כיצד להשתמש במפעילים שלנו עם מיקרו-בקרים

עולם האלקטרוניקה יכול להיות מהנה ומרגש, אך לעתים קרובות הוא יכול להיראות די מרתיע כשמסתכלים על תרשים חיווט ואין לי מושג מאיפה להתחיל. יתר על כן, הבנת הקוד שממשיך ל- מיקרו-בקר יכול להיות מבלבל אם אתם חדשים בתחום. למרבה המזל, אנחנו כאן כדי לתת לכם את המידע שאתם צריכים כדי להתחיל את מסע הלמידה שלכם!

במאמר זה נצלול לתוך מהו מיקרו-בקר על ידי בחינת יתרונותיו ותכונותיו. לאחר מכן, נציג לכם פרויקט פשוט כיצד להפעיל... מפעיל ליניארי ממיקרו-בקר, החל מהפיכתו לאפשרות של הארכה/סגירה. בין אם אתם חדשים במיקרו-בקרים או חובבים מנוסים שרק צריכים קצת רענון, זה המאמר בשבילכם. מאמר זה הוא אחד מ... רבים שיבואו, שם נבחן מקרוב מגני מיקרו-בקרים, מודולי חיישנים ודוחפי מנוע. אבל בואו נתחיל עם היסודות!

 

מהו מיקרו-בקר: יתרונות ותכונות?

 

הביטו שמאלה ואז ימינה. סביר להניח שראיתם כמה דברים בבית או במשרד שיש בהם מעגל משולב (IC) - שבבים קטנים אלה מבוססי סיליקון הם המוח של המכשירים האלקטרוניים שלכם. לוחות מיקרו-בקרים יכילו אחד או יותר מהמעגלים המשולבים הללו יחד עם חבורה של ציוד היקפי.

מיקרו-בקרים הם התקנים קטנים, רב-תכליתיים וזולים שניתן ליישם ולתכנת בהצלחה לא רק על ידי מהנדסי חשמל מנוסים, אלא גם על ידי חובבים, סטודנטים ואנשי מקצוע מתחומים אחרים.

מיקרו-בקר יכלול בדרך כלל את הרכיבים הבאים:

• יחידת עיבוד מרכזית (CPU): מבצע פעולות אריתמטיות, מנהל זרימת נתונים ומייצר אותות בקרה המבוססים על קבוצת הוראות (כלומר, קוד).
• זיכרון לא נדיף: Stores the microcontroller’s program that tells the CPU exactly what to do. 
• זיכרון נדיף (כלומר, RAM): משמש לאחסון נתונים זמני. נתונים אלה אובדים כאשר המיקרו-בקר מאבד חשמל.
• ציוד היקפי: מודולי חומרה המסייעים למיקרו-בקר לקיים אינטראקציה עם מערכת חיצונית.
  • ממירי נתונים (גנרטורים של מתח AC-DC, DC-AC ומחוללי מתח ייחוס).
  • יצירת שעון.
  • תִזמוּן.
  • קלט ופלטים.
  • תקשורת טורית.

מיקרו-בקר הוא מאוד חסכוני מכיוון שניתן לייצר אותו בעלויות נמוכות יותר מקודמיו האלקטרומכניים. יתר על כן, לוחות פיתוח, כגון ארדואינו, מאפשרים תכנות מהיר ואידיאליים לאבות טיפוס של מערכות. מכיוון שרוב המעגלים עשויים ממעגלים משולבים, עלות האנרגיה של שימוש במיקרו-בקר נמוכה בהרבה מאשר שימוש ברכיבים בודדים של מעגל לוגי מסוג ממסר. לבסוף, מכיוון שמיקרו-בקר טיפוסי ניתן לתכנות, פירוש הדבר שניתן לעשות בו שימוש חוזר בפרויקט אחר במידת הצורך.

 

כיצד להשתמש במיקרו-בקר עם מפעיל ליניארי כדי להאריך/לסגור

 

הגיע הזמן לבחון מפעיל ליניארי של Progressive Automations עם מיקרו-בקר ולסגור אותו! נסביר לכם את החיווט ואת אופן פעולת הקוד, כך שתוכלו לשנות את בקרת המפעיל הליניארי כרצונכם.

 

מה שתצטרכו

הנה מה שתצטרכו כדי להתחיל בשילוב מיקרו-בקר עם מפעיל ליניארי. ניתן לרכוש את כל הרכיבים באתר האינטרנט של Progressive Automations:

• ספק כוח 12 וולט DC
• ארדואינו מגה
• LCD עם כפתורים
• ממסר 2 ערוצים
• מפעיל (12 וולט DC עם צריכת זרם מקסימלית של 10 אמפר)
• כבל USB מסוג A/B חוטי מגשר

 

חיווט והעלאת קוד

למרבה המזל, אין הרבה חיווט שצריך לעשות בגלל המגנים. חיווט פשוט זה הופך את הפרויקט הזה לפרויקט הטוב ביותר למתחילים ללמוד כיצד להשתמש במיקרו-בקר. לאחר שיש לכם את הרכיבים הנדרשים, בצעו את חיבורי החיווט המפורטים להלן שלב אחר שלב. השתמשו בתמונת הפינים של ארדואינו כמקור עזר.

• LCD מוערם על ארדואינו פין 26
• ממסר IN1 לפין 30 של ארדואינו
• ממסר IN2 לארדואינו 5V
• ממסר VCC לארדואינו GND
• ממסר GND ל- ממסר NO2
• 12 וולט DC לממסר NC2
• 12 וולט DC לממסר NC1
• ממסר NC2 ל- ממסר NO1
• ממסר NO2 למפעיל חיובי
• ממסר COM1 למפעיל שלילי
• ממסר COM2

 

הסבר הקוד

צפה בקוד המלא עבור פרויקט זה כָּאן.

הקוד שמובן על ידי לוח המיקרו-בקר של ארדואינו הוא C. נכתבו מספר ספריות המכילות קוד לפישוט הוספת ציוד היקפי שונה, במקרה זה, ה-LCD (#include ).

החלק הראשון של הקוד הוא הגדרת הפינים. מספרי הפינים הללו תואמים לחיבורי הממסרים במספרי הפינים של הארדואינו. אם תחליט להשתמש בלוח מיקרו-בקר ארדואינו אחר, ודא שמספרים אלה משתנים כך שיתאימו לפין שאליו אתה מחבר את הממסרים.

לולאת ההגדרה מקצה את פיני הממסר כ-OUTPUTS ומגדירה את הפינים ל-LOW. בנוסף, שולחים ל-LCD מספר פקודות להצגת טקסט ולהגדרת חצי הסמן. בתוך הלולאה הראשית, הקוד בודק כל הזמן אם נלחץ על אחד מהכפתורים בלוח ה-LCD. במקרה זה, הכפתורים מחוברים לפין A0 של הארדואינו. כאשר לוחצים על כפתור, הערך שייקרא על ידי הארדואינו יהיה קרוב ל-100 או קרוב ל-255, תלוי באילו כפתורים נלחצו. ערכים אלה אינם תמיד מדויקים, במיוחד אם יש לכם מעגלים נוספים המחוברים לארדואינו שעלולים להפריע לאות. לכן, נכלל ערך סף וניתן לכוונן אותו אם הכפתורים רגישים מדי להפרעות.

אם הארדואינו מחובר למחשב דרך USB, ניתן להשתמש בצג הטורי ב-IDE של הארדואינו כדי לצפות באות הפלט מפינים A0. פשוט הוסיפו את שורת הקוד הבאה ללולאה הראשית:

סידורי.println(A0);

לוגיקה מסוימת מתרחשת עם אות הקריאה כדי לקבוע אם לחצן למעלה או למטה נלחץ. אם לחצן למעלה נלחץ, ממסר אחד יוגדר למצב גבוה והשני לנמוך. אם לחצן למטה נלחץ, הלוגיקה מתהפכת. הפעלה וכיבוי של ממסרים יגרמו למפעיל להיפתח/לסגור.

עכשיו שאתם יודעים איך הקוד עובד, אתם יכולים להתנסות איתו על ידי הוספת לוגיקה נוספת, כמו הדלקת נורית LED כאשר המפעיל נפתח וכיבויה כאשר המפעיל נסוג. זה די פשוט לביצוע וידרוש מכם להגדיר את מספר הפין, להקצות את הפין כ-OUTPUT, ולאחר מכן להגדיר את הפין הזה ל-HIGH (פקודה digitalWrite) בתוך הפקודה if או else if.

מַסְקָנָה

עבודה עם מיקרו-בקר ארדואינו עבור מפעיל, בין היתר, יכולה להיות מהנה ומתגמלת למדי. לימוד קוד על מיקרו-בקר פשוט עבור מפעיל, במיוחד בשפת C, הוא דרך מצוינת לבנות את הידע שלך ואולי להפוך את כישורי הקידוד שלך לקריירה. התחילו עם היסודות והתקדמו לפרויקטים מורכבים יותר.

במאמרים הקרובים, נחקור מגנים שונים שניתן להשתמש בהם עם הארדואינו ונציג לכם קטעי קוד מורכבים מעט יותר. בנוסף, נחקור את השימוש בחיישנים לשליטה על קטעי קוד כדי לשלוט במפעיל ליניארי. אם יש לכם שאלות נוספות בנוגע למיקרו-בקרים או חיבור מפעיל ליניארי למיקרו-בקר, אל תהססו לפנות אלינו. יצירת קשר!