جودة الطاقة

6 أفكار لأتمتة المنزل بنفسك

(الدوائر الإلكترونية، الوصف الوظيفي) يستخدم هذا الجهاز للحفاظ على درجة الحرارة وتنظيمها، على سبيل المثال في نظام التدفئة. منظم الحرارة بسيط وموثوق وغير بالغ الأهمية للموقع ولا يخاف من الصقيع، ويمكن استخدامه في أتمتة أنظمة التدفئة (ترموستات للتدفئة، ترموستات للحاضنة، ترموستات للغرفة، ترموستات للدفيئات الزراعية)، في أنظمة الحماية من الحرارة الزائدة، أجهزة إنذار للحريق، كمنظم حرارة للأرضيات الساخنة. يمكن أن يكون حمل منظم الحرارة عبارة عن عنصر تسخين مثبت في غلاية التدفئة، ومصابيح الحاضنة،, تتابع ثلاث مراحلعنصر التسخين

، عنصر تسخين تحت الأرضية، صمام كهربائي غازي من النوع GSAV15R 1/2"، للحفاظ على درجة الحرارة في القبو، للحفاظ على درجة الحرارة في المرآب.

يحتوي منظم الحرارة على الحد الأدنى من العناصر، ونتيجة لذلك، فهو موثوق للغاية ولا يتطلب برمجة. تتكون دائرة منظم الحرارة من مرحلة تضخيم تعتمد على مضخم التشغيل AD822، وصمام ثنائي حساس لدرجة الحرارة، ومقاوم متغير R2 = 10 كيلو أوم لضبط درجة الحرارة المحفوظة، وR1 لضبط التباطؤ.

يسمح لك منظم الحرارة بالحفاظ على درجات الحرارة من 15 إلى 95 درجة.

يمكن وضع اللوحة التي تحتوي على العناصر والمرحلات في صندوق منفصل، والذي، مثل الصمام الثنائي الحساس لدرجة الحرارة، يمكن تثبيته مباشرة على المرجل. تُستخدم الثنائيات لعرض حالة منظم الحرارة: الصمام الثنائي 1 - مؤشر الطاقة، الصمام الثنائي 2 - مؤشر تبديل الحمل.

ستسمح لك اللوحة بأتمتة وظائف مثل تشغيل وإيقاف الأجهزة الكهربائية باستخدام الهاتف الخلوي. أينما كنت، كل ما عليك فعله هو طلب الرقم وانتظار نغمة الاتصال. لإيقاف التحميل، تحتاج إلى الاتصال برقم اللوحة من رقم آخر (على سبيل المثال، أدخل بطاقة SIM أخرى). قوة الحمل المتحكم فيها محدودة بنوع المرحل المستخدم.

في حالتي، استخدمت هاتف Nokia3310 مزودًا بمُركِّب الألحان. لكي يقوم الهاتف الموجود في اللوحة بتشغيل التحميل من هاتفك فقط، تحتاج إلى برمجته ليرن رقمك بلحن معين. عند الاتصال بهاتف اللوحة، سوف يقوم هاتف اللوحة بتشغيل نغمة معينة، والتي سوف يقوم وحدة التحكم الدقيقة بفك شفرتها. يلعب الميكروفون دور كاشف اللحن. ثم تنتقل الإشارة من الميكروفون إلى مدخل الكاشف ثم إلى وحدة التحكم. للاستغناء عن مكبر صوت الميكروفون وزيادة مناعة الضوضاء، تحتاج إلى توصيل الميكروفون مباشرة بمكبر صوت الهاتف.

بطبيعة الحال، يجب أولا برمجة المتحكم الدقيق.

البرامج الثابتة لوحدة التحكم موجودة هنا:

تم تكوين البرنامج الثابت لاستقبال ثلاث نبضات لإيقاف التشغيل واستقبال خمس نبضات للتشغيل. الفاصل الزمني بين النبضات هو 265 مللي ثانية.

يمكن أن يكون مظهر الجهاز كما يلي:

مع القادمة موسم الصيفأصبحت إمدادات الطاقة للمنازل الريفية حيث لا يوجد مصدر طاقة مركزي ذات صلة.

أحد المصادر البديلة لإمدادات الطاقة هو البطارية الشمسية. ومع ذلك، فإن تكلفتها مرتفعة للغاية، لذلك يطرح السؤال حول استخدامها الأكثر كفاءة. تحدث أكبر كفاءة للبطارية عندما تكون موجهة بشكل عمودي على الشمس. لكن الشمس لا تقف ساكنة، بل تتحرك من الشرق إلى الغرب. توضح هذه المقالة جهازًا يقوم تلقائيًا بتوجيه البطارية بشكل صارم نحو الشمس.

فكرة تبسيط تصميم نظام توجيه الألواح الشمسية هي الاستخدام كتلة جاهزةاتجاه هوائي القمر الصناعي، ما يسمى بتعليق المحرك. كل ما على المستخدم فعله هو توصيل حزمة البطارية الشمسية بتعليق المحرك، واستنادًا إلى مستوى الإشارة المستلمة من مستشعرات البطارية الشمسية، ستقوم وحدة الإلكترونيات بتوجيه الهوائي نحو الشمس تمامًا.

تم تصميم المحور لتتبع الأقمار الصناعية الموجودة في المدار الثابت بالنسبة للأرض (أي، عند الدوران، لا يقوم بتدوير البطارية فحسب، بل يميلها أيضًا، ونتيجة لذلك سيتم توجيه البطارية نحو الشمس تمامًا. إشارة الدوران هي تم إنشاؤها بواسطة اثنين من الثنائيات الضوئية الموجودة على البطارية الشمسيةوموجهة على قوس بزاوية 30 درجة بينهما. يتم تشغيل الدائرة في البداية من مصدر طاقة احتياطي (البطارية). دعونا نفكر بالتفصيل في عملية التوجيه.

لنفترض أن البطارية في وضع متوسط ​​بين الغرب والشرق. عند شروق الشمس من الشرق يضاء الثنائي الضوئي الأيسر بقوة أكبر من الأيمن، ونتيجة لذلك تتشكل وحدة منطقية عند IN1 وتتجه البطارية شرقا حتى يضاء الثنائي الضوئي الثاني وتظهر وحدة على IN2، وبعد ذلك يتوقف محرك تعليق المحرك. بعد ذلك، عندما تتحرك الشمس غربًا، يضيء الثنائي الضوئي الأيمن بقوة أكبر، مما يؤدي إلى ظهور وحدة موجودة بالفعل على IN2 ويتم تشغيل المحرك في الاتجاه الآخر. يبدو أن البطارية تلحق بأشعة الشمس. المقاومات المتغيرةتعمل على ضبط حساسية نظام التوجيه. يعمل المقاوم R1 على الحد من تيار مجمع المحرك أثناء بدء التشغيل. المكثف C3 مصنوع من السيراميك ويستخدم لتصفية تداخلات الفرشاة.

نخبرك هنا بمدى بساطة تثبيت نظام أمان أو إنذار حريق لمنزل أو كوخ، دون الخوض في التعقيد، وذلك باستخدام الحد الأدنى من المكونات.

يوجد حاليًا مجموعة كبيرة ومتنوعة من أنظمة الأمان. معظمهم

تشكل أنظمة أمنية إلكترونية والتي تنقسم بدورها إلى أنظمة أمنية رقمية وتناظرية وغيرها. إلخ..

وفي الوقت نفسه، أصبحت المعدات باستمرار أكثر تعقيدا وأكثر تكلفة.

هذا الجهاز خالي من كل هذا.

وصف عمل الدائرة:

في حالة انتهاك دائرة الأمان (بسبب التسلل)، يتم إيقاف تشغيل التتابع P1، ونتيجة لذلك يتم تشغيل جهاز الإنذار.

الأجزاء المستخدمة:

مرحل P1 - أي مرحل بجهد تشغيل 12 فولت وتيار تحويل 1A، سنحتاج إلى زوج جهات الاتصال الذي يتم تنشيطه عند تحرير المرحل. جهاز إنذار - أي نوع "ماياك" أو من إنذار السيارة. مفتاح ريد - أي نوع يمكنه تحمل تيار 100 مللي أمبير وجهد 12 فولت.

حسب التصميم:

نستخدم مفاتيح القصب لحماية الأماكن التي يحتمل فيها الاختراق (الأبواب، النوافذ، البوابات، الأسوار). يجب إخفاء السلك المحيطي وجهاز الإشارة وأسلاك إمداد الطاقة. يجب ألا يتجاوز عدد مفاتيح القصب 10، وإلا فسيكون من الصعب العثور على الضرر (كما هو الحال في إكليل شجرة عيد الميلاد).

لماذا هذا ضروري: إذا قمت بفتح موقع lyngsat.com، يمكنك أن ترى مدى ضخامة وتنوع عدد البرامج المحلية والأجنبية التي يتم بثها عبر الأقمار الصناعية بجودة ممتازة. ومع ذلك، فإن إعادة تكوين القمر الصناعي يدويًا إلى قمر صناعي هي مهمة كثيفة العمالة وتستغرق الكثير من الوقت، وفي بعض الأحيان يكون ذلك مستحيلًا إذا كان الهوائي في مكان يصعب الوصول إليه. هذا هو الغرض من استخدام نظام تعليق المحرك، والذي يشتمل عادةً على محرك وآلية دوران وأجهزة استشعار للموضع الأقصى وجهاز تشفير.

من أجل التحكم في دوران طبق القمر الصناعي، فإنك تحتاج إلى نظام تعليق مزود بمحرك مزود بجهاز تشفير. ومن ثم، من خلال توفير الطاقة لنظام التعليق الميكانيكي وحساب عدد النبضات من جهاز التشفير، يمكنك دائمًا معرفة موضع الهوائي. عادة، يتم حساب النبضات بالنسبة إلى نقطة معينة، والتي يجب تحديدها مسبقًا باستخدام مستشعر الموضع المتطرف. دعونا نسمي هذه النقطة HOME، والتي تعني "المنزل" باللغة الإنجليزية. بعد ذلك، نحدد عدد النبضات لكل درجة التي يصدرها جهاز التشفير الخاص بنا. يمكن القيام بذلك عن طريق قراءة وثائق تعليق المحرك أو حساب القيمة تجريبياً. بعد ذلك، قمنا بضبط الهوائي على موضعه الأقصى، وبعد حساب عدد النبضات، قمنا بتعيينه على القمر الصناعي المطلوب. يمكنك أولاً العثور على القمر الصناعي والاستماع إليه. على سبيل المثال، يقع Eutelsat W4 عند 36.0 درجة شرقًا في منطقة موسكو في الجنوب تمامًا وأنت مضبط عليه، وعدد نبضات التشفير هو 5 لكل درجة. ويقع Express AM1 عند 40.0°E على بعد 4 درجات إلى الغرب (إلى اليسار، عند النظر إلى الجنوب.) أي أن عدد النبضات عند التحول إلى Express AM1 عند 40.0°E = 4*5=20. نقوم بتشغيل المحرك وبعد 20 نبضة، مع تكوين تعليق المحرك بشكل صحيح، نصل إلى Express AM1 عند 40.0 درجة شرقًا.

في هذا التصميم، يتم حساب النبضات، وتكوين التنشيط الحركي، وحفظ المواقف بواسطة الكمبيوتر، ويتم تبادل الإشارات من خلال منفذ متوازي.

يتم التحكم في تعليق المحرك من جهاز كمبيوتر عبر منفذ متوازي. البرنامج مكتوب بلغة دلفي .

لكي يعمل البرنامج، تحتاج إلى تثبيت ملف test.txt على محرك الأقراص C لتسجيل معلمات البرنامج. للعمل، تحتاج أيضًا إلى برنامج تشغيل LPT، والذي يجب أن يكون موجودًا في نفس الدليل الذي يوجد به البرنامج.

هذه الآلية سوف تساعد في وضع الطفل على النوم. يتكون الجهاز من مشغل ومولد ومكبر للصوت ومصدر طاقة وبالطبع السرير نفسه.

رسم تخطيطيالجهاز موضح في الشكل:

شريحة L298 هي برنامج تشغيل الجسر. عندما يظهر رقم منطقي عند الإدخال IN1، ويظهر صفر منطقي عند الإدخال IN2، يتحرك المشغل في اتجاه واحد، وفي الاتجاه المعاكس، في الاتجاه الآخر. يتحكم مدخل ENA في سرعة المشغل.

يتم التحكم في L298 بواسطة متحكم ATmega16. البرامج الثابتة لذلك هنا.

إجراء التشغيل هو كما يلي: عند ظهور إشارة من الميكروفون (استيقظ الطفل وصرخ)، يتم تشغيل المحرك ويقوم بإجراء 20 تأرجحًا. إذا استمرت الإشارة من الميكروفون بعد ذلك في التدفق، فسيستمر التأرجح.

يتم تنظيم ضبط سرعة وتكرار التقلبات باستخدام المقاومات R1، R2. يقع الميكروفون على مقربة من الطفل. يتم تشغيل الكرسي الهزاز من أي مصدر ثابت بقوة 12 فولت وتيار قدره 4 أمبير.

يوم جيد! ستركز مقالة اليوم على أتمتة المنزل.

بفضل إدخال الأتمتة، يمكننا التحكم في الأدوات والأجهزة المختلفة باستخدامها الهاتف المحمولأو أي جهاز آخر في أي مكان في العالم. قلب مثل هذا النظام هو المتحكم. يمكن أن يكون هذا Arduino أو Raspberry pi أو BeagleBone Black أو Spark Core أو DigiSpark أو ExtraCore.

ل التحكم اليدوييمكن لمثل هذا النظام استخدام تقنية التحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء. بمساعدتها، يمكنك التحكم في أي جهاز (AC/DC) باستخدام جهاز تحكم عن بعد بسيط للتلفزيون.

الخطوة 1: الأجزاء المطلوبة

• اردوينو نانو؛

• تتابع 5 فولت.

• المصابيح؛

• الترانزستور BC548؛

• التوصيل/المقبس؛
• مصدر طاقة 5 فولت؛
• إطار؛
• كتل طرفية لولبية
• لوحة؛

• استقبال راديو الأشعة تحت الحمراء.

• احباط ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

• DipTrace - نظام تصميم آلي شامل المخططات الكهربائيةوتخطيطات لوحات الدوائر المطبوعة.

الخطوة 2: نصنع اللوحة باستخدام طريقة LUT

نحن توزيع الرسوم. نقوم بطباعة المخطط على ورق الصور الفوتوغرافية باستخدام طابعة ليزر. نقوم بتنظيف سطح قطعة العمل (النسيج المحبط) من الشحوم والغبار. ننقل الدائرة من ورق التصوير الفوتوغرافي إلى اللوحة، ثم نحفرها بكلوريد الحديديك. بعد ذلك، نقوم بحفر ثقوب باستخدام مثقاب صغير (يجب أن يتوافق قطر الثقوب مع أطراف مكونات الراديو). يتم وصف عملية التصنيع بمزيد من التفصيل في المقالة.

الخطوة 3: إرفاق المكونات

أول شيء يجب أن تبدأ به هو التعرف على منافذ توصيل الترانزستور، والوصلات إلى المرحلات، ومنافذ LED، ومصدر الطاقة، وجهاز استقبال راديو الأشعة تحت الحمراء، وما إلى ذلك. بعد ذلك، سنقوم بترتيب جميع الأجزاء ولحامها بعناية فائقة على السبورة.

على لوحة الدوائر المطبوعة، يكون الخط الذي يتصل به باعث الترانزستور متصلاً دائمًا بالأرض.

يخرج Arduino nano 5V، لذلك يتم توصيل الطرف الموجب من LED بمنفذ Arduino.

يتم توصيل الطرف السالب من LED بقاعدة الترانزستور (يتم استخدام LED كمؤشر لحالة التشغيل / الإيقاف).

يتم استخدام الدبابيس 7،8،9 لتزويد إشارات التشغيل/الإيقاف للمفاتيح.

يستخدم الدبوس 11 لاستقبال الإشارة من جهاز استقبال الأشعة تحت الحمراء.

أخيرًا، قم بتوصيل مصدر الطاقة 5 فولت.

الخطوة 4: قراءة قيم التحكم

قم بتنزيل مكتبة IR وتثبيتها في Arduino IDE. افتح Arduino IDE وانقر على File—Example—IRremote—IRrecvDemo.

هذا الكتاب مخصص لقدرات الكمبيوتر الشخصي المتوافق مع IBM على التفاعل مع الأجهزة الخارجية من خلال المنافذ المتوازية والتسلسلية ومنافذ الألعاب، والتي توجد في أي كمبيوتر شخصي حديث تقريبًا. تشمل الأجهزة الخارجية DACs والمحولات الرقمية الرقمية، ودوائر التحكم في المحركات الكهربائية، وأجهزة الإرسال والاستقبال، وأجهزة المودم، والمؤشرات المختلفة، وأجهزة الاستشعار، وما إلى ذلك؛ يتم توفير نصوص برامج التحكم مع التعليقات التفصيلية.

الكتاب مخصص لمجموعة واسعة من القراء المهتمين بعلوم الكمبيوتر والإلكترونيات وتكنولوجيا الكمبيوتر. سيكون مفيدًا لطلاب الجامعات والكليات التقنية كمساعدة تعليمية عند دراسة أجهزة الكمبيوتر، وكذلك لهواة الراديو الذين يسعون جاهدين لتحقيق الاستفادة الكاملة من إمكانيات أجهزة الكمبيوتر المنزلية الخاصة بهم. سيجد المبرمجون المبتدئون عددًا كبيرًا من أكواد المصدر للبرامج هنا، وسيكتسب مهندسو الإلكترونيات أفكارًا جديدة للتنفيذ الجميل لمشاريعهم المهنية.

الكتاب مخصص لمشاكل اقتران الكمبيوتر الشخصي بالأجهزة الإلكترونية الحديثة باستخدام المنافذ المتوازية والتسلسلية ومنافذ الألعاب. ويقدم العديد من الأمثلة التي توضح كيف يمكن لجهاز الكمبيوتر جمع المعلومات من العالم المحيط به والتحكم في الأجهزة الخارجية. بالإضافة إلى ذلك، يتم تقديم البرامج المكتوبة بلغة Turbo Pascal وVisual Basic. يكشف هذا المزيج من الأجهزة والبرامج عن جوهر مفهوم "الاقتران بالكمبيوتر".

الأكثر شهرة هي المنافذ المتوازية والتسلسلية ومنافذ الألعاب، والتي تم دمجها في كل جهاز كمبيوتر تقريبًا. لذلك، يمكن استخدام الدوائر التي تمت مناقشتها في هذا الكتاب مع جميع أنواع أجهزة الكمبيوتر: أجهزة الكمبيوتر المكتبية، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، وأجهزة كمبيوتر الجيب IBM وأجهزة الكمبيوتر المتوافقة، وأجهزة Macintosh، وAmiga، وPSTON1، وما إلى ذلك.

الكتاب مخصص لمجموعة واسعة من القراء، بما في ذلك: المختصون الذين يستخدمون الكمبيوتر للتفاعل مع العالم الخارجي؛ المبرمجين الذين يقومون بتطوير برامج مماثلة؛ المهندسين الذين يحلمون بتوصيل الأجهزة الإلكترونية الرقمية بأجهزة الكمبيوتر؛ الطلاب الذين يرغبون في التعلم العملي لكيفية تفاعل الكمبيوتر مع الأجهزة الخارجية؛ كل من يدرس أحدث الطرقاستخدام أجهزة الكمبيوتر.

سنة الصنع: 2001
ص.
النوع:
الناشر:م: مطبعة دي إم كيه
شكل:ديجيفو
مقاس: 3.1 ميجابايت
جودة:الصفحات الممسوحة ضوئيا
عدد الصفحات: 320

برنامج قراءة الكتب: DjVuReader

المقدمة 9
1. المنافذ المتوازية والتسلسلية ومنافذ الألعاب 13
1.1. المنفذ المتوازي 13
1.1.1. الموصلات 14
1.1.2. الهيكل الداخلي 15
1.1.3. التحكم بالبرنامج 19
1.2. الواجهة التسلسلية RS232 26
1.2.1. نقل البيانات التسلسلية 26
1.2.2. موصل منفذ RS232 وكابل 28
1.2.3. الأجهزة الداخلية 29
1.2.4. التحكم بالبرنامج 35
1.3. منفذ اللعبة 41
1.3.1. الموصل 42
1.3.2. الأجهزة الداخلية 42
1.3.3. التحكم بالبرنامج 44

2. المعدات اللازمة 49
2.1. مصادر الطاقة 49
2.1.1. التيار المستمر 49
2.1.2. مصادر الطاقة +5، -5، +12، -12 فولت 50
2.1.3. الفولتية المرجعية 54
2.1.4. محولات الجهد 55
2.1.5. دوائر إمدادات الطاقة ذات العزل الجلفاني 56
2.2. المسابر المنطقية 57
2.3. مولدات الإشارات الرقمية والتناظرية 57
2.3.1. مولدات رقميةالإشارات 58
2.3.2. مولدات الإشارة التناظرية 60
2.4. اللوحات التجريبية للمنافذ المتوازية والتسلسلية ومنافذ الألعاب 62
2.4.1. المنفذ المتوازي التجريبي 62 لوحة
2.4.2. لوحة المنفذ التسلسلي التجريبي 65
2.4.3. لوحة منفذ اللعبة التجريبية 67
2.4.4. تصميم اللوحات التجريبية 69
2.5. أدوات تطوير مجلس الإدارة 71

3. برامج إدارة اللوحات التجريبية 75
3.1. اللوحة التجريبية للمنفذ المتوازي 76 برنامجًا
3.1.1. وصف البرنامج CENTEXP.PAS 76
3.1.2. وصف برنامج CENTEXP 79
3.2. المنفذ التسلسلي 84 برنامج اللوحة التجريبية
3.2.1. وصف البرنامج RS232EXP.PAS 84
3.2.2. وصف برنامج RS232EXP 88
3.3. منفذ اللعبة 93 برنامج اللوحة التجريبية
3.3.1. وصف البرنامج GAMEEXP.PAS 94
3.3.2. وصف برنامج GAMEEXP 98
3.4. مكتبات موارد البرمجيات 100

4. توسيع إمكانيات المنافذ المتوازية والتسلسلية ومنافذ الألعاب 113
4.1. تعزيز المنفذ المتوازي 113
4.1.1. زيادة عدد خطوط الإدخال والإخراج باستخدام الدوائر المتكاملة منخفضة التكامل 113
4.1.2. زيادة عدد خطوط الإدخال/الإخراج باستخدام شريحة 8255 116
4.2. تعزيز المنفذ التسلسلي 123
4.2.1. محولات المستوى RS232/TT/1 123
4.2.2. زيادة عدد خطوط الإدخال/الإخراج باستخدام UART 124
4.2.3. شريحة ITC232-A للواجهة مع المنفذ التسلسلي 130
4.3. زيادة عدد الخطوط في منفذ اللعبة 132
4.4. المحولات التسلسلية الموازية 132
4.5. المحولات الموازية التسلسلية 134
4.6. أجهزة تشفير وفك تشفير البيانات 135
4.7. الحافلة L2C 143
4.7.1. مبدأ التشغيل 144
4.7.2. مخططات التوقيت لتشغيل الحافلة l2C 145
4.7.3. التنفيذ على أساس المنافذ المتوازية والتسلسلية... 146
4.7.4. الدوائر الدقيقة التي تدعم المعيار!2C 147
4.8. الواجهة الطرفية التسلسلية 147
4.9. حافلة ميكرولان 147
4.10. التواصل بين دوائر TTL وCMOS 148
4.11. حماية خطوط الإدخال/الإخراج الرقمية 149

5. إدارة الأجهزة الخارجية 152
5.1. أجهزة التبديل القوية 152
5.1.1. تبديل الأجهزة باستخدام optocouplers 152
5.1.2. أجهزة تبديل الترانزستور 152
5.1.3. تبديل الأجهزة على أساس دائرة دارلينجتون 153
5.1.4. تشغيل الأجهزة ترانزستورات التأثير الميداني 153
5.1.5. تبديل الأجهزة على أساس ترانزستورات MOS مع الحماية 154
5.2. أجهزة التحكم LED 155
5.2.1. المصابيح القياسية 155
5.2.2. مصابيح LED منخفضة الطاقة 156
5.2.3. مصابيح LED متعددة الألوان 156
5.2.4. الأشعة تحت الحمراء 157
5.3. أجهزة التحكم في التتابع158
5.3.1. مرحلات الاتصال الجافة 158
5.3.2. أجهزة التحكم في مرحل الترانزستور 159
5.4. دوائر التحكم المتكاملة القوية 159
5.4.1. الدوائر المتكاملة للتحكم متعدد القنوات 159
5.4.2. أجهزة التحكم العازلة مع المزالج 160
5.5. مرحلات أشباه الموصلات الضوئية على أساس الثايرستور 163
5.6. التحكم في محرك التيار المستمر164
5.7. أجهزة التحكم في المحركات السائر 166
5.7.1. أجهزة التحكم لمحركات السائر رباعية الطور 166
5.7.2. أجهزة التحكم لمحركات السائر ثنائية الطور 168
5.8. إدارة الأجهزة الصوتية169
5.8.1. أجهزة التحكم لمكبرات الصوت الكهربائية الانضغاطية والطنانة وصفارات الإنذار 170
5.8.2. أجهزة التحكم بمكبرات الصوت170
5.9. أجهزة التحكم في العرض172
5.9.1. شاشات LED متعددة الأرقام مع دوائر التحكم المتكاملة 172
5.9.2. شاشات LED النقطية مع دوائر التحكم المتكاملة 176
5.9.3. شاشات عرض نقطية LED متعددة الأرقام مع دوائر تحكم مدمجة 178
5.9.4. وحدات العرض النقطية الكريستالية السائلة 181
5.10. أجهزة التحكم في كابلات العضلات 186

6. قياس الكميات التناظرية 188
6.1. المحولات التناظرية إلى الرقمية 188
6.1.1. ADC مع واجهة الإدخال/الإخراج المتوازية 188
6.1.2. 205 الإدخال/الإخراج التسلسلي ADC
6.1.3. المعالج التناظري ADC TSC500 217
6.2. محولات الجهد والتردد 221
6.2.1. مبادئ تحويل الجهد والتردد 221
6.2.2. محول تردد الجهد LM331 222
6.3. أجهزة استشعار شدة الضوء الرقمية 224
6.3.1. مجموعة خطية من أجهزة الكشف عن الضوء TSL215 227
6.3.2. أجهزة الاستشعار الإلكترونية الضوئية الرقمية الأخرى 231
6.4. أجهزة استشعار درجة الحرارة الرقمية 232
6.4.1. ميزان الحرارة DS1620 233
6.4.2. مستشعر درجة الحرارة الرقمي 238
6.4.3. وحدات درجة حرارة الكريستال السائل 240
6.5. أجهزة استشعار الرطوبة الرقمية 243
6.6. أجهزة استشعار تدفق السوائل الرقمية 245
6.7. أجهزة الاستشعار الرقمية المجال المغنطيسي 247
6.7.1. المستشعر الرقمي FGM-3 تحريض المجال المغناطيسي 247
6.7.2. مستشعر المجال المغناطيسي الرقمي 248
6.8. أنظمة راديو الوقت الدقيق 248
6.9. لوحة المفاتيح 253

7. إقران جهاز الكمبيوتر الخاص بك مع الأجهزة الرقمية الأخرى 254
7.1. المحولات الرقمية إلى التناظرية 254
7.1.1. بسيط DAC R-2R 254
7.1.2. الإدخال الموازي DAC ZN428 254
7.1.3. DAC0854 DAC مع واجهة الإدخال/الإخراج التسلسلية... 257
7.2. مقاييس الجهد الرقمية 261
7.3. وحدات الذاكرة 264
7.3.1. 2KB الإدخال/الإخراج التسلسلي EEPROM ST93C56C 264
7.3.2. إيبروم مع حافلة الكمبيوتر 270
7.4. النظم المرجعية في الوقت الحقيقي 275
7.5. مولدات الإشارة التي يتم التحكم فيها رقميًا 281
7.5.1. مؤقت/عداد قابل للبرمجة 8254 282
7.5.2. مولد مع رقمية التحكم بالبرنامج HSP45102288
7.5.3. مولد موجة جيبية قابل للبرمجة ML2036 292

8. تطبيقات الشبكة والوصول عن بعد 293
8.1. دوائر الاتصالات 293
8.2. دوائر المودم المتكاملة 294
8.3. الاتصالات اللاسلكية 295
8.3.1. جهاز إرسال واستقبال FM TMX/SILRX 296
8.3.2. جهاز إرسال واستقبال AM AM-TX1/AM-HHR3 299
8.3.3. تجارب على نقل البيانات باستخدام الاتصالات الراديوية 299
8.4. 302 وحدات الإرسال والاستقبال
8.4.1. جهاز الإرسال والاستقبال BiM^^F 302
8.4.2. متطلبات البيانات التسلسلية المرسلة 304
8.5. مودم للاستخدام في الشبكة الكهربائية المنزلية LM1893 305
8.6. واجهة RS485 306
8.7. خطوط بيانات الأشعة تحت الحمراء 307

المراجع 312
فهرس الموضوع 313

الأجهزة الإلكترونيةالآن لن تفاجئ أحدا. وهم في كل بيت. لذلك، ليس من المستغرب أن يصبح الكثير من الناس مهتمين بالإلكترونيات منذ سن مبكرة. في هذه الحالة، غالبا ما يحاولون بناء جهاز أكثر أو أقل تعقيدا، باستخدام أوصاف التصميم. لكن المحاولات الأولى نادراً ما تعطي نتائج جيدة.

لكن الإلكترونيات ليست صعبة على الإطلاق. جميع الأجهزة الإلكترونية، حتى أكبرها، تتكون دائمًا من عناصر بسيطة. لا يوجد سوى عدد قليل من الأنواع منهم. إنهم متصلون ببعضهم البعض فقط وفقًا لمخططات مختلفة. ولهذا السبب يعملون بطريقة تارة وتارة أخرى بطريقة أخرى – حسب نوايا المصمم. ولكن هذا ليس كل شيء: تتكون الأجهزة الإلكترونية الكبيرة من العديد من الدوائر الأساسية الصغيرة. تمامًا مثل استخدام المكعبات الخشبية: غالبًا ما يمكن بناء قصر ضخم ورائع من نفس الطوب.

دعونا نتحدث عن بناء أجهزة الكمبيوتر ومكبرات الصوت وعدادات النبض، وأكثر من ذلك بكثير، حول ما تم بناؤه من العناصر الأساسية: المقاومات والمحولات والمكثفات والترانزستورات والدوائر المتكاملة التي تشكل أساس الإلكترونيات الراديوية. توظف صناعة الإلكترونيات المتطورة اليوم عشرات الآلاف من الأشخاص. وينمو البعض بلورات أشباه الموصلات عالية النقاء. ويقوم آخرون بتصنيع دوائر متكاملة باستخدام معدات عالية الدقة. لا يزال البعض الآخر يطور طوبولوجيتهم. والرابع مشغول ببرامج الكمبيوتر. هناك الكثير من الفصول الدراسية لطلاب الصف الخامس والصف السادس وما إلى ذلك. ولكنهم جميعا يقيمون صرحا واحدا مهيبا من التكنولوجيا الإلكترونية الحديثة، التي بدونها لا يمكن لأي فرع من فروع الاقتصاد الوطني أن يستغني عنها.

يتم بناء أي مبنى حديث، على سبيل المثال مبنى سكني، من مجموعة محدودة من الكتل - الألواح والعوارض والأرضيات. من خلال ترتيب هذه الكتل في مجموعات مختلفة، يمكنك بناء مبنى منخفض وطويل وناطحة سحاب، ترتفع مثل البرج فوق المدينة بأكملها. حتى مع وجود مجموعة محدودة من الكتل الأساسية، يتم منح المهندسين المعماريين حرية واسعة للإبداع. لذلك في الإلكترونيات الحديثة، من عدد صغير نسبيًا من الكتل الأساسية الأساسية - "الطوب": الترانزستورات، والمكثفات، والمقاومات، وما إلى ذلك، يمكنك إنشاء أعداد لا حصر لها: أجهزة الراديو، وأجهزة التلفزيون، وأجهزة تسجيل وتشغيل الصوت، ونقل البيانات، وأجهزة الكمبيوتر وغيرها الكثير. وغيرها الكثير. ما هي هذه العناصر؟

المقاوم - العنصر الهيكليالدائرة الكهربائية، والغرض الوظيفي الرئيسي منها هو توفير مقاومة معروفة للتيار الكهربائي من أجل تنظيم التيار والجهد. يحتوي المقاوم على المعلمات الأساسية التالية:

المقاومة الاسمية- هذه هي مقاومة جهاز معين، وتقاس بالأوم. تتطلب كل دائرة مجموعة القيم الخاصة بها.

تبديد الطاقة- هذا هو تقسيم المقاومات حسب القوة القصوى، تقاس بالواط.

تسامح- هذا هو خطأ مقاومة المقاوم، ويشار إليه كنسبة مئوية.

يمكنك الآن العثور على مقاومات SMD متناهية الصغر ومقاومات قوية في علبة من السيراميك. هناك مواد غير قابلة للاشتعال، ومتفجرات وغيرها، وسيستغرق إدراجها وقتًا طويلاً جدًا، لكن معلماتها الأساسية هي نفسها.

فاريكاب - مكثف على شكل صمام ثنائي شبه موصل، تعتمد سعته بشكل غير خطي على كمية الطاقة المطبقة عليه الجهد الكهربائي. تمثل هذه السعة سعة الحاجز لوصلة ثقب الإلكترون وتختلف من وحدات إلى مئات بيكوفاراد. معلمات فاريكاب:

أقصى عكس الجهد المستمر - هذا الحد الأقصى للجهد، والتي يمكن تغذيتها على الدوالي. تقاس بالفولت.

القدرة الاسمية للدوالي– هذه هي سعة الدوالي عند جهد عكسي ثابت.

معامل التداخلهي نسبة السعة القصوى إلى الحد الأدنى.

بالإضافة إلى الدوالي التقليدية، يتم استخدام الدوالي المزدوجة والثلاثية ذات الكاثود المشترك. غالبًا ما يتم استخدامها في أجهزة استقبال الراديو، حيث يكون من الضروري ضبط دائرة الإدخال والمذبذب المحلي في نفس الوقت باستخدام مقياس جهد واحد. لكنهم يصنعون أيضًا مجموعات من عدة varicaps في مسكن واحد.

الترانزستور - صمام ثلاثي شبه موصل - مكون إلكتروني راديوي مصنوع من مادة شبه موصلة، عادة بثلاثة أطراف، مما يسمح لإشارات الدخل بالتحكم في تيار الخرج في الدائرة الكهربائية. تستخدم عادة لتضخيم وتوليد وتحويل الإشارات الكهربائية.

محول – أحد الأجهزة الكهربائية الأكثر شيوعًا سواء في الأجهزة المنزلية أو في هندسة الطاقة الكهربائية. الغرض من المحول هو التحويل التيار الكهربائيحجم واحد إلى آخر، أكبر أو أصغر. تم تصميم المحولات لتحويل التيار المتردد والنبضي والنابض. إذا كان متصلاً بمحول العاصمة.، فسوف يتبين أنها مجرد قطعة سلك ملتهبة.

مكثف - أحد العناصر الراديوية الأكثر شيوعًا. يتمثل دور المكثف في الدائرة الإلكترونية في تخزين الشحنة الكهربائية، وفصل مكونات التيار المستمر والتيار المتردد، وتصفية التيار المموج، وغير ذلك الكثير.
المعلمات الرئيسية للمكثف:

القدرة الاسميةهي القوة التي تم تصميم المكثف من أجلها الجهد المقننوالقدرة الاسمية و التردد المقدر. تقاس بالفاراد.

الجهد المقنن- هذه هي قيمة الجهد المشار إليها على المكثف والتي يمكن أن يعمل بها في ظل ظروف محددة خلال فترة خدمته مع الحفاظ على المعلمات ضمن الحدود المقبولة.

تسامح- هذا هو انحراف القدرة الفعلية عن تلك المشار إليها في الحالة، ويشار إليها كنسبة مئوية.

كل شيء مبني على مجموعة متواضعة جدًا من العناصر الأساسية المتاحة لمهندسي الراديو. من جرس الباب الإلكتروني الذي يعزف اللحن إلى آلات المزج المعقدة للفرق الموسيقية الحديثة؛ من شاحنللهاتف أو لجهاز الكمبيوتر الشخصي الذي يمكنه لعب لعبة الشطرنج معك. ولكن في البناء الحديث، لا يتم استخدام الطوب فقط، ولكن أيضًا جميع أنواع الكتل.

إذن ما هي هذه "اللبنات الأساسية"؟ الدوائر المتكاملة. بعضها على شكل قالب بلاستيكي صغير به مشطين من الخيوط. بطريقتي الخاصة الغرض الوظيفيتنقسم الدوائر المتكاملة إلى مجموعتين رئيسيتين: الدوائر الدقيقة التناظرية أو النبضية الخطية والدوائر الدقيقة المنطقية أو الرقمية. تم تصميم الرقائق التناظرية للتضخيم والتوليد والتحويل الاهتزازات الكهربائيةترددات مختلفة، على سبيل المثال، لأجهزة الاستقبال ومكبرات الصوت والمنطقية للاستخدام في أجهزة التشغيل الآلي، في الأجهزة ذات ضبط الوقت الرقمي، في أجهزة الكمبيوتر.

دائرة متكاملة هي وحدة إلكترونية مصغرة تحتوي على الترانزستورات والثنائيات والمقاومات وغيرها من العناصر النشطة والسلبية في السكن المشترك، والتي يمكن أن يصل عددها إلى عدة عشرات الآلاف. يمكن لدائرة كهربائية صغيرة أن تحل محل وحدة كاملة من الراديو والكمبيوتر والجهاز الإلكتروني. "آلية" المعصم ساعة إلكترونية، على سبيل المثال، هي شريحة واحدة فقط.

العنصر الرئيسي في الدوائر الدقيقة التناظرية هو الترانزستورات. يؤثر الاختلاف في تكنولوجيا تصنيع الترانزستور بشكل كبير على خصائص الدوائر الدقيقة. تعتبر الدوائر الدقيقة المعتمدة على ترانزستورات التأثير الميداني هي الأكثر اقتصادا من حيث الاستهلاك الحالي.

ما هو داخل العنصر الراديو الإلكتروني؟ يمكن أن تكون المادة الخام لهم رملًا عاديًا. لا تصدقني؟ الرمل هو السيليكا SiO2 . والسيليكون هو الأساس لإنتاج الغالبية العظمى من العناصر الإلكترونية شبه الموصلة. وبطبيعة الحال، هناك حاجة أيضا إلى مواد أخرى: البلاستيك والسيراميك والألومنيوم والفضة وحتى الذهب. من الأفضل قطع رقاقة السيليكون بعناية ودقة باستخدام منشار الماس.

كل هذا أدى إلى ظهور الوحدات الدقيقة، والدوائر على الأغشية الرقيقة، والكتل الجزيئية - وكلها طرق مختلفة لتقليل حجم الأجهزة الإلكترونية. نظرًا لأن التكنولوجيا الحديثة تواجه مهام معقدة يتطلب تنفيذها آلاف الساعات من التشغيل الخالي من المتاعب من الأجهزة الإلكترونية. التصغير فقط هو الذي يمكنه تحسين جودة وموثوقية العناصر. كلما كانت أبعاد الأجهزة الإلكترونية أصغر، كلما كان هيكلها أكثر تماسكا، كلما كان من الأسهل تحمل أحمال الصدمات والاهتزازات. لا تخاف الوحدات الأحادية من درجات الحرارة المرتفعة، وموثوقيتها مذهلة بكل بساطة - فهي قادرة على العمل دون فشل لعشرات الآلاف من الساعات!

كما يؤثر التصغير على العناصر الراديوية للدوائر، مما يؤدي إلى تبسيط إنتاجها وتقليل حجمها وزيادة الإنتاجية والموثوقية، مما ساعد الإنسان على إنشاء البنية التكنولوجية الكاملة اللازمة لأي فرع من فروع نشاطه.

مراجعة كاملة للمحول الصيني القوي 12-220 1000 وات. اختبار العاكس وتفكيك وفحص لوحة الدوائر المطبوعة بأجزائها.

قام المؤلف بتطوير برنامج وجهاز للتحكم في الأجهزة الكهربائية والراديو المختلفة باستخدام الكمبيوتر. الجهاز متصل بأحد منافذ COM، ويمكن التحكم في الأجهزة باستخدام المفاتيح التي تظهر على الشاشة وأجهزة الاستشعار الخارجية.

يظهر مخطط الجهاز في الشكل 1.أساسها هو شريحة 74HC595، وهي عبارة عن سجل إزاحة 8 بت مع إدخال تسلسلي ومخرجات معلومات تسلسلية ومتوازية. يتم تنفيذ الإخراج الموازي من خلال سجل المخزن المؤقت بمخرجات لها ثلاث حالات. يتم توفير إشارة المعلومات إلى دخل SER (دبوس 14)، وإشارة الكتابة إلى دخل SCK (دبوس 11)، وإشارة الخرج إلى دخل RSK (دبوس 12). تحتوي شريحة DA1 على منظم جهد 5 فولت لتشغيل سجل DD1.

الشكل 1. مخطط الجهاز

الجهاز متصل بأحد منافذ COM الخاصة بالكمبيوتر. تصل إشارات المعلومات إلى الطرف 7 من مقبس XS1، وتنتقل إشارات تسجيل المعلومات إلى الطرف 4، وتذهب إشارات إخراج المعلومات إلى الطرف 3. إشارات منفذ COM، وفقًا لمعيار RS-232، لها مستويات تبلغ حوالي -12 فولت (سجل. 1) وحوالي +12 فولت (log.0). يتم إقران هذه المستويات بمستويات الإدخال الخاصة بالسجل DD1 باستخدام المقاومات R2 و R3 و R5 وثنائيات الزينر VD1-VD3 بجهد تثبيت يبلغ 5.1 فولت.

يتم إنشاء إشارات التحكم للأجهزة الخارجية عند المخرجات Q0-Q7 الخاصة بالسجل DD1. المستوى العالي يساوي جهد إمداد الدائرة الدقيقة (حوالي 5 فولت)، والمستوى المنخفض أقل من 0.4 فولت. وهذه الإشارات ثابتة ويتم تحديثها عندما يصل مستوى عالٍ إلى دخل RSK (دبوس 12) لـ DD1 يسجل. تم تصميم مصابيح LED HL1-HL8 لمراقبة تشغيل الجهاز.

يتم التحكم في الجهاز باستخدام برنامج UmiCOM الذي طوره المؤلف. يظهر شكل نافذة البرنامج الرئيسية في الشكل 2.

الشكل 2. ظهور برنامج UniCOM

بعد بدء تشغيله، يجب عليك تحديد منفذ COM مجاني وسرعة تبديل الإخراج. يتم إدخال حالة كل مخرج من مخرجات الجهاز في صفوف الجدول (المستوى العالي - 1، المستوى المنخفض - 0 أو فارغ). يقوم برنامج "الفرز" من خلال أعمدة الجدول في دورة التشغيل بتعيين المستويات المنطقية المقابلة عند مخرجات الجهاز. يتم حفظ المعلومات المدخلة في الجدول تلقائيًا عند إنهاء البرنامج وتحميلها مرة أخرى في المرة التالية التي يتم فيها تشغيله. من أجل الوضوح، على الجانب الأيسر من نافذة البرنامج يتم تسليط الضوء على عدد المخرجات التي تم تعيين المستوى العالي عليها.

يمكن أيضًا التحكم في الأجهزة باستخدام مستشعرات الاتصال الخارجية، والتي يتم توصيلها بالمدخلات 1-3 وخط +5 V، ويجب أن تعمل على إغلاق أو فتح جهات الاتصال. يظهر مثال على مخطط اتصال المستشعر في الشكل 3.

الشكل 3. توصيل أجهزة استشعار الاتصال

عند الضغط على المفتاح الوظيفي "إعداد الإدخال"، تفتح نافذة "تعيين الإدخال والإخراج" ( الشكل 4.)، حيث يتم تحديد المدخلات التي من شأنها تغيير حالة المخرجات. يمكنك محاكاة تشغيل المدخلات بالضغط على مفاتيح الشاشة "1"، "2"، "3" في نافذة البرنامج الرئيسية. في الحالات التي لا يمكن فيها التحكم في الأجهزة باستخدام المستويات المنطقية، يجب استخدام المرحل، الذي يظهر مخطط الاتصال الخاص به الشكل 5أو أوبتوكوبلر الترانزستور ( الشكل 6.).

الشكل 4. مطابقة المدخلات والمخرجات

الشكل 5. مخطط اتصال التتابع

الشكل 6. مخطط اتصال optocoupler الترانزستور

يتم تركيب معظم الأجزاء على لوحة دوائر مطبوعة مصنوعة من صفائح الألياف الزجاجية أحادية الجانب بسمك 1...1.5 مم، ويظهر رسمها في الشكل 7.يتم تثبيت المقاومات R1-R6 على أطراف المقبس XS1.

الشكل 7. رسم ثنائي الفينيل متعدد الكلور

يستخدم الجهاز المقاومات C2-23. MLT، مكثفات الأكسيد - K50-35 أو مستوردة، مقبس XS1 - DB9F. بالإضافة إلى الثنائيات زينر المشار إليها في الرسم التخطيطي، يمكنك استخدام BZX55C5V1 أو KS174A المحلي، أي مصابيح LED. يتم تشغيل الجهاز من مصدر طاقة مستقر أو غير مستقر بجهد 12 فولت وتيار يصل إلى 100 مللي أمبير.