Scopeclock یک سخت افزار آسان برای استفاده آسان برای اسیلوسکوپ آنالوگ با قابلیت XY شما است. با استفاده از این سخت افزار ساده می توانید اسیلوسکوپ آنالوگ خود را به یک ساعت اسکوپ تبدیل کنید. این پروژه من و دوستم kshitij gupta در CEDT nsit بودیم. پروفسور Dhananjay V.Gadre.
ساعت اسکوپ دارای دو حالت کار است
• حالت ساعت آنالوگ – این حالت پیش فرض عملکرد است. وقتی آردوینو ریست می شود، یک ساعت آنالوگ روی صفحه اسیلوسکوپ ظاهر می شود. با استفاده از عقربه های ساعت، زمان دقیق را نگه می دارد.
• حالت دما – این حالت عملکرد دمای فعلی محیط اطراف را نمایش می دهد.
حالت با یک دکمه فشاری کنترل می شود. با فشار دادن و رها کردن دکمه فشاری یک وقفه ایجاد می شود که حالت را به دماسنج تغییر می دهد که دمای فعلی محیط را نشان می دهد. بعد از چند ثانیه حالت به ساعت آنالوگ تغییر می کند
مرحله 1: DAC
مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC یا D-to-A) دستگاهی است که یک کد دیجیتال (معمولا باینری) را به سیگنال آنالوگ تبدیل می کند. تبدیل دیجیتال به آنالوگ می تواند سیگنال را کاهش دهد، بنابراین جزئیات تبدیل معمولاً طوری انتخاب می شوند که خطاها ناچیز باشد.
با توجه به هزینه و نیاز به قطعات منطبق، DAC ها تقریباً به طور انحصاری بر روی مدارهای مجتمع (IC) تولید می شوند. معماری های DAC زیادی وجود دارند که مزایا و معایب متفاوتی دارند. مناسب بودن یک DAC خاص برای یک برنامه با اندازه گیری های مختلف از جمله سرعت و وضوح تعیین می شود. بسته به نیاز می توانیم از یک DAC با وضوح 2 بیت یا بیشتر استفاده کنیم.
اگرچه بسیاری از انواع پیکربندی DAC در دسترس هستند، نردبان R-2R راه ساده و ارزانی برای انجام تبدیل دیجیتال به آنالوگ با استفاده از آرایش های تکراری شبکه های مقاومتی دقیق در پیکربندی نردبانی است. در این پروژه از دو سازند نردبانی 8 بیتی R-2R استفاده شده است که دو سیگنال دیجیتال آردوینو را به شکل آنالوگ تبدیل کرده و به دو کانال اسیلوسکوپ وارد می شود.
DACها روی پروتوشیلد آردوینو به همراه مدار سنسور دما لحیم شده اند، اتصالات دو DAC با پین های آردوینو به صورت شماتیک نشان داده شده است.
در پروژه ما از پین های دیجیتال D2-D9 در DAC1، پین های دیجیتال D11-D13 و پایه های آنالوگ A1-A5 در DAC2 استفاده می شود.
مرحله 2: سنسور دما
اولین چند نکته مهم هنگام کار با ترمیستور.
ترمیستور یک مقاومت حرارتی است - مقاومتی که مقاومت خود را با دما تغییر می دهد. از نظر فنی، همه مقاومت ها ترمیستور هستند - مقاومت آنها کمی با دما تغییر می کند - اما این تغییر معمولاً بسیار کوچک است و اندازه گیری آن دشوار است. ترمیستورها طوری ساخته شده اند که مقاومت به شدت با دما تغییر می کند به طوری که می تواند 100 اهم یا بیشتر در هر درجه تغییر کند!
دو نوع ترمیستور وجود دارد، NTC (ضریب دمایی منفی) و PTC (ضریب دمایی مثبت). به طور کلی، سنسورهای NTC را می بینید که برای اندازه گیری دما استفاده می شوند. PTC ها اغلب به عنوان فیوزهای قابل تنظیم مجدد استفاده می شوند - افزایش دما مقاومت را افزایش می دهد، به این معنی که با عبور جریان بیشتر از آنها، آنها گرم می شوند و جریان را "خفه می کنند" که برای محافظت از مدارها بسیار مفید است!
ترمیستورها نسبت به انواع دیگر حسگرهای دما مانند تراشه های خروجی آنالوگ (LM35/TMP36) یا تراشه های سنسور دما دیجیتال (DS18B20) یا ترموکوپل ها مزایایی دارند.