مولتی‌متر چیست؟

مولتی‌متر یکی از ضروری‌ترین ابزارهای عیب‌یابی و اندازه‌گیری در الکترونیک است.

اندازه‌گیری ولتاژ

برای اندازه‌گیری ولتاژ، پراب‌ها به‌صورت موازی با دو نقطه موردنظر قرار می‌گیرند.

اندازه‌گیری جریان

در حالت اندازه‌گیری جریان، مولتی‌متر باید در مسیر جریان و به‌صورت سری قرار گیرد.

اندازه‌گیری مقاومت

مقاومت را معمولاً باید در مدار بدون تغذیه اندازه گرفت تا نتیجه اشتباه یا آسیب به دستگاه رخ ندهد.

تست پیوستگی

حالت Continuity برای بررسی اتصال سیم‌ها، مسیرهای PCB و تشخیص قطع‌شدگی بسیار مفید است.

جمع‌بندی

استفاده صحیح از سوکت‌ها و محدوده اندازه‌گیری مولتی‌متر برای ایمنی کاربر و دستگاه ضروری است.

DAC چیست؟

DAC یا مبدل دیجیتال به آنالوگ، یک مقدار دیجیتال را به ولتاژ یا جریان آنالوگ تبدیل می‌کند.

DAC داخلی

برخی میکروکنترلرها مانند تعدادی از اعضای خانواده STM32 دارای DAC سخت‌افزاری داخلی هستند.

PWM به‌عنوان جایگزین

در صورت نبود DAC می‌توان از PWM به همراه فیلتر پایین‌گذر برای تولید ولتاژ متوسط تقریبی استفاده کرد.

کاربردها

تولید موج، کنترل سطح مرجع، صوت و کنترل آنالوگ از کاربردهای DAC هستند.

جمع‌بندی

انتخاب بین DAC واقعی و PWM فیلترشده به دقت، سرعت و کیفیت سیگنال موردنیاز بستگی دارد.

ADC چیست؟

ADC یا مبدل آنالوگ به دیجیتال، ولتاژ پیوسته را به یک عدد دیجیتال قابل پردازش توسط میکروکنترلر تبدیل می‌کند.

رزولوشن ADC

یک ADC ده بیتی معمولاً 1024 سطح و یک ADC دوازده بیتی 4096 سطح دارد.

ولتاژ مرجع

حداکثر مقدار قابل اندازه‌گیری ADC به ولتاژ مرجع آن وابسته است.

محاسبه ولتاژ

با دانستن مقدار دیجیتال، تعداد سطوح و ولتاژ مرجع می‌توان ولتاژ ورودی را تقریب زد.

جمع‌بندی

ADC پل ارتباطی بسیاری از سنسورهای آنالوگ با نرم‌افزار میکروکنترلر است.

NTC چیست؟

NTC نوعی ترمیستور است که با افزایش دما، مقاومت آن کاهش می‌یابد.

مدار تقسیم ولتاژ

NTC معمولاً با یک مقاومت ثابت ترکیب می‌شود تا تغییر مقاومت آن به تغییر ولتاژ تبدیل شود.

خواندن با ADC

میکروکنترلر ولتاژ تقسیم‌کننده را اندازه می‌گیرد و با استفاده از مشخصات ترمیستور، دما را تخمین می‌زند.

دقت اندازه‌گیری

برای دقت بالاتر باید تلرانس قطعات، خودگرمایی ترمیستور و ضرایب دیتاشیت در محاسبات لحاظ شوند.

جمع‌بندی

NTC برای سنجش دما، حفاظت حرارتی و کنترل فن در بسیاری از مدارها استفاده می‌شود.

LDR چیست؟

LDR یا مقاومت وابسته به نور، قطعه‌ای است که مقاومت الکتریکی آن با شدت نور تغییر می‌کند.

تقسیم ولتاژ با LDR

برای تبدیل تغییر مقاومت به ولتاژ قابل اندازه‌گیری، LDR معمولاً همراه یک مقاومت ثابت به‌صورت تقسیم ولتاژ استفاده می‌شود.

خواندن با میکروکنترلر

ولتاژ خروجی تقسیم‌کننده را می‌توان به ورودی ADC متصل کرد و شدت نسبی نور را اندازه گرفت.

کاربردها

چراغ خودکار، تشخیص روز و شب و پروژه‌های آموزشی از کاربردهای رایج LDR هستند.

جمع‌بندی

LDR گزینه‌ای ساده و کم‌هزینه برای پروژه‌هایی است که به اندازه‌گیری تقریبی نور نیاز دارند.

پتانسیومتر چیست؟

پتانسیومتر یک مقاومت متغیر سه پایه است که مقدار ولتاژ خروجی آن با چرخاندن محور یا حرکت لغزنده تغییر می‌کند.

سه پایه پتانسیومتر

دو پایه انتهایی به دو سر مقاومت و پایه وسط به جاروبک متحرک متصل است.

تقسیم ولتاژ

با اتصال دو پایه انتهایی به VCC و GND، از پایه وسط می‌توان ولتاژی متغیر دریافت کرد.

اتصال به ADC

پتانسیومتر یکی از ساده‌ترین منابع سیگنال برای آزمایش ورودی آنالوگ میکروکنترلر است.

جمع‌بندی

از پتانسیومتر برای تنظیم دستی پارامترهایی مانند سرعت، روشنایی و آستانه استفاده می‌شود.

Bounce در کلید چیست؟

کنتاکت‌های مکانیکی هنگام فشرده شدن یا رها شدن ممکن است در چند میلی‌ثانیه چند بار قطع و وصل شوند.

مشکل در میکروکنترلر

میکروکنترلر سریع است و ممکن است یک بار فشردن کلید را چند رویداد جداگانه تشخیص دهد.

Debounce نرم‌افزاری

می‌توان پس از تشخیص تغییر وضعیت، مدت کوتاهی صبر کرد و سپس وضعیت را دوباره بررسی کرد.

Debounce سخت‌افزاری

شبکه RC یا مدار اشمیت تریگر می‌تواند لبه‌های نامطمئن ناشی از Bounce را کاهش دهد.

جمع‌بندی

Debounce برای کلیدها، رله‌های مکانیکی و برخی ورودی‌های فیزیکی اهمیت زیادی دارد.

کلید فشاری چیست؟

Push Button یکی از ساده‌ترین قطعات ورودی برای دریافت فرمان کاربر در پروژه‌های الکترونیکی است.

ورودی شناور چیست؟

اگر پایه دیجیتال بدون مسیر مشخص به VCC یا GND رها شود، ممکن است نویز باعث تغییر تصادفی وضعیت آن شود.

Pull-up و Pull-down

مقاومت Pull-up پایه را در حالت عادی روی منطق یک و Pull-down آن را روی منطق صفر نگه می‌دارد.

Pull-up داخلی

بسیاری از میکروکنترلرها دارای مقاومت Pull-up داخلی هستند و نیاز به قطعه خارجی را کاهش می‌دهند.

جمع‌بندی

برای خواندن مطمئن کلید باید وضعیت پایه در حالت باز و بسته کاملاً مشخص باشد.

سون سگمنت چیست؟

نمایشگر 7 Segment از هفت بخش LED تشکیل شده و برای نمایش اعداد و برخی حروف ساده استفاده می‌شود.

آند مشترک و کاتد مشترک

در نوع آند مشترک، پایه‌های آند به هم متصل‌اند و در نوع کاتد مشترک، پایه‌های کاتد مشترک هستند.

مقاومت محدودکننده

برای هر سگمنت باید جریان به کمک مقاومت مناسب محدود شود.

مالتی‌پلکس کردن

در نمایشگرهای چندرقمی می‌توان با روشن کردن سریع و متوالی رقم‌ها، تعداد پایه‌های موردنیاز را کاهش داد.

جمع‌بندی

سون سگمنت راهکاری ساده و ارزان برای نمایش اعداد در پروژه‌های میکروکنترلری است.

LED چیست؟

LED یا دیود نورافشان نوعی دیود نیمه‌هادی است که هنگام عبور جریان در جهت مستقیم نور تولید می‌کند.

افت ولتاژ LED

افت ولتاژ LED به رنگ و ساختار آن وابسته است. برای نمونه LED قرمز معمولاً افت ولتاژ کمتری نسبت به LED سفید دارد.

چرا مقاومت سری لازم است؟

LED جریان را به‌طور طبیعی محدود نمی‌کند و اتصال مستقیم آن به منبع تغذیه می‌تواند باعث آسیب شود.

فرمول مقاومت سری

مقدار مقاومت از رابطه R = (Vs – Vf) / I محاسبه می‌شود؛ Vs ولتاژ منبع، Vf افت ولتاژ LED و I جریان مطلوب است.

جمع‌بندی

برای استفاده مطمئن از LED باید قطب‌ها، افت ولتاژ و جریان مجاز آن را در نظر بگیرید.