در این بخش به معرفی و نحوه راه اندازی و استفاده سنسور شتاب  سه محوره  adxl330  میپردازیم که در درجه اول یه توضیحات مختصری برای آشنایی بیشتری در مورد نحوه کاربرد و عملکرد سنسور نوشته شده است که امیدوارم این مطلب مفید واقع بشود

در خیلی از روباتها نیاز دارید که تعادل ربات را اتوماتیک خود ربات برعهده بگیرد مثلا در ربات های پرنده اگه بخواهید تعادل ان ربات را در هنگام پرواز خود ربات اتوماتیک انجام دهید.

شاید در دستگاهی نیاز داشته باشید که در صورت کج شدن یا افتادن دستگاه در ان لحظه دستگاه خاموش شود  مثلا در بعضی از لپ تاپ های جدید که درصورت روشن بودن اگر از ارتفاعی به سمت زمین سقوط کرد و افتاد ،هارد دیسک سریع به صورت اتوماتیک خاموش میشه تا صدمه وارد کمتر باشد و دستگاه خسارت کمتری ببینه

شاید بخواهید میزان شیب یک مسیر را اندازه بگیرید.

شاید بخواهید میزان چرخش یک سیستم را در جهات X  و Y  و Z  اندازه بگیرید.

شاید بخواهید میزان شتاب را اندازه گیری نمایید.

شاید بخواهید سرعت را اندازه بگیرید.

شاید بخواهید میزان چرخش بر حسب زاویه را اندازه گیری نمایید.

شاید بخواهید …

سنسور های مختلفی در بازار وجود دارد که میتوانید کارهای بالا را با ان انجام دهید اما در این قسمت برای شما سنسور ADXL330 را معرفی کنیم که در سه جهات X  و Y  و Z  مقدار تغییرات توسط سنسور حس میشود و به صورت ولتاژ انالوگ مقدار تغییرات در خروجی ظاهر میگردد .

سنسور ADXL330  یک سنسور بسیار کوچک است که اندازه ان فقط 4میلیمتر در 4 میلی متر و به ارتفاع 1.45 میلی متر و در نوع بسته بندی LFCSP_LQ به بازار عرضه شده است که میتوانید آن را در عکس زیر مشاهده کنید .

در این پست مدار راه انداز اولیه را برای شما قرار دادیم که ولتاژ سه محور خروجی این سنسور توسط ای سی ATmega8  اندازه گیری میشود و بر روی ال سی دی   16*2  نمایش میدهد و امکانات دیگر که در ادامه توضیح داده میشود.

مقدار تغییرات خروجی این سنسور به ازای g   (شتاب زمین ) میباشد و به ازای هر g  خروجی های x , y , z ولتاژ 300 میلی ولت  تغییر میکند.

تغذیه کل ای سی از 2 ولت الی 3.6 ولت میباشد و در ولتاژ 2 ولت مقدار جریان مصرفی ان 200 میکرو آمپر است.

پهنای باند خروجی ها را میتوان توسط خازنی که خروجی این سنسور قرار داده میشود  از  0.5 هرتز تا 1600 هرتز برای خروجی X  و Y  و از 0.5 هرتز تا 550 هرتز برای خروجی Z  تنظیم نمود.

توسط این سنسور میتوان شتاب داینامیک و شتاب استاتیک را اندازه گیری نمود و در صورتی که از شتاب انتگرال بگیرید میتوانید به مقدار سزعت جابه جایی دست پیدا کنید.

قیمت این ای سی فعلا  در تاریخ نگارش این مطلب (1390/6/1) حدود 15000 تومان میباشد (جهت بزرگتر دیدن عکس ها برروی آن کلیک کنید)

همانطور که در تصویر بالا میبینید برای راه اندازی این ای سی به حداقل قطعات نیاز دارید و این یکی از مزیت های این آی سی میباشد .

تعیین مقدار خازن های خروجی بر حسب مقدار پهنای باند مورد نظر میباشد که طبق جدول زیر که در دیتا شیت ای سی آورده شده میتوانید از خازن مورد نظر استفاده کنید.(جهت بزرگتر دیدن عکس ها برروی آن کلیک کنید)

تعداد پایه های این ای سی 16 پایه میباشد که تعداد 6 پایه ان NC  میباشد یعنی به جایی متصل نمیشود 4 پایه دیگر به زمین (Gnd )   و 2 پایه دیگر به VCC  متصل میشود.

در حالت عادی که g=0  باشد مقدار ولتاژ خروجی حدود 1.5 ولت میباشد که با تغییر جهات این ای سی مقدار این ولتاژ افزایش یا کاهش می یابد که درشکل زیر نحوه قرار گیری آی سی و جهات آن نشان داده شده است(جهت بزرگتر دیدن عکس ها برروی آن کلیک کنید)

برای ساخت این مدار نقشه شماتیک و سورس برنامه به زبان بیسیک در ادامه برای شما قرار داده شده است و همچنیین فایل فوت پرینت برای نرم افزار آلتیوم   را نیز قرار دادیم تا دوستان از  نظر طراحی و چاپ مشکلی نداشته باشند و براحتی بتوانند از این مدار و ای سی استفاده کنند

تنها بحثی که می ماند لحیم کردن این ای سی میباشد که به هویه هوای گرم و دقت بالا  و مهارت جهت لحیم کاری نیاز میباشد که بهتر است دوستان مبتدی این ای سی و فیبر را به مغازه های تعمیر موبایل ببرند تا ان ها این لحیم کاری را برایشان انجام دهند.

همانطور که گفته شد در این مدار مقدار ولتاژ های خروجی اندازه گیری شده و مقدار تبدیل شده ها توسط ADC  بر روی ال سی نمایش داده میشود.

4 میکرو سوییچ در مدار تعبیه شده است که نام انها  set X  و set Y  و set Y   و Reset  است.(جهت بزرگتر دیدن عکس ها برروی آن کلیک کنید)

زمانی که مدار روشن شد هر خروجی یک مقدار برای خود دارد که مثلا برای محور x  عددی نمایش داده میشود و بازدن کلید SET X  ان مقدار صفر شده و حال اگر سنسور را به طرف X + بچرخانید عدد نمایش داده شده مقدار  X به اعداد مثبت افزایش پیدا میکند و اگر سنسور به طرف  X -  چرخانده شود مقدار اعداد به مقدار منفی و اعداد کوچکتر از صفر تغییر میکند.

کلید های SET Y  همانند عملکرد بالا را برای محور Y دارد و کلید SET Z  نیز همانند کلیدهای دیگر برای محور Z عمل میکند

در صورتی که بخواهید اعداد نمایش داده شده به صورتی که اول بوده برگردد میتوانید کلید RESET  را فشار دهید تا اعداد به حالت اولیه زمان روشن شدن دستگاه برگردد.

در فایل شماتیک که توسط نرم افزار DXP  طراحی شده است ای سی ADXL330  به صورت زیر نمایش داده شده است که به دلیل محدودیت ولتاژ 2 الی 3.6 ولت از رگولاتور LF33CV  که دارای خروجی 3.3 ولت است جهت راه اندازی این ای سی استفاده شده است.(جهت بزرگتر دیدن عکس ها برروی آن کلیک کنید)

در نقشه شماتیک کانکتوری با نام STK200-300  مشخص شده است که جهت پروگرام کردن ای سی توسط پروگرامر Stk200-300  تعبیه شده است.

نکته مهم در مورد فیوز بیت های میکرو میباشد که باید مقدار فرکانس میکرو را بر روی  4  مگاهرتز تنظیم نمایید. خروجی های آنالوگ ای سی فقط اندازه گیری میشوند و هیچ گونه عمل انتگرال گیری بر روی ان ها صورت نمیگیرد و این مدار فقط جهت راه اندازی اولیه این ای سی میباشد.

بعد از ساخت مدار جهت تست فیبر در همان حالت و همان محور به چپ و راست و بالا و پایین بچرخانید و مقدار تغییرات را بر روی ال سی دی مشاهده کنید

جهت دانلود فایل سورس بیسیک - فایل شماتیک - فوت پرینت ای سی - دیتا شیت ای سی ADXL330 بر روی عکس زیر کلیک نمائید.

معرفی بهترین سنسور رنگ

مبدل نور به فرکانس با قابلیت تشخیص رنگ TSL230

سنسور TSL230 یک مبدل شدت نور به فرکانس میباشد و متناسب با شدت نور تابیده شده به سطح ان بدون نیاز به هیچ گونه قطعه و مدار جانبی درخروجی ان فرکانس خواهیم داشت،یکی از کاربرد های این سنسور جهت تشخیص رنگ میباشد که این سنسور جهت این کار نیز مناسب بوده و کاربرد دارد.

از ویژگی های بارزاین سنسور به شرح زیر میباشد

• مبدل شدت نور به فرکانس با دقت رزولیشن بالا
• قابیت تنظیم فرکانس خروجی و مقیاس  شکل موج خروجی
• قابلیت اتصال مستقیم به میروکنترلر ها
• قابت کارکرد با ولتاژ های پایین از 2.7 ولت
• پایداری زیاد و کامل در فرکانس خروجی با حداکثر خطا 5% درنوع TSL230B
• غیر خطی بودن خطا معمولا 0.2 ٪ در 100 کیلوهرتز
• استفاده از تکنولوژی پیشرفته cmos

سنسور TSL230و TSL230A و TSL230B  مبدل نور به فرکانس برنامه ریزی شده با قابلیت  تنظیم وپیکربندی بهره و فرکانس خروجی  میباشد پالس خروجی به صورت مربعی و با دیوتی سایکل 50% میباشد ومیزان حساسیت سنسور در سه رنج ضریب 1 و 10و 100 میباشدهم چنین که مقیاس پالس خروجی در 4 مقدار 1 و2و10 و100 قابل تنظیم میباشد .

ورودی وخروجی این سنسور با ولتاژ ttl سازگار شده است هم چنین که به کمک پایه شماره 3 ان که نام آن oe  میباشد میتوان خروجی سنسور را فعال و غیر فعال کرد البته این پایه با استفاده از ولتاژ 0 و به عبارت دیگر زمین فعال میشود .

درصد خطا و به عبارت دیگر تلرانس در فرکانس خروجی این سنسور در انوع مختلف به صورت زیر میباشد

±5% (TSL230B), ±10% (TSL230A),  ±20% (TSL230)

رنج نور قایل روئت واندازه گیری توسط این سنسور برای جبران درجه حرارت از نور ماورا بنفش تامرئی بین 300 تا 700 نانومتر میباشد و رنج حرارتی عملکرد این سنسور بین منفی 20 درجه سانتی گراد تا70 درجه سانتی گراد میباشد.

این سنسور به صورت 8 پایه میباشد و وظیفه هرکدام از پایه ها به صورت زیر میباشد.

1. s0
2. s1
3. OE
4. gnd
5. vcc
6. out
7. s2
8. s3

پایه های 1 و2 با نام s0 و  s1  وظیفه تنظیم مقدار حساسیت سنسور طبق جدول زیر را بر عهده دارد

پایه های 7 و8 که با نام s2 و s3  میباشد وظیفه تنظیم مقیاس فرکانس خروجی را طبق جدول زیر برعهده دارد

در شکل زیر میتوانید بلوک دیاگرام این سنسور را مشاهده کنید(جهت بزرگتر دیدن عکس برروی آن کلیک کنید)

درضمن حداکثر ولتاژ این سنسور 6.5 ولت میباشد اما ولتاژ برای کارکرد عادی این سنسور 5 ولت میباشد.برای آشنایی بهتر و اطلاعات بیشتر از مشخصات این سنسور میتوانید دیتا شیت آن را از طریق لینک زیر دانلود کنید

جهت دانلود فایل مبدل شدت نور به فرکانس با tsl230 بر روی عکس زیر کلیک نمائید.