My First Feather Wing: ตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอล: 5 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

สวัสดีเพื่อนผู้สร้างของฉัน!

คำแนะนำในวันนี้เกี่ยวกับบางสิ่งที่พิเศษอย่างแท้จริง อุปกรณ์นี้เป็นขนนกตัวแรกของฉัน - ตามฟอร์มแฟคเตอร์ของ Adafruit นอกจากนี้ยังเป็น PCB ที่ติดตั้งบนพื้นผิวเป็นครั้งแรกของฉัน! การใช้โล่นี้ที่โดดเด่นที่สุดของฉันอยู่ในอุปกรณ์ที่ฉันเรียกว่า EMF Meter ช่วยให้นักเรียนทำการทดลองเชิงปฏิบัติด้วยแม่เหล็กเคลื่อนที่และ EMF ที่เหนี่ยวนำ

หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการสร้าง EMF Meter โปรดดูคำแนะนำนี้:

การปฏิเสธความรับผิด: คำแนะนำในปัจจุบันนี้อธิบายได้เฉพาะเกี่ยวกับ SHIELD เท่านั้น

ขั้นตอนที่ 1: ADS1115: หัวใจของโล่ ADS1115 คืออะไร?

ADS1115 เป็นตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอล (ADC) ซึ่งหมายความว่าจะอ่านแรงดันไฟฟ้าอินพุตทศนิยม (เช่น 2.489 V) และแปลงการวัดเป็นบิต -0 และ 1 วินาที สำหรับ ADS1115 จะแปลงแรงดันไฟฟ้าเป็นค่าที่อ่านได้ 16 บิต

ชิปนี้ทำหน้าที่สองอย่าง:

1) เพื่ออ่านแรงดันไฟฟ้าขาเข้า

2) เพื่อขยายแรงดันไฟฟ้าอินพุต (สามารถขยายด้วยปัจจัย 1, 2, 4, 6 หรือ 2/3 ก่อนส่งสัญญาณดิจิตอล)

ขั้นตอนที่ 2: Featherwing คืออะไร?

ชิลด์นี้รวมวงจร ADS1115 ไว้ในฟอร์มแฟคเตอร์แบบขนนก ดังที่เห็นในภาพด้านบน

ขนนกและปีกขนนกเป็นแผงวงจรที่มีรูปร่างเหมือนกันแต่สามารถทำหน้าที่ได้หลายอย่าง เช่น การสื่อสารผ่านบลูทูธ การส่งข้อมูลไปยัง wifi หรือการควบคุมมอเตอร์ สิ่งนี้ทำให้ง่ายสำหรับผู้มาใหม่ในระบบอิเล็กทรอนิกส์ในการเชื่อมต่อขนนกเข้าด้วยกันและสร้างโครงการที่ซับซ้อนด้วยความยากลำบากเพียงเล็กน้อย ด้วยการสร้างปีกขนนก ADS1115 ฉันกำลังเพิ่มชิปนี้ลงในตระกูลชิปที่เปลี่ยนได้

Feathers and Featherwings ถูกคิดค้นและเผยแพร่โดย Limor Fried ซีอีโอของ Adafruit Industries หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับขนนก Adafruit และ Featherwings โปรดดูที่นี่:

ขั้นตอนที่ 3: วิธีเชื่อมต่อ Shield กับแหล่งจ่ายแรงดัน

เฟเธอร์ชิลด์สามารถวัดแหล่งจ่ายแรงดันสองแหล่งพร้อมกัน โดยแหล่งจ่ายแรงดันแต่ละแหล่งเชื่อมต่อกับง่ามตัวใดตัวหนึ่ง (มีป้ายกำกับว่าช่อง 1 และ 2) ดังที่เห็นในภาพ A

ในการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายแรงดันไฟเดียวเข้ากับหนึ่งในช่องสัญญาณเหล่านี้ ให้ใช้สายไฟสองเส้นที่ต่อเข้ากับขั้ว + และ - ของแหล่งจ่ายแรงดันไฟของคุณ แล้วเสียบแต่ละเส้นเข้ากับส่วนหัวของตัวเมียบนช่องดังที่แสดงในภาพ B ตรวจสอบให้แน่ใจว่าขั้ว จะถูกวางแยกไว้ใน Channel 1/2 A และ Channel 1/2 B เช่นกัน เมื่อทำการเชื่อมต่อนี้แล้ว คุณสามารถติดเกราะนี้กับขนนกที่คุณเลือกเพื่อช่วยในการทดลองของคุณ

ขั้นตอนที่ 4: ดังนั้นคุณต้องการสร้าง Featherwing ตอนที่ 1: แหล่งที่มา

หากคุณต้องการสร้างชิปเหล่านี้ ตัวคุณเองก็โชคดีแล้ว เนื่องจากวัสดุทั้งหมดสำหรับโล่นี้มีให้ที่แหล่งต่อไปนี้:

คณะกรรมการ

GitHub: ที่นี่ คุณสามารถเข้าถึงไฟล์ EAGLE.brd ซึ่งคุณสามารถปรับแต่งให้เหมาะกับโครงการของคุณได้เป็นการส่วนตัว เนื่องจาก PCB ต้องการการติดตั้งบนพื้นผิว ไฟล์จึงมีเฉพาะแผ่นบัดกรีในการออกแบบเท่านั้น

Oshpark และ Seeed Studio: Oshpark เปิดเผยการออกแบบของฉันสำหรับ Featherwing ADS1115 และสามารถส่งสำเนาให้คุณได้ หากคุณต้องการสั่งซื้อจำนวนมาก ฉันขอแนะนำ Seeed Studio เป็นอย่างยิ่ง

ส่วนประกอบไฟฟ้า

ในการสั่งซื้ออุปกรณ์ไฟฟ้า ฉันใช้ Digikey ซึ่งมีชิปหลากหลายรุ่นให้เลือก เวอร์ชันที่ฉันใช้แสดงไว้ที่นี่:

ตัวเหนี่ยวนำลูกปัดเฟอร์ไรท์:

ตัวเก็บประจุ 1uF:

ชิปไอซี ADS1115:

อาร์เรย์ตัวต้านทาน 10 K:

ขั้นตอนที่ 5: ดังนั้นคุณต้องการสร้าง Featherwing ตอนที่ 2: การบัดกรี

หากคุณกำลังสร้างเกราะป้องกันตั้งแต่เริ่มต้น คุณจะต้องเรียนรู้วิธีบัดกรีแบบยึดพื้นผิว

ฉันเรียนรู้วิธียึดพื้นผิวในสถานที่ที่เรียกว่า Next Fab พวกเขามีบทเรียนมากมายและการสอนแบบตัวต่อตัว

หากคุณมีอุปกรณ์ในการบัดกรีแบบยึดพื้นผิวที่บ้าน อย่าลังเลที่จะบัดกรีในพื้นที่ผู้ผลิตส่วนตัวของคุณอย่างสะดวกสบาย มิฉะนั้น คุณสามารถทำการบัดกรีใน Next Fab Lab ได้ด้วยการเป็นสมาชิก ปัจจุบันนั่นคือจุดเริ่มต้นของการบัดกรีของฉัน