ПЗ (1230182), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Рисунок 2.5 – Подключение ЖК дисплея к Arduino

Обратите внимание, что на некоторых моделях нумерация контактов идёт не просто справа-налево от первого до шестнадцатого, а несколько более хитро. Так, например, на экране 16×2 от входа первый контакт физически находится на 14-й позиций, второй на 13-й и так далее справа-налево вплоть до 14 на первой позиции, а 15 и 16 расположены справа. Нумерация около контактов дисплея поможет не запутаться.

Рисунок 2.6 – Включение фоновой подсветки дисплея

Для включения питания знакосинтезатора необходимо подключить цепь, отвечающую за отображение символов (Рисунок 2.6). Для этого предназначены контакты 1, 2 и 3 на дисплее. Перед подключением отключите Arduino от питания.

• первый – это земля. Соедините его с шиной земли.

• второй – питание. Соедините его с шиной +5 В.

• третий – контрастность. Для получения максимально контрастного изображения соедините его с шиной земли. Вы можете подать на этот контакт произвольное напряжение от 0 до 5 В, чем оно выше, тем тусклее будет изображение, но вместе с этим снизится энергопотребление. Для возможности плавной регулировки контрастности можете подать на этот контакт выходной сигнал потенциометра.

После подключения, если включить Arduino, вы можете увидеть прямоугольные знакоместа. В зависимости от комбинации цветов текста и подсветки они могут быть как яркими и хорошо заметными, так и едва заметными. Это нормально: в любом случае, текст будет смотреться отлично.

Далее подключаем шины данных. Для коммуникации между Arduino и экраном необходимо использовать несколько линий взаимодействия:

• 2 или 3 для командования дисплеем;

• 4 или 8 для передачи данных (кодов символов и команд).

Таким образом занятыми окажутся от 6 до 11 контактов от обоих устройств. Если вам не требуется считывать с дисплея, что подходит под большинство сценариев использования, для команд понадобится 2 линии (Рисунок 2.7).

Если скорость обновления данных так же не является проблемой, для передачи данных достаточно 4-х линий.

Итак, для подключения дисплея достаточно использовать 6 линий, 6 контактов на Arduino. Рассмотрим именно этот сценарий.

Рисунок 2.7 – Включение питания знакосинтезатора дисплея

Как упоминалось, нам не нужно считывать с дисплея, мы будем в него только писать. Поэтому соединим 5-й контакт дисплея, который отвечает за выбор чтение/запись с шиной земли. Это означает «всегда писать».

Затем, соединяем Ардуино и экран нашими 6-ю линиями коммуникации (Рисунок 2.8). Какие именно контакты будут выбраны на Arduino не имеет значения: мы зададим их в программе, но для примера была выбрана такая конфигурация:

1. 4-й контакт дисплея – 4-й контакт Arduino. Это линия адресного сигнала. Известная как A0 или RS. В зависимости от того, 0 она или 1, дисплей понимает имеем ли мы на линии данных команду вроде «передвинуть курсор» или код символа для отображения.

2. 6-й контакт дисплея – 5-й контакт Arduino. Это линия разрешения доступа к данным. Известная, как E или Enable. Когда эта линия становится единицей, дисплей исполняет команду или выводит символ с линии данных.

3. 11-й, 12-й, 13-й, 14-й контакт дисплея – 10-й, 11-й, 12-й, 13-й контакт Arduino соответственно. Это линии данных. Известные как DB4, DB5, DB6, DB7.

Рисунок 2.8 – Подключение шины данных

Для упрощения схемы сбора и подсоединения дисплея и микроконтроллера была создана плата (Рисунок 2.9), к которой крепится LCD дисплей и сам микроконтроллер Arduino. Эта плата делает конструкцию более компактной, исключая множество соединительных проводов. К этой плате припаивается провод питания, который будет запитывать все устройство и провода, идущие к датчикам с фото и светодиодами. И соответственно на плату устанавливается микроконтроллер и дисплей, отображающий показания оборотов двигателей. Эта плата создавалась в программе Sprint-Layout (Рисунок 2.10).

Изготовлялась плата на станке PCB PROTOTYPE MACHINE EP 2006.

Рисунок 2.9–Внешний вид платы устройства контроля частоты вращения вала

Рисунок 2.10–Схема платы устройства контроля частоты вращения вала выполненная в программе Sprint-Layout

После того, как на плату были присоединены все комплектующие устройства, все это помещалось непосредственно в сам корпус устройства (Рисунок 2.11). Корпус устройства представляет собой небольшую черную пластмассовую коробку, из которой будут выведены провода питания и съема получаемой информации от двигателей. В передней части будет выведен ЖК дисплей, на который будут выводиться данные о частоте вращения двигателей.

Рисунок 2.11 – Внешний вид устройства контроля частоты вращения вала в собранном виде

2.1 Принципиальная схема устройства частоты вращения. Параметры элементов.

Принципиальная схема устройства заключается в подключении фотодиода к микроконтроллеру через транзисторный усилитель, а именно через транзистор VT1 BC546-D b и трех резисторов R1, R2, R3 (Рисунок 2.12). Запитываются они от микроконтроллера напряжением +5В. Питание поступает через резистор R2 на фотодиод VD2 и через резистор R1 уходит на землю. Через резистор R3 получает питание транзистор VT1 и далее питание уходит на землю. Получивший питание фотодиод VD2 передает полученные импульсы через транзистор VT1 на микроконтроллер. Питание получает светодиод через резистор R4 и уходит на землю. Светодиод VD1 подает импульсы через вращающийся диск с отверстиями на фотодиод VD2 через эти отверстия. Фотодиод VD2 передает полученные импульсы через транзистор VT1 на микроконтроллер Arduino UNO, где полученные импульсы обрабатываются и выдаются на монитор прибора [5].

Рисунок 2.12 – Принципиальная схема устройства контроля частоты вращения вала

Светодиод VD1 АЛ107А – диод, излучающий в инфракрасной области спектра (0,87-1,0 мкм), применяется в различных датчиках автоматических систем, преобразователях «угол-код», системах дистанционного управления и передачи сигнала (атмосферные и оптоволоконные линии). Важными характеристиками для этого прибора являются быстродействие и мощность излучения (Рисунок 2.13). Данный светодиод подает сигнал на фото диод через вращающийся диск с отверстиями. Устанавливается в оптический датчик. Диапазон рабочих температур: -60…+70 ⁰С. Технические характеристики светодиода представлены в таблице 2.3 [7].

Таблица 2.3 – Технические характеристики светодиода АЛ107А

Рисунок – 2.13 Светодиод АЛ107А

Фотодиод VD2 ФД-10 К гр. А – кремневый фотодиод (Рисунок 2.14). Предназначен фотодиод для применения в качестве приемников и датчиков инфракрасного излучения в составе оптико-электронной аппаратуры, систем фотоэлектрической автоматики и бесконтактного измерения температуры, вычислительной и измерительной техники, программно-управляемого оборудования и приборов, работающих в диапазоне длин волн от 0,5 до 1,12 мкм. Фотодиод ФД-10К гр. А имеет один p-n переход. Данный фотодиод принимает сигнал от светодиода через диск с отверстиями и передает импульсы на устройство контроля частоты вращения вала. Устанавливается в оптический датчик устройства. Выпускается в герметичном металлостеклянном корпусе. Основные технические параметры приведены в таблице 2.4 [7].

Таблица 2.4 – Основные технические параметры фотодиода ФД-10К гр. А

Рисунок 2.14 – Фотодиод ФД-10К гр. А

Транзистор BC546B – это полупроводниковый триод, радиоэлектронный компонент из полупроводникового материала, имеющий три вывода, позволяющий входным сигналом управлять током в электрической цепи (Рисунок 2.15). Обычно используется для усиления, генерирования а так же для преобразования электрических сигналов. Основное свойство транзистора – изменение сигнала между двумя различными состояниями при изменении сигнала на управляющим электроде.

Транзистор BC546B биполярный высококачественный с npn переходом (Рисунок 2.16). Этот транзистор имеет три контакта: база, эмиттер, коллектор [6].

Характеристики

Список файлов ВКР