วันพฤหัสบดีที่ 16 ตุลาคม พ.ศ. 2557

การทดลองที่ 5.4 การเชื่อมต่อวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วยแสง

วัตถุประสงค์
         
         1. รู้และเข้าใจคุณสมบัติและการทำงานของอุปกรณ์เชื่อมต่อทางแสง (PC817)
         2. ฝึกการต่อวงจรไฟฟ้าบนเบรดบอร์ดโดยใช้อุปกรณ์เชื่อมต่อทางแสงร่วมกับอุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ
         3. นำเอาวงจรที่ต่อมาประยุกต์ใช้กับบอร์ด Arduino เพื่อควบคุมการจ่ายกระแส
         
         
รายการอุปกรณ์
         
         1. แผงต่อวงจร (เบรดบอร์ด) 1 อัน
         2. อุปกรณ์เชื่อมต่อทางแสง PC817 1 ตัว
         3. ไดโอดเปล่งแสงสีแดงหรือสีเขียว 1 ตัว
         4. ตัวต้านทาน 220Ω หรือ 330Ω 1 ตัว
         5. ทรานซิสเตอร์ NPN เบอร์ PN2222A 1 ตัว
         6. ตัวต้านทาน 1kΩ 1 ตัว
         7. ตัวต้านทาน 4.7kΩ 1 ตัว
         8. ตัวต้านทาน 10kΩ 1 ตัว
         9. ตัวต้านทานปรับค่าได้ 10kΩ หรือ 20kΩ 1 ตัว
         10. ไดโอด 1N400x 1 ตัว
         11. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงขนาดเล็ก 1 ตัว *
         12. สายไฟสำหรับต่อวงจร 1 ชุด
         13. มัลติมิเตอร์ 1 เครื่อง
         14. แหล่งจ่ายแรงดันควบคุม 1 เครื่อง
         15. ออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัล 1 เครื่อง

ขั้นตอนการทดลอง
         1. ต่อวงจรบนเบรดบอร์ดตามรูปที่ 5.4.1 ให้สังเกตว่า ในผังวงจรมี GND1 และ GND2 แยกกันซึ่งจะต้องไม่นำมาต่อเข้าด้วยกันโดยเด็ดขาด

         2. ให้ใช้แรงดันไฟเลี้ยง +5V และ GND1 ให้ใช้จากบอร์ด Arduino แต่สำหรับ +9V และ GND2ให้ใช้จากแหล่งจ่ายแรงดันควบคุม




         3. เขียนโค้ด Arduino โดยสร้างสัญญาณแบบ PWM โดยใช้คำสั่ง analogWrite() เพื่อสร้างสัญญาณเอาต์พุตที่ขา D5 โดยปรับค่า Duty Cycle ของสัญญาณเอาต์พุตตามค่าที่อ่านได้จากตัวต้านทานปรับค่าได้ ซึ่งต่อเป็นอินพุตที่ขา A1




Code

byte const D5=5;//output to breadboard
byte const R=A1;
double val = 0; 

void setup() {
   pinMode(D5,OUTPUT);
   pinMode(R,INPUT);
   analogReference(DEFAULT);
   Serial.begin(9600);
}

void loop() {
   val = analogRead(R);
   val = map(val, 0, 1023, 0, 255);
   analogWrite(D5,val);
   val = val/255.0*100;
   Serial.println(val);
   delay(300);
}

         4. ใช้ออสซิลโลสโคปวัดสัญญาณที่ขา E ของ PC817 เทียบกับ GND2 แล้วทดลองหมุนปรับที่ตัวต้านทานปรับค่าได้ เพื่อปรับค่า Duty Cycle เป็น 0% 25% 50% และ 100% ตามลำดับบันทึกรูปคลื่นสัญญาณที่ได้ในแต่ละกรณี


    
ใช้สายโพรบวัดสัญญาณที่ขา E ของ PC817 เทียบกับ GND2


   
หมุนปรับตัวต้านทานปรับค่าได้จนมีค่า Duty cycle เป็น 0%


  
หมุนปรับตัวต้านทานปรับค่าได้จนมีค่า Duty cycle เป็น 25%



หมุนปรับตัวต้านทานปรับค่าได้จนมีค่า Duty cycle เป็น 50%


หมุนปรับตัวต้านทานปรับค่าได้จนมีค่า Duty cycle เป็น 0%


         5. ทดลองเปลี่ยนจาก LED และตัวต้านทาน เป็นมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงขนาดเล็ก (ปรับแรงดันไฟเลี้ยงจาก +9V ให้เป็นแรงดันไฟเลี้ยงที่เหมาะสมกับมอเตอร์ไฟฟ้า +VM) โดยต่อวงจรตามรูปที่ 5.4.2 และทดลองปรับค่า Duty Cycle

         6. เขียนรายงานการทดลอง ซึ่งประกอบด้วยคำอธิบายการทดลองตามขั้นตอน ผังวงจรที่ถูกต้อ
ครบถ้วนตามหลักไฟฟ้า (ให้วาดด้วยโปรแกรม Cadsoft Eagle) รูปถ่ายของการต่อวงจรบน
เบรดบอร์ด

วิดีโอผลการทดลอง : 





ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น