Дата на обновяване:10.01.2014

   ПЧЕЛАР / ЕЛЕКТРОНЧИК - пробвай-сам.bg

     Страница за пчеларство, пчеларски и ел.  разработки, представени като статии

Комютърът на пчелина | Нестандартни кошери | Пчеларски сайтове | Пчеларски инвентар | Размисли и идеи за пчеларството Физиотерапия, Апитерапия, Фитотерапия | Книги, Списания, РС, Интернет |  Пчеларски технологии |  Видове мед  | Пчеларски хумор

Сезонни и месечни задължения на пчеларя | Пчеларски статии на руски език | Малки Oбяви свързани с пчеларството

Информация, която е полезна за начинаещия пчелар | Използване на автомобила ... не само за предвижване - видеоклипове

 

 

 
Информация  от  ОБЛАСТЕН  ПЧЕЛАРСКИ  СЪЮЗ  - ПЛЕВЕН

 

 

Полезна и забавна информация за начинаещи с ел., радио и електронен характер, част от която с приложение и в пчеларството

- Електронни схеми, радиосхеми и устройства удобни за повторение от начинаещи;

- Снимки на фигурки изработени от електрически, разноцветни кабели. Други ел. снимки;

- Детски любителски набори - радиоконструктори за сглобяване на радиоприемници наричани играчки;

- Детекторни радиоприемници, техни модели;

- Сувенирни радиоприемници - играчки, някои от тях предназначени за ученици;

- Модулни набори - радиоконструктори от типа "Електронни кубчета" или "Мозайка" с които се работи без поялник и се захранват с батерии;

Информация за електрически и електронни компоненти и устройства, някои от които приложими и в пчеларството

- Токозахранващи устройства. Стабилизатори, преобразуватели, удвоители на напрежение;

- Импулсни стабилизатори на напрежение. Инвертори на напрежение;

- Устройства за дозареждане и компенсиране на саморазряда на акумулаторни батерии;

- Релета за време. Процедурни часовници. Схеми с ИСх 555;

- Цветомузикални устройства. Светлинни ефекти;

- Схеми за регулиране и поддържане на температура;

- Измерване на топлинния режим на радиоелектронна апаратура. Електронни термометри;

- Мрежови трансформатори. Опростени методики за изчисляването им. Електрожен;

- Зарядни устройства за Ni-Cd акумулатори;

- Устройства за имитиране гласовете на животни и птици. Мелодични звънци;

- Уреди, пробници, индикатори, генератори, тестери, измервателни приставки за любителската лаборатория;

- Металотърсачи, включително такива за откриване на метални предмети и кабели;

- Схеми на устройства, приложими за и около автомобила;

- Схеми на устройства с приложение на оптрони;

- Измерване на относителна влажност. Прецизен влагорегулатор. Поддържане на влажността на въздуха;

- Регулатори и сигнализатори за ниво на течност;

- Регулатори на мощност и на обороти;

- Опростено изчисляване на повърхността на радиатори за полупроводникови елементи;

- Схеми за управление на стъпков двигател, включително четирифазен. Енкодер/Валкодер, някои от които реализирани със стъпков двигател;

- Мощни, широколентови, операционни усилватели. Логаритмичен и антилогаритмичен усилвател;

- Електронни реле - регулатори. Реле - регулатор за лек автомобил. Стенд за проверка на реле - регулатори;

- Променливотоков регулатор. Стабилизатор за променлив ток. Ферорезонансен стабилизатор;

- Електронни схеми и устройства приложими в медицината;

- Няколко светодиодни индикатора. Икономичен светодиод. Светодиодна стрелка;

Практически приложими ел. устройства с учебна цел, реализирани с PIC16F84A, PIC16F88, PIC16F628 ... Arduino и др.

Подобряване със свои ръце възпроизвеждането на звука в дома, офиса, автомобила - subwoofer и други варианти

Радиоелектронни сайтове | Електронни библиотеки

 

 Разработки     Главна (съдържание на статиите)                         
Собствено Търсене

 

 



 

LED камера - светодиоды в качестве сенсоров света и Arduino (LED камера - светодиоди като сензори за светлина и Arduino)


В статье мы рассмотрим простую конструкцию, которая позволит провести эксперимент со светодиодами, используемыми в качестве датчиков света – фотодиодов. Такое решение позволит реализовать своего рода LED «камеру». Для конструкции потребуется любая плата Arduino со свободными линиями ввода/вывода и плата со светодиодами, которая подключатся к Arduino платформе.
Внешний вид платы со светодиодами показан на рисунке ниже.


Данная плата изначально разрабатывалась не для этого эксперимента, светодиоды на ней использовались по прямому назначению в тестовых приложениях (к примеру, реализация различных световых эффектов).
Принципиальная схема платы достаточно проста – в ней используются 20 светодиодов, включенных через токоограничительные резисторы. В соответствии с количеством светодиодов, разрешение нашей «камеры» составит 20 точек (пикселей). Светодиоды включены по схеме с общим катодом.

Кликните для увеличения


Следует учитывать, что в данном случае при выборе номиналов резисторов необходимо придерживаться нескольких критериев:
• ток через светодиоды должен быть ограничен, чтобы не перегружать светодиоды;
• ток через светодиоды должен быть ограничен, чтобы не перегружать Arduino (микроконтроллер);
• в тоже время, ток через светодиоды должен быть большим, насколько это возможно;
• нагрузка на выводы последовательного коммуникационного интерфейса (сигналы SCK, MOSI, MISO) не должна влиять на процесс коммуникации, дабы сохранить работоспособность загрузчика Arduino.
Эксперименты показали, что резисторы номиналом 1 кОм соответствуют этим требованиям при использовании 4 разных плат Arduino. Для маловероятного случая, что некоторые платы Arduino будут иметь проблемы при такой аппаратной реализации, была добавлена перемычка, которая позволит отключить катоды светодиодов от «земли». Есть две причины такой реализации.
Если вы посмотрите на печатную плату, то увидите место для установки SMD светодиодов и обычных светодиодов с выводами. Именно при использовании обычных светодиодов, включенных по схеме с общим анодом, потребуется переключение перемычки к +5 В. Вторая причина – это возможность использования данной платы со светодиодами в нашем эксперименте: в этом случае катоды светодиодов подключаются к +5 В. В стандартном режиме работы светодиодов на плате, по схеме с общим катодом, перемычка подключает все катоды к "земле".
Итак, как мы заметили выше, в нашем эксперименте светодиоды будут использоваться в качестве фотодиодов. Фототок светодиодов очень мал и, кроме того, количество линий АЦП микроконтроллера ограничено. Однако микроконтроллер имеет достаточное количество цифровых линий ввода/вывода. Цифровые КМОП выводы микроконтроллера могут быть программно переведены в состояние с высоким импедансом, которое можно использовать в нашем эксперименте. Идея заключается в обратном смещении диода путем переключения линии ввода/вывода в состояние выхода с низким логическим уровнем. В этом случае светодиод не проводит
электрический ток и ведет себя как конденсатор. После заряда такого конденсатора линия ввода/вывода микроконтроллера переключается в высокоимпедансное состояние (Z-состояние) и далее следует отслеживать состояние этой линии. Попадающий на светодиод внешний свет будет генерировать небольшой фототок, причем, чем выше интенсивность света, тем больше фототок. Этот ток будет разряжать наш «светодиодный» конденсатор. Чем выше интенсивность внешнего освещения, тем быстрее он разрядится. После разряда конденсатора микроконтроллер может определить, что состояние входа изменилось от низкого к высокому. Измерив это время перехода, мы можем оценить интенсивность света, падающего на светодиод.
Реализацией данного процесса занимается программа микроконтроллера (исходный код можно скачать в разделе загрузок). В основном цикле программы производится сканирование цифровых линий ввода/вывода микроконтроллера, настройка их в качестве выходов и запись нулей в регистр данных портов для установки выходов в состояние "лог. 0". Затем инициализируется массив для хранения значений времени в миллисекундах. После этого выводы микроконтроллера переключаются в состояние входа, но из-за того, что они уже были установлены в низкое состояние, внутренние подтягивающие резисторы не будут активированы, поэтому мы получим входы с высоким сопротивлением (Z состояние).
В основном цикле программы этот процесс повторяется снова и снова. Для каждого светодиода это будет означать контроль перехода к высокому состоянию на входе микроконтроллера. Изначально вывод микроконтроллера устанавливается в низкое состояние путем конфигурирования его как выхода. Затем вычисляется время, прошедшее с момента последнего изменения, и вывод переключается в Z-состояние конфигурированием вывода микроконтроллера как входа. При выполнении этой операции учитывается, что команда pinMode (изменение состояния вывода микроконтроллера) выполняется несколько медленно. Таким образом, светодиоды получают несколько циклов заряда.
После того, как все светодиоды будут обработаны, результаты отправляются в последовательный порт, причем это происходит в отдельной подпрограмме, чтобы избежать джиттера в измерениях. С целью упрощения демонстрации эффекта используется программа мониторинга последовательного порта для персонального компьютера, в которой данные отображаются одним столбцом.
Демонстрационное видео

 


Загрузки


Исходный код программы микроконтроллера (Arduino-скетч) – скачать

http://www.rlocman.ru/i/File/2012/04/06/led-camera_src.txt

 


Дополнительные материалы


Использование светодиодов в качестве фотодиодов и двухстороння коммуникация (англ.) – скачать


blog.blinkenlight.net

rlocman.ru


На английском языке: LED Camera


LED Camera
This experiment shows how to turn LEDs into light sensors. Since the Blinkenlight Shield has 20 of them this turns the Blinkenlight Shield into a 20 pixel „camera“.
Schematics
Before I explain why the schematics got their current form let’s just have a short look at them:
Please notice that the choice of the resistors is not arbitrary. The values meet some design criteria.
• The per LEDs must be limited as to not overdrive the LEDs.
• The current to the LEDs must be limited as to not overload the Arduino.
• The current to the LEDs shall be as high as possible in order to get good brightness.
• The load on the serial pins must not interfere with serial communication in order to avoid interference with the boot loader.
My experiments indicated that 1k resistors fit these requirements at least for the 4 Arduino boards I have around. For the unlikely case that some Arduinos will have issues with this setup I added a jumper in order to disconnect the LEDs from ground. You may notice that this jumper also allows some rather unusual setup. It allows to connect the common cathode to +5V. There are two reasons for this. If you look at the board layout you will see that this layout allows to either place SMD leds or LED stripes. So if I wanted to place some LED stripe with a common anode then I would need this setup. The other reason is a surprise that I will not yet give away. I will reveal it in the Blinkenlight experiments. For the time being it is only important to notice that by default the common cathode should be connected to the ground pin.

Before we proceed change the jumper setup to connect the common cathode to 5V. It will not harm the LEDs. If you notice that the lights have gone out, great. That’s how it is supposed to happen. Just don’t forget to reset the jumper to the default setup after this experiment.
The initial observation is that LEDs act like photodiodes. But LEDs are optimized to emit light – they make crappy light detectors. That is the photo current will be very small. In addition the number of
A/D pins is usually limited whereas we have lots of digital pins. Since (CMOS) digital input pins have extraordinary high input impedance there is another way which we will explore now. The idea is to reverse bias the diodes by switching the IO pins to output low. Then the LEDs will not conduct and behave like capacitors. Once charged we will switch the IO pins to high Z and wait what happens. If there is light there will be a very small photo current. This current will discharge the LED-capacitors. The more light the more current the faster. After discharging the capacitor long enough we can detect that the pin floated from low to high. Measuring the time to reach this transition indicates how much light reached the LED.
The setup is a special case of the main loop. It sweeps over the pins and sets them to output 0V. Then it initializes the arrays to hold the reference milliseconds. After this the pins are set to input. Since they are already set to low this implies that the pullups will not be activated. We have now high Z input pins.
Notice that some pins are excluded. These pins are connected to the serial chip and the Arduino’s LED. They will not deliver any reasonable readings unless you have a board where these additional loads can be disconnected from the controller. In this case you may want to change the pin_is_ok function to return always true. All others must satisfy with a 17 pixel camera. Before you start to disconnect the serial connection don’t forget to think about how you want to transfer the data to your computer.
The main loop will now iterate the same thing over and over again. For each LED it will look if it has transitioned to high. If so it will pull it low by setting the pin to output. Then it computed the time since the last transition. Then it will put the pin into high Z mode again by setting it to input. Here I explicitly rely on the fact that pinMode commands are somewhat slow. Thus the LEDs will have quite some cycles for charging.
Once all LEDs are processed the results are pushed through the serial line. This must happen in a separate step in order to avoid jitter in the measurement timing.
You may wonder about the transform function. In theory and practice it can be ommited. I just introduced it to map the results into something that fits into 1 colum. Therefore I can use the serial monitor to visualize the output of this setup.
Demonstration Video
The video shows the “camera” in action. Unfortunately I did not notice that I had developed the sketch with the Arduino USB port to the right. So the output in the serial monitor is mirrored. Anyway the action is clearly visible.
Downloads
Source Code (Arduino) - download
Very Low-Cost Sensing and Communication Using Bidirectional LEDs - download


blog.blinkenlight.net

rlocman.ru


 

 

 

Материалите подготви за сайта:

Иван Парашкевов

e-mail: ivanparst@dir.bg

 

         главна страница                   горе

 

 
 
СТАТИСТИКА
    

Copyright2007  Design by