Схемотехника (продолжение) презентация

Диод
Основные характеристики

Светодиод

Расчет добавочного резистора

Транзистор

Пример

Полевой транзистор

Типовая схема подключения

Пьезодинамик
Пьезоизлучатель звука (англ. buzzer) переводит переменное напряжение в колебание мембраны, которая в свою очередь создаёт звуковую волну.
Иначе говоря, пьезодинамик — это конденсатор, который звучит при зарядке и разрядке.
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) определяет громкость звука в зависимости от частоты управляющего сигнала, который и определяет высоту звучащей ноты.

Подключение
Для звучания нужно подавать на динамик квадратную волну. Какой частоты будет волна, такой частоты будет и звук

Терменвокс
Изменяем высоту звучания бесконтактным путем, больше или меньше закрывая от света фоторезистор.
Оригинальный инструмент был изобретён в 1920 году, Львом Сергеевичем Терменом,

Скетч
// даём имена для пинов с пьезопищалкой (англ. buzzer) и фото-
// резистором (англ. Light Dependent Resistor или просто LDR)
#define BUZZER_PIN 3
#define LDR_PIN A0
void setup()
{
pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);
// ...а все остальные пины являются входами изначально,
// всякий раз при подаче питания или сбросе микроконтроллера.
// Поэтому, на самом деле, нам совершенно необязательно
// настраивать LDR_PIN в режим входа: он и так им является
}
void loop()
{
int val, frequency;
// считываем уровень освещённости так же, как для
// потенциометра: в виде значения от 0 до 1023.
val = analogRead(LDR_PIN);
// рассчитываем частоту звучания пищалки в герцах (ноту),
// используя функцию проекции (англ. map). Она отображает
// значение из одного диапазона на другой, строя пропорцию.
// В нашем случае [0; 1023] -> [3500; 4500]. Так мы получим
// частоту от 3,5 до 4,5 кГц.
frequency = map(val, 0, 1023, 3500, 4500);
tone(BUZZER_PIN, frequency, 20);
}

Мотор
Мотор переводит электрическую энергию в механическую энергию вращения.
Самый простой вид мотора — коллекторный. При подаче напряжения в одном направлении вал крутится по часовой стрелке, в обратном направлении — против часовой

Схема подключения без возможности реверса

Переключатели. Кнопка

Скетч
const int LED=10;
const int BUTTON=2;
int tekButton = LOW;
int prevButton = LOW;
// Переменная для сохранения предыдущего состояния кнопки
boolean ledOn = false; // Текущее состояние светодиода (
void setup()
{
pinMode (LED, OUTPUT);
pinMode (BUTTON, INPUT);
}
void loop()
{
tekButton=digitalRead(BUTTON);
if (tekButton == HIGH && prevButton == LOW)
{
ledOn=!ledOn;
digitalWrite(LED, ledOn);
}
prevButton=tekButton;
}

Эффект дребезга
При замыкании и размыкании между пластинами кнопки возникают микроискры, провоцирующие до десятка переключений за несколько миллисекунд.

Схема подключения пинов
Схема со стягивающим резистором
Схема с подтягивающим резистором
Есть нажатие: Vout = Vcc
Нет нажатия: Vout = 0
Есть нажатие: Vout = 0
Нет нажатия: Vout = Vcc

Устраняем дребезг контактов
const int LED=10; // Контакт 10 для подключения светодиода
const int BUTTON=2; // Контакт 2 для подключения кнопки
int tekButton = LOW; // Переменная для сохранения текущего состояния кнопки
int prevButton = LOW;
boolean ledOn = false; // Текущее состояние светодиода
void setup()
{
// Сконфигурировать контакт светодиода как выход
pinMode (LED, OUTPUT);
// Сконфигурировать контакт кнопки как вход
pinMode (BUTTON, INPUT);
}
// Функция сглаживания дребезга. Принимает в качестве
// аргумента предыдущее состояние кнопки и выдает фактическое.
boolean debounce(boolean last)
{
boolean current = digitalRead(BUTTON); // Считать состояние кнопки,
if (last != current) // если изменилось...
{
delay(5); // ж дем 5 м с
current = digitalRead(BUTTON); // считываем состояние кнопки
return current; // возвращаем состояние кнопки
} }
void loop()
{
tekButton = debounce(prevButton);
if (prevButton == LOW && tekButton == HIGH)
{
ledOn = !ledOn;
}
prevButton = tekButton;
digitalWrite(LED, ledOn);
}

Логические элементы.
Инверторы (НЕ)

Элементы И, И-НЕ, ИЛИ, ИЛИ-НЕ

Пример

Реализация логических элементов
ИЛИ
И
НЕ