การทดลองที่ 5.4
การเชื่อมต่อวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วยแสง
วัตถุประสงค์
- ฝึกต่อวงจรโดยใช้อุปกรณ์เชื่อมต่อทางแสง เช่น เบอร์ PC817
- ประยุกต์ใช้งานอุปกรณ์ชนิดนี้ร่วมกบับอร์ด Arduino และใช้ควบคุมการจ่ายกระแสให้โหลด
รายการอุปกรณ์
- แผงต่อวงจร (เบรดบอร์ด) 1 อัน
- อุปกรณ์เชื่อมต่อทางแสง PC817 1 ตัว
- ไดโอดเปล่งแสงสีแดงหรือสีเขียว 1 ตัว
- ตัวต้านทาน 220Ω หรือ 330Ω 1 ตัว
- ทรานซิสเตอร์ NPN เบอร์ PN2222A 1 ตัว
- ตัวต้านทาน 1kΩ 1 ตัว
- ตัวต้านทาน 4.7kΩ 1 ตัว
- ตัวต้านทาน 10kΩ 1 ตัว
- ตัวต้านทานปรับค่าได้ 10kΩ หรือ 20kΩ 1 ตัว
- ไดโอด 1N400x 1 ตัว
- มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงขนาดเล็ก 1 ตัว *
- สายไฟสําหรับต่อวงจร 1 ชุด
- มัลติมิเตอร์ 1 เครื่อง
- แหล่งจ่ายแรงดันควบคุม 1 เครื่อง
- ออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัล 1 เครื่อง
ขั้นตอนการทดลอง
1. ต่อวงจรบนเบรดบอร์ดตามรูปที่ 5.4.1 ให้สงัเกตว่า ในผังวงจรมี GND1 และ GND2 แยกกันซึ่ง จะต้องไม่นํามาต่อเขา้ด้วยกันโดยเด็ดขาด
2. ให้ใช้แรงดันไฟเลี้ยง +5V และ GND1 ให้ใช้จากบอร์ด Arduino แต่สําหรับ +9V และ GND2 ให้ใช้จากแหลง่จ่ายแรงดันควบคุม
3. เขียนโค้ด Arduino โดยสร้างสัญญาณแบบ PWM โดยใช้คําสั่ง analogWrite() เพื่อสร้างสัญญาณ เอาต์พุตที่ขา D5 โดยปรับค่า Duty Cycle ของสัญญาณเอาต์พุตตามค่าที่อ่านได้จากตัวต้านทาน ปรับค่าได้ ซึ่งต่อเป็นอินพุตที่ขา A1
4. ใช้ออสซิลโลสโคปวัดสัญญาณที่ขา E ของ PC817 เทียบกับ GND2 แล้วทดลองหมุนปรับที่ ตัวต้านทานปรับค่าได้ เพื่อปรับค่า Duty Cycle เป็น 0% 25% 50% และ 100% ตามลําดับ บันทึกรูปคลื่นสัญญาณที่ได้ในแต่ละกรณี
5. ทดลองเปลี่ยนจาก LED และตัวต้านทาน เป็นมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงขนาดเล็ก (ปรับแรงดันไฟเลี้ยง จาก +9V ให้เป็นแรงดันไฟเลี้ยงที่เหมาะสมกับมอเตอร์ไฟฟ้า +VM) โดยต่อวงจรตามรูปที่ 5.4.2 และ ทดลองปรับค่า Duty Cycle
6. เขียนรายงานการทดลอง ซงึ่ประกอบด้วยคําอธบิายการทดลองตามขั้นตอน ผงัวงจรที่ถูกต้อง ครบถ้วนตามหลักไฟฟา้ (ให้วาดด้วยโปรแกรม Cadsoft Eagle) รูปถ่ายของการตอ่วงจรบน เบรดบอร์ด
รูปที่ 5.4.1: ผังวงจรสําหรับต่อทดลอง
รูปที่ 5.4.2: ผังวงจรสําหรับต่อทดลอง
วงจรการทดลอง
วงจร 5.4.1
วงจร 5.4.2
ผลการทดลอง
Duty Cycle = 0
รูปการทดลอง 5.4.1
รูปการทดลองที่ 5.4.2
Duty Cycle = 25
รูปการทดลอง 5.4.1
รูปการทดลองที่ 5.4.2
Duty Cycle = 50
รูปการทดลอง 5.4.1
รูปการทดลองที่ 5.4.2
Duty Cycle = 100
รูปการทดลอง 5.4.1
รูปการทดลองที่ 5.4.2
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น