Rafał Staszewski Maciej Trzebiński, Dominik Derendarz

Transkrypt

1 R Staszewski Rafał Staszewski Maciej Trzebiński, Dominik Derendarz Henryk Niewodniczański Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences (IFJ PAN Cracow) Zagraj w Naukę 27 października / 15

2 Obwody elektryczne R Staszewski I prawo Kirchhoffa Suma prądów w węźle jest równa zeru Prawo Ohma Prąd jest proporcjonalny do napięcia II prawo Kirchhoffa Suma spadków napięć w oczku jest równa zeru 2 / 15

3 Elementy nieliniowe R Staszewski Oparte na półprzewodnikach Nie spełniają prawa Ohma Prąd zależy nieliniowo od napięcia, np dioda Prąd zależy nie tylko od napięcia, np fotorezystor Prąd zależy nie tylko od napięcia, a zależność od napięcia jest nieliniowa, np tranzystor Elektronika opiera się głównie na elementach nieliniowych 3 / 15

4 Płytka prototypowa (stykowa) R Staszewski 4 / 15

5 R Staszewski 5 / 15

6 Dzielnik napięcia R Staszewski Napięcie na oporze R 2 : R 1 V = V 0 R 2 R 1 + R 2 V 0 W potencjometrze R 1 + R 2 = R = const, a R 2 można zmieniać pomiędzy 0 a R R 2 V Dzielnik napięcia na potencjometrze umożliwia płynną regulację napięcia między 0 a V 6 / 15

7 Potencjometr R Staszewski Ṣprawdzić zakres oporu potencjometru 7 / 15

8 Ćwiczenie 1 Dioda LED R Staszewski 5V GND A V UWAGA! Rozpocząć z potencjometrem przekręconym na minimalne napięcie (sprawdzić miernikiem przed włożeniem diody) Dla czerwonej diody LED zmierzyć zależność prądu płynącego przez diodę od przyłożonego napięcia Pomiary przeprowadzać dla natężenia prądu co 01 V, aż do przeciążenia (Użyć jako żródło napięcia 5V) Zadanie dodatkowe Przeprowadzić pomiar dla innego koloru 8 / 15

9 Jak podłączyć diodę? R Staszewski W typowych diodach prąd nie powinien przekraczać 20 ma Jak podłączyć diodę do źródła napięcia np 5 V? 9 / 15

10 IDE R Staszewski Proste i wygodne w użyciu środowisko Język C++ Funkcja setup(): przygotowanie wykonywana jeden raz (po podpięciu zasilania, zresetowaniu) Funkcja loop(): główny program wykonywana w kółko 10 / 15

11 Ćwiczenie 2 Wbudowana dioda LED R Staszewski Podłączyć do portu USB Zainstalować sterowniki Zainstalować IDE W środowisku IDE uruchomić przykład: Plik -> Przykłady -> 01 Basics -> Blink Przeglądnąć i zrozumieć kod Załadować program do mikrokontrolera Ẉyświetlać na zmianę sygnał krótki i długi Zadanie dodatkowe Wyświetlać sygnał SOS: / 15

12 Ćwiczenie 3 Zewnętrzna dioda LED R Staszewski Podłączyć zewnętrzną diodę (przez opornik np 5k ohm!) na wyjście inne niż 13 Zadanie dodatkowe Podłączyć kilka LEDów, każdą do innego wyjścia, i migać w wybranej przez siebie kolejności 12 / 15

13 Ćwiczenie 4 Wejście analogowe R Staszewski Podłączyć potencjometr do wyjścia analogowego, wpisać podany program i odczytać sygnał (Narzędzia -> Monitor Portu Szeregowego) Dodać do układu diodę migającą z częstotliwością zależną od ustawienia potencjometru 5V GND const i n t pin = A0 ; i n t sensor = 0; void setup ( ) { S e r i a l begin (9600); } void loop ( ) { sensor = analogread( pin ) ; S e r i a l p r i n t ( sensor = ) ; S e r i a l p r i n t l n ( sensor ) ; delay ( 2 ) ; } A0 Zadanie dodatkowe Przy dużej, stałej częstotliwości migania potencjometr ma sterować wypełnieniem sygnału Wskazówka: użyć funkcji delaymicroseconds() i usunąć z programu pisanie na port szeregowy 13 / 15

14 Ćwiczenie 5 Fotorezystor R Staszewski Przy pomocy miernika zbadać opór fotorezystora w zależności od natężenia padającego światła Podłączyć fotorezystor do wejścia analogowego i odczytać sygnał 5V GND fotorezystor A0 rezystor Zadanie dodatkowe Dodać diodę niebieską, która zapala się, jeśli sygnał jest niższy, niż zadany próg i diodę czerwoną, która zapala się, jeśli sygnał jest większy niż zadany próg 14 / 15

15 Ćwiczenie 6 Wyświetlacz LCD R Staszewski Plik -> Przykłady -> LiquidCrystal -> HelloWorld Wyświetlać na zmianę imiona (w pierwszej linijce) i nazwiska (w drugiej linijce) wszystkich z drużyny Zadanie dodatkowe Podłączyć fotorezystor do wejścia analogowego i wyświetlać wskazanie na wyświetlaczu LCD 15 / 15