در این آموزش ما یک منبع ولتاژ متغیر 5 ولت از آردوینو Uno را توسعه خواهیم داد . برای این منظور از ویژگی ADC (تبدیل آنالوگ به دیجیتال) و PWM (مدولاسیون عرض پالس) استفاده می کنیم.
برخی از ماژول های الکترونیکی دیجیتال مانند شتاب سنج با ولتاژ 3.3 ولت و برخی روی 2.2 ولت کار می کنند. برخی حتی روی ولتاژهای پایین تری کار می کنند. با این کار ما نمی توانیم برای هر یک از آنها یک تنظیم کننده داشته باشیم. بنابراین در اینجا یک مدار ساده ایجاد می کنیم که خروجی ولتاژ 0-5 ولت با وضوح 0.05 ولت را ارائه می دهد. بنابراین با این کار ما ممکن است ولتاژ را به طور دقیق برای ماژول های دیگر ارائه کنیم.
این مدار می تواند تا 100 میلی آمپر جریان داشته باشد، بنابراین می توانیم بدون هیچ مشکلی از این پاوریونیت برای اکثر ماژول های سنسور استفاده کنیم. از این خروجی مدار می توان برای شارژ باتری های قابل شارژ AA یا AAA نیز استفاده کرد. با نصب نمایشگر به راحتی می توانیم نوسانات برق را در سیستم مشاهده کنیم. این واحد منبع تغذیه متغیر دارای رابط دکمه ای برای برنامه ریزی ولتاژ است. نحوه کار و مدار در زیر توضیح داده شده است.
سخت افزار: Arduino Uno، منبع تغذیه (5v)، خازن 100uF (2 قطعه)، دکمه (2 قطعه)، مقاومت 1KΩ (3 قطعه)، 16*2 کاراکتر LCD، ترانزیستور 2N2222.
نرم افزار: Atmel studio 6.2 یا AURDINO شبانه.
نمودار مدار و توضیح کار
مدار واحد ولتاژ متغیر با استفاده از آردوینو در نمودار زیر نشان داده شده است.
ولتاژ خروجی کاملاً خطی نیست. پر سر و صدا خواهد بود برای فیلتر کردن، خازن های نویز در سرتاسر پایانه های خروجی قرار می گیرند که در شکل نشان داده شده است. دو دکمه در اینجا برای افزایش و کاهش ولتاژ هستند. واحد نمایشگر ولتاژ را در پایانه های OUTPUT نشان می دهد.
قبل از شروع کار باید ویژگی های ADC و PWM آردوینو UNO را بررسی کنیم .
در اینجا ما می خواهیم ولتاژ ارائه شده در ترمینال OUTPUT را گرفته و به یکی از کانال های ADC آردوینو وارد کنیم . پس از تبدیل، آن مقدار DIGITAL را می گیریم و آن را به ولتاژ مرتبط می کنیم و نتیجه را در صفحه نمایش 2*16 نشان می دهیم. این مقدار روی نمایشگر نشان دهنده مقدار متغیر ولتاژ است.
همانطور که در شکل نشان داده شده است، ARDUINO دارای شش کانال ADC است. در آن ها هر یک یا همه آنها می توانند به عنوان ورودی برای ولتاژ آنالوگ استفاده شوند. UNO ADC دارای وضوح 10 بیت است (بنابراین مقادیر صحیح از (0-(2^10) 1023)) به این معنی است که ولتاژهای ورودی بین 0 تا 5 ولت را به مقادیر صحیح بین 0 تا 1023 ترسیم می کند. بنابراین برای هر (5/1024= 4.9mV) در واحد.
در اینجا می خواهیم از A0 از UNO استفاده کنیم.