Moje pierwsze skrzydło z piór: przetwornik analogowo-cyfrowy: 5 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Witam, moi koledzy Stwórcy!

Dzisiejsze instrukcje dotyczą czegoś naprawdę wyjątkowego. To urządzenie jest MOIM PIERWSZYM SKRZYDŁEM PIÓRKOWYM - zgodnie z formą Adafruit. To także moja PIERWSZA MONTOWANA NA POWIERZCHNI PCB! Najbardziej znanym zastosowaniem tej osłony jest urządzenie, które stworzyłem, zwane miernikiem EMF. Pomaga uczniom przeprowadzać praktyczne eksperymenty z ruchomymi magnesami i indukowanymi polami elektromagnetycznymi.

Aby dowiedzieć się więcej o budowaniu miernika EMF, zapoznaj się z tą instrukcją:

OŚWIADCZENIE: TA AKTUALNA INSTRUKCJA OMÓWI TYLKO SAMĄ TARCZĘ.

Krok 1: ADS1115: Serce tarczy. Co to jest ADS1115?

ADS1115 jest przetwornikiem analogowo-cyfrowym (ADC), co oznacza, że odczytuje dziesiętne napięcia wejściowe (np. 2,489 V) i konwertuje pomiar na bity -0s i 1s. W przypadku ADS1115 konwertuje napięcie na odczyt 16-bitowy.

Ten chip spełnia dwie funkcje:

1) odczytać wprowadzone napięcie.

2) do wzmocnienia wprowadzonego napięcia (może wzmocnić współczynnik 1, 2, 4, 6 lub 2/3 przed wysłaniem sygnału cyfrowego).

Krok 2: Co to jest pióroskrzydło?

Ta osłona zawiera obwód ADS1115 w formie piórkowej, jak widać na powyższym obrazku.

Pióra i pióra to rodzina płytek drukowanych, które mają ten sam kształt, ale mogą pełnić wiele funkcji, takich jak komunikacja przez Bluetooth, wysyłanie danych do Wi-Fi lub sterowanie silnikami. To sprawia, że nowicjusze w elektronice mogą łatwo łączyć pióra i budować złożone projekty z niewielkim trudem. Tworząc pióro ADS1115, dodaję go do tej rodziny wymiennych chipów.

Pióra i Skrzydła Pióra zostały wynalezione i spopularyzowane przez Limor Fried, dyrektora generalnego Adafruit Industries. Aby dowiedzieć się więcej o piórach i skrzydłach Adafruit, zajrzyj tutaj:

Krok 3: Jak podłączyć osłonę do źródła napięcia?

Osłona z piór może mierzyć jednocześnie dwa źródła napięcia, przy czym każde źródło napięcia jest podłączone do jednego z bolców (oznaczonych jako Kanał 1 i 2), jak widać na rysunku A.

Aby podłączyć pojedyncze źródło napięcia do jednego z tych kanałów, weź dwa przewody, które są podłączone do zacisków + i - źródła napięcia i wetknij każdy z nich w żeńskie złącza na kanale, jak pokazano na rysunku B. Upewnij się, że zaciski są również umieszczane oddzielnie w kanale 1/2 A i kanale 1/2 B. Po nawiązaniu tego połączenia możesz przymocować tę tarczę do dowolnego wybranego pióra, aby pomóc w eksperymentach.

Krok 4: Więc chcesz zrobić to piórko, część 1: Źródła

Jeśli chcesz sam zrobić jeden z tych żetonów, masz szczęście, ponieważ wszystkie materiały na tę tarczę są dostępne w następujących źródłach:

TABLICA

GitHub: Tutaj możesz uzyskać dostęp do pliku EAGLE.brd, który możesz osobiście zmodyfikować, aby pasował do Twojego projektu. Ponieważ płytka drukowana wymaga montażu powierzchniowego, plik zawiera tylko pola lutownicze w projekcie.

Oshpark i Seeed Studio: Oshpark publicznie udostępnia mój projekt pióra ADS1115 i może dostarczyć ci kopie. Jeśli chcesz zamówić je hurtowo, gorąco polecam Seeed Studio.

KOMPONENTY ELEKTRYCZNE

Do zamawiania elementów elektrycznych używam digikey, który oferuje szeroką gamę wersji chipów do wyboru. Wersje, których użyłem, są wymienione tutaj:

Cewki ferrytowe:

Kondensatory 1uF:

Układ scalony ADS1115:

Układ rezystorów 10 K:

Krok 5: Więc chcesz zrobić to piórko, część 2: lutowanie

Jeśli robisz osłonę od podstaw, będziesz musiał nauczyć się lutowania powierzchniowego.

Nauczyłem się montażu powierzchniowego w miejscu zwanym Next Fab. Oferują wiele lekcji i indywidualnych korepetycji.

Jeśli masz sprzęt do lutowania powierzchniowego w domu, możesz swobodnie lutować w zaciszu swojej osobistej przestrzeni produkcyjnej. W przeciwnym razie, z członkostwem, możesz również lutować w Next Fab Lab. Obecnie to właśnie tam odbywa się całe moje lutowanie.