Heligeneraator

Operatsioonivõimendist relaksatsioongeneraator

Operatsioonivõimendist relaksatsioongeneraator

Tänane skeem on muudetav heligeneraator. Seekord ehitatav elektrongeneraator ei põhine 555 ajastuskiibil vaid hoopis operatsioonivõimendil. Nimelt täna ehitame relaksatsioongeneraator. Nagu elektroonika puhul ikka, on skeem lihtsam kui nimi.

Nagu paljud operatsioonivõimendit kasutavad skeemid, vajab ka täna ehitatav relaksatsioongeneraator kahepolaarset toidet. Inimkeeles tähendab see, et me vajame maandust (0 V), positiivset toidet (5 V) ja negatiivset (-5 V). Sellised kolm pinget võib ka teisiti kirja panna, näiteks 0 V, 5 V ja 10V. Kuna pinge tähistab kahe punkti erinevust võib neid üldse igatepidi kirjutada, ka -10 V, -5 V ja 0V. Siiski on mõistlik valida kirjutamiseks skeemi vaatepunktist loogiline viis, antud juhul siis kõige esimene (-5 V, 0V, 5 V).

Sellist pinget on kõige lihtsam saada, kasutades 9 V patereid ja 5 V pingeregulaatorit. Sellisel juhul on väljundpinged 0 V (patarei negatiivne klemm), 5 V (pingeregulaatori väljund) ja 9V (patarei positiivne klemm). Ehk siis -5 V, 0 V ja 4V, mis on meie skeemi jaoks piisavalt hea.

Signaaligeneraatori skeem

Signaaligeneraatori skeem

Alumine potentsiomeeter on väärtusega 100 kΩ ja ülemine 10 kΩ. Opvõimendiks kasutasin üldlevinud LM358, mille toitepingeks on patarei pinge. Näidatud maandused on tegelikult hoopis pingeregulaatori 5V väljundist. Väljundi ja maanduse vahele ühendasin väikese pieso kõlari, mille sagedust saab alumise potentsiomeetriga muuta. Lisaks ühendasin väljundi ja maanduse vahele valgusdioodi ja takisti, mille heledust saab teisest potentsiomeetrist muuta. Ehk siis alumine muudab sagedust ning ülemine sisselülitatud olemise protsenti.

Skeemi saab lihtsalt valmistada jootevaba makettplaadi (klemmplaat, leivalaud, breadboard) peale.

Heligeneraator leivalaua peal

Heligeneraator leivalaua peal

Mis on servo ja kuidas see Arduinol käima saada.

Minu eelmises postituses oli juttu sellest mis asi on arduino ning Jaanus rääkis just blogi eelmises postituses 555 ajastuskiibi sisemusest. Kuna on olemas mootorite liik, mille jaoks võiks hästi sobida just 555 ajastuskiibi võnkuv seadistus. Seetõttu tundub olema väga hea mõte rääkida, kuidas servo töötab ning ka arduino koodinäide juurde panna näitamaks kuidas teie saaksite selle väga kiirelt käima.

Pilt võimalikust robotist mis on üles ehitatud servodest

Alustuseks tuleks ära defineerida misasi servo kui selline on, et ei tekiks vale ettekujutlust nendest seadmetest.

Servomootor on tagasisidega mootor – see tähendab, et servomootorit juhtides antakse signaaliga ette mootori positsioon, kuhu tahetakse mootorit keerata ja mootor püüab seda postitsiooni hoida. Kui mootorit keerata, siis hakkab ta koheselt ennast tasakaalupunkti poole keerama.  Kena artikkli leiate selle kohta siit.

 

Selline näeb välja raadioservo.

 

Selline näeb raadioservo kokkupandult välja.

Raadioservo asendikontrollimine käib tavaliselt kasutades 50Hz pulsside jada, kus servo seadepunkti uuendamine toimub 50Hz sagedusega.  Sagedus on Wikipedia abil eestikeeles kirjeldatud kui võrdsete ajavahemike tagant korduvate sündmuste arv ajaühikus. 1Hz on 1 sündmus sekundis. 5Hz on 5 sündmust sekundis.

Selleks, et saaks nüüd saaks Arduinoga kontrollida raadioservot on palju rohkem kui 1 võimalus. Minu jaoks on meeldiv kasutada protsessoril endal riistvaras olevat ajastus-süsteemi mille ma seadistan üles nii, et välja tuleb soovitud sagedus. Kahjuks on see aga selline protsess mis nõuab täiesti eraldi postitust, mis tuleb siia blogisse kunagi kui hakkme rääkima mikroprotsessorist sügavamalt.

Selleks, aga et see asi Arduinoga käima panna on vaja ühendada servo maandus juhe (must või pruun) Arduino GND viiguga ning servo toitejuhe (punane) arduino +5V viiguga.  Lisaks on servol kas oranž või valge  juhe mis tuleb ühendada soovitud kontrolleri väljundviiguga. Meie näites on selleks väljundviiguks Digital9 viik.

Siin on kenasti näidatud servo ühendused Arduinole.

Panin koodi üles pastebin-i kuna minu veebioskused on väga piiratud. 

See kood on väga hea alustamise näide nii sellele kuidas servot liigutada, esimest koodi kirjutada kui ka mitmeid koodi omapärasid tutvustada. Kahjuks aga ei saa täna rääkida kõigest lähemalt.

Arduino jaoks on kirjutatud ka oma tarkvara millega koodi üles laadida, kuid jällegi on tänane postitust liiga pikk, et kõigele keskenduda ja kõigest rääkida.

Ma väga loodan, et sellest tutvustusest ja näitest on teile kasu ning kõikide küsimuste jaoks on alati olemas postituste kommentaarid. Lisaks üritame kindlasti kõik teemad ja mured läbi võtta, mis postitustes puudu jäävad.

Mänguautomaat. Külalispostitaja Jürgen Laks.

Selle nädalase postituse jaoks on kutsutud kirjutama noor elektroonik Jürgen Laks kes räägib natukene enda suurimast projektist.

Idee

Kui ma olin väike, siis ma tahtsin kohuaeg mänguautomaate nähes nendega mängida, kuid ma ei tahtnud oma raha lihtsalt ära anda mänguautomaadi omanikule. Mõne aasta pärast otsustasin, et ma ehitan oma mänguautomaadi, millega ma saaks mängida niipalju kui ma tahan, sentigi maksmata.

Ehitus:

Kõigepealt ehitasin raami ning tuli hakata mõtlema kuidas osasid raamil liikuma saada. Selleks ostsin 3 odavat puldiautot, millest sai piisavalt ülekandega mootoreid ja ka kaugjuhtimispuldid ja -vastuvõtjad.

Juhtpuldiks said puldiautode pultides olnud saatjad ja autodest vastuvõtjad mängule. Kaugjuhtimis skeemidel tuli vahetada mõned jupid välja, et muuta saatjate sagedust. Nii sain ma 6 erinevat signaali saata ja vastu võtta (edasi, tagasi, paremale, vaskule, krabamine ja üks lisaks mida ma kasutasin vaid testimisel).

Haaramise osa õnnestus mul valmistada koolis, kus olid paremad tööriistad puutöö jaoks, seega sain hästi tugeva ja korraliku käpa oma mängule.

Nüüd oli kõik materjaalne osa valmis ja tuli hakata tegelema elektroonikaga. Kõigepealt otsisin mikrokontrolleri ja hakkasin programmide kirjutamist õppima. Kui arvutis olemisest küllalt sai, tuli kokku joota hunnik H-sildu mootorite juhtimiseks. Üks neist vajas ka suurt jahutust. Suur osa ajast läks juhtmete ühendamiseks ja pärast ühendamist vigade otsimiseks. Toiteplokiks
leidsin ma vana 12V 5A adapteri.

Kui mäng oli juba töökorras, siis lisasin ka vilkuvad tuled ja tegin muid parandusi (nt. asendasin üles-alla liigutava lõnga tamiili vastu, sest lõng ei pidanud hõõrdumisele väga kaua vastu ja läks katki)

Kokkuvõte:

Kogu ehitamisega läks aega umbes 1 kuu. Selle ajaga olin saanud valmis nii korraliku mängu millega võrreldavat pole ma veel internetist leidnud. Kõige uhkemad mängud, mida internetist leida võis, olid kas uhked ja suured, mis ei olnud võimelised krabama või siis väikesed ja legost tehtud, mis vähemalt krabasid automaatselt. Seda ehitades sain ma ka selgeks mikrokontrollerite kasutamide, mille kasutamise peaks minu arvates iga elektroonik varem või hiljem selgeks saama. See avab projektides tuhandeid uusi võimalusi!

Öeldakse, et üks pilt on väärt rohkem kui tuhat sõna. Ja siin on video!

Natukene muusikat.

Tänases postituses tahan rääkida sellisest asjast nagu seda on pingejagur, tutvustada natukene vidinat nimega potentsiomeeter ning näitan ka kena skeemi väga lihtsa audio võimendi tegemiseks.

 

Alustuseks siis võimendi skeem. Selle skeemi juures on väga tähtis vaadata nii lüliti asukohta kui 10 uF polaarset kondensaatorit mis on pandud patareiga paralleelselt.
Paralleelse kondensaatori mõte on stabiliseerida skeemi toite pinget momentidel kus voolu tarve on suurem kui patarei võimekus voolu välja anda.  Eelnevast jutust võib ka järeldada, et vool ja pinge on omavahel alati väga tugevalt seotud, kuid samas peab meelde jätma, et kuigi üks sõltub teisest, ei ole tegemist sama asjaga.  Voolust ja pingest aru saamiseks piiluge siia.

Teise asjana tuleb vaadata On/Off lüliti peale patarei positiivsel poolel. Kuigi tihti arvatakse, et ei ole tähtis kuhu lüliti panna, peaasi, et skeemis on vooluring katkestatud, siis tegelikkuses on vahet küll. Kui lüliti panna skeemi positiivset poolt eraldama, siis on kogu skeemi potentsiaal 0 ehk neutraalne. Kui aga seada lüliti maanduse poolele, siis skeemi potensiaal on suurem kui 0, kuigi vool ei liigu. positiivse (või negatiivse) potentsiaaliga skeemis on palju maad lihtsam katastroofilist lühiühendust tekitada mille tagajärjel võib skeem läbi põleda või lausa patarei põlema minna.

Viimane asi millest rääkida on aga potentsiomeeter. See vidin ei ole mitte midagi muud kui muudetav takisti mille abil me selles seadmes muudame signaali pinget mis teie seadmest (nt mp3 mängija) võimendini jõuab.

Kui võtta üks takisti ning asetada see paralleelselt eelpool kasutuses oleva patareiga ning mõõta takisti peal pinget, siis jõuate alati mõõtmistulemusele, et patarei ja takisti peal olevad pinged ühtivad. Kui nüüd võtta aga näiteks 9 V patarei ja panna järjestikku 1 kilo-oomine takisti ning 2 kilo-oomine takisti saate näha, et olenevalt kumba pidi takistid on (kas 1k toite pool ja 2k maanduse poolel või teistpidi) on nende kahe vahel olev pinge kas 1/3 või 2/3 patarei pingest.  (1/3 on siis 9 voldi korral 3 V ja 2/3 on 6 V)
Kui me räägime potentsiomeetrist, siis tuleb välja et tegemist on ühe takistiga (näiteks 10k) mille üks pool on maanduses ja teine pool on sisendpinges (skeemi puhul helisignaal mis tuleb MP3 mängijast) ning on ka kolmas ühendus mis reaalsuses on lihtsalt kontakt mis liigub eelpool mainitud takisti peal edasi-tagasi. Seega olenevalt kui palju on takistus ühel- ja teisel pool  liikuvat kontakti saame sisendpinge kolmandasse jalga mis on otseses suhtes sisendpingega (näiteks 1/3 vms).

Nüüd aga, kuna LM386 on väga tore väike helivõimendi kiip siis teie sisendsignaal võimendatakse alati kindla kordaja võrra suuremaks. Selleks et muuta helitugevust, tuleb vaid muuta sisend signaali tugevust mis ongi eelpool kirjeldatud potentsiomeetriga tehtav.

Pingeline olukord, peaks voolu takistama… aHaaSild!

Meeldivat laupäeva hommikut kõikidele lugejatele!

Kui mõned inimesed ehk on selle lihtsa 555 timeriga vilkuva skeemi kokku pannud siis loodan, et see tekitas rohkem küsimusi, kui minu postitus vastas. Täna võiks ehk rääkida natukene teooriat ja teha skeemi mis annab võimaluse mootoreid juhtida. Järjekordselt ma skeemis olevatele komponentidele nii palju ei keskendu kui et räägin ühest mõttest, mis loodava skeemi juures tähtis on ning samal ajal pakun maagiliselt töötava elektroonikaskeemi ning tutvustan hunnikus asju, millest kõigest ei pea kohe aru saama.

Esimene asi millest on vaja kõigile elektroonikaga algajatele rääkida on  järgnev pilt:

Voolu, takistuse ja pinge illustratsioon

Oomiseadus

Eelnev pilt on minu teada parim illustratsioon pingest (voldid) voolust (amprid) ja takistusest (oomid). Nagu näha, on pinge potensiaal. See mis sunnib voolu liikuma(elektronid). Oom, ehk takistus on aga tegelane kes takistab voolu ning selle peale jääb üle pingel vaid voolu edasi suruda üritada.

Kui rääkida nüüd natukene arvutuslikust poolest siis pinge, vool ja takistus on oma vahel väga lihtsas suhtes. I = U/R. Eelnevas valemis on I vool (kujutage ette sirget laia jõge, milles voolab palju vett), U on pinge (näiteks võib mõelda teraspulgast mida üritatakse painutada, ja mis selle tõttu on suure pinge all) ning R on takistus nagu jõgi mis mõnest kohast laieneb ja mõnes on kitsam. Pean kohe tunnistama, et igale inimesele on meelde jätmiseks erinevad meetodid, kuid koolifüüsika tunnis, kui ma veel elektroonikast midagi väga ei teadnud ega hoolinud, olid välja toodud seosed just need, millega ma oskasin arvutusi teha. Kuidas näidatud valemit täpselt kasutada, demonstreerin ma kunagi hiljem. Läheme edasi väikeste sammudega ja jätke meelde, et kui teate kahte elementi saate alati arvutada kolmanda. (Tahame teada palju voolu juhtmes liigub? võtame juhtme takistuse ja pinge mis juhtme otstele rakendatakse ning arvutame jagamisvalemiga. Tulemuseks saame teada kas juhe üldse sobib meie ülesandeks).

Nüüd aga tänasest projektist.

Kui eelmine kord oli sissejuhatav projekt ehk natukene igav. Siis sel korral võiks teha midagi, millega saab mootorit kontrollida sest elektroonika on alati põnevam, kui seda mehhaanikaga kokku panna.

Tilden H-sild

Esimene suur erinevus mida te selles skeemis näete on komponentide reaalse kuju ja olemuse välja joonistamine. Siin on TO-92 pakendis olevad Bipolaar transistorid (NPN ja PNP) mis võimaldavad mootorist läbi juhtida voolu mõlemas suunas.  M tähega on märgitud mootor, uF väärtusega komponent on kondensaator. Takisti on joonistatud läbiaugu takisti kujuga jalgade poolt vaadatuna ning isegi takisti värviribad (küll mustvalgelt) on ära märgitud. Värviribad on muuseas läbiaugu takistite väärtuse märkimise meetod. Lisaks tasub tähele panna transistorite kohal olevat + märki, mis on positiivne toide ning transistorite all ennem kondensaatorit olevat märki, mis on patarei miinus või maa ühendus.

Seda skeemi võite te kokku laduda nii prototüüpimise plaadi peal, asetada selle makettplaadi peale või joota kokku. Muuseas, see mida ma nüüd näitan on väga halb mõte, ning seda tasub igal juhul vältida. Kuigi see pole just palju ohtlikum kui nõelakarpi näppima minna.

Selliste suurte jalgadega komponentide korral on vägagi võimalik kasutada huvitavat jootmismeetodit nagu seda on p2p jootmine. (point to point. Number kaks tuleb, kuna inglise keeles two kõlab väga sarnaselt to-le).   Arvestage aga sellega, et tehes nii nagu oli vilkuva LED-i kokku jootmine säästate palju komponente ning närve! PS, skeemi jupid maksavad alla euro. Täna käisin just Tallinna Distrelec-i poes neil järel ning patarei maksab rohkem kui vajalikud jupid.

Putukas

Nagu on näha, siis selline skeemi jootmise meetod võib putukaid mitte sallivatel inimestel palju ebameeldivust tekitada.

Töökäigus.

 

Niisugune näeb välja valmis skeem.

Muud siin ei olegi, lihtsalt painutada jalgu, ühendused joota ning multimeetriga lühiseid testida. Eeldtoodud skeem töötas mul juba esimesel korral. Nii lihtne see ongi.

Lisaks nagu näete on sellel skeemil 2 takistit. Kuna transistor on vooluga juhitav seade, siis peab kuidagi kontrollima milline vool jõuab transistori sisemusse, et võimenduda ja skeemi tööle panna. Täpsemalt räägin transistoritest ja muust vajalikust kunagi tulevikus. Täna olen juba piisavalt hoogu läinud.

lühisekindlus.

Niisugune on mootorit kontrolliv skeem mis ei lähe naljalt lühisesse(kuumliim aitab alati). PS positiivsed kontakt on ees, aga liim peidab seda natukene, mootori toite maandust on näha taga valge ja oranži juhtme vahel välja turritamas.

Kõike paremat ja loodan, et kellelgi igav ei ole!

Tere maailm! Elektroonika versioon.

Tervist,

Täna on paras aeg hakata päriselt projektidest ja elektroonikadisaini põhimõtetest rääkima.

Selleks, et seda skeemi ise proovida, on tarvis mõningaid komponente. Kõige mugavam on selliseid standard komponente osta Oomipoest, kuid elektroonika disainiga tegeledes muutub Oomipood peagi kohaks, kust saab mõnda regulaatorit vajaduse korral kiirelt. Selleks, et huvitavamaid komponente saada ja siis kui tehakse juba päris tootmise disaini, tuleks vaadata Jaanuse eelmist postitust.  Lisaks eeldan, et ennem kui keegi hakkab järgnevat skeemi kokku jootma või laduma, on ta läbi lugenud minu jootmise juhendi.

555 taimer astabiilne

Nüüd aga skeemide juurde!

Nagu on eelneva pildi pealt näha, siis paberil (või ekraanil) ei ole kuigi tähtis et komponendid oleksid samasugused nagu nad päriselus on (kas keegi on näinud patareid, mis koosneb paarist kriipsust?) küll aga on väga tähtis et skeem oleks selgelt loetav, üheselt mõistetav ning sisaldaks võimalikult palju vajalikku informatsiooni. Kui juhtub nii, et üks elektriline ühendus peaks minema teisest üle, siis näete ristumiskohtades mummusid. Kui mummu on, siis on seal 3 või enam ühendust kokku ühendatud, kui aga mummu puudub, siis on lihtsalt tegemist visuaalsete teede ristumisega, kus elektrilist ühendust ei ole.

Need kolm kasti mis skeemist esimesena silma jäävad ning millel on juures mingi number ja k on takistid. Takisti üldiseks ülesandeks on voolu piirata, kuid õnneks ei ole tegemist sugugi nii igava seadmega. Kes soovib täpsemalt teada saada, mida teeb takisti, vajutagu eelneva hüperlingi peale, kuid kunagi räägin ka siin sellest rohkem.

Takistid mida selles skeemis kasutatakse on suurustega 680 kilo-oomi, 10 kilo-oomi, 1 kilo-oom (kilo tähendab tuhandet seega 1 kilo-oom on võrdeline 1000 oomiga).

Teiseks on näha komponenti, kus on juures 10 µF. See on polaarne kondensaator. Kondensaatori jaoks võib tuua paralleeli vee-torniga. Tegemist on energia mahutiga, kuhu saab energiat (laengut) salvestada, ning vajadusel annab see jälle energiat välja. Nagu väikene patarei, aga mitte päris. Polaarne kondensaator peab olema toite suhtes alati õiget pidi. Ehk siis skeemi peal on näha väikest pluss märki, kui see panna maandusesse ja maandus toite peale, siis on vägagi tõenäoline, et kondensaator muudab oma kuju ning ka mõne osa asukohta nii, et järgi jääb mürgise suitsu pilv.

Lisaks on näha suurt kasti tekstiga 7555 timer ning lisaks veel palju numbreid. Need numbrid, mis külgedel on markeerivad selle kiibi (ükskõik milline 555 timer. Näiteks sobib väga hästi NE555 või LM555) jalgu. Nüüd esimene tähtis asi, millega keegi kindlasti vea teeb, on jalgade lugemine. Jalg number üks on alati kuidagi markeeritud, kuid mõnikord leiate täpi, mõnikord hoopis kriipsu kiibi külje pealt, kus see asub. Jalgade järjekorra lugemine käib kiipidel pealt poolt vaadates alati vastupäeva ning üldiselt algab alumise rea vasemalt poolt.

Lisaks on veel 2 komponenti. Esiteks LED e valgus diood mis on põhimõtteliselt ühesuunaline ventiil millest voolu läbi liikudes tekib valgus (see kolmnurk kriipsu ja noolekestega. Kolmnurk on nagu noolekene suunas, kus vool saab liikuda ning kriipsukene näitab, et teist pidi vool liikuda ei saa. Väikesed noolekesed näitavad, et eraldub valgus.  Sügavamast teooriast ma hetkel rääkima ei hakka, kuna LED üksinda võtaks hea 4-5 postitust.). Teiseks on näha toiteallikat (kuhu on märgitud 4,5 V.) See näitab millise pingega toidetakse skeemi. Selles kohas on hea ette kujutada patareid. Pidage silmas, et skeemil on peaaegu alati üleval toite positiivne pool ning all toite neutraal (GND). Kunagi räägime voolu ja pingeallika erinevusest ja kõigest muust põnevast. Sel korral üritaks aga midagi kokku panna!

Nüüd kui on lootus, et saate kuidagi  moodi aru mis komponendid on skeemis ning kuidas neid ühendama peab, oleks paras aeg näidata mida see skeem teeb!

555 timer astable pealtvaade

555 timer astable põhjavaade

See mis te kahel eelneval pildil nägite, oli reaalselt sama skeem kuid kokku joodetud kujul. See võiks väga kenasti selgitada, miks on tarvis skeemi esitamiseks lihtsaks teha :)

Selleks, et seda skeemi ise tööle panna, tuleb leida aku (9 V korona koos patareipesaga või 4  AA patareid koos patarei pesaga), vajalikud komponendid (näha skeemis) ning juhtmed, breadboard või protoboard ühendused näeb sammuti skeemi pealt. Minu tööle pandud skeem, mida videos näha sai, sai testitud pingetega 3 V – 10 V ning kõik töötas kenasti. Lisaks ka üks teine hoiatus eelnevale lisaks. Iga kondensaator omab pinge piiri, millest kõrgema korral ta võib samamoodi plahvatada nagu valet pidi ühendades. Soovitan kasutada minimaalselt 16 V kondensaatorit. Väga hea on kasutada midagi sellist.

Lisaks on muidugi vaja lõiketange, jootekolbi, peenikese otsaga tange, pintsette ja kasuks tuleb ka toiteplokk, kuid nendest tööriistadest räägin kunagi hiljem. Hetkel peaks postitus juba niigi liiga pikk olema.

Ohutut katsetamist ning õppiga iga päev midagi uut!