Kurs elektroniki II - #9 - czujnik przeszkód, sterownik serwa

[Gieneq]

@Leander z tym iściem na łatwiznę jeszcze dopowiem - chodzi w tym o to, że prąd płynie obiema drogami (o dużym i małym oporze) tylko wartość prądu płynącego w gałęzi z małym oporem przeważa i powoduje że ta druga jest pomijalnie mała.

Kiedyś nie mogłem zrozumieć dlaczego napięcie na 2 równoległych elementach jest takie samo, skoro jeden potrafi mieć bardzo mały opór. W rozumowaniu zapominałem że te napięcie ustala się już po połączeniu 2 elementów i największy wpływ ma wtedy element o mniejszym oporze:

R1 || R2 = R1*R2/(R1+R2),

Jak widać jeżeli jedne z nich będzie dążył do zera, czyli miał bardzo mały opór, to nieważne od tego ile ma drugi to wypadkowa rezystancja będzie też bliska zeru i wtdey spadek napięcia na komplecie elementów będzie niski, a prąd wysoki - choć będzie to prąd płynący głównie w jednej z gałęzi. 

[quadric]

Przebrnąłem, wszystko działa, ale nie obyło się bez małych kłopotów.

Ktoś wspominał, że miał taki problem, że po włączeniu dioda raz mignie i nic się więcej nie dzieje. Miałem dokładnie tak samo i okazało się, że układ jest zbudowany poprawnie a problem wynikał z niezrozumienia zasady działania. Więc może tak jeszcze raz słowami amatora: U mnie problemem był to, że dioda nadawcza skierowana była do góry... a część odbiorcza odbiornika jak rozumiem to jest ta wypukła część. Soczewka nadajnika z tego co rozumiem główny strumień kieruje pod stosunkowo małym kątem "w górę" a więc żeby to działało to nadajnik musi być skierowany i zwrócony w tę samą stronę co odbiornik żeby "strzelając" podczerwienią te fale mogły się odbić od przeszkody i trafić do tej wypukłej części odbiornika. Jak nadajnik świeci do góry i tam dajemy przeszkodę to fale się odbijają i lecą "w dół"... dlatego nadajnik trzeba wygiąć w bok tak jak jest pokazane na rysunku.

Co do sterowania silnikiem krokowym to wszystko śmiga - występują faktycznie drgania i wariowania - wystarczy, że lekko dotknę kasetkę z bateriami - ale ogólnie działa. Pytanie mam tylko takie bo ja już czegoś nie rozumiem. Jest użyty kondensator 100 nF i 220uF przy doprowadzeniu zasilania... oraz 100nF i 1000uF przy podłączeniu silnika - i tego właśnie nie rozumiem. Skoro kondensatory są wpięte równolegle do tej samej linii zasilania zarówno scalak jak i silnik to czy to ma znaczenie gdzie one są umieszczone? Czemu akurat 220uF przy wejściu zasilania ale już zasilaniu do silnika jest jeszcze raz kondensator ale taki duży 1000uF? Jeśli kondensatory wpina się równolegle to ich pojemność się sumuje, tak? Czy w takim razie mógłby być po prostu jeden duży kondensator tylko przy zasilaniu? Czy to ma znaczenie, że któryś kondensator jest bliżej czegoś co chwilowo pobiera duży prąd żeby "złagodzić" obciążenie? Czyli te kondensatory nie rozładowują się w takiej samej kolejności?

Edytowano Listopad 23, 2021 przez quadric

[farmaceuta]

6 minut temu, quadric napisał:

Skoro kondensatory są wpięte równolegle do tej samej linii zasilania zarówno scalak jak i silnik to czy to ma znaczenie gdzie one są umieszczone

Teoretycznie tak...

 

6 minut temu, quadric napisał:

Ktoś wspominał, Jeśli kondensatory wpina się równolegle to ich pojemność się sumuje, tak? 

Tak..

 

6 minut temu, quadric napisał:

 Czy w takim razie mógłby być po prostu jeden duży kondensator tylko przy zasilaniu?

Chodzi o to zeby ten kondensator zadzialaj jak najszybciej...czesto wrecz sie nakazuje podpiac kondensator jak najblizej to mozl8we do danego urzadzenia.. 

[adamnar]

Zastanawia mnie pewna rzecz. Eksperymentując z NE555 dość szybko spostrzegłem, że układ NE555 który otrzymałem generuje nieco odbiegające od rzeczywistości czasy/częstotliwości. 

Po zmontowaniu czujnika ruchu, zauważyłem że on nie działa. Przy pomocy pilota sprawdziłem czujnik IR i dioda zamrugała prawidłowo. Przystąpiłem więc do testów nadajnika. Wymieniłem diodę IR na zwykłą - świeci, napięcie więc jest. Ale jaką częstotliwość generuje NE555? W celu sprawdzenia tego wymieniłem kondensator 10 nF na 220 uF, czyli 22000 razy pojemniejszy. Zgodnie z ze wzorem z noty katalogowej, T = 0.693x(Ra + 2xRb)xC obliczyłem że w takiej konfiguracji dioda powinna mrugać teoretycznie z częstotliwością 1.52 Hz. Ze stoperem w ręku zmierzyłem tę częstotliwość i wyszło mi, że empirycznie mruga z częstotliwością 1.47 Hz. Czyli za wolno. Po kilku pomiarach stwierdziłem, że w moim NE555 wzór to T = 0.716x(Ra + 2xRb)xC zamiast tego powyżej. Czyli mój NE555 muli i działa wolniej niż powinien. 

Dodatkowo stwierdziłem, że nawet gdyby mój NE555 działał zgodnie ze wzorem z noty katalogowej, wówczas generowana częstotliwość, używając zadanych elementów (Ra = 1000R, Rb=1660R, C=10nF) daje częstotliwość 33.4 kHz. A ponieważ mój NE555 generuje mniejszą częstotliwość niż teoretyczna, faktycznie wynosiła ona prawdopodobnie tylko 32.3 kHz. Nic dziwnego, że czujnik na to nie reaguje.

By naprawić ten stan rzeczy zamiast Rb = 1660R użyłem Rb = 1470R. Z obliczeń wyszło mi, że przy takich oporach i poprawnie działającym NE555 powinienem otrzymać częstotliwość 36.6 kHz zaś biorąc poprawkę na mułowatość mojego NE555 częstotliwość ta wyniesie 35.4 kHz. Użycie mniejszego rezystora Rb faktycznie zadziałało i po tej zmianie wykrywacz przeszkód działa jak cudo - wykrywa zbliżającą się rękę już z odległości 20 centymetrów. 

Pisząc ten post chcę poruszyć trzy kwestie:

1. Być może to były przyczyny dlaczego wykrywacz przeszkód nie działał innym osobom raportującym to w tym wątku.

2. Czy jest możliwe że NE555 faktycznie tak bardzo się myli i wzór na okres zamiast współczynnika 0.693 w moim egzemplarzu ma współczynnik 0.716?

3. Dlaczego w kursie proponowane jest użycie opornika Ra = 1660R, skoro Ra = 1470R jest łatwiejszy w konstrukcji i daje częstotliwość dużo bliższą tej pożądanej nawet w prawidłowo funkcjonujących NE555?

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[pmochocki]

12 minut temu, adamnar napisał:

2. Czy jest możliwe że NE555 faktycznie tak bardzo się myli i wzór na okres zamiast współczynnika 0.693 w moim egzemplarzu ma współczynnik 0.716?

A jaką tolerancję miały użyte elementy? Czy to nie tłumaczy zjawiska, które obserwujesz: https://pl.wikipedia.org/wiki/Szereg_wartości ?

[adamnar]

57 minut temu, pmochocki napisał:

A jaką tolerancję miały użyte elementy? Czy to nie tłumaczy zjawiska, które obserwujesz: https://pl.wikipedia.org/wiki/Szereg_wartości ?

Udało mi się dokonać pomiaru tylko jednego z elementów które używałem do wykonywania powyższych obliczeń: opornik, który ma 980R (a powinien 1000R). Mniejszy opór oznacza, że NE555 powinien hulać a nie zamulać. Reszty nie mierzyłem, do precyzyjnego mierzenia pojemności kondensatorów nawet nie mam narzędzi, ale generalnie błąd 5% innych elementów chyba wystarczy by tę sytuację wytłumaczyć. Jeśli więc pytanie jest czy zjawisko które zaobserwowałem jest tłumaczone przez niedokładność użytych elementów (dobrze zrozumiałem pytanie?) to odpowiedzią jest, że jest to możliwe, choć jedyny pomiar którego udało mi się dokonać świadczy na niekorzyść tej hipotezy. 

W nocie katalogowej nic nie piszą na temat nieprecyzyjności tego 0.693, choć domyślam się, że tam też musi być jakaś tolerancja. 

[Gieneq]

12 godzin temu, adamnar napisał:

do precyzyjnego mierzenia pojemności kondensatorów nawet nie mam narzędzi

Z tego co pamiętam rozrzut pojemności może być naprawdę spory, chyba +- 20%

[NinjaKayser]

Mam problem, w sterowaniu serwomechanizmem. Kiedy przekręcam potencjometr to zmienia mi się prędkość oraz kierunek kręcenia serwomechanizmu. Powinno wyglądać to tak że kiedy przekręcam potencjometr to zmienia mi się tylko trochę ustawienie serwomechanizmu. Mój układ jest dokładnie taki sam jak w kursie.

[Gieneq]

@NinjaKayser a nie masz przypadkiem serwomechanizmu o pracy ciągłej? Może obrócić oś o 360*?

[NinjaKayser]

Tak, obraca się o 360 stopni

[Gieneq]

@NinjaKayser To tak nie powinno działać. Są 2 rodzaje serw: nastawne +-90° i ciągłej pracy 360°. Widocznie przez pomyłkę dostałeś ten drugi rodzaj. Jeżeli uznasz możesz zgłosić reklamację.

[NinjaKayser]

Dzięki

[Pierunek]

I technika cyfrowa pędzi już. trochę nie śmiało szła do oddziału od poniedziałku rano :]

Edytowano Listopad 30, 2021 przez Pierunek
zmiana statusu paczki

[NinjaKayser]

Wiesz, powinna być w ciągu 2 dni

 

[Silver_1]

Witam 🙂 czy ten odbiornik podczerwieni może być jaki kolwiek - z częstotliwością 36kHz - czy musi być ten konkretny aby obwód zadziałał ? męczę się z obwodem wykrywania przeszkody i zastanawiam się czy użycie innego odbiornika powoduje brak jakichkolwiek reakcji / pojedyncze mignięcie diody