{"id":950,"date":"2018-05-18T20:51:36","date_gmt":"2018-05-18T20:51:36","guid":{"rendered":"http:\/\/hayperek.pl\/?p=950"},"modified":"2018-05-18T20:51:36","modified_gmt":"2018-05-18T20:51:36","slug":"pomiedzy-dwoma-swiatami-czyli-pomiar-wartosci-analogowych","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/hayperek.pl\/en\/2018\/05\/18\/pomiedzy-dwoma-swiatami-czyli-pomiar-wartosci-analogowych\/","title":{"rendered":"Pomi\u0119dzy dwoma \u015bwiatami, czyli pomiar warto\u015bci analogowych"},"content":{"rendered":"

Dotychczas rozpatrywanymi \u017ar\u00f3d\u0142ami danych dla wy\u015bwietlanych pomiar\u00f3w by\u0142y diagnostyka oraz magistrala CAN. W ob przypadkach mamy do czynienia z cyfrow\u0105 transmisj\u0105 danych. R\u00f3wnie\u017c fabtyczny sensor temperatury oraz poziomu oleju dostarcza nam sygna\u0142 w formie cyfrowej. Musimy jednak pami\u0119ta\u0107, \u017ce spora cz\u0119\u015b\u0107 u\u017cytkownik\u00f3w b\u0119dzie chcia\u0142a doda\u0107 nowe czujniki, m.in. ci\u015bnienia do\u0142adowania, ci\u015bnienia oleju, temperatury spalin, itp. Zdecydowana wi\u0119kszo\u015b\u0107 z nich b\u0119dzie dostarcza\u0107 jednak sygna\u0142 analogowy – czy to w formie napi\u0119cia czy zmiennej rezystancji.<\/p>\n

W jaki spos\u00f3b pod\u0142\u0105czymy je do procesora?<\/p><\/blockquote>\n

Nasz uk\u0142ad STM32F407 posiada wbudowany przetwornik analogowo-cyfrowy o 12-bitowej rozdzielczo\u015bci i maksymalnym napi\u0119ciu wej\u015bciowym do 3.3V. Nie musimy wi\u0119c u\u017cywa\u0107 zewn\u0119trznych uk\u0142ad\u00f3w scalonych – wszystko co potrzebne mamy ju\u017c na pok\u0142adzie \ud83d\ude42<\/p>\n

Czy to oznacza, \u017ce mo\u017cemy „podpi\u0105\u0107” czujnik bezpo\u015brednio do przetwornika?<\/p><\/blockquote>\n

Niestety nie… Po pierwsze ka\u017cdy rodzaj czujnika wymaga\u0107 b\u0119dzie w zasadzie zaprojektowania odpowiedniego uk\u0142adu interfesuj\u0105cego – szczeg\u00f3lnie dotyczy to sensor\u00f3w rezystancyjnych. Po drugie, je\u015bli czujnik b\u0119dzie dostarcza\u0142 napi\u0119cie przekraczaj\u0105ce 3.3V mo\u017ce doj\u015b\u0107 do uszkodzenia mikrokontrolera. <\/p>\n

Jak wi\u0119c „dopasowa\u0107” poziomy napi\u0119\u0107><\/p><\/blockquote>\n

Przyjrzyjmy si\u0119 prostszemu przypadkowi czujnika, kt\u00f3ry dostarcza sygna\u0142 pomiarowy w formie napi\u0119cia. Poni\u017cszy schemat przedstawia przyk\u0142ad uk\u0142adu interfesuj\u0105cy. <\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Rezystory R17<\/em> and R18<\/em> tworz\u0105 klasyczny dzielnik napi\u0119cia. Odpowiednio dobieraj\u0105c ich warto\u015bci, napi\u0119cie na wej\u015bciu ANALOG_IN<\/em> mo\u017cna obni\u017cy\u0107 do wymaganego poziomu 3.3V na wyj\u015bciu ADC_INPUT<\/em>. Dioda Zenera<\/a> D2 s\u0142u\u017cy jako zabezpieczenie przed przekroczeniem dopuszczalnego napi\u0119cia. <\/p>\n

Dlaczego? Przecie\u017c dzielnik powinien je obni\u017cy\u0107.<\/p><\/blockquote>\n

Przyjmijmy, \u017ce czujnik dostarcza sygna\u0142 w zakresie 0-5V, a dzielnik przekszta\u0142ca je na 0-3.3V. Ale co je\u015bli np. gdzie\u015b przetrze si\u0119 przew\u00f3d lub nast\u0105pi zwarcie i na wej\u015bciu pojawi si\u0119 nagle 12V? W takim przypadku dioda zenera nie dopu\u015bci do wzrostu powy\u017cej jej napi\u0119cia przewodzenia, czyli 3.3V.<\/p>\n

Kondensator C25<\/em> t\u0142umi zak\u0142\u00f3cenia indukowane w przewodach po\u0142\u0105czeniowych oraz wyg\u0142adza nieco przebieg sygna\u0142u.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Dotychczas rozpatrywanymi \u017ar\u00f3d\u0142ami danych dla wy\u015bwietlanych pomiar\u00f3w by\u0142y diagnostyka oraz magistrala CAN. W ob przypadkach mamy do czynienia z cyfrow\u0105 transmisj\u0105 danych. R\u00f3wnie\u017c fabtyczny sensor temperatury oraz poziomu oleju dostarcza nam sygna\u0142 w formie cyfrowej. Musimy jednak pami\u0119ta\u0107, \u017ce spora cz\u0119\u015b\u0107 u\u017cytkownik\u00f3w b\u0119dzie chcia\u0142a doda\u0107 nowe czujniki, m.in. ci\u015bnienia do\u0142adowania, ci\u015bnienia oleju, temperatury spalin, itp. […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":954,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[],"class_list":{"0":"post-950","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","6":"hentry","7":"category-stodni","9":"post-with-thumbnail","10":"post-with-thumbnail-large"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/hayperek.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/950","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/hayperek.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/hayperek.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/hayperek.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/hayperek.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=950"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/hayperek.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/950\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":955,"href":"https:\/\/hayperek.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/950\/revisions\/955"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/hayperek.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/954"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/hayperek.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=950"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/hayperek.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=950"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/hayperek.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=950"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}