-//  3 = Потенциометр
-//
-#define ADC_CHANNEL 3
-//
-// Основная программа
-//
-int main(void)
-{
-	int value;
-	// Настройка 7-сегментного цифрового индикатора
-	segment_display_init();
-	// Настройка ADC преобразователя
-	adc_init(ADC_REF_AVCC, ADC_PRESCALE_8);
-	// Бесконечный цикл
-	while (true)
-	{
-		// Считывание значения, округленного в 4 раза
-		value = adc_get_average_value(ADC_CHANNEL, 4);
-		// Отображение показаний в сотых
-		segment_display_write(value * 10 / 1024);
-	}
-}
-</code>

ru/examples/sensor/potentiometer.1292415872.txt.gz · Last modified: 2020/07/20 12:00 (external edit)