วิศวกรทุกคนที่ชอบคนจรจัดกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในบางช่วงเวลาก็อยากจะมีการจัดตั้งห้องปฏิบัติการของตัวเอง มัลติมิเตอร์, แคลมป์มิเตอร์, ออสซิลโลสโคป, เครื่องวัดแอลซีอาร์, ฟังก์ชันเจนเนอเรเตอร์, แหล่งจ่ายไฟสองโหมดและหม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติเป็นอุปกรณ์ขั้นต่ำที่เปลือยเปล่าสำหรับการตั้งค่าห้องปฏิบัติการที่เหมาะสม ในขณะที่สิ่งเหล่านี้สามารถหาซื้อได้ แต่เรายังสามารถสร้างขึ้นเองได้อย่างง่ายดายเช่นFunction Generatorและแหล่งจ่ายไฟโหมด Dual
ในบทความนี้เราจะเรียนรู้ว่าเราสามารถสร้างFunction generatorของเราเองโดยใช้ Arduinoได้อย่างรวดเร็วและง่ายดายเพียงใด เครื่องกำเนิดไฟฟ้าฟังก์ชั่นนี้ aka เครื่องกำเนิดรูปคลื่นสามารถผลิตคลื่นสี่เหลี่ยม (5V / 0V) ที่มีความถี่ตั้งแต่ 1Hz ถึง 2MHzความถี่ของคลื่นสามารถควบคุมได้ด้วยปุ่มหมุนและรอบการทำงานจะถูกเข้ารหัสถึง 50% แต่เปลี่ยนได้ง่าย ในโปรแกรมด้วย นอกเหนือจากนั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้ายังสามารถผลิตตั้งแต่คลื่นความถี่ที่มีการควบคุมโปรดทราบว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้ไม่ใช่เกรดอุตสาหกรรมและไม่สามารถใช้สำหรับการทดสอบอย่างจริงจัง แต่นอกเหนือจากนั้นจะมีประโยชน์สำหรับโครงการงานอดิเรกทั้งหมดและคุณไม่จำเป็นต้องรอเป็นสัปดาห์กว่าที่พัสดุจะมาถึง นอกจากนี้สิ่งที่สนุกกว่าการใช้อุปกรณ์ที่เราสร้างขึ้นเอง
วัสดุที่จำเป็น
- Arduino นาโน
- จอ LCD แบบตัวเลขและตัวอักษร 16 * 2
- ตัวเข้ารหัสแบบหมุน
- ตัวต้านทาน (5.6K, 10K)
- ตัวเก็บประจุ (0.1uF)
- บอร์ด Perf, Bergstik
- ชุดบัดกรี
แผนภูมิวงจรรวม
แผนภาพวงจรที่สมบูรณ์นี้Arduino Function Generatorแสดงไว้ด้านล่าง อย่างที่คุณเห็นเรามี Arduino Nano ซึ่งทำหน้าที่เป็นสมองของโครงการของเราและ LCD 16x2 เพื่อแสดงค่าความถี่ที่กำลังสร้างขึ้น นอกจากนี้เรายังมีตัวเข้ารหัสแบบหมุนซึ่งจะช่วยเราในการตั้งค่าความถี่
การตั้งค่าทั้งหมดใช้พลังงานจากพอร์ต USB ของ Arduino เอง การเชื่อมต่อที่ฉันใช้ก่อนหน้านี้ไม่ได้กลายเป็นภาระหน้าที่เนื่องจากเหตุผลบางประการซึ่งเราจะพูดถึงในบทความนี้ในภายหลัง ดังนั้นฉันจึงต้องยุ่งกับการเดินสายเล็กน้อยโดยเปลี่ยนลำดับพิน อย่างไรก็ตามคุณจะไม่มีปัญหาใด ๆ เนื่องจากมีการแยกออกทั้งหมดเพียงทำตามวงจรอย่างระมัดระวังเพื่อให้ทราบว่าพินใดเชื่อมต่อกับอะไร คุณยังสามารถอ้างอิงตารางด้านล่างเพื่อยืนยันการเชื่อมต่อของคุณ
| Arduino Pin | เชื่อมต่อกับ |
| D14 | เชื่อมต่อกับ RS ของ LCD |
| D15 | เชื่อมต่อกับ RN ของ LCD |
| D4 | เชื่อมต่อกับ D4 ของ LCD |
| D3 | เชื่อมต่อกับ D5 ของ LCD |
| D6 | เชื่อมต่อกับ D6 ของ LCD |
| D7 | เชื่อมต่อกับ D7 ของ LCD |
| D10 | เชื่อมต่อกับ Rotary Encoder 2 |
| D11 | เชื่อมต่อกับ Rotary Encoder 3 |
| D12 | เชื่อมต่อกับ Rotary Encoder 4 |
| D9 | เอาท์พุตคลื่นสี่เหลี่ยม |
| D2 | เชื่อมต่อกับ D9 ของ Arduino |
| D5 | เอาท์พุต SPWM แล้วแปลงเป็นไซน์ |
วงจรค่อนข้างง่าย เราผลิตคลื่นสี่เหลี่ยมบนขา D9ซึ่งสามารถนำมาใช้เช่นนี้ความถี่ของคลื่นสี่เหลี่ยมนี้จะถูกควบคุมโดยการเข้ารหัสแบบหมุนจากนั้นเพื่อให้ได้คลื่นไซน์เราผลิตสัญญาณ SPWM บนพิน D5ความถี่ของสิ่งนี้จะต้องสัมพันธ์กับความถี่ PWM ดังนั้นเราจึงส่งสัญญาณ PWM นี้ไปยังพิน D2 เพื่อทำหน้าที่ขัดจังหวะจากนั้นใช้ ISR เพื่อควบคุมความถี่ของ ตั้งแต่คลื่น
คุณสามารถสร้างวงจรบนเขียงหั่นขนมหรือแม้แต่รับ PCB ก็ได้ แต่ฉันตัดสินใจที่จะบัดกรีบนบอร์ด Perf เพื่อให้งานเสร็จเร็วและเชื่อถือได้สำหรับการใช้งานในระยะยาว บอร์ดของฉันจะมีลักษณะเช่นนี้เมื่อการเชื่อมต่อทั้งหมดเสร็จสมบูรณ์
ถ้าอยากรู้