اردوينو أونو هو منصة متحكم مفتوحة شعبية التي تسمح لك لإنشاء وبرمجة الأجهزة الإلكترونية المختلفة. واحدة من السمات المثيرة للاهتمام من اردوينو أونو هو القدرة على توليد إشارة جيبية.
مولد الموجة الجيبية هو جهاز قادر على توليد إشارة كهربائية يتوافق ترددها وسعتها مع موجة جيبية. تجد هذه الإشارة تطبيقا في مجالات مختلفة ، على سبيل المثال ، في تقنية الصوت لإنشاء إشارة صوتية بتردد معين.
لإنشاء مولد موجة جيبية باستخدام اردوينو أونو ، سنحتاج إلى عدة مكونات. أولا ، سنحتاج إلى لوحة اردوينو أونو نفسها. ثانيا ، سنحتاج إلى المقاوم ومكثف ، والتي سيتم استخدامها لإنشاء مرشح تمرير منخفض. ثالثا ، سنحتاج إلى توصيل إخراج الصوت من اردوينو أونو إلى مكبر للصوت خارجي أو ببساطة توصيل سماعات الرأس مباشرة إلى المجلس.
- وصف المشروع
- المعدات اللازمة للمشروع
- إعداد اردوينو أونو
- برمجة مولد موجة جيبية
- توصيل مولد موجة جيبية بالجهاز
- اختبار مولد موجة جيبية
- التحضير للاختبار
- اختبار باستخدام بيئة تطوير متكاملة اردوينو
- نتائج الاختبار
- اختبارات إضافية
- سؤال وجواب
- ما هو اردوينو أونو?
- كيف يمكنني توصيل مولد موجة جيبية لاردوينو أونو?
- كيف أقوم بإعداد مولد موجة جيبية باستخدام اردوينو أونو?
وصف المشروع
في هذا المشروع ، سنقوم بإنشاء مولد موجة جيبية باستخدام اردوينو أونو. مولد موجة جيبية يسمح لك لخلق موجة كهربائية مع تردد ثابت والسعة. إنه جهاز مفيد للاختبار والقياس والتجريب في الإلكترونيات وهندسة الراديو.
وسوف يستند مولد لدينا على اردوينو أونو ، متحكم التي تسمح لك لبرمجة والتحكم في المكونات الإلكترونية. سوف نستخدم الناتج التناظرية من اردوينو أونو لإنشاء إشارة جيبية.
لتوليد إشارة جيبية ، سنستخدم قيما رقمية مختلفة تتوافق مع قيم الجيب في نطاق تردد معين. سوف نستخدم جدول القيم الجيبية ، والتي سوف نبني في برنامج اردوينو.
ستكون عملية توليد إشارة جيبية على النحو التالي:
- إعداد اردوينو أونو وتوصيل الكمبيوتر إلى اردوينو أونو عبر كابل أوسب.
- إنشاء برنامج في لغة اردوينو وتحميل هذا البرنامج إلى متحكم اردوينو أونو.
- إعداد معلمات توليد الإشارة مثل التردد والسعة.
- باستخدام الإخراج التناظرية اردوينو أونو لإخراج قيم إشارة جيبية إلى مكون كهربائي خارجي مثل دائرة تتأرجح أو مكبر الصوت.
- اختبار وضبط الإشارة الجيبية لتحقيق الجودة والمعلمات المطلوبة.
وبالتالي ، فإن إنشاء مولد موجة جيبية باستخدام اردوينو أونو يجعل من الممكن تجربة المكونات الإلكترونية وتعلم أساسيات الهندسة الكهربائية. بل هو أيضا جهاز مفيد لخلق المؤثرات الصوتية والآلات الموسيقية.
المعدات اللازمة للمشروع
لإنشاء مولد موجة جيبية باستخدام اردوينو أونو ، سوف تحتاج إلى المكونات التالية:
- اردوينو أونو: لوحة متحكم التي سيتم استخدامها للسيطرة على توليد إشارة. اردوينو أونو هي واحدة من نماذج اردوينو الأكثر شيوعا وبأسعار معقولة.
- محطة لحام: لتوصيل المكونات إلى لوحة اردوينو أونو ، سوف تحتاج إلى محطة لحام. سيسمح لك بإرفاق الأسلاك والعناصر الأخرى بشكل آمن بلوحتك.
- اللوح: يستخدم للتوصيل المؤقت للمكونات الإلكترونية. تبدأ معظم المشاريع بتخطيط المكونات على اللوح قبل إجراء الاتصال النهائي.
- المقاومات: لإنشاء مولد موجة جيبية ، ستحتاج إلى مقاومات مختلفة. يتم استخدامها للحد من التيار والحفاظ على قيم الجهد المحددة في الدائرة.
- المكثفات: سيتم استخدام المكثفات لتخزين وإطلاق الطاقة الكهربائية. غالبا ما يتم استخدامها في دوائر مولد الإشارة لإنشاء تأخيرات زمنية وإشارات تصفية.
- مقاييس الجهد: تستخدم مقاييس الجهد أو المقاومات المتغيرة لتغيير قيم المقاومة في الدائرة. سوف تسمح لك بضبط معلمات الإشارة الجيبية ، مثل السعة والتردد.
- مكبرات الصوت التشغيلية: تستخدم مكبرات الصوت التشغيلية لتضخيم الإشارات وتصفيتها. في مولد الموجة الجيبية ، تسمح لك مكبرات الصوت التشغيلية بتضخيم الإشارة والقضاء على الضوضاء.
- عرض: يمكنك استخدام الشاشة لعرض المعلومات بسهولة وضبط معلمات مولد الإشارة. على سبيل المثال ، شاشة ليد مجزأة أو شاشة لد.
- الأزرار والمفاتيح: يمكن استخدام الأزرار والمفاتيح للتحكم في مولد الإشارة. على سبيل المثال ، يمكن استخدام الأزرار لضبط تردد أو اتساع الإشارة ، ويمكن استخدام المفاتيح لتحديد أوضاع تشغيل مختلفة.
- مكبر الصوت: إذا كنت ترغب في الاستماع إلى إشارة ولدت ، وسوف تحتاج إلى مكبر الصوت أو سماعات الرأس للاتصال اردوينو أونو.
هذه هي المعدات الرئيسية التي ستكون مطلوبة لإنشاء مولد موجة جيبية باستخدام اردوينو أونو. بالإضافة إلى ذلك ، قد تحتاج إلى أسلاك ومقاومات ومكثفات ومكونات صغيرة أخرى لتوصيل الدائرة وتوصيلها. ضع في اعتبارك أن المتطلبات والمكونات المحددة قد تختلف اعتمادا على مشروعك والنتائج المرجوة.
إعداد اردوينو أونو
قبل البدء في إنشاء مولد موجة جيبية باستخدام اردوينو أونو ، تحتاج إلى إكمال عدة خطوات إعداد.
- سوف تحتاج إلى اردوينو أونو. تأكد من أن لديك لوحة اردوينو أونو والكابلات اللازمة للاتصال.
- تحميل وتثبيت بيئة تطوير متكاملة اردوينو (بيئة التنمية المتكاملة اردوينو) على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. يمكنك العثور على الموقع الرسمي اردوينو وتحميل إيد مجانا من موقعه على الانترنت.
- توصيل اردوينو أونو إلى جهاز الكمبيوتر الخاص بك باستخدام كابل أوسب. تأكد من أن اللوحة متصلة بشكل آمن وصحيح.
- افتح بيئة تطوير متكاملة اردوينو على جهاز الكمبيوتر الخاص بك.
- حدد اللوحة والمنفذ الصحيحين في قائمة الأدوات. في" المجلس "حدد" اردوينو أونو "، وفي" ميناء " حدد منفذ كوم المناسب الذي يتم توصيل منتداك.
بعد الانتهاء من هذه الخطوات ، سيكون اردوينو أونو جاهزا لإنشاء مولد موجة جيبية. يمكنك المتابعة إلى الخطوة التالية-كتابة رمز البرنامج للمولد.
برمجة مولد موجة جيبية
برمجة مولد موجة جيبية على اردوينو أونو يمكن القيام به باستخدام مكتبة خاصة-مكتبة مولد الموجي اردوينو.
أولا ، تحتاج إلى تثبيت هذه المكتبة. للقيام بذلك ، اتبع الخطوات التالية:
- افتح بيئة تطوير متكاملة اردوينو
- انتقل إلى قسم " رسم "- > "ربط المكتبة" - > "إدارة المكتبة"
- في شريط البحث ، والعثور على "مكتبة مولد الموجي اردوينو"
- حدد المكتبة وانقر على زر " تثبيت
بعد تثبيت المكتبة ، يمكنك البدء في كتابة برنامج لتوليد إشارة جيبية. فيما يلي مثال على البرنامج:
# تشمل
// إنشاء كائن مولد
الموجي مولد;
إعداد الفراغ () {
// ضبط الدبوس لإخراج الإشارة
مولد كهربائي.بيغن (9);
}
حلقة الفراغ () {
// ضبط سعة الإشارة
مولد كهربائي.سيتامبليتي(5.0);
// ضبط تردد الإشارة
مولد كهربائي.تردد ثابت (500);
// توليد الإشارة
مولد كهربائي.توليد();
// في انتظار 1 ثانية
تأخير (1000);
}
في هذا المثال ، يتم استخدام الدبوس 9 لإخراج الإشارة. يمكنك تغيير هذا الدبوس حسب احتياجاتك.
يتم تنفيذ التعليمات البرمجية في وظيفة الإعداد مرة واحدة عند تشغيل اردوينو على. في هذا المثال ، يتم استخدامه لتكوين معلمات المولد.
يتم تنفيذ التعليمات البرمجية في وظيفة حلقة عدد لا حصر له من المرات. في هذا المثال ، يتم استخدامه لتوليد إشارة بسعة وتردد محددين.
يمكنك تغيير اتساع وتواتر الإشارة ، وكذلك وقت التأخير بين الإشارات ، حسب احتياجاتك.
بعد كتابة البرنامج ، ويمكن تحميلها على اردوينو أونو وتوصيلها إلى الأجهزة الخارجية لإخراج إشارة جيبية.
وهكذا ، برمجة مولد موجة جيبية على اردوينو أونو هو بسيط جدا باستخدام مكتبة مولد الموجي اردوينو.
توصيل مولد موجة جيبية بالجهاز
هناك عدة خطوات مطلوبة لتوصيل مولد الموجة الجيبية بالجهاز. الخيار الأكثر شيوعا هو استخدام اردوينو أونو كجهاز يتحكم في المولد.
- أولا ، تحتاج إلى توصيل اردوينو أونو إلى جهاز الكمبيوتر الخاص بك باستخدام كابل أوسب. ثم فتح إيد اردوينو ، وهو برنامج لتطوير وتحميل التعليمات البرمجية إلى اردوينو أونو.
- بعد ذلك ، قم بتوصيل مولد موجة جيبية إلى اردوينو أونو. يمكن إجراء الاتصال باستخدام الموصلات أو عن طريق اللحام المباشر للأسلاك. قبل الاتصال ، تأكد من قراءة وثائق مولد موجة جيبية واردوينو أونو لتحديد المنافذ والدبابيس الصحيحة.
- بعد توصيل مولد موجة جيبية إلى اردوينو أونو ، سوف تحتاج إلى كتابة وتحميل التعليمات البرمجية إلى الجهاز. سيحتوي الرمز على تعريف معلمات توليد الإشارة وتعليمات لاردوينو أونو لإرسال الأوامر إلى المولد. أمثلة التعليمات البرمجية متاحة على الإنترنت وفي وثائق اردوينو.
- بعد تحميل التعليمات البرمجية إلى اردوينو أونو ، يمكنك البدء في الاختبار. قم بتشغيل البرنامج على جهاز الكمبيوتر الخاص بك وتحقق من تشغيل مولد الموجة الجيبية. إذا تم توصيل كل شيء وتكوينه بشكل صحيح ، يجب أن يبدأ الجهاز في توليد إشارة جيبية.
يمكن أن يكون توصيل مولد موجة جيبية بجهاز عملية معقدة اعتمادا على طراز المولد والجهاز. من المهم دراسة الوثائق بعناية واتباع التعليمات لتجنب إتلاف المعدات أو الحصول على نتائج غير مرغوب فيها.
اختبار مولد موجة جيبية
بعد إنشاء مولد موجة جيبية باستخدام اردوينو أونو ، فمن الضروري لاختبار عملها. سيصف هذا القسم عملية الاختبار والنتائج.
التحضير للاختبار
قبل بدء الاختبار ، تحتاج إلى التأكد من أن المولد متصل بشكل صحيح إلى اردوينو أونو. يجب أن تكون جميع الاتصالات موثوقة وخالية من التداخل.
اختبار باستخدام بيئة تطوير متكاملة اردوينو
للاختبار ، تحتاج إلى استخدام إيد اردوينو وتحميل برنامج إلى اردوينو أونو من شأنها أن تولد إشارة جيبية.
- فتح اردوينو إيد وربط اردوينو أونو إلى الكمبيوتر باستخدام كابل أوسب.
- تحميل البرنامج إلى اردوينو أونو.
- تأكد من أن إعدادات مولد الموجة الجيبية (التردد ، السعة ، إلخ.) بشكل صحيح في البرنامج.
- انقر على زر تحميل لتحميل البرنامج إلى اردوينو أونو.
- راقب الإشارة الجيبية على الشاشة المتصلة أو راسم الذبذبات.
نتائج الاختبار
بعد تنزيل البرنامج وبدء تشغيل مولد الموجة الجيبية ، من الضروري التحقق من إنشاء الإشارة بشكل صحيح.
- تأكد من أن تردد الإشارة يتوافق مع مجموعة واحدة في البرنامج.
- تحقق من اتساع الإشارة على الذبذبات أو الشاشة المتصلة.
- تحقق من شكل الموجة للتشويه أو التداخل.
إذا كانت جميع نتائج الاختبار تتوافق مع القيم المتوقعة ، فإن مولد الموجة الجيبية يعمل بشكل صحيح.
اختبارات إضافية
بالإضافة إلى الاختبار الأساسي ، يمكن إجراء اختبارات إضافية للتحقق من وظيفة مولد الموجة الجيبية:
- تحقق من تشغيل المولد بترددات مختلفة للتحقق من تعدد استخداماته.
- تحقق من تشغيل المولد بالسعة القصوى والدنيا للتحقق من نطاق تشغيله.
- تحقق من تشغيل المولد للتداخل الدوري على الشاشة المتصلة أو راسم الذبذبات.
ستضمن الاختبارات الإضافية قابلية تشغيل وموثوقية مولد الموجة الجيبية.
سؤال وجواب
ما هو اردوينو أونو?
اردوينو أونو هو منصة مفتوحة لإنشاء مشاريع البرمجيات والأجهزة. إنه متحكم دقيق يعتمد على معالج أتميغا 328 بكسل. يحتوي اردوينو أونو على منافذ تناظرية ورقمية مدمجة يمكن استخدامها لتوصيل المكونات وأجهزة الاستشعار المختلفة.
كيف يمكنني توصيل مولد موجة جيبية لاردوينو أونو?
لإنشاء مولد موجة جيبية باستخدام اردوينو أونو ، تحتاج إلى توصيل الإخراج الرقمي للوحة بمكبر صوت خارجي قادر على العمل مع إشارة تناظرية. سيكون هناك إشارة جيبية في إخراج مكبر للصوت.
كيف أقوم بإعداد مولد موجة جيبية باستخدام اردوينو أونو?
لإعداد مولد موجة جيبية باستخدام اردوينو أونو ، تحتاج إلى كتابة برنامج في لغة اردوينو من شأنها أن تولد إشارة موجة جيبية. يمكن القيام بذلك باستخدام دالة الخطيئة () ، والتي ترجع قيمة الجيب لزاوية معينة. ثم تحتاج إلى إخراج هذه القيمة إلى الإخراج الرقمي للوحة المتصلة بمكبر الصوت. نتيجة لذلك ، ستكون هناك إشارة جيبية عند خرج مكبر الصوت.