5. Διακοπτόμενα τροφοδοτικά

Στο προηγούμενο άρθρο παρουσιάσαμε το παραδοσιακό γραμμικό τροφοδοτικό το οποίο αποτελείται από τον μετασχηματιστή, τις διόδους ανόρθωσης, το φίλτρο και το κύκλωμα σταθεροποίησης. Το τελευταίο μπορεί να είναι μια δίοδος Zener μαζί με ένα τρανζίστορ και μια αντίσταση πόλωσης ή ένα γραμμικό κύκλωμα σταθεροποίησης τύπου ολοκληρωμένου κυκλώματος όπως με τη σειρά 78xx. Το χαρακτηριστικό αυτού […]

4. Σταθεροποιητές τάσης με ολοκληρωμένα κυκλώματα

Η διαθεσιμότητα σταθεροποιητών υπό μορφή ολοκληρωμένου κυκλώματος, οδήγησε στον απλοποιημένο σχεδιασμό των τροφοδοτικών. Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα σταθεροποίησης τάσης είναι διαθέσιμα και παρέχουν μια ποικιλία τάσεων εξόδου και υλοποιημένα σε αντοχή για συγκεκριμένη κατανάλωση ισχύος. Σήμερα είναι σχεδόν σπάνιο να βρούμε τροφοδοτικά κατασκευασμένα με διακριτά στοιχεία, όπως περιγράφηκαν σε προηγούμενη ενότητα. Ο δημοφιλής τύπος σταθεροποιητή 78Xxx […]

3. Κυκλώματα σταθεροποίησης τάσης

Για να εξαλείψουμε την κυμάτωση και για να έχουμε περισσότερη σταθεροποίηση της τάσης εξόδου στο τροφοδοτικό που παρουσιάσαμε στη προηγούμενη ενότητα, πρέπει να προσθέσουμε στην έξοδο του ένα κύκλωμα σταθεροποίησης. Κύκλωμα σταθεροποίησης με δίοδο Zener Ένα απλό και φθηνό κύκλωμα σταθεροποίησης είναι με τη χρήση μιας διόδου Zener όπως φαίνεται στο σχήμα. Αυτό είναι κατάλληλο […]

9. Πύλες Schmitt Trigger και Open Collector

Λογικές πύλες τύπου Schmitt Trigger Σε αυτό το άρθρο θα μάθουμε τι είναι το Schmitt Trigger και πως λειτουργεί. Το Schmitt Trigger είναι ένας τύπος κυκλωμάτων στις εισόδους των ψηφιακών πυλών που υποστηρίζουν Schmitt Trigger που λειτουργεί έτσι ώστε να παρέχει υστέρηση ή με άλλα λόγια να δημιουργεί δυο διαφορετικά επίπεδα τάσεων κατωφλίου στις εισόδους […]

8. Λογικές πύλες NAND, NOR, XOR και NXOR

Σε αυτό το άρθρο θα μελετήσουμε τις υπόλοιπες λογικές πύλες που χρησιμοποιούνται στα ψηφιακά λογικά κυκλώματα. Πρώτα θα δούμε τις NAND και NOR και στη συνέχεια τις XOR και NXOR. Η πύλη NAND με δυο εισόδους x και y δίνει την έξοδο Υ = (x ‧ y)’ = x’ + y’ Δηλαδή η έξοδος έχει […]

7. Λογικές πύλες AND, OR και NOT

Οι λογικές πύλες είναι ψηφιακά ηλεκτρονικά κυκλώματα, τα οποία έχουν μια έξοδο καθώς και από δυο ή περισσότερες εισόδους. Η έξοδος μιας πύλης γίνεται LOW ή HIGH ανάλογα τις τιμές LOW ή HIGH που μπορούν να έχουν οι είσοδοι της. Η λογική πύλη AND η οποία περιγράφεται από την έκφραση Boole Υ = Α‧Β δίνει […]

6. Ολοκληρωμένα κυκλώματα

Τα ψηφιακά κυκλώματα κατασκευάζονται με ολοκληρωμένα κυκλώματα. Ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα (συντομογραφία IC) αποτελείται από μια φέτα ημιαγωγού (chip) πάνω στην οποία υπάρχουν ηλεκτρονικά στοιχεία για τις ψηφιακές πύλες. Οι διάφορες πύλες συνδέονται μέσα στο chip για να σχηματίσουν το απαιτούμενο κύκλωμα. Το chip τοποθετείται σε ένα κεραμικό ή πλαστικό περίβλημα και συγκολλούνται οι επαφές του […]

5. Συναρτήσεις Boole

Μια δυαδική μεταβλητή μπορεί να πάρει την τιμή 0 ή 1. Μια συνάρτηση Boole  μπορεί να γραφεί σαν μια  αλγεβρική έκφραση που σχηματίζεται από δυαδικές μεταβλητές, τους δυο δυαδικούς τελεστές OR και AND τον τελεστή ΝΟΤ και παρενθέσεις. Για μια δεδομένη τιμή των μεταβλητών, η συνάρτηση μπορεί να είναι είτε 0 είτε 1. Κάθε συνάρτηση […]

Μέτρηση περιβαλλοντικών μεγεθών με τον αισθητήρα BME680

Με τη βοήθεια του αισθητήρα ΒΜΕ680 μπορούμε να έχουμε μια ένδειξη για την ποιότητα αέρα μέσα στο σπίτι, στις αίθουσες σχολείων, στους χώρους εργασίας κ.ά. Επίσης με τον ίδιο αισθητήρα, μπορούμε να μετρήσουμε την θερμοκρασία, την ατμοσφαιρική πίεση, την υγρασία και όλα αυτά με την διασύνδεση του ΒΜΕ680 με την πλατφόρμα Arduino. Ο ΒΜΕ680 μπορεί […]

4. Η άλγεβρα Boole

Η άλγεβρα Boole, σαν μαθηματικό σύστημα, ορίζεται πάνω σε ένα σύνολο δυο στοιχείων B={0, 1} στο οποίο έχουμε ορίσει κανόνες για δυο δυαδικούς τελεστές + και ‧ ακριβώς όπως φαίνεται στους παρακάτω πίνακες. Αυτοί οι κανόνες για τους τελεστές + και ‧ είναι οι ίδιοι με τις λογικές πράξεις AND (KAI) και OR (‘Η) αντίστοιχα, […]

3. Πρόσθεση και αφαίρεση δυαδικών αριθμών

Μη προσημασμένοι αριθμοί Μη προσημασμένοι αριθμοί, είναι εκείνοι οι αριθμοί, στους οποίους δεν έχουμε ορίσει πρόσημο. Η δυαδική πρόσθεση μη προσημασμένων αριθμών, γίνεται με τον ίδιο τρόπο με την δεκαδική πρόσθεση, με τη διαφορά ότι το κάθε ψηφίο μπορεί να είναι 0 ή 1. Η πρόσθεση δυο αριθμών ενός bit ενέχει τέσσερις δυνατούς συνδυασμούς, όπως […]

16. Προγραμματίζοντας τις διακοπές στη γλώσσα C

Μέχρι στιγμής όλα τα προγράμματα που αφορούν τις διακοπές, γράφτηκαν σε γλώσσα Assembly. Σε αυτή την ενότητα θα δείξουμε πώς να προγραμματίζουμε τις διακοπές του AVR στη γλώσσα C. Στη C δεν υπάρχει εντολή που να διαχειρίζεται τις διακοπές. Στο Atmel Studio, τα επόμενα έχουν προστεθεί για τη διαχείριση των διακοπών.1) Interrupt include file: θα […]

15. Διακοπές με αλλαγή κατάστασης πιν – προτεραιότητα

Στον ATmega328 σε κάθε πόρτα υπάρχει μια διακοπή αλλαγής κατάστασης των πινς. Όταν η διακοπή αλλαγής κατάστασης της πόρτας είναι ενεργοποιημένη, κάθε αλλαγή στις καταστάσεις των πινς οδηγούν στη δημιουργία μιας διακοπής. Δες την ακόλουθη εικόνα. Ο καταχωρητής PCICR περιέχει τα bits ενεργοποίησης για τις πόρτες. Για κάθε PCINT πιν της κάθε πόρτας ορίζεται και […]

2. Αριθμητικά συστήματα

Μια τιμή μιας αριθμητικής ποσότητας μπορεί να γραφεί σαν ένας αριθμός σε ένα αριθμητικό σύστημα ορισμένο σε συγκεκριμένη βάση. Έτσι έχουμε τα ακόλουθα αριθμητικά συστήματα: α) Το δυαδικό σύστημα με βάση το δύοβ) Το δεκαδικό σύστημα με βάση το δέκαα) Το δεκαεξαδικό σύστημα με βάση το δεκαέξι. Κάθε αριθμητικό σύστημα χρησιμοποιεί τόσα ψηφία όσα και […]

14. Προγραμματίζοντας με τις εξωτερικές διακοπές

Ο αριθμός των εξωτερικών διακοπών μεταβάλλεται από τον ένα στον άλλο τύπο AVR. Ο ATmega328 έχει δυο εξωτερικές διακοπές: πιν PD2 (PORTD.2) και πιν PD3 (PORTD.3) που ονομάζονται σαν ΙΝΤ0 και ΙΝΤ1 αντίστοιχα. Όταν συμβεί μια διακοπή σε αυτά τα πινς ο AVR  διακόπτεται ότι κι αν κάνει και μεταβαίνει στο vector table για να […]

13. Σημαία σύγκρισης OCF και διακοπές

Μερικές φορές χρειάζεται να εκτελεστεί μια εργασία περιοδικά, όπως στα παραδείγματα των προηγούμενων ενοτήτων. Αυτά τα προγράμματα μπορούν να γραφούν χρησιμοποιώντας CTC mode και με τη χρήση της αντίστοιχης διακοπής. Για να το κάνουμε, θα πρέπει να φορτώσουμε τον καταχωρητή OCF με την κατάλληλη τιμή και να διαμορφώνουμε τον timer στην  CTC mode. Έτσι όταν […]

12. Προγραμματίζοντας με τις διακοπές των timers

Στην προηγούμενη ενότητα μάθαμε πώς να χρησιμοποιούμε τους Timers 0, 1 και 2 με την μέθοδο της δειγματοληψίας. Σε αυτή την ενότητα θα χρησιμοποιήσουμε τις διακοπές για να προγραμματίσουμε τους AVR timers. Σημαία υπερχείλισης και διακοπές Στην προηγούμενη ενότητα μάθαμε ότι η σημαία υπερχείλισης τίθεται σε 1 όταν ο Timer μεταβαίνει από την μέγιστη τιμή […]

11. Η έννοια της διακοπής στους AVR

Σε αυτή την ενότητα, πρώτα θα εξετάσουμε την διαφορά μεταξύ δειγματοληψιών και διακοπών και στη συνέχεια θα εξετάσουμε τις διακοπές του AVR. Διακοπές έναντι δειγματοληψιών Ένας μικροελεγκτής μπορεί να εξυπηρετήσει πολλαπλές συσκευές. Υπάρχουν δυο τρόποι που μπορεί να γίνει αυτό: με διακοπές και με δειγματοληψίες. Στη μέθοδο των διακοπών, όποτε μια συσκευή χρειάζεται εξυπηρέτηση, η […]

1. Αναλογικά και ψηφιακά ηλεκτρονικά

Τα ηλεκτρονικά κυκλώματα χωρίζονται σε δυο κατηγορίες, τα αναλογικά και ψηφιακά κυκλώματα. Στα αναλογικά κυκλώματα μια τάση παίρνει συνεχείς τιμές σε συνάρτηση του χρόνου, ενώ στα ψηφιακά κυκλώματα μια τάση παίρνει μια από τις διακριτές τιμές HIGH και LOW. Ανάλογα το σύστημα που έχουμε π.χ. σε ένα 8bit μικροελεγκτή η τάση HIGH μπορεί να είναι […]

17. Σύνολα

Μια άλλη δομή δεδομένων είναι τα σύνολα, όπου τα στοιχεία του συνόλου χωρίζονται με κόμμα και περικλείονται μέσα σε άγκιστρα. Ένα σύνολο περιέχει μοναδικά στοιχεία, τα οποία δεν είναι διατεταγμένα, δηλαδή δεν μπορούμε να τα καθορίσουμε με δείκτη. Τα σύνολα στην Python χρησιμοποιούνται για την εκτέλεση μαθηματικών πράξεων μεταξύ συνόλων, όπως είναι η τομή, η […]