| Предыдущая версия справа и слеваПредыдущая версияСледующая версия | Предыдущая версия |
| products:beambot:treniruet_reakciyu_na_svet [2026/02/14 19:29] – labuser29 | products:beambot:treniruet_reakciyu_na_svet [2026/02/14 19:38] (текущий) – labuser29 |
|---|
| ==== Схема эксперимента ==== | ==== Схема эксперимента ==== |
| <php>pinlab_draw_picture("beambot/treniruet_reakciyu_na_svet/scheme1");</php> | <php>pinlab_draw_picture("beambot/treniruet_reakciyu_na_svet/scheme1");</php> |
| | |
| | В схеме есть два делителя напряжения. Первый это подстроечный резистор R3, средняя точка которого подключена к неинвертирующему «+» входу компаратора. Это наш источник опорного напряжения. С его помощью мы можем настраивать порог срабатывания нашего датчика. |
| | |
| | Второй делитель образуют фоторезистор R1 и резистор R2, его средняя точка подключена к инвертирующему «-» входу. Это сигнал от внешнего датчика, который мы будем сравнивать с опорным с помощью компаратора. |
| | |
| | |
| |
| ==== Таблица компонентов ==== | ==== Таблица компонентов ==== |
| <php>pinlab_draw_instruction("beambot/treniruet_reakciyu_na_svet/scheme1.mont");</php> | <php>pinlab_draw_instruction("beambot/treniruet_reakciyu_na_svet/scheme1.mont");</php> |
| |
| Поверни ручку подстроечного резистора сначала до упора против часовой стрелки светодиод при этом должен загореться, после чего потихоньку поворачивай в обратную сторону, пока светодиод не погаснет. Теперь если ты закроешь фоторезистор светодиод загорится. Можешь попробовать настроить датчик при другом освещении. Отлично, у нас получился умный датчик света с широким диапазоном регулировки. Как он работает? В схеме есть два делителя напряжения. Первый это подстроечный резистор R3, средняя точка которого подключена к неинвертирующему «+» входу компаратора. С его помощью мы можем настраивать порог срабатывания нашего датчика. Второй делитель образуют фоторезистор R1 и резистор R2, его средняя точка подключена к инвертирующему «-» входу. После настойки напряжение на входе «+» меньше чем на входе «-», соответственно на выходе компаратора логический уровень «0». Индикатором состояния выхода компаратора является светодиод VD1: горит — логический уровень «1», не горит — «0». Когда ты закрываешь фоторезистор его сопротивление увеличивается, напряжение на средней точке второго становиться меньше чем на «+» и выход компаратора переключается в состояние логической «1». | |
| |
| У последней схемы есть недостаток, который можно попробовать поймать очень плавно затеняя фоторезистор. В какой-то момент светодиод будет гореть в полсилы или мерцать, а это означает что мы в какой-то момент не будем получать четкого сигнала «1» или «0», что недопустимо в цифровой электронике. Это можно исправить добавлением всего одного резистора, давай попробуем. | Поверни ручку подстроечного резистора сначала до упора против часовой стрелки светодиод при этом должен загореться, после чего потихоньку поворачивай в обратную сторону, пока светодиод не погаснет. Теперь если ты закроешь фоторезистор светодиод загорится. Можешь попробовать настроить датчик при другом освещении. |
| |
| | Отлично, у нас получился умный датчик света с широким диапазоном регулировки. |
| | |
| | После настойки напряжение на входе «+» меньше чем на входе «-», соответственно на выходе компаратора логический уровень «0». Индикатором состояния выхода компаратора является светодиод VD1: горит — логический уровень «1», не горит — «0». Когда ты закрываешь фоторезистор его сопротивление увеличивается, напряжение на средней точке второго становиться меньше чем на «+» и выход компаратора переключается в состояние логической «1». |
| | |
| | У этой схемы есть недостаток, который сказывается, если очень плавно затенять фоторезистор. В какой-то момент светодиод будет гореть вполсилы или мерцать, а это означает, что мы в определенный момент не будем получать четкого сигнала «1» или «0», это недопустимо в цифровой электронике. Недостаток можно исправить добавлением всего одного резистора. Попробуем. |
| | |
| | ==== Схема эксперимента ==== |
| <php>pinlab_draw_picture("beambot/treniruet_reakciyu_na_svet/scheme2");</php> | <php>pinlab_draw_picture("beambot/treniruet_reakciyu_na_svet/scheme2");</php> |
| |
| | ==== Таблица компонентов ==== |
| <php>pinlab_bom("beambot/treniruet_reakciyu_na_svet/scheme2.mont");</php> | <php>pinlab_bom("beambot/treniruet_reakciyu_na_svet/scheme2.mont");</php> |
| | |
| | ==== Монтажная схема ==== |
| <php>pinlab_draw_instruction("beambot/treniruet_reakciyu_na_svet/scheme2.mont");</php> | <php>pinlab_draw_instruction("beambot/treniruet_reakciyu_na_svet/scheme2.mont");</php> |
| |
| Новая схема работает также как и предыдущая, но теперь как бы плавно ты не затенял фоторезистор, у тебя не получиться заставить его мерцать. Добились мы этого добавлением положительной обратной связи соединив резистором R5 выход компаратора с его «+» входом. В предыдущей схеме напряжение срабатывания на входе «+», заданное потенциометром, было одинаковое при переходе от «0» к «1» и наоборот от «1» к «0». Теперь же когда на выходе компаратора логическая «1», обратная связь немного увеличит напряжение заданное потенциометром на входе «+», и наоборот когда на выходе «0», то напряжение на входе «+» немного уменьшиться. Получившаяся разница между немного уменьшенным и немного увеличенным напряжением называется гистерезисом. Гистерезис это свойство системы дополнительно сопротивляться изменению состояния. | Новая схема работает также как и предыдущая, но теперь как бы плавно ты не затенял фоторезистор, у тебя не получиться заставить его мерцать. Этого мы добились благодаря добавлению положительной обратной связи соединив резистором R5 выход компаратора с его «+» входом. |
| | |
| | <WRAP center round tip 60%> |
| | Обратная связь — это процесс передачи части выходного сигнала устройства обратно на его вход. Она бывает положительной (увеличивает исходный сигнал, используется в генераторах) и отрицательной (уменьшает сигнал, но повышает стабильность и качество работы усилителей). |
| | </WRAP> |
| | |
| | |
| | В предыдущей схеме напряжение срабатывания на входе «+», заданное подстроечным резистором, было одинаковое при переходе от «0» к «1» и наоборот от «1» к «0». Теперь же когда на выходе компаратора логическая «1», обратная связь немного увеличит напряжение заданное потенциометром на входе «+», и наоборот когда на выходе «0», то напряжение на входе «+» немного уменьшиться. |
| | |
| | Получившаяся разница между немного уменьшенным и немного увеличенным напряжением называется гистерезисом. __Гистерезис__ – это свойство системы дополнительно сопротивляться изменению состояния. |
| |
| Чтобы наглядно убедиться как работает гистерезис в нашей схеме замени резистор R5 со 100 кОм на 10 кОм и попробуй плавно затенять/освещать фоторезистор. | Чтобы наглядно убедиться как работает гистерезис в нашей схеме замени резистор R5 со 100 кОм на 10 кОм и попробуй плавно затенять/освещать фоторезистор. |