Cand doi baieti destepti s-au gandit sa faca ceva pentru a simplifica primii pasi ai studentilor si, as putea spune, chiar elevilor (prin Italia in unele licee se predau ore de Arduino ca initiere in electronica) a aparut Arduino.
Modificarile ulterioare au constat in adaugarea interfetei USB care a inlocuit invechita interfata Serial si schimbarea controllerului. Nu garantez ca acest post va mai fi valabil si maine. In 2010, s-a realizat un documentar despre platforma Arduino pe care va invit sa-l urmariti.
Vizionare placuta!
Arduino The Documentary (2010) English HD from gnd on Vimeo.
sâmbătă, 29 octombrie 2011
vineri, 28 octombrie 2011
Trusa electronistului (incepator) - partea a II a
Am gasit un mod placut de a termina saptamana si odata cu ea voi termina si postul inceput. In aceasta parte a doua, vom face un pas mic spre ceea ce va deveni in final un circuit. Vedetele acestui post sunt elemente de circuit, foarte ieftine, care rar depasesc 2 lei, dar care ne pot costa un drum pana la magazin.
Elementele, pe scurt, probabil le stiti toti:
LED-urile pot fi folosite in orice faza de test a proiectului. Practic, orice este alimentat in urma proceselor (sirena, releu) poate fi usor inlocuit cu un led. Daca ledul se aprinde, stim ca si releul va fi declansat.
Tot timpul, ledurile se vor folosi impreuna cu un rezistor, pentru ca au nevoie de tensiune mica(de obicei intre 1.7V si 4V in functie de tip si culoare) pentru a functiona. O tensiune mare duce la arderea ledului. Dupa cum si numele ii spune, dioda electroluminiscenta, acest element de circuit este o dioda, deci permite trecerea curentului intr-un singur sens, asadar conteaza cum il conectam. Orice led are doi pini, unul mai lung si altul mai scurt, pinul lung se conecteaza la borna pozitiva a sursei, iar pinul scurt la borna negativa, evident in serie cu un rezistor. Daca pinii ledului sunt taiati, nu e o problema: din fabricatie baza rotuna a ledului are o tesitura pe partea unuia dintre pini pentra a putea identifica borna negativa.
Ledurile nu se conecteaza niciodata in paralel la un singur rezistor. Astfel cu un rezistor putem conecta ledurile in serie, daca totusi vrem sa le conectam in paralel trebuie ca fiecare led sa aiba un rezistor.
Rezistenta necesara pentru functionarea corecta a ledului se poate calcula, conform urmatorului exemplu(eu recomand folosirea unei rezistente mai mari decat cea teretic calculata):
Fie un led rosu care trebuie alimentat la 1.7V care atinge stralucirea maxima cand este strabatut de un curent de 5mA. Trebuie sa gasim rezistenta pentru a-l alimenta la o sursa de 9V. Exista o formula:
(Tensiunea sursei(V) - tensiunea ledului(V))/curentul necesar(A)) = rezistenta necesara (Ohm)
Nu sunt calcule complicate, datele ar trebuie sa le gasim in datasheet-ul ledului. Aplicat, in cazul nostru (9-1.7)/0.005A = 1460 Ohm. Se ia cea mai apropiata marime existenta care este mai mare decat rezultatul obtinut; in cazut nostru 1500 Ohm, deci 1.5KOhm. Cu puterea rezistentei exista o alta formula, dar nu mai complicam situatia, de cele mai multe ori 0.25W este suficient.
2. Rezistoare simple si variabile, potentiometre
In acesta caz, o imagine face cat 1000 de cuvinte. In imagine gasim fiecare element din acest paragraf si metodele de a prezenta marimea lor. Rezistoarele simple sunt marcate prin codul culorilor(detalii), exista multe aplicatii(un exemplu), chiar si pentru telefon care le decodeaza sau prin inscriptionare cu valoarea lor. 1k2 inseamna 1200 Ohm.
Pe rezistentele variabile este scrisa valoarea maxima pe care o pot lua. In cazul din imagine 250K. In partea dreapta este un potentiometru pe care este scris explicit valoarea, 10K.
In trusa, trebuie sa avem cele mai foalosite valori. Pentru rezistente simple, valorile ar fi 220Ohm, 330Ohm (de obicei la leduri alimentate la 5V), 1K (merge pus si la leduri la 5V, lumineaza suficient de puternic) si 10K. Rezistoarele variabile si potentiometrele, de obicei sunt de 10K.
Rezistoarele simple se folosesc impreuna cu leduri. De asemenea cand folosim butoane este necesar un rezisotor, vom vedea in proiecte de 10K. Potentiometrul si rezistentele variabile se pot folosi pentru a regla intensitatea scrisului pe ecrane LCD sau pentru a controla viteza unui ventilator etc.
3.Condensatoare
In circuitele care implica microcontrollere, este bina sa nu existe variatii ale curentului. Pentru asta, se foloseste un condensator care stabilizeaza tensiunea. Desi nu are o valoare mare, isi face treaba, 0.1uF fiind suficienti. Kiturile Arduino au deja pe ele aceste condensatoare, deci nu trebuie sa le adaugam noi. Condensatoarele sunt necesare si pentru functionarea cristalelor de quartz, mai precis doua de 22pF.
4.Stabilizatoare de tensiune
Aceste elemente de circuit exista pe kitul Arduino. Ele devin necesare cand avem curenti mai mari decat necesari sau cand cei pe care ii avem deja nu fac fata. Aceste elemente permit montarea unui radiator, ceea ce imbunatateste performantele. Configuratia pinilor trebuie luata din datasheet. (un search pe net rezolva imadiat) De obicei, conform legendei sursa se conecteaza intre 1(+) si 2(-), iar tensiunea dorita apare intre pinii 3(+) si 2(-). Pinul 2, care este borna negativa este considerata de potential electric 0 si de acum orice referire la borna (-) va fi GND. Aceste componente fac parte din seria 78xx; unde xx este tensiunea intre pinii 2 si 3. Cele mai folosite sunt 7805; stabilizatoare de tensiune de 5V. Acestea se pot alimenta de la 12V, fara a fi nevoie de un radiator. Un alt stabilizator, mai rar folosit pentru Arduino este 7812, ati ghicit de 12V.
4.Diode
Ultimele, dar nu cele din urma elemente care ne-ar putea trebui sunt diodele. Acestea restrictioneaza circulatia curentului la un singur sens(au o rezistenta mica intr-un sens si o rezistenta foarte mare in sensul opus). Pana acum, eu am folosit doar 1N4001 si 1N4148, de obicei unde erau mai multi pini ai conrollerului in aceeasi borna (+) a unu led. Rolul lor era sa restrictioneze circulatia curentului spre controller.
Exista multe tipuri de diode, cum ar fi Zener, dar nu intram in prea multe detalii.
Cam acestea sunt componentele pe care ar trebui sa le avem la indemana cand ne apucam de orice proiectel. Recunosc ca acest post este cam stufos, dar prefer sa nu mai lungim treaba si sa ne apucam de lucru la ceva serios. Sper ca nu mi-a scapat nimic, in caz ca am omis ceva, exista rubrica de comentarii :).
Elementele, pe scurt, probabil le stiti toti:
- LED-uri
- Rezistoare simple
- Rezistoare variabile/potentiometre(foarte utile ca pot inlocui orice rezistor)
- Condensatoare
- Stabilizatoare de tensiune
- Diode
LED-urile pot fi folosite in orice faza de test a proiectului. Practic, orice este alimentat in urma proceselor (sirena, releu) poate fi usor inlocuit cu un led. Daca ledul se aprinde, stim ca si releul va fi declansat.
Tot timpul, ledurile se vor folosi impreuna cu un rezistor, pentru ca au nevoie de tensiune mica(de obicei intre 1.7V si 4V in functie de tip si culoare) pentru a functiona. O tensiune mare duce la arderea ledului. Dupa cum si numele ii spune, dioda electroluminiscenta, acest element de circuit este o dioda, deci permite trecerea curentului intr-un singur sens, asadar conteaza cum il conectam. Orice led are doi pini, unul mai lung si altul mai scurt, pinul lung se conecteaza la borna pozitiva a sursei, iar pinul scurt la borna negativa, evident in serie cu un rezistor. Daca pinii ledului sunt taiati, nu e o problema: din fabricatie baza rotuna a ledului are o tesitura pe partea unuia dintre pini pentra a putea identifica borna negativa.
Ledurile nu se conecteaza niciodata in paralel la un singur rezistor. Astfel cu un rezistor putem conecta ledurile in serie, daca totusi vrem sa le conectam in paralel trebuie ca fiecare led sa aiba un rezistor.
Rezistenta necesara pentru functionarea corecta a ledului se poate calcula, conform urmatorului exemplu(eu recomand folosirea unei rezistente mai mari decat cea teretic calculata):
Fie un led rosu care trebuie alimentat la 1.7V care atinge stralucirea maxima cand este strabatut de un curent de 5mA. Trebuie sa gasim rezistenta pentru a-l alimenta la o sursa de 9V. Exista o formula:
(Tensiunea sursei(V) - tensiunea ledului(V))/curentul necesar(A)) = rezistenta necesara (Ohm)
Nu sunt calcule complicate, datele ar trebuie sa le gasim in datasheet-ul ledului. Aplicat, in cazul nostru (9-1.7)/0.005A = 1460 Ohm. Se ia cea mai apropiata marime existenta care este mai mare decat rezultatul obtinut; in cazut nostru 1500 Ohm, deci 1.5KOhm. Cu puterea rezistentei exista o alta formula, dar nu mai complicam situatia, de cele mai multe ori 0.25W este suficient.
2. Rezistoare simple si variabile, potentiometre
In acesta caz, o imagine face cat 1000 de cuvinte. In imagine gasim fiecare element din acest paragraf si metodele de a prezenta marimea lor. Rezistoarele simple sunt marcate prin codul culorilor(detalii), exista multe aplicatii(un exemplu), chiar si pentru telefon care le decodeaza sau prin inscriptionare cu valoarea lor. 1k2 inseamna 1200 Ohm.
Pe rezistentele variabile este scrisa valoarea maxima pe care o pot lua. In cazul din imagine 250K. In partea dreapta este un potentiometru pe care este scris explicit valoarea, 10K.
In trusa, trebuie sa avem cele mai foalosite valori. Pentru rezistente simple, valorile ar fi 220Ohm, 330Ohm (de obicei la leduri alimentate la 5V), 1K (merge pus si la leduri la 5V, lumineaza suficient de puternic) si 10K. Rezistoarele variabile si potentiometrele, de obicei sunt de 10K.
Rezistoarele simple se folosesc impreuna cu leduri. De asemenea cand folosim butoane este necesar un rezisotor, vom vedea in proiecte de 10K. Potentiometrul si rezistentele variabile se pot folosi pentru a regla intensitatea scrisului pe ecrane LCD sau pentru a controla viteza unui ventilator etc.
3.Condensatoare
In circuitele care implica microcontrollere, este bina sa nu existe variatii ale curentului. Pentru asta, se foloseste un condensator care stabilizeaza tensiunea. Desi nu are o valoare mare, isi face treaba, 0.1uF fiind suficienti. Kiturile Arduino au deja pe ele aceste condensatoare, deci nu trebuie sa le adaugam noi. Condensatoarele sunt necesare si pentru functionarea cristalelor de quartz, mai precis doua de 22pF.
4.Stabilizatoare de tensiune
 |
| LM7805; pini: 1 2 3 |
4.Diode
Ultimele, dar nu cele din urma elemente care ne-ar putea trebui sunt diodele. Acestea restrictioneaza circulatia curentului la un singur sens(au o rezistenta mica intr-un sens si o rezistenta foarte mare in sensul opus). Pana acum, eu am folosit doar 1N4001 si 1N4148, de obicei unde erau mai multi pini ai conrollerului in aceeasi borna (+) a unu led. Rolul lor era sa restrictioneze circulatia curentului spre controller.
Exista multe tipuri de diode, cum ar fi Zener, dar nu intram in prea multe detalii.
Cam acestea sunt componentele pe care ar trebui sa le avem la indemana cand ne apucam de orice proiectel. Recunosc ca acest post este cam stufos, dar prefer sa nu mai lungim treaba si sa ne apucam de lucru la ceva serios. Sper ca nu mi-a scapat nimic, in caz ca am omis ceva, exista rubrica de comentarii :).
marți, 25 octombrie 2011
Trusa electronistului (incepator) - partea I
Inainte de a incepe orice proiect, exista mai multe materiale necesare. De cele mai multe ori, ne dam seama ca ne lipseste ceva abia cand avem nevoie, uneori prea tarziu (si tot timpul in mijlocul proiectului). Deci, ce vom folosi cel mai mult in proiecte?
Breadboard(solderless breadboard) este o placa pe care se pot pune elemente de circuit. Aceasta placa se foloseste in fazele incipiente ale proiectelor, pentru teste. Pe aceasta nu se lipeste nimic ceea ce permite modificarea facila a circuitului sau remedierea erorilor. In imaginea alaturata, este un breadboard: pentru o alimentare usoara de obicei se alimenteaza cele 2 perechi de randuri + si -. Se poate observa o linie care imparte toate coloanele in doua parti. Cele cinci puncte(pozitionate simetric fata de linia mediana) care formeaza coloana sunt conectate intre ele; astfel A1=B1=C1=D1=E1, dar sunt diferite de F1=G1=H1=I1=J1. Punctele de pe liniile de tensiune sunt conectate toate conform liniilor albastra si rosie.
Dupa realizarea si testarea proiectului pe breadboard, se poate trece la lipirea definitiva a acestuia. Pentru aceasta etapa, vom folosi o palca perforata sau un PCB. Placa peforata, in imagine, are doua fete: elementele se introduc prin partea fara cerculete de cupru si se lipesc pe partea cu cerculete de cupru(stiu ca este evident, dar am vazut si oameni care nu s-au prins :) ). Legaturile se fac fie prin fire care leaga punctele, fie unind punctele care trebuie conectate cu fludor in momentul lipirii. Metoda este buna pentru proiecte mici si cu conexiuni relativ putine si pentru invatare.
O alta metoda mult mai des intalnita este PCB-ul. Aceasta este o suprafata placata cu cupru pe care se deseneaza legaturile dintre elementele de circuit, dupa care cuprul in exces este indepartat, ramanand doar legaturile necesare. Despre PCB-uri voi mai vorbi, mai ales despre cum le putem folosi acasa(nu pcb profesional).
2.Letcon sau pistol de lipit (ca o opinie strict personala prefer letconul)
Pentru circuite electronice puterea optima este de 30W. Eu prefer sa lucrez cu un letcon; pistolul de lipit are un varf cam mare si, de obicei, putere mare. Majoritatea componentelor electronice sunt sensibile la temperaturi mari; astfel folosirea unor aparate de lipit de putere mare(60 - 100W, chiar si letcon) creeaza riscul arderii piesei respective si distrugerea ei(proprie experienta). In imagine este un letcon cu varf subtire; ceva asemanator este mai mult decat suficient pentru invatare(20-30Ron, nu mai mult).
3. Fludor si pasta decapanta
In electronica, fludorul trebuie sa fie subtire pentru a oferi precizie. Daca acesta este gros poate uni puncte care nu trebuie unite ceea ce poate compromite circuitul sau chiar arde unele componente. Pasta decapanta are rolul de "pregati" suprafata la care trebuie sa adere fludorul.
4. Firele de legatura
Cel mai des vor fi folosite pe breadboard. Exista pe piata fire create cu acest scop care au conectori la capete. Desigur, se pot folosi orice fire. Ideal ar fi sa fie fire monolitate pentru a face contact cand este introdus in breadboard. Pe placa perforata nu conteaza tipul de fire, deoarece acestea fiind lipite sigur fac contact cum trebuie. In imagine un exemplu de fire de legatura; relativ ieftine si care isi fac treaba. Ofera o bogata paleta de culori ceea ce face posibila diferentierea usoara a diferitelor fire din schema electrica.
- Breadboard/Stripboard/PCB
- Letcon
- Fludor +(eventual) pasta decapanta
- Fire de legatura
 |
| (+) si (-) sunt bornele de tensiune; a-j randuri; 1-30 coloane |
 | |
| Perfboard - placa perforata |
Dupa realizarea si testarea proiectului pe breadboard, se poate trece la lipirea definitiva a acestuia. Pentru aceasta etapa, vom folosi o palca perforata sau un PCB. Placa peforata, in imagine, are doua fete: elementele se introduc prin partea fara cerculete de cupru si se lipesc pe partea cu cerculete de cupru(stiu ca este evident, dar am vazut si oameni care nu s-au prins :) ). Legaturile se fac fie prin fire care leaga punctele, fie unind punctele care trebuie conectate cu fludor in momentul lipirii. Metoda este buna pentru proiecte mici si cu conexiuni relativ putine si pentru invatare.
 |
| PCB |
2.Letcon sau pistol de lipit (ca o opinie strict personala prefer letconul)
 |
| Letcon |
Pentru circuite electronice puterea optima este de 30W. Eu prefer sa lucrez cu un letcon; pistolul de lipit are un varf cam mare si, de obicei, putere mare. Majoritatea componentelor electronice sunt sensibile la temperaturi mari; astfel folosirea unor aparate de lipit de putere mare(60 - 100W, chiar si letcon) creeaza riscul arderii piesei respective si distrugerea ei(proprie experienta). In imagine este un letcon cu varf subtire; ceva asemanator este mai mult decat suficient pentru invatare(20-30Ron, nu mai mult).
3. Fludor si pasta decapanta
In electronica, fludorul trebuie sa fie subtire pentru a oferi precizie. Daca acesta este gros poate uni puncte care nu trebuie unite ceea ce poate compromite circuitul sau chiar arde unele componente. Pasta decapanta are rolul de "pregati" suprafata la care trebuie sa adere fludorul.
4. Firele de legatura
Stiu ca partea asta cu pregatirea este foarte plictisitoare, dar ca incepator stiu ce probleme am intalnit si eu la randul meu, asa ca posturile vor deveni din ce in ce mai interesante odata cu trecerea timpului
Va urma partea a II a......
luni, 24 octombrie 2011
Prima postare
Pe acest blog voi posta diferite proiectele facute cu ajutorul sau fara ajutorul incredibilelor placi de dezvoltare din titlu(Arduino). Proiectele ce vor fi postate sunt de dificultate redusa; ideale pentru cei care vor sa invete incet tainele electronicii.
Nici eu nu sunt un expert, asa ca probabil multe intrebari nu isi vor gasi raspunsul aici, dar proiectele realizare vor fi 100% functionale si pot constitui bazele unor proiecte mai complicate.
Nici eu nu sunt un expert, asa ca probabil multe intrebari nu isi vor gasi raspunsul aici, dar proiectele realizare vor fi 100% functionale si pot constitui bazele unor proiecte mai complicate.
Abonați-vă la:
Postări (Atom)