2 дютого 2023р.
Предмет: Технології.
Тема 4: Основи автоматики і робототехніки.
Урок 26,27: Давач (датчик) та його робота. Апаратна частина Arduino.
Для сприйняття, вимірювання, сигналізації, регулювання та керування приладами і автоматичними процесами використовуються давані (датчики). Вони перетворюють величину, яку необхідно контролювати (переміщення, тиск, температура, витрата, концентрація, частота, швидкість, електричний струм, напруга, тощо) у сигнал, зручний для вимірювання (електричний, оптичний, ультразвуковий, пневматичний).
Давач — чутливий елемент, який перетворює параметри середовища (зовнішню дію) у придатний для технічного використання сигнал. Це може бути також виріб, що містить чутливий елемент, у склад якого, залежно від потреби, входять проміжні вимірювальні перетворювачі для вироблення електричного сигналу, зручного для передачі, подальшого перетворення та інтеграції в системи керування.
У першому випадку давач — це невеликий, зазвичай монолітний електронний пристрій, наприклад, терморезистор, фотодіод тощо, який використовують для створення більш складних електронних приладів.
У другому випадку — це закінчений за своїми функціями прилад, який під’єднують з одним із відомих інтерфейсів до автоматичної системи керування чи реєстрації. У такому разі чутливий елемент давача сам по собі може називатись сенсором (від лат. sensorium — орган чуття).
Структурна схема давача зображена на рис.1
Вихідними сигналами давача можуть бути стандартні аналогові сигнали струму чи напруги, дискретний сигнал або цифровий двійковий код. Цей набір характеристик називають форматом вихідного сигналу. Отож, кожен давач характеризується набором вхідних параметрів, які можуть бути будь-якої фізичної природи та набором вихідних взаємозв’язаних електричних параметрів (сила струму, напруга, опір тощо).
Історично і логічно давані, сенсори тісно пов’язані з технікою вимірювання та різними вимірювальними приладами, такими як: термометри, спідометри, витратоміри та ін.
Рис.1. Структурна схема давача
Якщо давачі та сенсори перетворюють фізичні величини, що характеризують об’єкт керування, в електричний сигнал, то виконавчі пристрої здійснюють обернену дію, перетворюють сигнал системи керування у фізичну величину, що змінює перебіг технологічного процесу чи рух у потрібному напрямі.
Для створення простих систем автоматики та робототехніки можна скористатися апаратно-програмними засобами Arduino. Апаратна частина Arduino складається із друкованих плат з власним процесором і пам’яттю (рис.2).
На платі є контакти, до яких можна підключити лампочки, датчики, двигуни, роутери, магнитні дверні замки й багато іншого, що працює від електрики.
Програмна частина складається з програмної оболонки (IDE) для написання програм, їх компіляції та програмування апаратури.
Повністю відкрита архітектура системи дозволяє не лише копіювати, а й створювати свої проекти Arduino.
Рис. 2. Апаратна частина Arduino
Arduino може використовуватися як для створення автономних об’єктвів автоматики, так і підключатися до програмного забезпечення комп’ютера через стандартні проводні та безпроводні інтерфейси.
В процесор Arduino можна завантажити програму, яка буде управлять всіма необхідними пристроями за заданим алгоритмом. Таким чином можна створити багато унікальних пристроїв, створених своїми руками за власним задумом.
Завдання: 1.Самостійно
опрацювати матеріал з теми, інтернет-ресурс, скласти конспект.
Контрольне завдання: наведіть практичні приклади давачів (датчиків) та поясніть їх роботу. Відповідь на контрольне завдання надсилайте на електронну пошту: honor7valera@gmail.com
Немає коментарів:
Дописати коментар