VFO/RF发生器用于自制无线电设备，如直接转换和超外差接收器或火腿发射器。带有Si5351和Arduino的10kHz至120MHzVFO/RF发生器。这是一个VFO（可变频率振荡器）项目，用于自制设备，如直接转换和超外差接收器或火腿发射器。也可以用作射频/时钟发生器。特征：工作范围从10kHz到120MHz。调谐步长为1Hz、10Hz、1kHz、5kHz、10kHz和1MHz。中频(IF)偏移（+或-）可调（请参阅下面的注释）。用作自制超外差或直接转换无线电接收器的本地振荡器。用作HAM无线电发射器的VFO。用作简单的射频/时钟发生器，用于校准参考或时钟生成。适用于ArduinoUno、Nano和ProMini。使用常见的128x64I2COLEDSSD1306显示器和Si5351模块。I2C数据传输，只有2根线连接显示器/Si5351和arduino。频率产生的高稳定性和精度。简单但非常高效且免费。展示图片：行动中的VFO：我正在更新VFOSi5351代码，它将具有新功能：最大频率增加到225MHz、频段预设和频段指示、RX/TX功能、发生器功能以及用于测量的条形图。上面的视频显示了正在进行的工作。原理图/接线：指示：在ArduinoIDE上打开scketch，安装所有必需的库。选择首选项（见注释）并编译草图，然后将其加载到ArduinoNano、Uno或ProMini。按照原理图连接Arduino、显示器、Si5351模块、旋转编码器等。启动Arduino。旋转旋转编码器以调高或调低频率。按下编码器按钮可更改频率步进调谐。可用的步长是1Hz、10Hz、1kHz、5kHz、10kHz和1MHz。关于用户首选项的注意事项：-可以更改草图上的以下项目：#defineIF0：输入您的IF频率，例如：455=455kHz，10700=10.7MHz，0=直接转换接收器或射频发生器，“+”将加，“-”将减如果偏移。#defineFREQ_INIT7000000：在启动时输入您的初始频率，例如：7000000=7MHz，10000000=10MHz，840000=840kHz。#defineXT_CAL_F33000:Si5351校准系数，调整到精确到10MHz。增加这个值会降低频率，反之亦然。#definetunestepA0：如果需要，更改编码器按钮的引脚。如果您对此项目有任何想法、意见或问题，请在下方留言。原文链接丨以上内容来源网络，如涉及侵权可联系删除。

本文展示了如何创建一个由时间开关电池供电的太阳能充电电路，用于为ArduinoUno和一些外围设备（传感器、通信模块等）供电。如果要设计远程数据记录仪，电源总是一个问题。大多数时候没有可用的电源插座，这迫使您使用一些电池为电路供电。但最终你的设备会没电了……你不想去那里充电，对吧？因此，提出了一种太阳能充电电路，以利用来自太阳的免费能量为电池充电并为您心爱的Arduino供电。您将面临的另一个问题是Arduino的效率。即使您将其置于睡眠状态，它也会消耗大量电池电量。例如，Arduino串行和USB板使用7805类型的电源调节器，当AtmegaIC处于空闲模式时需要10mA。将这些板置于睡眠状态将减少几mA的总功耗，但它仍然会很高”。如果您使用自己的电源电路绕过低效稳压器，或者使用具有相当高效电源的电路板，例如ArduinoPro，那么睡眠对于降低功率和延长电池寿命非常有益。使用某些锂离子电池时，甚至可以完全移除调节器。但大多数时候，您不想直接在ArduinoUno上使用您糟糕的焊接技能，或者不想购买更节能的设备。如果这是您的情况，本教程适合您。另一个问题是，即使您的Arduino处于睡眠状态，您的传感器可能仍处于活动状态，从而耗尽您的电池电量。因此，在太阳能充电电池中添加了一个定时器电路，它只为Arduino供电几秒钟，然后再次将其关闭以节省电量。它适用于您的微控制器仅用于读取某些传感器、传输或保存数据以及返回休眠几分钟的应用。此处描述的电路仍在测试中，未对所用组件进行彻底分析（模型二极管、晶体管和电阻值）。我打算稍后将此电路变成用于ArduinoUno的电池供电的太阳能充电板，但现在我仍在尝试和出错。因此，请随时发表评论并关注此项目，并自担风险使用它！第1步：材料您将需要以下组件来构建此太阳能供电电路：ArduinoUno小面包板5V升压器锂电池充电器（TP4056）6V太阳能电池18560锂电池电池座1N4004二极管(x2)555集成电路2N3904三极管（x2）1兆欧电阻(x2)100kohm电阻器(x3)10kohm电阻(x1)100uF电解电容器(x2)10nF陶瓷电容器(x1)5V单刀双掷继电器跳线USB电缆第2步：组装太阳能电池充电器首先，您必须组装太阳能电池充电器电路。这使用来自一些太阳能电池的能量为电池充电，并将其电压提高到ArduinoUno使用的5V。太阳能电池连接到锂电池充电器（TP4056）的输入端，其输出连接到18560锂电池。5V升压器也连接到电池，用于将3.7Vdc转换为5Vdc。您可以检查图片中组件之间的连接。一些引脚焊接到两个模块（TP4056和升压器）的底部，以便更容易地连接到面包板。如果你不使用面包板，你可以用电线连接组件并焊接它们。此时，您可能已经为ArduinoUno供电，将其连接到booster的USB连接器，您的Arduino将一直工作到电池耗尽。当阳光充足时，电池会自动开始充电。请注意，TP4056输入被限制在4.5和5.5V之间。在这个电路中，太阳能电池板和电池充电器之间没有电压限制器。可能会使用齐纳二极管来限制电压并保护您的电路。根据您的功耗，您的电池会快速放电。如果是这种情况，请执行下一步。第3步：定时器电路有很多项目涉及Arduinos和一堆传感器。在大多数情况下，Arduino会定期读取传感器并在内部存储读数或使用Wi-Fi、蓝牙、以太网等传输它们的值......之后，它通常进入空闲状态，直到到达下一个采样时间.在这段空闲时间里，您可能会让Arduino进入睡眠状态，但这不会节省很多电量。尽管微处理器降低了其功耗，但稳压器和其他外围设备（例如您的传感器和通信模块）仍在工作，消耗了大部分电力。此处提出的替代方案是使用外部定时器电路，该电路周期性地打开/关闭电源。当它打开时，Arduino将执行其设置、读取传感器并保存或传输数据。所有这一切都在几秒钟内完成。之后，电路将切断电源几分钟，然后重新启动该过程。在关闭状态期间，定时器电路仅消耗几毫安。非稳态模式下的555定时器电路旨在控制Arduino及其外围设备何时开启/关闭。在非稳态电路中，输出电压在Vcc(+5V)（高态）和GND(0V)（低态）之间连续交替。该输出用于驱动继电器，该继电器将定期切断Arduino的电源。通过选择R1、R2和C1的值，可以确定周期（ON/OFF周期重复所需的时间长度）和占空比（输出打开的时间百分比）。增加C1将增加周期。增加R1会增加高电平时间(T1)，但不会影响低电平时间(T0)。增加R2将增加高电平时间(T1)，增加低电平时间(T0)并降低占空比。这种电路的最小占空比为50%。这意味着，在最好的情况下，非稳态只会在一半的时间内切断电路电源，这还不够。因此决定在定时器的输出端添加一个简单的逻辑反相器（TQ1和R4）。这样，将选择R1、R2和C1的值，使占空比约为90%（在逻辑反相器之前）。逆变器后，只有10%的时间输出为ON。该反向输出用于驱动另一个晶体管(TQ2)，该晶体管用于驱动5V继电器(K1)，最终切断Arduino及其外围设备的电源。在第一次模拟中使用了任意值的电阻器和电容器，以验证电路的功耗。在关断状态期间，电路指示仅消耗0.8mA。当电路开启（短时间）时，它消耗大约40mA，这会添加到Arduino（和其他外围设备）消耗的电流中。很难测量实际值，但ArduinoUno通常消耗大约52mA。考虑到这些值（关闭5分钟和开启27秒），具有睡眠模式的Arduino将消耗大约36mAh。如果使用定时开关电路，耗电量只有8毫安左右。功耗降低77%对我来说似乎很好。您还必须考虑其余电子设备（传感器和通信模块）以及升压器和电池充电器消耗的电流，以获得精确的电流值……第4步：组装定时器电路根据原理图组装定时器电路。以下值可用于电阻器和电容器以实现5分钟关闭/27秒开启时间：R1=2兆欧R2=200千欧R4=10欧姆R5=10千欧姆C1=200uFC2=10nF值得注意的是，我使用了SPDT继电器的常开(NO)输出。我意识到有些继电器只有常闭输出，虽然它们具有相同的封装，并且所有指示都相同。另请注意，在图片中我使用了不同的值，因为我不想等待5分钟才能看到我的电路工作。图为安装在面包板上的电路。我有一个输入（+5V/GND来自升压器）和一个输出（+5V/GND到Arduino）。为时间电路供电，将Arduino连接到它，看看它是否工作。您会不时听到继电器被启动的声音。第5步：完成电路和测试定时器电路工作后，将其输出连接到Arduino5V和GND引脚。它看起来像图片中的那个。Arduino将每5分钟通电一次并保持27秒。您可以更改这些值，为之前描述的电阻器和电容器选择不同的值。设计一个漂亮的外壳来保护你的电路，把它放在阳光下，看看它是否有效！第6步：功耗和运行时间我想对功耗和运行时间做一些考虑。考虑5分钟OFF和27秒ON，电路+Arduino的功耗如下：不带开关电路（使用睡眠模式）：平均电流(Iavg)=(Ton*Ion+Toff*Ioff)/(Ton+Toff)吨（Arduino处于活动状态）=27秒离子=51.7mAToff（arduino关闭）=5分钟=300秒Ioff=34.9毫安Iavg=36.3毫安工作电压(Vo)=5V平均功率(Pavg)=Vo*Iavg=5*36.3=181mW锂离子电池容量=3000mAh电池电压=3.7V功率=3.7*3000=11100毫瓦时电池寿命=11100/181=61小时=2.5天带定时开关电路：平均电流(Iavg)=(Ton*Ion+Toff*Ioff)/(Ton+Toff)吨（arduino处于活动状态）=27s离子=92mAToff（arduino关闭）=5分钟=300秒Ioff=0.8毫安Iavg=8.2毫安工作电压(Vo)=5V平均功率(Pavg)=Vo*Iavg=5*8.2=41mW锂离子电池容量=3000mAh电池电压=3.7V功率=3.7*3000=11100毫瓦时电池寿命=11100/41=270小时=11天此处未考虑TP4056和升压器的功率损耗，这两种情况肯定会缩短电池寿命。这里要注意的重要一点是，该定时器电路还将节省一些降低传感器功率的能量，而睡眠模式将继续降低微处理器的消耗。如果您对此项目有任何想法、意见或问题，请在下方留言。

介绍QUAD405是一款设计独特的放大器，但受到当时可用部件的高度限制。凭借当今运算放大器、mosfets和电源方面的技术和创新，设计可以被推到听起来很棒，我的意思是真的很棒。通常我不会写这么多，因为我是一名工程师:-D。另一方面，我也很欣赏有据可查的项目。所以，这是我努力用简单的语言和一些基本算法来解释放大器拓扑、操作和一些薄膜声波决定的努力。正如我已经提到的，我对最初的QUAD405原理图进行了大量修改。结果是一个非常具有启发性的放大器，具有非常低的失真。声音是分析性的，对有些人来说太分析性了。它不知何故缺少协同作用，在低收听水平下不知何故平淡乏味。否则，在高水平上，放大器是非常动态的。不幸的是，这与最初的QUAD405甚至最近发布的QUAD606/707/909相同。比我倒在发烧友势力的阴暗面，开始换运算放大器。有些声音比其他声音好，每个都有自己的声音指纹，但它们并没有太大帮助。然后我决定走得更远，完全改变设计，采取发烧友的方法。不要把失真作为首要规则，而是让它听起来很棒。事实上，有很多放大器可以测量1%的THD并且听起来非常好。这并不意味着我的决定不基于模拟和测量，而是意味着我会比我的示波器更相信我的耳朵。:-D声音是最重要的。无论在任何级别，它都必须听起来非常好。一定没有听力疲劳。声音必须生动、饱满、大量的泛音和长时间的衰减。从上到下的分辨率和清晰度。即使在大型乐队管弦乐队中，每种乐器都必须听起来自然、清晰且易于在空间中定位。这是我最初的技术要求：-运行稳定。放大器在任何操作条件下都必须稳定。在任何频率下均无振荡。-100W8ohmat1kHz。只要他的“无法驱动”的扬声器在移动，这对于发烧友来说就足够了。-频率响应截止10Hz-100kHz。这也将允许一个不错的压摆率。-0.01%以下的IMD互调失真-THD总谐波失真低于0.01%@1W&全功率-设计必须是负担得起的，具有相对容易找到的组件和等效THT或SMD。-具有成本效益且易于构建。高端音频必须负担得起。-开源。QUAD405是一个伟大的设计，它激发了像我这样的人去学习和想要更多。让我们保持这种方式并提供更多，原理图、仿真、源pcb文件和材料清单。-通过使用LTspice模拟设计，并通过广泛的台架测量和测试进行最终接触-最终的设计决定始终是我的白金耳朵。;-)这意味着Q17是通过比较不同的拓扑结构设计的，最终决定是通过聆听而不是通过测量来做出的。Q17确实是耳朵设计的。:-D以下是入耳式要求：-没有嘶嘶声没有嗡嗡声。不良的整流和过滤可能会导致不需要的噪声。-微动态。是的，这是最难的事情。我的脚在任何级别都必须跟上节奏。我不想要扁平、压缩和死气沉沉的声音。这通常与负面反馈合作-NFB。在我看来，这是部分正确的，并且在很大程度上取决于您如何使用NFB和其他东西。质量好的电源滤波电容器也可能有所帮助。-宏观动态线性。放大器必须能够在瞬间从低电平变为高功率，并保持高功率电平而不会失真和压缩。它必须给人无限力量的感觉。这主要与电源有关。如果放大器有能力提供，电源也必须应付。-解析度。我喜欢提供解析力和全身乐器的放大器，而不会丢失谐波和衰减。精心设计的SEDHT（单端直接加热三极管）能够做到这一点，我也希望我的放大器也能做到这一点。我知道是另一个困难。:-)互调失真在这里有话要说。低IMD总是导致最高分辨率，但有时会丢失音乐性。功能说明今天，OPA1641可能是市场上最好的运算放大器之一。事实上，它是如此之好，以至于分立电路几乎不会接近。OPA1641是一种JFET输入操作，除了技术规格外，听起来非常好，而且也具有成本效益。我们没有驱动低阻抗输出，也不存在热问题。不喜欢JFET声音的可以试试LME49990。这听起来也很棒。原始Quad405具有反相信号，这意味着输入信号将在输出端反相。有些人听不到相位差，因此这无关紧要。但恕我直言，相位准确非常重要，因此Q17不反相并将保留信号的原始相位。与QUAD405一样，Q17也分为两个独立的部分。我们称之为第一节和第二节。第一节是用运算放大器制作的。输入阻抗由R16=22K给出。这是高阻抗和热电阻噪声之间的良好折衷。您想要更高的输入阻抗吗？您可以高达47K。在这里使用一个好的金属箔电阻器应该就足够了。R17和R18是操作负反应的一部分，将增益设置为(R17+R18)/R17=7,6。许多运算放大器在低增益时不稳定，稳定极限通常在增益高于5时。7,6将提供良好的灵敏度，我们处于安全的一面，远离任何振荡。通过R30、R25和C3输入操作将具有充当直流伺服的第二个角色。C3可能是双极的，但是普通的极化电解液可以正常工作。使用低压电解6,3V-10Vdc。R1C1形成截止频率为125kHz的低通滤波器。一起这个RC滤波器是操作的主要负载，也会限制整个放大器的全带宽。C1必须是银云母或聚苯乙烯。操作由两个“合理的低噪音”调节器提供。操作时每个原始电流不会超过10mA，但他的声音性能高度依赖于这些稳压器的质量，所以我投入了一些时间和部件来获得声音与价格折衷的最佳拓扑。下面是它的工作原理：有一个18V齐纳二极管、D2和D3，它们提供大约4mA的恒定电流。Q2、D1、R19和R2（分别为Q3、D4、R20和R21，对于负轨）形成一个简单的电流源。D1和D4是Vf=2V的红色LED。众所周知，LED是可靠的低噪声电压基准。通过齐纳二极管的电流将为(LedVf-Q7Vbe)/R19=(2-0,6)/330=4,2mA。该参考电压由两个mosfetQ1和Q4分别用于向OPA1641提供电流。IRF610/IRF9610在这里有点矫枉过正，但很容易获得且足够便宜。这些会变热，但不要注意散热器。这是我的第一个观察结果。MOSFET稳压器听起来比双极更好。不要测量得更好，听起来更好。第二部分以Q7和Q8形成的共源共栅开始。该级提供高增益、高输出阻抗和高开环带宽，可能是防止其振荡的挑战。出于这个原因，R5在那里。这将以一些失真为代价降低增益并增加稳定性。可以使用一些便宜的晶体管BC8xx代替Q7，因为maxVce>45V是唯一的限制。从声音的角度来看，一些共源共栅可能会扼杀“音乐的灵魂”，换句话说，提供不那么生动的声音。如果您使用mosfet作为顶级有源设备，情况会好得多。这将保持任何级别的动态。Cascode-Q7&Q8-级具有高输出阻抗，因此由大约由Q10和R3制成的恒流源供电。4,5mA。Q10可以是任何低成本、高betapnpbjt。是的，任何pnp，没有限制。CCS电流通过Q9&Q11通过R24&R25镜像到Q12。事实上，Q17的核心是围绕这个CCS+电流镜。可以用高betapnp晶体管或p沟道mosfet制成的电流镜。我两个都试了。BJT镜面非常精确，并提供丰富的声音。对于mosfet，我使用了BS250P，在这种情况下，声音是具有更好中频的北斗七星。微动力学似乎也更高。经过大量的聆听课程和一些磨合后，我可以自信地说我会继续使用mosfetmirror。您可以使用单个1W电阻器代替R24&R25。这被分成两部分以分配耗散的功率。接下来是A级阶段。在最初的Quad405中，使用达林顿三元组来增加输入阻抗。在这里，单个mosfet会做得更好，但代价是一些输入电容。与双极的相比，Mosfet确实会产生更多的偶次谐波。由于我更关心谐波含量而不是THD，这是我对mosfet的偏好。P通道MOSQ5是A类有源器件，根据我的观察，P通道FQP3P20(IRF9610)比N通道FQP3N30(IRF610)的线性度略高。无论如何，在当前时间-2021年-我们没有太多选择。Toshiba的横向mosfet（2SJ76、2SJ77、2SJ78、2SJ79分别为2SK213、2SK214、2SK215、2SK216）早已过时。如果您可以找到它们，请使用它们。如果这样做，可能需要一些电容器补偿，以防止它们发生任何振荡。Q5由Q12和Q6形成的60mACCS供电。Q12Vbe是该CCS中的主要参考，也可用作末级的热补偿。同样，Q12没有限制。可以是任何高beta、低电压、npnbjt。CCS电流可通过Q12Vbe/R13计算得出，约为60mA。这将推动A类中的Q5操作并提供足够的果汁来驱动最后的自卸车阶段。Q5和Q6将耗散3W，必须安装在散热器上。Q12也必须安装在散热器上，因为它将用于补偿最后阶段的热失控。将R13更改为2ohm，此处可以使用锗AC181作为更好的温度补偿。我必须提到这个模组不会将“锗声音”带入这个放大器。对不起，锗爱好者！R9是作为基本止动件并避免任何可能的振荡。R7和R8也是门限位器。选择最后一对Q15和Q16。我是Semelab-Semefab-Exicon-Magnatec制造的横向mosfets的忠实粉丝，无论背后是什么公司。这家苏格兰公司是最后一批制造非常好的高功率横向mosfets的公司之一。我很自豪地在许多Quasar放大器中使用它们，它们听起来很特别。Q17的主要目标是负担得起，而这些侧线和许多其他好东西一样，并不便宜。它们非常坚固，允许高水平的“折磨”，有时使事情变得容易，但是……有一个“但是”。它们具有小的跨导。您需要使用双芯片并并联几个芯片以获得一些不错的跨导，因为发烧友扬声器使用复杂的分频器，它们喜欢在最意想不到的频率下产生大量电流。Fairchild，现在是ON-Semiconductor，是一家伟大的公司，他们的遗产之一是FQA46N15和FQA36P15。如果您认为这些是P/N对，那您就错了。现实世界中没有这种P/N完美匹配，但我们可以选择最封闭的。它们的销售名称为：“飞兆半导体专有的平面条纹和DMOS技术。”，并附上一句，这些可能也适用于“音频放大器”。FQA46N15的常规跨导为36西门子，而Exicon双芯片ECW20N20的最大跨导为4西门子。这相当于9个双模横向。是的，非常令人印象深刻！FQA36P15的常规跨导为19.5西门子，而Exicon双芯片ECW20P20的最大跨导为4西门子。这相当于4个双侧模。在Mouser的“阴暗面”中生活着一些野兽，它们可能会让这些Fairchild置身于尘土之中。这些由IXYS制造，一对可能是IXFK220N20X3和IXT​​K120P20T。它们具有120多个西门子跨导，能够将您的放大器转变为真正的焊机。一点也不开玩笑。如果您的扬声器以前从未被移动过，请使用一对这样的扬声器来震撼您的世界、您的墙壁、您的邻居……通过R11和R12将这些设备偏置为接近A类操作。FQA46N15和FQA36P15Vgs-阈值电压介于3V和4V之间。我发现P通道FQA36P15会在3V左右打开，而FQA46N15则需要100mV-300mV。（要使两者在同一水平上运行，R11可能会增加到51欧姆或更多。）显然Q15和Q16必须安装在一个大的散热器上。R31C17是众所周知的Zobel滤波器。C17质量很重要。在这里使用好的丙烯，或聚苯乙烯。我更喜欢聚苯乙烯MulticapRTX系列。如果您不想投资太多，请选择Arcotronix。R26,R27.R28,C10,L1构成电流倾倒电桥。R27&R6是第2节负反馈的一部分。这将整个放大器增益设置为[(R17+R18)/R17]x[{R27+R6)/R6]=45,6，足以让放大器在0.7V输入下达到100W/8ohm。Q13和Q14是电容器倍增器，用于减少电源纹波。（如果您使用同步整流，则不需要这些-见下文。）在通电期间，Q13和Q14上的栅源电压很容易超过10V并可能损坏这些mosfet，因此D5和D6用于保护。您可能注意到有R4、R7、R8、R9、R14、R15作为门或基塞。我总是更喜欢门限位器而不是用电容器进行补偿。R32将信号地平面与电源地平面分开。对这一项没有特殊要求。印刷电路板设计一个好的放大器需要一个特殊的电源。如果我们在这方面也不擅长，那么所有的设计工作都将付之东流。二极管远不是一个完美的设备。没有更好的设备，只有更好的解决方案。同步或主动整流在专业电器中已有很长时间了。第一个同步整流器（机械整流器）已在1950年代用于高功率和高电压应用。他在消费者中的有限使用是由于涉及的复杂性和非常高的成本。近几年，由于绿色电力需求和电动汽车的需求，消费市场出现了几款专用芯片。使用同步整流的优势是巨大的。同步整流器是一种采用现代mosfet晶体管的无二极管桥，它用一个毫欧RdsonMOSFET代替全波桥式整流器中的四个二极管，以大幅降低功耗、发热、电压损失和二极管开/关切换噪音。不涉及PN结，只有一个低毫欧导电通道插入电源路径。与任何可用的结型整流器解决方案相比，这允许大电流能力、更好的电源管理、更少的功率损耗、更少的动态阻抗变化与负载电流以及更好的电路性能。虽然普通二极管在1A时具有至少600mV的压降，但在相同的1A时，低RdsonMOSFET的压降仅为3mV或更低。这比PN二极管好200倍，比肖特基二极管至少好100倍。但这如何翻译成音频？最明显的区别是噪声，因为同步整流器具有较小的纹波和开/关噪声。每个桥接mosfet就像一个软开/关开关。整个中到顶级频谱更干净。声音柔和，钹充满和声。另一个效果是更好的动态。由于整流器没有功率损耗，或通过二极管pn结调制，单个限流器是变压器固有电阻，声音更加生动。我们使用EvotronixSRL制造的两个Saligny标准同步整流器。它们均在36Vac下运行，来自300VAR-Core变压器。C1、C2、C3、C4=10000uF/63V为主电容滤波器。有一个由R3C5和R4C6形成的缓冲器。这仅在使用普通二极管桥式整流器时才需要，在我们使用Saligny整流器的情况下，您可以跳过这些部分。R2D3和R1D4是轨电源指示灯。单个电源可用于两个Q17模块，或者在双单声道方法的情况下使用两个。本方案所使用的一些代码如果您对此项目有任何想法、意见或问题，请在下方留言。

有时候你可能会觉得在黑胶唱片上听音乐很棒。它是物理的和触觉的。你听整张专辑而不是随机曲目。当它结束时你会注意到并有意识地选择其他东西。您可以构建一个集合并浏览它，而不必精确地搜索您想要的内容。它也既昂贵又笨重，尤其是当您考虑到您花在黑胶唱片上的任何钱很可能是您已经通过订阅的流媒体服务访问的音乐的副本时。该项目试图复制黑胶唱片的触感和收藏构建方面，同时依靠Spotify来实际传递音乐。将物理对象放在连接到RaspberryPi（两者都可以隐藏）的NFC读取器上，将开始播放与该标签关联的专辑。我将引导您完成所有步骤-从设置RaspberryPi到编码NFC标签。这是我的第一个RaspberryPi项目和我的第一个Python代码，所以我在开发这个项目时自学了这两个项目。因此，这些说明假设以前的知识几乎为零，并与您进行每一步。如果您熟悉如何设置RaspberryPi或已经设置了一个，那么您可以跳过相当多的早期步骤。第1步：安装Node.js和NPM通过SSH（终端/Putty）或VNC连接到您的RaspberryPi命令行。我们现在要安装我们需要的依赖项。第一项工作是通过键入以下两个命令再次检查您的软件是否是最新的。它们可能需要一段时间才能下载和安装。接下来你要下载并安装node.js和NPM（不要太担心它们是什么，它们对我们的下一个任务很有帮助和必要），输入以下内容：第2步：安装SONOSHTTPAPI我们项目后端的基础是jishi创建的node-sonos-http-api包。让我们首先检查我们是否安装了“git”：然后使用在RaspberryPi上的命令行中输入以下命令下载代码：我们将使用以下命令安装它然后我们可以使用以下命令运行它：一旦完成，我们应该测试它是否有效。首先，在我们的RaspberryPi上打开互联网浏览器并导航到http://localhost:5005/。一个漂亮的界面应该打开，带有Sonos标志和一些关于API如何工作的文档。接下来，让我们通过在同一网络上的另一台PC或Mac上使用浏览器并导航到http://[theIPaddressofyourPi]:5005/并查看我们是否得到相同的结果来检查这是否在更广泛的网络上工作。我们应该。现在我们实际上会让系统做一些事情。使用浏览器并导航至：您应该将上述IP地址替换为RaspberryPi的地址，并将“餐厅”替换为Sonos区域的名称之一。它应该播放或暂停（取决于音乐是否已经在播放）该房间中的音乐。显然，Sonos队列中需要有一些东西才能工作。展望未来，我将在本教程中使用上述IP地址和餐厅作为示例。显然，您应该每次都用您的IP地址和区域名称替换它们。第3步：使SonosHTTPAPI持续运行很高兴我们运行了SonosHTTPAPI，但是如果它崩溃了怎么办？或者您断电或需要重新启动RaspberryPi？您可以通过关闭终端窗口并重试我们刚刚尝试的操作来查看效果。它不会工作，因为HTTPAPI已与终端窗口一起停止。我们实际上希望它不断运行，并且每次从启动开始就这样做。我们用一种叫做PM2的很酷的东西来做到这一点。在新的终端窗口中，按如下方式安装并运行它：现在让我们让它运行我们的SonosHTTPAPI：最后一个命令生成的东西看起来有点像：复制您的Pi生成的内容（不是上面的确切文本-您的可能有所不同）并将其输入到命令行中。这会指示系统每次启动时运行PM2。最后输入：这节省了一切。现在通过使用命令重新启动RaspberryPi来测试这是否有效希望一旦Pi重新启动，它也会启动PM2，进而启动SonosHTTPAPI。您可以通过使用同一网络上的浏览器导航到我们之前使用的地址来检查这一点，并查看Sonos徽标和说明：第4步：播放一些Spotify让我们检查该服务是否可以访问Spotify。打开浏览器并导航到以下地址（显然替换为您的IP地址和房间名称）：第5步：查找SpotifyURI奇怪，我知道，但不是每个人都喜欢约翰格兰特。也许你想听点别的？您可以从桌面、Web或移动应用程序获取Spotify链接，但桌面是迄今为止最简单的，因为它以您想要的格式提供URI，所以从它开始。在Spotify桌面应用程序中，导航到您想要收听的专辑（也许是Beyonce的Lemonade？）单击心形按钮旁边的三个小点。转到共享菜单，然后选择复制SpotifyURI这将复制类似到您的剪贴板，这是Beyonce的Lemondade专辑的SpotifyURI。再次启动浏览器并导航到以下地址（显然替换了IP地址和房间并粘贴到您刚刚复制的URI中）：你应该听到你选择的演奏。如果您更喜欢使用网络应用程序，那么它会给您一个网络链接（如下所示）：您需要将其转换为上面的spotify:album:code格式才能工作。第6步：关于SpotifyURI的说明SpotifyURI及其与node-sonos-http-api的交互方式在大多数情况下都是直观的。您可以直接链接到专辑、曲目和播放列表。一个专辑URI是这样的：一个轨道URI是这样的：播放列表的工作方式略有不同。当您从Spotify复制URI时，它将类似于：但是，要真正让它在API上工作，您需要将spotify:user:添加到上述开头。这甚至适用于公共播放列表，是的，这意味着您说Spotify两次。非常清楚，user不需要是特定用户的名称，只需文本user。因此，使上述播放列表正常工作的正确URI是：第7步：设置RaspberryPi以发送HTTP请求我们不想将HTTP请求手动输入到Web浏览器中，而是希望将其自动化，以便RaspberryPi在出现某些刺激（NFC阅读器被触发）时自行执行此操作。我们将使用一个名为requests的库来允许我们的RaspberryPi执行此操作。让我们检查它是否已安装。打开Pi上的终端并输入以下内容：它很可能会回来并说它已经安装了，在这种情况下很好。如果没有，它会安装它。第8步：使用Spotify数据生成NFCC标签现在我们想将Spotify专辑URI写入NFC标签。您将使用这些标签中的每一个来告诉RaspberryPi播放特定专辑。您可以使用Android手机写入NFC标签，但我发现通过mac或PC这样做最容易，因为这样您就可以最容易地从Spotify桌面应用程序获取SpotifyURI。将USBNFC读卡器插入PC或Mac。我正在使用AmericanCardSystems的ACR122U。将NFC工具下载到您的PC或Mac。安装并打开它。有时连接到读取器可能会有点慢，并且可能会说它根本找不到读取器。转到NFC工具中的“其他”选项卡，并经常单击“已连接的NFC阅读器”按钮。您可能需要多次拔掉和重新插入阅读器才能找到它。最终，它会让您选择从列表中选择您的阅读器并说它已连接。转到“信息”选项卡，该选项卡除了“等待NFC标签”外不会显示任何内容。拿一个空白的NFC标签。把它放在阅读器上并留在那里。NFC工具将显示有关标签的信息。转到“写入”选项卡，然后单击“添加记录”>“文本”。（注意不要选择URL或URI-我知道这很诱人，因为您正在复制URI，但您想要文本）使用我们之前使用的方法从Spotify获取URI。如果您想要一个简单的示例，那么以下是我们之前的JohnGrant专辑。单击“确定”，然后单击“写入”（不要忘记这最后一步-在您单击它之前它实际上不会写入它）。它会告诉您它已成功写入标签。从阅读器上取下标签第9步：在RaspberryPi上设置NFC阅读器将NFC阅读器插入RaspberryPi上的USB端口之一。我们将使用nfcpyPython库与NFC阅读器进行通信。通过在Pi命令行上键入以下内容来安装它：然后我们可以通过输入以下内容来检查这个库是否能够看到我们的NFC阅读器：如果它有效，那么您将看到以下内容：但是，您很有可能会收到一条错误消息，指出已找到阅读器，但您的用户(pi)无权访问它。如果您确实收到此错误消息，那么它还将解释如何解决该问题，即通过键入两个类似于以下命令的命令：复制并执行它给你的两个命令（不完全是上面的命令，因为你的可能不同），然后从USB端口拔下并重新插入你的NFC阅读器。再次尝试检查命令：这次它应该说它找到了没有错误消息。第10步：安装vinylemulatorpython脚本我们现在已经准备好了所有的构建块：我们的树莓派能够监听NFC输入当给定SpotifyURI时，我们的RaspberryPi能够告诉Sonos播放Spotify播放列表我们有一个NFC标签，上面存储有SpotifyURI现在我们需要将所有这些构建块变成有用的东西。这是通过我编写的一个简短的python脚本完成的（在以前的NFC/Spotify/Sonos项目中有很多帮助），它被称为vinylemulator。要将其安装到我们的RaspberryPi上，我们需要使用以下命令从github克隆它：第11步：自定义乙烯基模拟器打开RaspberryPi文件管理器并导航到home>pi>vinylemulator打开文件usersettings.py此文件中的其中一行将显示为：将“餐厅”更改为您想要控制的任何Sonos房间名称。该文件中还有一个设置，允许您自定义sonos-http-api的IP地址。您应该可以将其保留为“localhost”不变，这意味着它将使用它正在运行的RaspberryPi。保存文件并关闭它。第12步：测试乙烯基模拟器转到您的RaspberryPi命令提示符。输入以下命令：如果一切顺利，这将加载脚本并告诉读者已准备就绪。阅读器上的灯应该变绿。将NFC标签放在读卡器上，读卡器会发出哔哔声。终端将显示它从NFC标签读取的内容并显示它发送的HTTP请求地址。您选择的专辑应通过您的Sonos扬声器播放。此脚本将一直运行，直到您关闭终端窗口。您可以点击不同的专辑NFC标签，它会切换到该专辑。第13步：让vinylemulator在启动时持续运行就像sonos-http-api一样，我们希望vinylemulator一直运行，而不是只在我们调用它时运行。我们可以使用pm2再次执行此操作。首先通过关闭终端窗口来关闭您正在运行的所有乙烯基模拟器实例。然后打开一个新的终端窗口并输入以下两个命令：让我们通过重新启动RaspberryPi来检查这是否有效。（您可以输入sudoreboot或使用鼠标从Raspberry菜单执行此操作。等待Pi再次启动并通过点击阅读器上的NFC标签查看它是否正常工作。你应该得到音乐。第14步：祝贺自己现在一切正常。您可以将RaspberryPi移动到您打算放置它的任何位置。无论何时插入，它都会重新启动并按照您设置的方式运行。你的下一个任务是有趣的：让一切变得美丽。本项目用到的一些代码如果您对此项目有任何想法、意见或问题，请在下方留言。

本方案是一个基于Arduino的袖珍科学实验室什么是袖珍科学实验室？POCKET小号cience实验室也称为PSLab是一个小的USB/锂离子电池供电的开源硬件扩展板。该设备可以直接连接到Android手机或计算机以与GUI应用程序一起使用。桌面应用程序安卓应用这个小板子遵循ArduinoMega外形并与ArduinoMega外壳兼容；如果你有。但是，这不是Arduino克隆或类似Arduino的板。PSLab可以做的更多！PSLab可以测量电压和电流。它可以产生正弦波和方波。它还可以像示波器一样可视化波形。PSLab支持I2C、SPI和UART通信协议。这意味着所有与这些协议兼容的传感器都可以与PSLab集成。查看功能部分以了解有关PSLab可以做什么的更多信息。使用此嵌入式链接查找所有生产文件和资源。特征PocketScienceLab提供多种功能，如下所列。3通道高达2MSPS的示波器。具有触发支持的软件可选放大/增益具有可编程增益的12位电压表。输入范围为+/-10mV至+/-16V3x12位可编程电压源+/-3.3V、+/-5V、0-3V12位可编程电流源。0-3.3毫安4通道、4MHz逻辑分析仪2x正弦/三角波发生器。5Hz至5KHz4xPWM发生器。15纳秒分辨率。高达8MHz电容测量。pF至uF范围电阻和频率测量用于外部传感器（加速度计、陀螺仪、湿度和温度传感器等）的I2C、SPI和UART数据总线SDCard数据记录双电源，内置电池充电器ESP01WiFi和HC06蓝牙支持USB-C连接背景学习科学很有趣；只要您拥有可以使用的所有工具和资源。世界各地的大多数学生都无法直接（私人）使用电子测量仪器和传感器。大多数时候，他们可以在分时使用它们。像示波器这样的仪器自己买也不便宜。每个单独的工具只能完成有限的任务。如果我们的设备以实惠的价格配备科学实验室中的所有测量仪器会怎样？这就是我们开发PSLab并不断使用越来越酷的东西升级设计的动力。PSLab支持的功能足以完成学校课程中的大部分实验。我们称这些功能为“工具”。示波器是一种仪器。逻辑分析仪也是如此。PSLab中的一些仪器非常先进且功能丰富，即使在本科学习中也非常有用。PSLab还试图弥补实验和开发之间的差距。用户不需要像使用Arduino那样了解如何对传感器进行编程和接口。PSLabGUI应用程序具有许多预先构建的传感器配置，允许用户插入传感器并立即使用它，而无需学习如何编程。以下是一些从PSLabAndroid应用程序中捕获的仪器图片。示波器逻辑分析仪万用表波形发生器传感器接口本方案所用到的一些代码如果您对此项目有任何想法、意见或问题，请在下方留言。

我们每天都需要定好闹钟提醒自己起床，问题是每个人都在不同的时间以不同的方式这样做。大多数人使用声音来唤醒，许多人讨厌它。但是你知道吗：根据世界卫生组织的说法，世界上有5%的人口有某种听力障碍？（他们不能很好地听到声音）此外，声音不仅会留在您的房间内，还会穿过墙壁。（它可以无意中唤醒其他人）因此，我们可以用光代替声音……介绍“灯泡报警”。这是一种警报，以灯的形式出现，它会像日出一样逐渐打开灯光以唤醒您。您只需要配置4件事。在菜单上找到设置，然后：选择它应该完全打开的小时和分钟。（使用旋转编码器导航和配置）然后，它应该在多少分钟前开始点亮。最后，它会在几分钟后以全功率开启。这个项目将为你介绍一个LAMP-ALARM是如何制成的~补给品电子产品：1xArduinoNano1个TIP35C晶体管1x0.96''OLED显示屏1x旋转编码器+开关1xRTC时间模块1xMCP472512位DAC转换器1x穿孔板15x15cm2x2针螺丝蓝色PCB端子80x直针式接头10x90°排针4[米]2芯线1x12v-2A电源1x普通灯泡螺丝插座1x12v灯泡力学：木块螺丝金属支架（扁平和普通L型）U型钉白胶黑漆画笔工具：烙铁+锡钻头螺丝刀锯统治者钢丝钳砂纸万用表第1步：电子原理图电路非常简单。它没有太多组件，每个组件都有一个非常重要的功能：ArduinoNano：是大脑在指挥一切。OLED显示屏：此显示屏显示有关时间和闹钟的所有信息。RTC时间模块：有了这个，我们可以知道现在几点了，而不必担心Arduino的电源。旋转编码器：它可以帮助您配置警报并浏览菜单。DAC模块：它将PWM信号的分辨率从8位增加到12位。晶体管：它是我们在5V和12V之间的桥梁。多亏了它，我们才能控制LED灯泡。螺丝安装：它们使连接和断开电线变得容易。如果您注意到，所有连接都分布在Perfboard上，无需额外的电缆。没有交叉。第2步：Arduino代码因此，我们想要制作一盏逐渐亮起（如日出）并等待完全亮起一段时间然后必须关闭的灯。我们还必须能够就地配置警报。所以我们需要开始编程。首先，我们需要一些库：#include#include#include#include#include#include然后我们需要为0到4095之间的范围定义一些变量，其中晶体管用作可变电阻器：longminRes=400;longmaxRes=700;现在我们有了RTC变量：//*RTCVariablesRTC_DS3231rtc;inta_hora=5;inta_minuto=00;intminutos_antes=5;intminutos_despues=5;现在有一些变量来编程警报：//*AlarmVariablesinti_hora;inti_minuto;intf_hora;intf_minuto;intstart_alarm=0;longc;intsegundo_anterior;intrise=0;longsegundos_rise=minutos_antes*60;请记住，我们想就地配置警报。这意味着我们不需要将arduino插入我们的PC并上传程序。我们可以通过菜单来实现。在第一页上，我们将显示时间，在第二页上，我们可以开始使用旋转编码器更改警报参数。//*MenuVariablesintpagPrincipales=2;intposPaginas=5;intmaxPos=pagPrincipales*posPaginas;intpag1=0;intsubMenuPag2=0;现在我们有一些DAC的变量：//*DACVariablesAdafruit_MCP4725dac;对于旋转编码器：//*RotaryEncoderVariablesintxPos=0;volatileintpinA=4;intpinB=3;intswitchPin=2;intswitchState=HIGH;volatileintpinAstateCurrent=LOW;volatileintpinAStateLast=pinAstateCurrent;现在是OLED。警告！！！…………………………………………………………………………………………………………………………………………你必须小心这一点。验证（扫描）您的OLED的地址。这是有关如何执行此操作的教程。然后，如果不同，请更改它：//*OLED变量#defineSCREEN_WIDTH128#defineSCREEN_HEIGHT64#defineOLED_RESET-1#defineSCREEN_ADDRESS0x3CAdafruit_SSD1306display(SCREEN_WIDTH,SCREEN_HEIGHT,&Wire,OLED_RESET);所以现在我们有了菜单，我们想让它更有吸引力。因此，我们插入了一个时钟的图像。我们遵循本教程使其成为可能。如果你想要不同的东西，你可以改变它。这是十六进制代码的图像：constunsignedcharclockAlarm[]PROGMEM={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x7c,0x00,0x00,0x7c,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0xff,0x00,0x01,0xff,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x03,0xff,0x80,0x03,0xff,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x07,0xff,0xc0,0x07,0xff,0xc0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0f,0xff,0xe0,0x07,0xff,0xe0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0f,0xff,0xc0,0x07,0xff,0xe0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0f,0xfe,0x00,0x00,0xff,0xf0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0f,0xf8,0x1f,0xf8,0x3f,0xf0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0f,0xf0,0xff,0xfe,0x0f,0xf0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0f,0xc3,0xff,0xff,0x87,0xf0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0f,0x87,0xff,0xff,0xc3,0xe0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0f,0x0f,0xff,0xff,0xf1,0xe0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x07,0x1f,0xf0,0x1f,0xf8,0xc0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3f,0xc0,0x03,0xf8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x7f,0x00,0x01,0xfc,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x7e,0x01,0x80,0xfe,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xfc,0x03,0x80,0x7e,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xf8,0x03,0x80,0x3f,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0xf8,0x03,0x80,0x1f,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0xf0,0x03,0x80,0x1f,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0xf0,0x03,0x80,0x1f,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x03,0xf0,0x03,0x80,0x0f,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x03,0xf0,0x03,0x80,0x0f,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x03,0xe0,0x03,0xc0,0x0f,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x03,0xe0,0x07,0xe0,0x0f,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x03,0xe0,0x07,0xf0,0x0f,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x03,0xf0,0x03,0xfc,0x0f,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0xf0,0x00,0x3e,0x0f,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0xf0,0x00,0x1f,0x1f,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0xf8,0x00,0x06,0x1f,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0xf8,0x00,0x00,0x3f,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xfc,0x00,0x00,0x3f,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xfe,0x00,0x00,0x7e,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x7f,0x00,0x00,0xfe,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3f,0x80,0x01,0xfc,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3f,0xe0,0x07,0xf8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1f,0xfc,0x7f,0xf0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0f,0xff,0xff,0xf0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1f,0xff,0xff,0xf0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3f,0xff,0xff,0xf8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3e,0x7f,0xfc,0x78,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1c,0x07,0xe0,0x78,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x08,0x00,0x00,0x10,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};最后一个变量是减少旋转编码器对开关的误按。（去抖动）：//*DebounceVariablelongstartTimeDeb=0;现在我们有了voidSetup，我们可以在其中打开和配置所有传感器，并计算正确打开警报的分钟数和小时数。我们还为开关和旋转编码器使用中断：//****************SETUP****************//voidsetup(){Serial.begin(9600);//**DACConfigurationdac.begin(0x60);dac.setVoltage(0,false);//**OLEDConfigurationif(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC,SCREEN_ADDRESS)){Serial.println(F("SSD1306allocationfailed"));for(;;);//Don'tproceed,loopforever}display.display();display.clearDisplay();//**RTCConfigurationif(!rtc.begin()){Serial.println("NohayunmóduloRTC");while(1);}//rtc.adjust(DateTime(2021,9,20,18,29,0));ToadjustRTCmoduledateandtime//**AlarmConfigurationif(a_minuto-minutos_antes59){f_hora=a_hora+1;f_minuto=minutos_despues+a_minuto-60;}else{f_hora=a_hora;f_minuto=a_minuto+minutos_despues;}segundos_rise=minutos_antes*60;//**RotaryEncoderConfigurationpinMode(switchPin,INPUT_PULLUP);pinMode(pinA,INPUT);pinMode(pinB,INPUT);attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(pinB),update,CHANGE);attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(switchPin),switchPressed,FALLING);}现在我们有了void循环，它配置屏幕上显示的内容，它还会检查是否到了启动警报的时间，它还配置了警报不同阶段的灯泡强度：//****************LOOP****************//voidloop(){DateTimenow=rtc.now();intpag1Time=1;//Page1Timeif(xPos>=0&&xPos=1*posPaginas&&xPos当旋转编码器移动时，我们使用一个额外的函数来更新菜单和警报值：voidupdate(){//ROTATIONDIRECTIONpinAstateCurrent=digitalRead(pinA);//ReadthecurrentstateofPinA//Ifthereisaminimalmovementof1stepif((pinAStateLast==LOW)&&(pinAstateCurrent==HIGH)){if(digitalRead(pinB)==HIGH){//IfPinBisHIGHxPos++;if(subMenuPag2==0){if(xPos>maxPos){xPos=0;}}if(subMenuPag2==1){if(xPos>23){xPos=0;}a_hora=xPos;}if(subMenuPag2==2){if(xPos>59){xPos=0;}a_minuto=xPos;}if(subMenuPag2==3){if(xPos>59){xPos=0;}minutos_antes=xPos;}if(subMenuPag2==4){if(xPos>59){xPos=0;}minutos_despues=xPos;}}else{xPos--;if(subMenuPag2==0){if(xPosxPos=maxPos;}}if(subMenuPag2==1){if(xPosxPos=23;}a_hora=xPos;}if(subMenuPag2==2){if(xPosxPos=59;}a_minuto=xPos;}if(subMenuPag2==3){if(xPosxPos=59;}minutos_antes=xPos;}if(subMenuPag2==4){if(xPosxPos=59;}minutos_despues=xPos;}}}pinAStateLast=pinAstateCurrent;//Storethelatestreadvalueinthecurrectstatevariable}最后，我们使用另一个额外的函数来验证旋转编码器的按钮（开关）何时被按下。这将配置菜单和警报：voidswitchPressed(){Serial.println("Switchpressed");if(millis()-startTimeDeb>150){if(subMenuPag2==4){subMenuPag2=0;xPos=0;if(a_minuto-minutos_antesi_hora=a_hora-1;i_minuto=60-(minutos_antes-a_minuto);}else{i_hora=a_hora;i_minuto=a_minuto-minutos_antes;}if(a_minuto+minutos_despues>59){f_hora=a_hora+1;f_minuto=minutos_despues+a_minuto-60;}else{f_hora=a_hora;f_minuto=a_minuto+minutos_despues;}segundos_rise=minutos_antes*60;}if(subMenuPag2==3){subMenuPag2=4;xPos=minutos_despues;}if(subMenuPag2==2){subMenuPag2=3;xPos=minutos_antes;}if(subMenuPag2==1){subMenuPag2=2;xPos=a_minuto;}if(xPos>=5&&xPossubMenuPag2=1;xPos=a_hora;}startTimeDeb=millis();}}↓↓↓完整代码如下：日出警报.ino第3步：印刷电路板为了有一个好看的项目，我们认为电缆不是正确的路径，所以制作了PCB。我们按照原理图焊接路径。可选的：组件没有直接焊接到Perfboard。我们使用了标题，以便组件可以在未来的项目中使用。焊接时，使用万用表在途中检查连接。因为如果你一次焊接所有东西，以后就很难发现错误了。本教程对如何焊接非常有帮助。记住不要添加太多锡，还要等到你的连接变冷才能继续。第4步：灯具设计此部分我使用的CAD源文件见下方：日出警报.f3d第5步：灯的构造这里有一个关于如何用木块组装螺丝的GIF。您可以在放置螺钉之前使用胶水以获得更好的密封效果。该项目中使用的木材是木工的剩余物（垃圾）。使用应该：得到你喜欢的木块购买适合木材尺寸的螺丝建议是在安装螺钉之前钻孔。孔的直径必须小于螺钉的直径。你应该让它干燥12小时。正如我们之前告诉您的，这一步完全取决于您和最终用户的需求。所以是自由设计您想要的任何类型的灯。让你的创造力流动！第6步：最终装饰这个项目的要求是看起来很酷！为了实现它，我们做了一些事情：将LightBlub插座涂成黑色。它与黑色和弦相结合。将PCB漆成黑色。它结合了木材和金属部件。我们用砂纸打磨木头以获得漂亮的饰面。将PCB拧到基木上。使用金属支架（L型、普通和扁平）打造复古/工业风格。我们用U形钉将电缆固定在一侧。它看起来更有条理。如果您找到更好的方法让它变酷，请不要犹豫使用它！第7步：恭喜！你完成了！如果你到了这部分，恭喜，现在你有了一个很酷的报警灯！第8步：警告与往常一样，您应该小心并向成人寻求帮助！：电不是玩笑。小心你的连接。您可能会对您自己或您附近的人造成严重伤害。使用工具时，务必使用防护装备（眼睛、脸、嘴、手、身体）。先设计然后构建更容易。你减少了即兴创作的时间。焊接PCB时，请随时检查您的连接。使用万用表验证导通性。在PCB中使用排针。这将让您重用组件。打磨木材以获得更好的光洁度。扫描每个组件的I2C地址（特别是针对OLED显示器）以避免错误。如果您有任何问题，我们在这里为您解答！

本方案是一个基于ZK-4KX的实验室电源制作方案。电源装置是每个实验室中最常用的设备。众所周知，商用设备非常昂贵，并不是每个人都买得起。这次我将向您展示如何制作一个电源装置，如果您有一台笔记本电脑或类似设备的旧电源，它的成本将低于10美元。该设备的核心是这个小型模块ZK-4KX降压-升压转换器，可以在其中一家网上商店以非常低的价格买到它。具体来说，我在eBay上总共花了8.6美元买了它。这个惊人的小模块几乎具有昂贵的商用电源所具有的所有功能。我认为最重要的功能是恒流设置，它肯定会为您节省大量电子元件和设备。另一个优点是使用旋转编码器代替标准电位计，它在物理上更加耐用，并且所需的值可以逐步更改，并且可以非常精确地进行调整。这是一个升降压DC-DC转换器，这意味着我们可以在输入端提供5V到30V范围内的任何电压，而在输出端，我们得到0.5V到30V的电压。在这个特定的例子中，我在输入端设置了12V，在输出端，我们得到了0.5V到30V范围内的电压。我们需要记住，可以为输出充电的总功率比输入电源的总功率略低（约20%）。在我写这篇评论的时候，我们制作设备所需的只是以下几个部分：-我使用的电源输出为12V3.3A或最大输出功率为40W。这意味着在电源的输出端，我们将能够连接最大功率约为34W。当然，在输入端，我们可以使用更强大的电源，例如来自笔记本电脑的90W功率，然后在输出端我们将获得两倍的功率。但是，附加冷却的最大功率不应超过120W。连接非常简单，我们所要做的就是将电源连接到V-in，将端子连接到V-out。首先，最重要的是学习如何将电压设置为正确的值，以及如何打开它并设置CC模式。只需按一下U/I按钮，我们就可以输入电压设置，然后使用编码器上的按钮，我们可以选择一个更改步骤。通过向左和向右转动，我们改变了电压值。再次按下U/I按钮，我们进入恒流模式，现在以与旋转编码器相同的方式，我们可以设置输出的最大允许电流。现在让我们做一个简短的实验：让我们以最高允许电压为3.2伏的高亮度白光LED为例，流过它的电流高达20mA。在正常模式下将其连接到电源上的12V。正如我们所看到的，二极管会强烈点亮几毫秒，然后烧毁，因为非常大的电流会流过它。在正常模式下将其连接到电源上的12V。正如我们所看到的，二极管会强烈点亮几毫秒，然后烧毁，因为非常大的电流会流过它。在正常模式下将其连接到电源上的12V。正如我们所看到的，二极管会强烈点亮几毫秒，然后烧毁，因为非常大的电流会流过它。在正常模式下将其连接到电源上的12V。正如我们所见，二极管会强烈点亮几毫秒，然后烧毁，因为非常大的电流会流过它。通过这种方式，我们可以保护非常昂贵和敏感的电子元件，特别是要记住，使用此设备，我们通常会为自制和未经测试的设备供电。例如，我们第一次测试了一个100W的自制音频放大器，额定电流为几安培，所谓的静音电流为30mA，这对于此类放大器来说是常见的。现在我们在CC模式下调整电源，最大电流大约100mA。第一次打开放大器时，如果一切正常，它会正常工作，并汲取大约30到50毫安的电流，但如果我们出现连接错误或短路，这在DIS中很常见设备，CCLED会亮起，只有100mA的电流会流过电路，这对电子元件是完全无害的。这样我们就保护了昂贵的输出晶体管，我们可以继续检查和测试设备。另外别忘了，这个小模块拥有所有的内部保护，比如短路、过载、过热等……这让他可以在实验室条件下安全、长期地工作。我们也可以用这个设备给锂电池充电。为此，我们将电压设置为4.1V，电流设置为大约500mA。这样，这是一个恒流——恒压电池充电器。当充电电流接近于零时，即为充满。最后，将设备安装在由PVC板制成并涂有自粘彩色壁纸的合适盒子中。如果您对此项目有任何想法、意见或问题，请在下方留言。

为了方便在线会议、在线直播等的管理，我构建了这个蓝牙版本的控制器。以避免悬挂电缆。这将需要具有蓝牙功能的控制器，而不是廉价的ArduinoProMicro、可充电电池和充电电路。因此，如果电缆不打扰您，您不妨坚持我的原始设计，但无线总是好的。在研究如何制作蓝牙版本时，发现人们为OBS（开放广播工作室）制作了非常相似的控制器，用于管理多个视频源。这可以像Zoom一样通过特殊的热键组合进行控制，实际上可以使用专业的控制器来获得整洁的总和。但是，您所要做的就是重新定义由不同按钮生成的组合键，以便我的控制器与OBS一起操作-或者就此而言，与任何其他接受热键的程序（包括Teams、GoogleClassroom和其他电话会议解决方案）一起操作。补给品您可能想要改变设计，但这里是我使用的耗材：ESP-WROOM-32开发板。这是几个配置，但30针面包板友好版本是最容易使用的。6或7个按钮。为我使用的那些搜索“12mm圆形按钮开关”或“PBS-33b”。各种卖家提供一套6种不同的颜色，但您也可以从某些来源获得橙色。5针旋转编码器。2个3毫米LED-绿色和蓝色（或您的偏好）。电阻：1k2-off4.7k4-off27k1折100k1-off503035锂聚合物电池，带2针JST连接器。匹配JST套接字。TP4056充电器模块。3.3k0603或0805表面贴装电阻器。3mm红/绿LED，共阳极。MicroUSB分线板。DPDT微型滑动开关。MicroUSB引线。20路（或更多）彩虹带状电缆。项目箱。我使用的是AliExpress的125x80x32mm，但您可以使用任何一种，也可以自己制作。我的没有螺丝。如果您的相同，则需要4个M3.5x20mm。自粘橡胶脚。至于工具和用品，我用过：烙铁、焊锡、剪线钳和剥线钳、螺丝刀、活动扳手等。钻头。阶梯锥形钻头非常适合将导向孔扩大到按钮所需的尺寸。针锉，用于塑造滑动开关和microUSB连接器所需的孔径。热熔胶枪、强力胶和2部分环氧树脂胶。标签打印机。ESP-WROOM-32支持电容式触摸输入，如果您愿意，您可以用自粘铜箔代替按钮来制作触摸板。事实上，在盒子和按钮到来之前，我使用这种方法进行初始开发，所有东西都简单地安装在一块纸板上。它运行良好，但我更喜欢按钮的积极感觉-在管理复杂的Zoom会话时，您不希望因不小心刷到触摸板而发生任何事故。第1步：设计经过一些研究，似乎现成且相当便宜的ESP-WROOM-32微控制器最适合我的需求。它内置蓝牙，可以直接从单个锂聚合物电池运行。最初，在找到合适的盒子之前，我将ESP-WROOM-32安装在一张带有6个触摸板和一个旋转控制器的卡片上，作为概念证明和软件开发。不幸的是，直到我卸下微控制器并将其安装在最终版本中之前，我才想到给它拍照（上图）。我还需要加入一个充电电路。在之前的一个项目中，我使用了一个非常便宜的TP4056充电器模块，但我后来读到在锂电池为负载供电时给它充电并不是一个好主意。我们一直使用笔记本电脑、平板电脑和手机都这样做，但它们有一个更复杂的充电控制器。当电池消耗的电流降至mAHr容量的10%时，TP4056终止充电，但如果负载也消耗电流，这可能永远不会发生，从而导致过度充电。如果长时间保持这种状态，电池可能会损坏，最坏的情况是会着火。解决方法是只在开关关闭时充电。在这种状态下，电池仅连接到充电模块，实际上microUSB端口将为ESP-WROOM-32和充电器供电，因此您可以根据需要继续Zoom会话。第2步：构建除非您使用裸模块，否则大多数供应商的ESP-WROOM-32都带有已焊接在面包板上的排针。这将需要一个更深的盒子，所以我移除了排针。不可能一次加热所有引脚以将它们拆焊，因此最简单的方法是使用锋利的刀片将引脚接头的黑色塑料沿其长度从板子上移开。继续，直到它从别针上下来。然后，您可以轻松地将引脚一根一根地拆下。要在盒子上为按钮和旋转编码器打孔，我发现的最简单的方法是使用阶梯锥钻。（如果您没有遇到这些，请在eBay上搜索。）这使您可以非常干净地将一个小导向孔一次扩大一两毫米。它有一个标准的六角轴，因此您可以在柱钻中使用它，或者用手使用通用螺丝刀手柄。希望如果您为LED钻3毫米的孔，它们将紧密贴合并且可以用一滴强力胶固定。如果它们有点松，你必须在胶水凝固时小心地定位它们。对于开关和MicroUSB分线板的孔，我钻了一个导孔，然后用针锉将其放大并成形。MicroUSB分线板有安装孔，但将其粘贴到位可能更容易。但是，在您连接并测试它之前不要这样做。（稍后我会告诉你原因。）为了承受插入MicroUSB引线的力，你需要使用两部分环氧树脂胶，并且在胶水凝固时需要将引线插入其中以确保其正确定位.我不建议使用强力胶，因为分线板可能无法与盒子底部充分齐平以使其抓握，并且它很容易进入插座，损坏插座和插入其中的导线。（我是从痛苦的经历中说出来的！）充电模块最容易用热熔胶固定到位。我本可以对ESP-WROOM-32做同样的事情，但选择将它拧到盒子底部的一个安装衬套上。但是不要犯我的错误-螺钉头有点太大并损坏了相邻的启动按钮。幸运的是，这通常不需要。电池用双面胶带固定。我将一个JST插座焊接到一块带状板以进行连接。焊接电池连接似乎不是一个好主意，因为我可能在接线中犯了错误。除了按钮和旋转编码器之外，在将它们固定到位之前将它们连接起来并进行测试可能是最简单的。第3步：接线一根彩虹带状电缆是连接按钮和旋转编码器的最简单和最简洁的方式。备用链可用于所有其他连接。如果您使用PBS-33b按钮，您可能会发现塑料很容易变软。确保在焊接前对电线进行镀锡，并在尽可能短的时间内对按钮引脚加热和焊接。我不记得我原来的变焦控制盒有这个问题，所以我怀疑有多个制造商使用不同的塑料。带状电缆可以很容易地对所有其他按钮和旋转控制器连接以及与LED的连接进行颜色编码。我使用的配色方案（如图所示）并不是最好的，所以我建议你使用下面总结的方案：颜色接线ESP-WROOM-32别针备注黑色的地面地线棕色的按钮113红色的按钮212橘子按钮314黄色按钮427绿按钮533蓝色按钮632紫色按钮7354k7上拉至3.3V灰色的旋转编码器C344k7上拉至3.3V白色的旋转编码器B394k7上拉至3.3V黑色的旋转编码器A364k7上拉至3.3V棕色的蓝色LED2通过1k到蓝色LED阳极，LED阴极到Gnd红色的3.3V3.3V1k到绿色LED阳极，阴极到Gnd从大约20厘米长的带状电缆中，除去13股以外的所有股线，一侧为黑色，另一侧为红色。我发现使用热熔胶将其钉在按钮之间的盒盖内侧很有帮助。然后，您可以根据需要向后拉并修剪股线。接地连接首先将以下所有内容连接在一起：每个按钮上有一个针脚在旋转编码器上，一侧3的中间销，以及另一侧的2个引脚之一。您可以使用带状电缆的备用股线或实芯连接线。将带状电缆一侧的黑色股线连接到这些连接之一。按钮和旋转编码器接下来的7股将是棕色到紫色。依次将它们连接到7个按钮上的其他引脚。（从盒子的前面开始，我对最上面一行的按钮1、3和5（从左到右）和最下面的一行2、4、6和7进行了编号。）将灰线连接到旋转控制器一侧的两个未连接引脚。旋转编码器的方向使三个引脚在左侧，将白线连接到三个引脚的顶部，将下一条黑线连接到底部。旋转编码器的另外两侧有两个安装标签。这些都没有使用。发光二极管修剪两个LED的较短引线并将它们焊接在一起。修剪并焊接一个1K电阻到LED的每个较长引线。将下一条棕色线连接到蓝色LED上电阻器的另一端。将下一条红线连接到绿色LED上电阻器的另一端。上拉电阻ESP-WROOM-32上的大多数引脚都有内部上拉电阻，当它们用作输入时可以进行配置。这些是确保在未按下按钮时引脚看到登录“1”所必需的。但是，我们用于按钮7的输入和用于旋转编码器的三个输入没有上拉，我们必须提供自己的。取四个4k7电阻。将一个焊接到按钮7（已经有一条紫色线连接到它），另外三个焊接到旋转编码器上的三个非接地引脚（您已经焊接了灰色、白色和黑色电线）。将所有四个电阻器的自由端焊接在一起，并将它们连接到已经连接到绿色LED上的电阻器的红线。ESP-WROOM-32最后，将所有13股线的另一端焊接到ESP-WROOM-32，如上表所示。不过仍然需要连接LiPo电池和充电器，但您已经有足够的东西可以测试了。第4步：编程和测试要对ESP-WROOM-32进行编程，您需要下载并安装ArduinoIDE（集成开发环境）。可从https://www.arduino.cc/en/software免费下载此外，下载此步骤附带的文件BTZoomButtons.ino。如果你双击这个文件（无论你在哪里下载它），它应该启动ArduinoIDE并创建一个同名的草图（减去.ino后缀）。如果这不起作用，请启动ArduinoIDE。它将创建一个名称为今天日期的骨架草图。将其另存为BTZoomButtons。关闭ArduinoIDE，然后将BTZoomButtons.ino复制到草图文件夹中，覆盖现有文件。如果您使用默认文件路径安装IDE，它应该是MyDocuments\Arduino\BTZoomButtons。重新启动IDE。如果它没有与BTZoomButtons草图一起启动，请单击文件下拉菜单并选择Sketchbook，您应该在其中找到它。您现在必须安装它需要的库。要安装ESP-WROOM-32的库，请单击工具下拉菜单并选择板，然后选择板管理器。滚动浏览提供的板库，直到您来到EspressifSystems的esp32。将鼠标悬停在它上面，然后单击安装。您还需要一个软件库。再次单击工具，然后单击管理库。这类似于板库，但有更多可供选择。在搜索框中，输入esp32，然后滚动列表，直到您来到NeilKolban的ESP32BLEArduino。以同样的方式安装它。您现在需要选择正确的电路板。在Tools-Board下，选择ESP32Arduino，然后选择ESP32DevModule。您还需要选择正确的com端口。在将ESP-WROOM-32连接到您的计算机之前，在ArduinoIDE中，选择工具-端口并注意显示的COM端口。通过单击其他任何地方来关闭此菜单，然后使用microUSB导线并将ESP-WROOM-32连接到计算机上的USB端口。再次选择工具-端口，应该会显示另一个COM端口。选择这个。（如果ESP-WROOM-32上的红色电源LED亮起但没有更多COM端口出现，则您的microUSB线可能是充电线，而不是数据/同步线。）您现在可以上传代码。在Sketch下，单击编译。这将需要一两分钟，最后它应该上传草图，并以百分比显示进度。然后蓝色LED应闪烁两次以显示草图正在运行。BTZoomButtons.ino第5步：使用Zoom进行测试如果您要使用移动电源和MicroUSB电缆或从您的计算机为ESP-WROOM-32供电，您的Zoom控制盒非常有用，但这在某种程度上会破坏使其无线化的目的。在您的计算机上，在设置、设备下，确保蓝牙已打开，然后单击添加蓝牙或其他设备。选择蓝牙作为要添加的设备类型。您应该会看到ZoomBox。点击它进行连接。缩放框上的蓝色LED应在短暂暂停后亮起，表明它已连接。首先，检查音量控制是否有效。按下旋钮可静音或取消静音。现在您可以检查按钮是否有效。启动Zoom，然后单击右上角的设置齿轮图标并选择键盘快捷键。针对您要使用的每个快捷方式，选中启用全局快捷方式复选框。这意味着即使您当前正在与另一个程序交互，Zoom也会识别并操作键盘快捷键。如果某个快捷键组合与您可能同时使用的另一个程序所使用的组合键发生冲突，您可以选择该组合键并进行更改。然后，您必须更改Arduino草图以匹配。您现在可以开始Zoom会议并查看所有按钮。第6步：电池和充电器设置充电电流通常销售的充电器模块通常被编程为1A的充电电流，这对于500mAHr锂聚合物电池来说太多了。需要一点点精细的焊接来改变这一点。小心，这并不难，但作为替代方案，您可以使用用于小型遥控四轴飞行器或类似产品的3.7V锂聚合物电池，或者使用更大容量(1000mAHr)的电池之一。两者都应该能够承受更快的充电速度。要降低充电速率，请在TP4056模块上找到R3，在照片中标记为绿色。它可能会被标记为122(1.2k)，这是1A充电率的值。如果有疑问，可以用万用表检查它的值，并通过检查两端分别连接到标记为4056的芯片的两个中间引脚来确认它是正确的。我建议使用3.3k电阻来提供充电电流360mA或者您可以使用2.7k电阻器在440mA时稍微快一点充电。通过在整个电阻器上使用一个相对较大的热烙铁来移除R3，或者两端交替直到它消失。或者在上面放一块焊锡丝，将烙铁的热量散布到两端。不要用力，否则您可能会抬起铜电路轨道，使安装更换件变得更加困难。从焊盘上擦去多余的焊料，只留下一点，然后用助焊剂笔添加助焊剂（表面贴装焊接必不可少）。将更换的表面贴装电阻放置到位，跨越两个焊盘。在用一把小螺丝刀轻轻按压它的同时，用烙铁上的细尖将焊料熔化在一个焊盘上。如有必要，再添加一点焊料。（4只手中有3只手的人通常会发现这很容易，但普通人仍然可以稍加耐心地做到这一点。）在电阻器的另一端重复-但如果您成功焊接第一个，则不需要螺丝刀结尾。用放大镜检查两端，并检查焊料是否已经流到电阻器的每一端。充电状态LEDTP4056模块有2个LED（在照片中以各自的颜色环绕）以指示充电或充电完成。您可以将带有LED的模块安装在盒子的孔后面，以使其可见，或者甚至可以使用光管。我选择移除它们并用3mm红/绿共阳极LED替换它们。要做到这一点，请按照拆除上面的电阻器的方式拆除LED。使用细漆包铜线，将相邻的两个裸露焊盘中的任何一个连接到LED公共阳极（中间最长的引线），将原始蓝色LED的另一个焊盘连接到LED3根导线中最短的一个，并将LED的另一个焊盘连接到原来的红色LED到剩余的引线。第7步：电源接线其余部分最容易根据上面的原理图连接起来。要连接到ESP-WROOM-32上的microUSB插座，您需要一根microUSB导线。从插头上切下几英寸，然后去除外绝缘层，露出4根颜色编码的电线。在去除外绝缘层时，请务必小心不要剪断任何电线。您可以丢弃屏幕，缠绕在所有电线上。该开关有2排3针。中间的两个是进入ESP-WROOM-32的。一排一端和另一排另一端的外引脚连接到充电器模块。对于电池充电水平的粗略指示，在ESP-WROOM-32上，在D15和VIN之间连接一个27K电阻器，从D15到GND连接一个100K电阻器。使用数字万用表，测量充电器上OUT-和OUT+之间的电压。将其除以OUT-和D15（2个电阻的连接点）之间的电压。您应该得到0.79区域内的值。在Arduino草图中，靠近顶部，您会发现一条线#defineBATTDIVIDER0.775将数字（这是我得到的）更改为您得到的值，然后重新编译并重新上传草图。当电池电量下降到10%时，蓝色LED将每秒闪烁一次，如果每秒闪烁两次，则您迫切需要将其充电。第8步：故障查找如果它不能立即工作，首先要做的是仔细检查您的接线。是否有焊锡条或绞合线导致短路？所有的焊点都很好吗？如果蓝色LED持续闪烁，这可能意味着一个（或多个）上拉电阻丢失或未正确连接。如果您选择在ESP-WROOM-32上使用不同的引脚或添加任何按钮，也许您使用了另一个没有内部上拉的引脚。作为初始测试，或者如果您不确定所有按钮是否正常工作，请在Arduino草图的第44行附近找到一行//#定义测试删除双斜线，重新编译重新上传。在建立蓝牙连接之前启动记事本或文字处理器。7个按钮中的每一个现在都应该生成一个字母a-f。第9步：修改更改代码如果您想将它与OBS或其他程序而不是Zoom一起使用，在草图的末尾，您会找到一系列case语句。这些定义了为7个按钮中的每一个的每个热键功能按下和释放的键。根据需要更改它们。如果您愿意，可以很容易地添加一个在Zoom和Teams或GoogleClassroom之间切换的开关。我将把它留给读者作为练习。更多或更少的按钮如果你想要更少的按钮，你可以让ESP-WROOM-32上的相关引脚断开连接-但你仍然需要按钮7上的上拉，除非你一直删除草图中的按钮7定义，并更改定义数字按钮。如果您想要更多按钮，请在ESP-WROOM-32上根据需要选择尽可能多的输入。此引脚分配参考将帮助您选择。增加NUMBUTTONS的定义，看到BTN7的地方，按需增加。此外，将热键定义添加到case语句中。如果你想要更多的按钮，ESP-WROOM-32开发板有36个引脚而不是30个引脚。没有音量控制如果你不想包括音量控制，你需要做的就是找到#定义音量并用双斜线作为前缀。触控如果您想使用触摸控制而不是按钮，请找到该行//定义触摸并删除双斜线。除了不支持触摸的35（按钮7）之外，将为触摸输入配置相同的引脚。如果你想要7个触摸板，第7个需要连接到引脚20。增强的电池控制我说过在为ESP-WROOM-32供电时给电池充电是个坏主意。如果您担心自己不会总是记住这一点，并可能将其打开并充电一周，本文将介绍您应该怎么做。电池电量计非常粗糙且准备就绪。如果你想要更准确的东西，你可以尝试包括一个MAX17043模块。你可以从速卖通那里便宜地买到一个，或者从英国卖家那里买得更快，但要贵一些。以上就是这个项目的全部内容了，有问题欢迎留言交流。

在本教程中，我将教您如何构建避障机器人。该机器人将是一辆小巧而简单的两轮汽车，它将向前移动，直到它检测到路径上的障碍物。这样做时，它会停下来，向后移动一点，然后向左和向右看。然后它会比较两边的可用距离，然后转向可用距离似乎更相对的方向。这样它就可以在充满障碍物的环境中移动而不会与任何障碍物发生碰撞。这是在仓库机器人、无人驾驶汽车等各种应用中使用的防撞概念的一个小代表。为了检测距离，机器人使用HC-SR04超声波传感器。所以这个传感器每10微秒发送一次超声波，如果前方有任何障碍物，传感器就会收到回声。根据行程时间，它知道传感器和物体之间的距离。那么让我们开始吧！第1步：收集组件首先，首先，我们显然需要收集构建机器人所需的组件和工具。在下面找到所需的组件和工具：单个组件：阿杜诺UNOL293D电机护罩底盘（包括电机和车轮）电线电池座微型伺服电机SG90HC-SR04超声波传感器传感器安装（可选）工具（可选）：烙铁热胶枪钢丝钳螺丝刀第2步：连接电机和车轮我对底盘做的第一件事是在前部添加一个脚轮，作为前部的第三个支撑轮，它可以自由旋转，因为它具有360度自由度。这样我们就可以避免使用4个轮子，而避免使用2轮机器人。接下来我们需要做的是任何车辆相关项目中的经典步骤。将电机和车轮连接到底盘上。没有特别的方法可以做到这一点，因为每个人可能使用不同的底盘，但我想在这里提一件事：确保电机牢固固定并且水平相同，并且车轮完全指向前方。否则，您以后可能会遇到一些与运动相关的问题。第3步：连接Arduino和电机扩展板将Arduino板连接到机箱顶部。您可以以任何更喜欢的方式附加它。这可以使用一些垫片和螺钉，也可以使用一块双面胶带将Arduino板直接粘在机箱上。就个人而言，我总是会采用第一种方法，因为它看起来更专业。然后只需将电机护罩插入Arduino板的顶部，您就可以开始了！第4步：添加伺服电机和超声波传感器现在我们需要添加机器人的传感机制。这包括三个组成部分。用于感应前方距离的超声波传感器用于左右旋转传感器的伺服电机将传感器固定在伺服电机上的传感器支架我的底盘有一个用于连接伺服电机的切口，所以我只需将它插入切口中。如果你的也有，那就太好了。如果没有，则只需使用一条双面胶带将其粘在机箱正面。然后使用传感器安装，将传感器连接到伺服电机并继续下一步！第5步：接线我们在这里再次提出三件事。因此，在为机器人接线时，我们需要注意三件事：马达电机屏蔽具有用于连接多达四个电机的端口，采用螺钉端子的形式。只需将电机连接到任意两个端子，因为我们只使用两个电机。伺服电机伺服电机只有一根插头线，里面有三根线。只需将其插入电机屏蔽上的伺服端子即S1即可。超声波传感器有关超声波传感器与Arduino板的连接，请参阅上图。（或）连接：传感器GND:ArduinoGND传感器VCC:Arduino+5V传感器之旅：ArduinoA4传感器回声：ArduinoA5另外，将电池座连接到电机护罩的电池螺钉端子，然后再继续前进！第6步：编码//resetingthevariableaftertheoperationsdistance=readPing();}intlookRight(){myservo.write(0);delay(500);intdistance=readPing();delay(100);myservo.write(90);returndistance;}intlookLeft(){myservo.write(180);delay(500);intdistance=readPing();delay(100);myservo.write(90);returndistance;delay(100);}intreadPing(){delay(70);intcm=sonar.ping_cm();if(cm==0){cm=250;}returncm;}voidmoveStop(){motor1.run(RELEASE);motor2.run(RELEASE);}voidmoveForward(){if(!goesForward){goesForward=true;motor1.run(FORWARD);motor2.run(FORWARD);for(speedSet=0;speedSet{motor1.setSpeed(speedSet);motor2.setSpeed(speedSet+MAX_SPEED_OFFSET);delay(5);}}}voidmoveBackward(){goesForward=false;motor1.run(BACKWARD);motor2.run(BACKWARD);for(speedSet=0;speedSet{motor1.setSpeed(speedSet);motor2.setSpeed(speedSet+MAX_SPEED_OFFSET);delay(5);}}voidturnRight(){Serial.println("TurningRight");motor1.run(FORWARD);motor2.run(BACKWARD);delay(turn_amount);motor1.run(FORWARD);motor2.run(FORWARD);}voidturnLeft(){Serial.println("TurningLeft");motor1.run(BACKWARD);motor2.run(FORWARD);delay(turn_amount);motor1.run(FORWARD);motor2.run(FORWARD);}以上就是项目的全部内容了，希望您能够喜欢！

在构建HF无线电套件时，播出前的最后步骤之一是连接50欧姆负载并测量RF功率输出。我过去常常使用示波器进行测量，然后使用公式和计算器计算功率。我构建了这个项目，通过使用Arduino测量RF电压、计算RF功率并显示结果来自动化这一步。物料清单.csv第1步：设计电路板该电路相对简单，可以使用点对点布线来构建，但我决定通过设计电路板来简化构建。参考原理图，电路由一个50欧姆负载（由8个100欧姆电阻组成）和一个整流/采样电路组成，然后连接到ArduinoNano的ADC（模拟到数字）输入引脚。Nano还通过I2C串行总线连接到OLED显示器。我在JLCPCB.com（一家中国电路板制造商）制造了电路板。订购过程很简单，我只是上传了一个包含电路板设计(Gerber)文件的zip文件。即使包括运费，每块板的成本也非常合理，我在下订单后大约2周收到了板。注意：如果您想设计自己的电路板，KiCad是一款开源且免费使用的电路板设计工具。可以在这里下载：https://www.kicad.org/download第2步：设计可3D打印的外壳我为这个项目设计了一个简单的3D可打印案例。它是一种开放式设计，使调试更容易。由于OLED有点脆弱，我可能会在某个时候回来设计一个封闭式外壳，为OLED提供更多保护。我还设计了一个适合OLED的部件，以帮助在焊接过程中对齐和固定OLED。可在此处下载用于3D打印此案例的文件：https://www.thingiverse.com/thing:4966755注意：如果您想设计自己的案例，FreeCad是一款开源且免费使用的3D建模工具。可以在这里下载：https://www.freecadweb.org第3步：编写Arduino代码Arduino代码是C++。我为这个项目编写的代码都在一个名为rfpwr.ino的文件中。它可以从GitHub下载：https://github.com/scottlbaker/QRPpowerMeter该项目还需要一个名为SSD1306Ascii（版本1.3.0）的OLED显示器库，可在此处找到：https://github.com/greiman/SSD1306Ascii第4步：对Arduino进行编程在开始焊接任何东西之前，我建议您对ArduinoNano进行编程。如果您尚未安装ArduinoIDE，则需要安装它。本教程不包括ArduinoIDE安装。安装IDE后，您需要从github下载RF功率计项目源代码（FIXME在此处添加githubURL）。我也不会在这里详细介绍编程过程。请参阅Arduino文档。请注意，有些Nano安装了引导加载程序，有些则没有。如果您的Nano安装了引导加载程序，那么您应该能够仅使用迷你USB电缆对Nano进行编程，并从IDE中选择AVR-ISP作为编程器。如果您的Nano没有安装引导加载程序，则需要加载它。有关如何加载引导加载程序，请参阅Arduino文档。还有一些其他事情可能会导致编程问题。例如必须在ArduinoIDE中选择正确的串口、编程器和板，否则设备将无法编程。简而言之，在学习对Arduinos进行编程时，有一些潜在的问题可能会令人沮丧，但如果有一些经验，这些问题通常可以轻松解决。第5步：开始焊接：电阻器和电容器这个教程不是焊接教程（还有其他教程）。只要确保你有一个质量好的烙铁。8个功率电阻器比较小的组件需要更多的热量。任何连接到地平面的引脚也需要更多的热量。所有电阻器和二极管都垂直定向。安装二极管时要小心，并按照丝印上标记的正确二极管极性安装。焊接完这些组件后，使用棉签和异丙醇清洁电路板。第6步：焊接ArduinoNano并非Nano上的所有引脚都需要焊接。如果需要，您可以将它们全部焊接，但只需要连接引脚4、15、19、23、24、27和29。请注意，由于引脚4和29连接到接地平面，因此它们需要更多的热量才能进行良好的焊接连接。第7步：焊接128x64单色OLED显示屏由于它是最脆弱的部件，因此OLED是最后焊接的部件。在焊接OLED之前，首先使用两个M2x4mm螺钉将3D打印的垫片固定到OLED，如图所示，然后使用两个额外的M2x4mm螺钉从电路板背面将OLED和垫片连接到电路板上。小心不要将螺钉拧得过紧，否则可能会剥落螺纹。OLED现在应该对齐并固定到位以进行焊接。如前所述，连接到接地(GND)平面的引脚需要更多热量才能实现良好的焊接连接。第8步：焊接BNC连接器和用户界面(UI)开关在焊接这些部件之前，请在外壳中进行测试并测量所需的电线长度。然后焊接电线。完成所有连接后，您可以将电路板安装到外壳中。我使用了一些3/16"热缩管来覆盖焊点，这是一个可选步骤，但它看起来更好。您可以在各种网上商店找到热缩管。只需搜索“3/16黑色热缩管”第9步：第一次测试对Nano进行编程后，您应该会在开机时看到欢迎屏幕和版本消息。如果OLED显示暗/空白，请再次检查所有焊点，尤其是检查所有地平面焊点。Arduino串行调试端口也可用于辅助调试。如果存在i2C总线问题，则会向串行调试端口打印错误消息。第10步：测试2：测量射频信号使用BNC电缆将HF无线电的输出连接到仪表的输入。当您准备好进行测量时，按下收音机键，然后按下仪表上的UI按钮开始测量。第二次按下UI按钮将结束测量。以上就是项目的全部内容了，希望您能够喜欢！

各位好！在这个项目中，我将向您展示我如何将使用RC无线电系统的（商业）RC无人机转换为由您的Arduino使用蓝牙控制的无人机，为什么我要从Arduino控制我的无人机？我想从Arduino控制我的无人机，因为我想在无人机的自动化方面迈出一步。可以选择建造无人机并使用Arduino作为飞行控制器，但随后我会错过更流行的固件（如Betaflight）提供的所有高级功能。这让我想到，“为什么不用Arduino替换无人机的接收器，这样您仍然可以通过Arduino控制无人机，而不必牺牲其性能”。这就是想法，所以让我们看看我们是如何做到的。零件清单：ArduinoHC-05蓝牙模块无人机无人机电池PCB板ArduinoIDEBetaflight配置器支持蓝牙的手机。用于数据传输的Micro-USB10k电位器（可选但推荐）工具列表：一个烙铁焊锡丝剥线钳电线万用表电工胶带精密螺丝刀套装第1步：理论和理念理论该项目背后的理论是使用Arduino生成的PPM信号来控制无人机。飞行控制器通常从接收器接收PPM信号，接收器从发射器接收数据。如果我们可以生成与接收器使用来自发射器的数据发送给飞行控制器相同的PPM信号，我们就可以将我们自己的数据编码到来自Arduino的PPM信号上，并从Arduino控制无人机。这意味着不再需要传统的发射器和接收器来驾驶无人机，我们可以使用任何输入方法来控制无人机。那么什么是PPM信号？大多数发射器和接收器使用PPM信号（或脉冲位置调制）将信息从发射器传输到接收器。PPM是一种单线信号，可对许多脉宽调制(PWM)信号进行编码。它通常用于业余飞机和无人机的无线电控制，其中无线电传输PPM信号，该信号被解码为许多PWM信号以控制RC伺服电机。发送的信号是一系列固定长度的脉冲，以微秒为单位。在电子产品中，这些脉冲是电压变化的电信号（在+2.5V和+5V之间似乎是正常的）。这些脉冲之间是长度不同的暂停（也以微秒为单位）。在电子产品中，这些脉冲介于0V和+0.5V之间。此类信号的数据被编码为脉冲长​​度加上后续暂停的长度。或者换句话说：两个脉冲开始（或结束，无关紧要，因为脉冲是固定长度）之间的时间。这也是脉冲高低无所谓的原因；您只需选择信号的上升沿或下降沿并测量两个上升沿或下降沿之间的时间。通道在信号中按时间顺序相互跟随；即通道1先到，通道N最后。脉冲之间的时间用于生成伺服信号（在我们的例子中，该信号不会控制伺服系统，而是控制无人机上的电机）。脉冲的长度通常约为500微秒（但正如您在我们的示例中所见，长度可能并不总是500微秒），停顿在500到1500微秒之间。当您将它们加在一起时，您会得到1000到2000微秒的通道值，这恰好与伺服信号中使用的范围相同。在最后一个频道之后有一个帧结束（或帧开始）暂停。这个暂停的长度在5000到20000微秒之间；接收者似乎对此并不十分严格。暂停的长度可能会有所不同，这样您就可以将帧设置为固定长度。请记住，停顿时间越长，您将遇到的延迟越多，但停顿时间越短，Arduino和飞行控制器之间的通信就越不稳定。找到最佳点的最佳方法是反复试验。想法主要想法是用ArduinoUno替换无人机上的接收器。这将使我们能够通过任何我们想要的输入方法来控制无人机，在这种情况下是蓝牙，并根据我们的喜好完全定制无人机。将ArduinoUno连接到无人机后，您将能够开展大量项目，而这只是其中之一。该项目强调了无人机在由Arduino控制时的运动是多么精确，以及将不同的输入方法集成到无人机上是多么容易。让我们深入了解这个项目。第2步：配置无人机第一步是配置无人机，使其使用PPM协议进行通信。现在大多数无人机默认配置为使用S-bus或I-bus协议，因为它比PPM更有效和可靠。但是为了让Arduino和无人机之间能够通信，PPM协议是最好的选择。将无人机的飞行控制器连接到计算机。打开Betaflight并找到“配置选项卡”。向下滚动，直到找到“接收器模式”的设置。将“接收器模式”更改为“PPMRX输入”。单击屏幕右下角的“保存并重新启动”。现在您的无人机已经配置完毕，让我们进入下一步。希望到目前为止您还没有遇到任何挑战！第3步：电子和焊接在这一步中，我们将进行项目所需的所有电气连接，因此点燃烙铁并准备好焊料以进行某些操作。吨我们首先需要找到飞行控制器上哪些引脚是5V、Ground和PPM。要找到它们，您可以使用制造商的引脚图。如果您在互联网上查找您的特定飞行控制器并前往官方网站，则应该有一个可用。我附上了一张Fritzing图片和一些额外的图片来帮助连接：您应该采取的第一步是与您的HC-05蓝牙模块建立所有连接。为此，我使用阴阳线将其连接到ArduinoUno和PCB板。蓝牙模块连接Arduino时，请确保蓝牙模块的TX引脚连接到Arduino的RX引脚，蓝牙模块的Rx引脚连接到Arduino的TX引脚。接下来，您应该准备好将所有其他组件连接到PCB。最好使用带有垂直条带的PCB，因为它会使所有连接更容易、更清洁。让我带你了解一下：首先将PCB的Groundrail和5Vrail连接到飞控的Groundpad和5Vpad。要找到飞行控制器上使用的焊盘，请参阅其引脚图。垫通常位于PPM垫旁边。接下来将蓝牙模块的5V和地线连接到各自导轨上的PCB板。最后一步是将5V和接地引脚从Arduino板连接到PCB板。此连接用于为Arduino板供电，否则您必须连接一个9V电池，如果它可以直接从无人机电池供电，则这是不必要的。将Arduino板上的引脚3连接到飞行控制器上的PPM垫。这是将所有命令发送到无人机的信号线。我们完成了所有连接，现在使用万用表上的连续性测试仪测试是否没有错误焊接。完成后，进入下一步。第4步：代码这是固件的主要代码。下载文件并确保将所有3个文件保存在同一目录中，在我的计算机上，我使用了文件路径：“C:\Users\Administrator\Documents\Arduino\Projects\Drone_Controller”。正确保存所有内容后，在ArduinoIDE中打开“Drone_Controller.ino”。如果“PPMEncoder.cpp”或“PPMEncoder.h”尚未添加到文件中，请单击“草图”-->“添加文件...”并添加必要的文件。暂时不要上传，可能需要进行一些更改才能让无人机顺利飞行。我已经在代码中做了笔记，但这里是需要注意的主要事项：当您打开“PPMEncoder.h”时，您将看到可能需要更改的唯一变量是：PPM_DEFAULT_CHANNELS-这是您希望在无人机上拥有的频道数。PPM_PULSE_LENGTH_uS-这是脉冲的长度，您可能需要使用变量找到正确的值。最常见的值为0.5或0.3PPM_FRAME_LENGTH_uS-这是分离暂停的长度。值越大，读数越稳定，延迟越高，但值越低，读数越不稳定，延迟越低。尝试使用此值，直到找到最佳位置。以下是我的开源代码，仅供大家参考。Drone_Controller.inoPPMEncoder.cppPPMEncoder.h第5步：调整无人机现在您可以上传代码并打开Betaflight打开Betaflight后，转到“接收器”选项卡，您可以在此处监控信号的稳定性以及频道读数是否不正确并需要调整。这里有一个提示，可以快速找到“最佳位置”值：在无数个不眠之夜试图从很宽的范围内找到合适的值之后，我决定如果我使用电位计并“滚动”范围直到找到“最佳位置”值，效率会更高。这特别有用，尤其是当我正在寻找合适的脉冲长度时，因为我的飞行控制器不适用于传统的0.5ms或0.3ms，我的飞行控制器实际上只适用于0.01ms-0.05ms范围内的值！所以这个方法在寻找脉冲长度时肯定有帮助。我在寻找err值时重复了上面的步骤。当您将代码上传到Arduino板并开始向飞行控制器发送PPM信号时，您可以在Betaflight中监控这些值，您可能会注意到读数有很多波动，这会使无人机无法飞行。为了解决这个问题，我在代码中添加了err变量。当您增加此值时，它会向下修剪Betaflight中的所有读数，而当您增加此值时，它会向上修剪Betaflight中的所有读数。一旦您调整了所有值，使通道1、2和4的读数为1500，而通道3的读数为1000，您就可以开始飞行了。如果您想使用电位计来帮助获得正确的值，我附上了一个Tinkercad图像来帮助连接。连接电位器时使用的代码行已在代码中注释掉，但具体行如下：constintpotPin=A3;voidsetup(){pinMode(potPin,INPUT);}voidloop(){intpotValue=analogRead(potPin);intval=map(val,0,1023,0,500);#definePPM_PULSE_LENGTH_uS=val;//Changewhichvariableyouwanttotest如果您没有调整这些值以使它们适应您的飞行控制器，您可能会注意到的第一件事是您可能根本无法在Betaflight中获取任何读数！这可能是因为您没有正确的“PPM_PULSE_LENGTH_uS”值。您可能会注意到的第二件事是这些值非常不稳定且不稳定。这是由于值“PPM_FRAME_LENGTH_uS”太低。增加该值直到值稳定。处理完上述两个问题后，最后一个要调整的变量是“err”。如果您注意到每个通道的值不在正确的默认位置并且它们没有波动，则需要相应地调整“err”变量。正如我上面提到的，当你增加这个值时，它会向下修剪Betaflight中的所有读数，当你增加这个值时，它会向上修剪Betaflight中的所有读数。我附上的第一个Betaflight屏幕截图显示了在我使用代码中的err变量修剪它们之前，通道读数是多么不稳定。第二个屏幕截图显示了我修剪后的通道值。它有很大的不同！一旦您收到稳定的值，您就可以进入下一步。第6步：组装由于ArduinoUno的尺寸，无人机内部没有太多空间，这导致我不得不将Arduino板放在无人机外部。我通常将电池放在顶部，但我决定将它移到无人机的底部，并将Arduino板放在无人机的顶部。我用一些电工胶带将ArduinoUno固定在无人机的顶部。我将电线保持得很短，以防止它们在飞行途中撞到螺旋桨，并将蓝牙模块放在无人机背面的电池电缆下方。至于PCB，因为它太小而且连接是裸露的，所以我用了一些电工胶带把它盖住并固定在Arduino上。这是我在每张图片中遵循的顺序：图1：所有连接都已建立，一切都已暴露。图2：我已经将无人机的相机重新连接到框架上并将其连接到飞行控制器。我还将VTX放回了飞行控制器的顶部。图3：我已将框架的顶部重新连接到无人机上。图4：我将无人机翻转过来并安装了螺钉以将框架的底部连接到框架的顶部。图5：我将无人机翻转过来并使用电工胶带将Arduino板连接到无人机顶部图6：我在PCB上放置了电工胶带并将其固定在Arduino板上。图7：在此图中，您可以看到我放置蓝牙模块的位置。我把它放在框架和电池线之间。图8：该图显示了完整的无人机，所有东西都已连接，但没有打开螺旋桨。图9：这是完整的无人机，一切就绪，准备飞行！第7步：控制器如果没有控制器，我们就无法驾驶无人机，所以让我们解决这个问题。我在GooglePlay商店四处寻找一些与Arduino相关的蓝牙控制器，但很少有可定制的控制器。最终我选择了这个蓝牙控制器，纯粹是因为它是可定制的，我认为与传统的操纵杆控制相比，这将是一种有趣的控制无人机的方式。使用此控制器还可以让您更精确地控制无人机。我附上了一张可以帮助您配置布局的图像，并且我已经覆盖了每个按钮将发送到Arduino的值。设置控制器非常简单，如果您遇到困难，可以按照此“教程”进行操作。注意：叠加值是您在创建按钮时需要设置的值。在“OnPressDown”提示中输入这些值。要设置每个Aux按钮的功能，您必须在Betaflight中进行。我个人在驾驶无人机时的偏好是使用自动调平，我将其设置为Aux3，因为它使飞行更加平稳，并且有助于在起飞和着陆过程中保持无人机的稳定。现在是我们一直在等待的部分。设置好蓝牙控制器后，打开无人机并将手机连接到无人机上的蓝牙模块。这是最后一步，武装无人机并准备飞行！第9步：改进、安全和总体思路改进：就Arduino向无人机发送信号的方式而言，我发现它非常稳定和可靠，但我知道可以更有效地编写代码以减少每次传输的延迟。我认为我肯定会将传输方式从蓝牙更改为延迟更低的媒体，因为在您按下控制器上的按钮和无人机响应之间存在明显的延迟。这更多是一个安全问题，因为在您需要即时响应的时候，您可能只需要几分之一秒的时间。我也会改变传输方法，因为虽然蓝牙是最容易配置的，但它的范围非常有限，如果你想远距离飞行，这可能会导致问题。我目前正在开发一个系统，您可以使用该系统将其添加到无人机中，以便安全地测量电池电压并将其发送回控制器。目前最好使用计时器并在着陆时测量电池的电压。这是为了避免电池电压下降到危险的低电压，从而导致电池损坏。获得更小的微控制器（例如ArduinoNano）也很理想，它可能适合无人机框架的内部。安全在项目结束时，主要关注的是无人机和使用它的人的安全。它可能看起来像一个“玩具”，但有很多事情可能会出错。飞行无人机时可以采取的一些安全措施是：在障碍物少、人少的环境中飞行。将无人机与任何物体（包括您自己）保持一定距离，以便在无人机出现故障时有足够的时间做出响应。安全存放电池，您可以遵循无人机电池制造商的指导方针，以便安全使用和存放无人机电池。不要将无人机飞离控制器太远，因为控制器的信号丢失会对无人机周围或路径中的任何事物构成风险最重要的安全规则是运用常识，不要以任何冒险的方式飞行。结论：在项目结束时，我对Arduino能够将PPM信号发送到无人机的能力感到非常满意。我绝对可以看到自己用Arduino和无人机做更多与自动化相关的项目。至于飞行，我觉得非常稳定和令人满意。由于无人机的强大功能以及来自Arduino的读数的准确性，我觉得这是一个完美的组合。以上就是项目的全部内容了，希望您能够喜欢！

带有低功耗图像传感器的小型电池供电板，可定期捕获图像并将其保存在存储卡上。硬件部件AdafruitFeatherM0WiFi-ATSAMD21+ATWINC1500×1AdaCoreAdaloggerFeatherWing-适用于所有Feather板的RTC+SD插件×1CrowdSupplyVisionFPGASoM×1Adafruit锂离子聚合物电池-3.7v1200mAh×1规划VisionFPGASoM是我的应用程序的目标平台。它很小，包括来自LatticeSemiconductor的FPGA以及来自HiMaxImaging的低功耗相机模块。但是，没有大容量存储。为了收集图像，我需要一块带有SD卡和微控制器的板来将图像传输到卡上。幸运的是，tinyVision.ai为SoM提供了一个AdafruitFeather兼容板，因此它可以很容易地与许多Feather微控制器和FeatherWings一起使用。我碰巧有一个FeatherM0WiFi和一个AdaloggerFeatherWing（注意：有一个Feather包含一个M0微控制器和一个SD卡，这会更方便，但在此构建时缺货）。由于我将FeatherM0与两个独立的Wing（Adalogger和SoM）结合，下一步是检查引脚冲突。兼容性VisionFPGASoM是一个安装在Feather引脚兼容板上的模块。所以最后我有一个四板栈！由于三个主板共享引脚，让我们检查引脚排列的兼容性。Adalogger使用的唯一引脚用于I2C接口（实时时钟，本项目中未使用）和SPI（SD卡）。I2C和SPI接口的公共引脚旨在由多个从设备共享，因此这通常不是问题。两块板在I2C数据引脚上都有一个上拉寄存器，但在这种情况下似乎没问题。但是，SPI还需要一个单独的非标准化从机专用芯片选择引脚；它可以是任何GPIO。在这种情况下，SD卡芯片选择使用引脚GPIO10，不幸的是，该引脚与SoM板上的复位相关。那显然不行。不过，这很容易解决；我只是切断了SoM板接头的引脚，让它与Feather的GPIO10引脚断开连接。构建第一步是将这些堆叠接头焊接到FeatherM0板上。这些接头允许您将两块板连接到M0，一块在下面，一块在上面。我将母接头焊接到Adalogger板上以堆叠在下方，将公接头焊接到SoM板上以堆叠在上方。只需确保在视觉模块连接器的另一侧焊接接头，以便相机安装在堆栈的外部。焊接完所有接头后，只需将电路板推到一起并连接视觉模块即可。FPGA设计对于那些可能不熟悉FPGA的人来说，它们本质上是可编程的硬件芯片。下图描述了将相机模块与MCU连接所需的硬件组件。I2CMaster-在加电时配置相机设置图像捕获-从相机传感器读取像素到内存SPISlave-从MCU读取像素的接口附加的代码存储库中提供了实现这些组件的预构建FPGA映像。有关编程说明，请参阅自述文件。Arduino草图ArduinoIDE支持AdafruitFeather平台。Adafruit网站提供了将IDE与FeatherM0一起使用的详细说明，请参阅：ArduinoIDE设置的sd_logger草图提供在所附的代码库。它不需要任何配置；只需将其加载到IDE并将草图上传到FeatherM0。用法在VisionFPGASoM上对FPGA进行编程并将草图上传sd_logger到FeatherM0后，您就可以开始使用了。开机时，草图将搜索第一个未使用的文件名，并在大约10秒后开始捕获图像。默认情况下，它将每秒捕获1张图像。SoM上的RGB灯最初是蓝色的，但每次捕获图像时都会改变颜色，因此您可以判断它是否正在工作......以及是否停止工作。图像以PGM格式写入卡，文件名按顺序编号为CAMnnnn.PGM。图像以图像传感器的原始格式捕获（好奇的是，它是拜耳过滤器图像）。我提供了一个简单的Python图像转换实用程序来将它们转换为RGB图像。使用pip安装该实用程序，如下所示：python-mpipinstallsxlogic然后，您可以使用以下内容从计算机转换SD卡上的所有文件：python-msxlogic.iconvert--debayer--globF:\*.*其中，F:这里是SD卡路径。这将默认转换为TIFF格式并保存到当前目录。TIFF是默认格式，因为它是一种无损格式。尝试该-h选项以获得更多选项。完成这是我用我的图像记录器做的第一件事：是的，那是用橡皮筋绑在无人机侧面的图像记录器！我的第一次飞行是非常灾难性的，因为我在GPS精度方面遇到了一些问题，而且我的财产对无人机来说充满了危险。这是我后来在一些更安全的飞行地点飞行时拍摄的无人机的几张图片。项目代码：点击下载以上就是该项目全部内容了，有问题欢迎留言评论交流。

在这个项目中，我们将构建一个16x16LED矩阵。它具有如下特征：带有256个LED的LED矩阵，这些LED都可以单独控制托管在微控制器上的网页，它允许您从矩阵上的网页实时创建像素艺术可保存创作循环显示所有以前的创作第1步：使用哪些LED？对于这个项目，我决定使用60个LEDs/m的WS2815LED灯条。每个LED都有一个小型IC，因此我们可以使用数据线和“FastLED”等Arduino库单独控制每个LED的颜色和亮度由于LED呈条状，我们基本上不必焊接它们由12VDC供电。这比WS2812B等更便宜的替代品要好，因为您需要一个安培数更小的电源（下一步会更多）有备份数据线，如果LED坏了如果您找到合适的电源（请参阅下一步），理论上您也可以使用更便宜的WS2812BLED灯条。这样做的好处是，您可以直接为微控制器供电并且不需要降压转换器，但我建议使用WS2815，因此我的代码和说明基于它们。第2步：电源当使用白色和全亮度时，这些小型LED会消耗大量电流。根据制造商的说法，一个LED最大需要大约0.3瓦。有16*16=256个LED，我们需要一个256*0.3W=76.8瓦的电源。电压为12V，这意味着76.8W/12V=6.4A。为了有一些安全余量，我选择了一个12V7A的笔记本电脑电源。在限制软件中的亮度时，您可能会少得多，但我更喜欢安全一点。回到WS2812B条纹，它们每个LED的功耗也约为0.3瓦。当我们将76.8瓦除以5V以获得所需的电流时，我们看到这将约为15.36A！第3步：微控制器我在这个项目中使用了NodeMCU板。它具有WiFi、USB转UART（您可以通过USB对其进行编程）和一个板载稳压器，因此使用起来相当容易。不幸的是它不能由12V供电，所以我需要一个降压转换器来调节电压。在我的机箱中，我使用了一个带USB输出的机箱，所以我可以只使用USB电缆连接电路板。除了NodeMCU，我还使用了带有相应读卡器的SD卡来存储：网页的HTML/CSS/js我使用网络应用程序创建的已保存像素艺术像素艺术的名称，以便我可以在网页上选择它们第4步：做一些测试为了完成材料清单，我需要测试两件事：什么用作LED的扩散器LED到扩散板的距离第5步：扩散器首先，我测试了3毫米厚的蛋白石聚苯乙烯。但是正如您在第一张照片中看到的那样，网格的线条模糊且没有我希望的那么清晰。然后我尝试了1毫米厚的普通聚苯乙烯，它看起来很棒，但它吸收了太多光线，所以我们必须让LED一直处于全亮状态。（第2张照片）最后我买了一些亚克力玻璃并使用了很多细砂纸使它看起来磨砂。（第4张照片）在我看来，它看起来是最好的。第6步：扩散器和LED之间的距离在LED和扩散器之间保持正确的距离至关重要。如果距离太大，我们会失去亮度，如果距离太小，像素将不会被完全填充并且在角落有圆边。我3D打印了一些测试件，非常喜欢14毫米距离（左起第二个）的外观。第7步：CAD基于这个设计选择和一些额外的测量，我在Fusion360中设计了整个矩阵。如果你想自己编辑一些东西或者只是想看看它的外观，你可以在谷歌驱动器链接中找到该文件以及其他必要的文件我将在此Instructable期间提供。最后，我们可以制作我们的材料清单并开始建造！第8步：材料清单电子产品：NodeMCUv3SD卡（大小无所谓^^）SD读卡器256个WS2815LED在60LEDs/m条带中电源12V7A直流插孔12V至5V降压转换器LED的连接夹（如果您不想焊接LED灯条）一些（跳线）电缆五金店的材料：3毫米厚MDF用于盒子（尺寸取决于激光切割机的工作空间和布置）用于垫片的3毫米厚MDF（30厘米x30厘米）用于网格的3毫米厚MDF（30厘米x30厘米）用于网格的2x4毫米厚MDF（30厘米x30厘米）磨砂玻璃（29cmx29cm请参阅“扩散器”步骤）一些1cmx1cm方形木头工具：烙铁激光切割机（也许可以联系您当地的FabLab/hackerspace/激光切割服务）3D打印机文件：点击此处下载第9步：激光切割您只需要3个材料：1xLED垫片将LED灯条固定到位（3毫米MDF）2x网格，这将为我们提供LED和扩散器之间的测试距离（4mmMDF）1x带有黑色涂层的网格（我用了3毫米），所以你通过磨砂玻璃看到的条是黑色的。您也可以再次使用4毫米普通MDF。盒子（3毫米MDF）我在全功率下使用了60W激光器，工作空间为60x40cm。对于4毫米MDF，它需要2-3次重复。盒顶.dxf点击下载盒子.dxf点击下载LED网格.dxf点击下载LED间隔条.dxf点击下载第10步：粘合外壳现在开始放下盒子的前部，然后放上侧板。不幸的是，它们不是很紧，所以我用了一些木胶将它们固定在一起。我们稍后会处理背板，所以让我们让胶水有时间变干，然后继续下一步。第11步：安装LED首先将LED灯条切成16个部分，每个部分有16个LED。然后使用连接器连接条带。如果将连接器的针脚向上弯曲一点，则插入它们会容易得多。当您没有连接器时，您现在必须焊接条带。请注意，它们必须以正确的方向连接。每个LED旁边的小箭头告诉您数据线的方向。它必须以蛇形/蛇形连续并从左下角开始，否则代码将无法工作（照片）。小心不要短路任何东西，连接器的颜色编码不正确。之后从左下角开始将LED放入孔中。我用一些胶带把它们压下来。这个过程可能有点繁琐，但在此之后，大部分工作已经完成。我建议将两根电线焊接到条带顶部的+和-（在照片上用黑色箭头标记），这样我们就可以在顶部和底部馈入电流，以获得均匀的亮度，并减少LED和电线加热的问题.第12步：外壳适配调整外壳设计得非常紧（这不是错误，这是一个功能），因此我们现在无法将带有连接器的板安装在其中，因为连接器的电缆挡住了路。为此，我设计了一个小的3D打印部件，我们将连接器以一定角度粘在上面。首先将3D打印部件固定到木头上，然后使用一些（热）胶固定连接器。通过这样做，带有LED的板将最终装入外壳中，并且LED灯条被固定。我有一台相当大的3D打印机，所以我可以一次性打印29厘米的部分，但我还包含了一个文件，其中将其分成两个较小的部分。LED安装small.stlLED灯座.stl第13步：组装全部部件最后，我们可以将所有这些激光切割/打印部件放在一起。首先按以下顺序将激光切割件插入盒子中：磨砂玻璃带黑色涂层的网格(3mm)网格(4mm)网格(4mm)LED垫片与胶合在LED灯条上为了将这些部件固定到位，我使用了一些1厘米的方形木块和热胶。（照片）硬件部分就这样完成了，接下来让我们看看电子设备：第14步：连接SD卡我将电子部分拆分为将SD卡连接到NodeMCU并将电源与LED连接。我们将按如下方式连接SD卡：SD卡➞NodeMCU地➞地3.3V➞3VCS➞D8MOSI➞D7SCK➞D5MISO➞D6我使用母-母跨接电缆进行连接。第15步：连接LED让我们来处理LED。连接它们非常简单：12V至DC-Jack的+端子GND到DC-Jack的-端子和NodeMCU的GNDDI（数据输入）和BI（备份输入）到NodeMCU的引脚3重要提示：确保NodeMCU和LED具有公共接地，否则数据信号将无法工作，因为您知道，闭合电路等。这就是我们将LED的GND连接到NodeMCU的GND的原因。为了将DC插孔安装在外壳中，我在外壳上钻了一个孔并将其插入。钻孔的位置取决于您的用例。我在底部钻了它，因为我想把它挂在墙上，但如果你想让它立在桌子上，你也可以在后面钻它。第16步：为MCU供电要直接为NodeMCU供电，您需要3.3V电源。另一种方法是通过microUSB端口上的5V为其供电。无论哪种方式，我们都需要下台。我选择了第二个选项，并选择了带有USB输出的HW-676。我将+连接到电源的12V，-连接到GND，并使用短USB电缆连接NodeMCU。第17步：软件编程我尝试尽可能好地注释HTML/CSS/javascript/arduino代码，并添加一些解释，如果您想查看代码或稍后添加功能。然后我用ESP8266Webserver库编写了一个简单的Web服务器，它可以解析来自网站js的POST和GET请求，并据此控制LED。在谷歌搜索琐碎的事情之后，不仅访问了一次StackOverflow并且访问了许多许多chrome标签，我真的很喜欢这个结果，即使它可以改进很多。（详细教程查看点击）第18步：刷入NodeMCU并准备SD卡准备SD卡很简单：将index.html（这里无法上传，请使用驱动链接）复制到SD卡根目录即可。闪烁不是那么简单：因为NodeMCU不是官方的Arduino板，所以您必须添加外部板管理器。如果您以前从未使用过ESP8266或者甚至还没有ArduinoIDE，请按照本教程进行操作：https://create.arduino.cc/projecthub/najad/using-...打开草图并将顶部的SSID和密码更改为您的WIFI凭据在“工具”下选择正确的端口并点击flash！检查串行监视器的IP地址，您可以在该地址下找到Web应用程序。如果您遇到任何错误，请随时发表评论，我会尽快回复arduino_web_server.ino第19步：Web应用程序简介当您在给定端口上打开网站时，您将看到此UI。我将简要说明按钮和功能：笔：左键单击以使用所选颜色绘制像素橡皮擦：左键单击擦除一个像素桶：左键单击以使用所选颜色填充相同颜色的区域（等到它在矩阵上完成后再使用）bin：清除画布保存：点击保存当前图片WIFI：在两种模式之间切换：将Web应用程序上的实时绘图同步到画布不同步绘图并循环显示所有保存的图片加载：选择要加载到Web应用程序和矩阵上的模式从SD卡中删除花样第20步：粘贴背板现在您只需将背板粘在外壳上，我们就完成了该项目的制作。补充：扩展项目的灵感和想法现在轮到你了，如果你想扩展你的矩阵，这里有下列思路供参考：让它更简单使其对触摸设备负责和兼容添加制作动画的功能添加一个功能来玩蛇之类的游戏让它根据天气显示一些东西使它成为octoprint的状态栏添加运动传感器还有什么让你想到的！

如果您需要灯但没有可用的插座，那么拥有一个可以容纳各种电池的LED灯会很好。该灯可以接受很宽的电压范围-6到30V。这使它可以与您可能随身携带的不同电池一起使用，包括18650电池组、RC电池、12V铅酸等。该灯的设计非常高效，即使在全功率下也能散发出很少的热量。调光器旋钮可用于调节功耗和光输出。当“关闭”时，灯在“睡眠”状态下消耗的功率小于40uA。电压和电流在一个小型OLED显示器上进行监控。这使您可以估计给定光照水平下的电池寿命，并根据您的情况进行调整。当电池电压过低时，该设备具有自动关闭功能。该设备可以通过手动覆盖选项自动检测您正在使用的电池。免责声明：使用电池有风险。犯错会导致电池着火。有时，由于制造或运输过程中的未知问题，即使一切正常，电池也会着火。您应该了解与您选择的电池相关的风险。即使本页中的硬件和软件已经过测试，您也不应该假设您的构建和电池可以正常运行。对于您在遵循本指南或使用提供的软件时可能遇到的问题，我不承担任何责任。建议为您的电池使用安全容器。补给品：所需用品：3.3VArduinopromini：10美元3个PicoBuckLED驱动器：48美元10个3WLED（每包5个）：16美元128x64I2COLED：6美元（运费2美元）3.3V稳压器LM2936：2美元INA260电压/电流监视器：10美元10k旋转电位器：1美元2x触觉按钮：1美元5.5毫米电源插孔：2美元P沟道功率MOSFET。我使用了FQP27P06，但很多都可以工作。它只需要Vdss>30V和Id>2A（1美元）N沟道MOSFET。我最常使用BS170，但Vdss>30V的任何东西都可以使用。(电阻器：我使用了3x47k、1x10k和1x1k。印刷电路板。我使用了30x70和50x70原型板。如果您想将设计发送到晶圆厂，请参阅github文件。M2和M2.5螺栓（如果您选择使用3D打印外壳）。一些连接线。我认为22号硅胶线很合适，但您可以使用现有的。可选：输入PCB和主PCB之间的连接器。我使用了8针JSTXH连接器，但可以使用许多不同的选项。可选：一些母排针可让您插入和拔出OLED、电源监视器和Arduino。这有助于排除故障并在焊接时保护零件。2.所需工具一个3.3VFTDI编程器。链接的价格为15美元，但有许多便宜的替代品。甲烙铁和焊料组装用六角扳手。可选：处理MOSFET时建议使用ESD腕带。可选：面包板对于增量验证很有用。该项目还包括3D打印外壳的.stl文件。您可以自己打印，将文件发送给服务，或DIY自己的案例解决方案。3.需要的软件AVRDude用于将固件上传到promini（免费）。可选：如果您想破解固件或编写自己的固件，请使用AVRGCC工具。（自费）可选：如果您想破解3D模型文件，请使用OpenSCAD。（自费）第1步：主要原理图概述让我们先概述一下我们的发展方向。原理图显示了所有连接的最终电路。如果这些信息看起来太多，请随意跳过它，因为我们将在接下来的步骤中介绍设计：电源从J1左上方的引脚2输入。它直接馈入INA260功率计的V+端口。功率流经INA260的V-端口。INA260将测量通过V+和V-的电流以及V+和GND之间的电压INA260的V-连接到2个设备一个是左侧的LM2936稳压器（U2）。该稳压器将电压降至3.3V，这是Arduinopromini、INA260和OLED所需的。虽然promini有一个内置的3.3V稳压器，但这个内置的稳压器无法处理V-上的30V最大额定值。promini稳压器还具有更高的“静态电流”，这意味着promini处于低功耗模式时效率较低。连接到V-的另一个器件是PFET(Q1)。这用于切断所有PicoBuckLED驱动器的电源。默认情况下，47k拉电阻(R3)将栅极拉至V-，这意味着默认情况下PFET处于关闭状态。需要电阻器和Q2(NFET)来打开PFET。promini无法直接开启PFET，因为PFET栅极电压过高，因此使用NFET（Q2）作为中间人。电阻器R3和R4用于将PFET的Vgs规格保持在范围内。默认情况下，R2电阻器保持Q2关闭。要打开Q2，arduinopromini必须驱动D7高。R1电阻器会消耗在开启和关闭Q2时可能产生的潜在振荡。回到Q1，PFET要么阻止（几乎所有）电流，要么允许（几乎所有）电流，具体取决于它的状态。该电流的接收器为3个PicoBuckLED驱动器，用于驱动9个3WLED。让我们专注于promini的接口引脚A4(SDA)、A5(SCL)：这些用于通过I2C与INA260和OLED通信。I2C是一种总线架构，意味着A4同时连接到INA260和OLED的SDA。SCL也一样。A0：这连接到电位器的中心腿，用于对LED进行调光。D4：它连接到电位计的电压（右）腿。您可以将这条腿直接连接到3.3V电源，但是即使灯关闭，电位器也会烧掉电源。通过使用D4，promini可以在设备关闭时切断电位计的电源，从而节省330uA的电流消耗。D2：这连接到“绿色”按钮。按钮的另一侧连接到GND。这种配置称为“开漏”。基本上，promini内部的一个上拉电阻将D2保持在3.3V的高电平，但是这个电压可以很容易地通过按钮之类的东西拉到地-promini会在按下按钮时检测到。D3：与D2相同的想法，但用于红色按钮D7：arduino将这个引脚驱动到3.3V以打开Q2，进而打开Q1，从而打开LED。要关闭Q2，我们可以选择或将D7驱动至GND，或将其重新配置为输入(Hi-Z)并让R2将栅极拉至地。固件采用后来的选择。D9:此引脚发出PWM信号。它告诉PicoBucks将LED调暗多少。固件通过考虑灯的状态（是否点亮？电压是否正常？）和读取电位计值来做出此决定3.3VVCC,GND:需要给芯片供电步骤2：输入原理图概述输入PCB连接在单独的板上，并通过接口电缆连接到主板。如果您自己制作机箱并希望将所有东西都放在一块板上，则不必使用接口电缆。该板上的每个组件都在上一步中进行了描述。第3步：初始OLED连接和固件测试注意：考虑所有面包板步骤可选练习，以获得乐趣、教育和零件验证。如果你想跳到最终版本，请随意（祝你好运）。对于这一步，我们只是将ArduinoPromini连接到OLED并将固件上传到promini。我建议在这一步使用面包板。将promini和OLED添加到面包板上OLED的接线是ProMiniGND→OLEDGNDProMiniVCC→OLEDVCCProMiniA4→OLEDSDAProMiniA5→OLEDSCL3.现在将您的3.3VFTDI编程器连接到ArduinoProMini接口引脚，如图所示，然后将USB电缆连接到您的PC现在您需要上传led_lamp.hex固件文件（链接如下）。这需要在您的计算机上安装avrdude。我使用的命令是：avrdude-Cavrdude.txt-v-patmega328p-carduino-P/dev/ttyUSB0-b57600-D-Uflash:w:led_lamp.hex:i我在ArchLinux和DebianLinux中对此进行了测试，但avrdude也适用于Mac和Windows-您需要调整（或省略）-P设置以正确指向您的串行设备。以下是一些可能对windows或mac有帮助的avrdude文档。您应该会看到错误“致命：INA26001”。尽管报告了错误，但如果您看到此消息，一切都会顺利（因为我们尚未添加INA260）。led_lamp.hexavrdude.txt第4步：INA260电流监视器设置INA260电流监视器用于测量LED的电压和电流。现在，我们可以将它连接到面包板上（照片中的红线没有连接任何东西）连接ProMiniGND→INA260GND连接ProMiniVCC→INA260VCC连接ProMiniA4(SDA)→INA260SDA连接ProMiniA5(SCL)→INA260SDL您会注意到上面的所有连接也连接到OLED。再次打开设备电源，您应该会看到它询问您拥有哪种类型的电池并告诉您您的电压为零。第5步：添加稳压器至此，3.3V已经由FTDI编程板提供。对于这一步，我们将安装电压调节器，以便我们可以使用任意（例如6-30V）输入电源。这使我们能够看到INA260现在正在工作，并允许我们稍后为真正的LED供电。此处的接线错误可能会烧毁零件。避免这种情况的一种方法是使用稳压电源并将最大电流设置为低（目前20mA应该足够了）。另一种方法是将一个小保险丝与电池串联。第三种方法是在连接任何东西之前验证3.3V稳压器是否按预期工作。基本接线流程如下：INA260上的电池+→V+电池-→GNDINA260V-→稳压器Vin稳压器Vout→3.3V轨（promini、OLED和INA260都连接到）稳压器地→地按照数据表的说明将电容器放在稳压器上。注意：该LM2936数据表呼吁输入电压→100nF的→GND和Vout的→10uF的→GND我已经用示波器确认，不按照建议使用电容会导致这部分的调节不稳定。使一切正确的回报是固件现在将在启动时显示您的电压。我们仍然无法与该单位进行通信，但这种情况很快就会改变。第6步：添加按钮和电位器在这里，我们将按钮和电位计添加到面包板上。在下一步中，我们构建一个输入板。如果面包板没有好的组件，可以跳到下一步。我在这一步中使用的按钮和电位器不是我在最终设计中使用的那些，只是零件盒中的一些。接线如下：ProMiniD2→红色按钮（左侧）红色按钮（右侧）→GNDProMiniD3→绿色按钮（左侧）绿色按钮（右侧）→GND电位器（左引脚）→GNDProMiniA0→电位器（中心引脚）ProMiniD4→电位器（右脚）现在您可以控制设备了。此时，设备会认为它正在控制一个真正的LED，并且控件将像最终设计一样做出响应。在此设计中，绿色亮起，红色熄灭，电位计控制亮度。在这里，我在D9和GND之间添加了一个临时LED和电阻器(1k)。D9是PWM输出，可让我们调暗LED。在最终设计中，D9只是Picobuck转换器的一个信号，但在这里我使用它通过一个小LED驱动电源以进行直接演示。示波器信号显示D9的输出。当您将电位计向右转动时，方波的占空比会发生变化，并且每个周期的更多时间都为3.3V。这些按钮还会更改设备的状态并打开和关闭PWM。第7步：构建输入板有关接线，请参阅步骤2中的示意图。为此，我使用了70x30mm的原型PCB。如果您希望输入板很好地适合3D打印，请密切注意零件的放置。我建议将PCB孔数作为参考。我用环氧树脂将电位计粘在板上。为了将输入板连接到主板（和面包板），我使用了一个公的8针JSTXH连接器（2.54毫米针距）。您可以使用任何您想要的连接器，包括直接焊接在电线上。第8步：准备一个PicoBuck和3个LED照片显示了3D打印组件上的PicoBuck，但您还不需要该组件。对于PicoBuck，您可以将所有PWM输入短接在一起，如图所示。您还可以将电路板上的信号和LEDGND短路（假设您使用本指南中使用的高侧PFET开关。如果您选择“低侧”开关，则不会将它们短路）。我在LED和picobuck之间使用了JST连接。应该是没有必要的。只要您的电线是3.5-4英寸（90-100毫米），您就应该能够使用没有连接器的3D打印圆顶。第9步：接线并测试PFET开关原理图在步骤1中。您基本上需要一个功率PFET、任何NFET和4个电阻器。从PFET到PicoBuck的47k下拉是可选的-当PFET关闭时，它将允许电压降至零。照片显示的是FemToBuck而不是PicoBuck。它们可以互换使用。注意：您还可以选择省略PFET/NFET开关，将V-从INA260直接插入PicoBuck电源输入。事情仍然会工作，因为固件的“关闭”位置也会使D9处的PWM信号变平。缺点是每个PicoBuck在这种配置中使用大约1mA的电流，总共浪费了3mA，即使该装置出现关闭时也是如此。使用PFET可避免这种3mA寄生漏极​​。第10步：构建主PCB现在我们将面包板电路转移到PCB上。我使用了50x70mm的PCB，这也是3D打印设计使用的。在连接电路板之前，我使用kicad帮助布局组件（此处的文件）。请注意，kicad原理图包含用于SDA和SCL的4.7k上拉电阻。INA260和OLED已经有板载上拉电阻，并且测试中从不需要4.7k上拉电阻，所以我没有将它们包括在我的实际布线中。第11步：3D打印和组装前面板和底板我的OpenSCAD设计文件在这里，但如果您不需要任何设计更改，您可以只使用下面的.stl文件。我在PLA中使用了0.15mm层高。也可以使用0.2mm的高度。PETG或其他长丝可用于代替PLA。我打印了带有曲面支撑的正面-它们可能不是必需的。底座中间有一个六角螺母孔。它可以安装一个1/4-20的六角螺母，然后可以将灯安装到标准的三脚架上。前部用M2.5螺栓固定在底座上。6mm到16mm之间的任何东西都应该可以工作。小心不要将螺栓拧得过紧，否则它们会剥落塑料。base_plate.stl（点击下载）前脸.stl（点击下载）第12步：3D打印Picobuck支架并安装PicobuckPicoBuck驱动器使用M2.5螺栓连接。超过6mm的应该没问题。螺栓不需要非常紧，拧得太紧会剥落塑料。第13步：打印LedDome并进行最终预测试我在这张照片中同时使用了木筏和支架-木筏很有用，因为圆顶的顶部有一些小细节，这对第一层来说并不好。在继续最终组装之前，将PicoBucks插入主板上的PWM端口并断言灯按预期工作led_dome.stl（点击下载）第14步：最终组装和注释使用长度在6毫米到16毫米之间的M2.5螺栓将圆顶连接到底座。下面附有一个可3D打印的调光旋钮，您可以将其推到电位计上以完成构建。未来设计的一些注意事项：该单元可以模块化为两个组件。一种提供电源、PWM和监控。另一个只是所需的降压（或升压）转换器和LED。这将允许使用不同的LED模块，例如平面/定向模块。或具有不同色温的LED可以添加其他传感器，例如光敏电阻或运动检测器。调光旋钮.stl（点击下载）

DC转DC转换器在电子爱好者中颇为流行，并在行业内得到广泛应用。有三种主要类型的非隔离DC到DC转换器：降压、升压和降压-升压。在这篇文章/视频中，我使用了著名的UC3843芯片、功率肖特基二极管和N沟道Mosfet等主要组件来设计紧凑型DC至DC升压转换器。输入电压可低至9V，适用于各种应用，例如12V至18V转换，以使用单个12V电池为笔记本电脑供电。我使用AltiumDesigner21和SamacSys组件库来设计原理图和PCB。PCB由PCBWay在绿色阻焊层中制造。此外，我使用SiglentSDS2102XPlus/SDS1104X-E示波器和SiglentSDM3045X万用表检查了电路的噪声系数。让我们开始吧！视频演示：规格输入电压：9-16V输出电压：28Vmax（可增加，见正文）输出电流：4Amax输出噪声（空载）：5mVrms输出噪声（2A负载）：27mVrmsA.电路分析图1显示了DC-DC升压转换器的原理图。很明显，电路的核心是UC3843芯片。图1-UC3843DC-DC升压转换器原理图C1和C2已用于降低输入噪声。L1、D1和Q1构建升压转换网络。L1是一个8A到10A的100uH电感。D1是MBR20100CT[2]肖特基二极管（一个封装中的两个并联二极管）。Q1是IRFZ44N沟道Mosfets[3]。Mosfet的导通电阻(RDS(ON))仅为28毫欧左右，在25C时可处理高达50A的电流。因此，这些特性使这些组件非常适合该项目。IC1是升压转换器电路的控制器。根据UC3943数据表：“UC3842/UC3843/UC3844/UC3845是固定频率电流模式PWM控制器。它们专为离线和DC到DC转换器应用而设计，外部组件最少。这些集成电路具有用于精确占空比控制的微调振荡器、温度补偿参考、高增益误差放大器、电流检测比较器和用于驱动功率MOSFET的高电流图腾柱输出。”C3、C4、C5、C6和C7用于降低输出噪声。通常，升压转换器的输出比降压转换器的噪声更大，尤其是在使用分立元件时。单芯片降压/升压控制器噪声较小，但是这些控制器的输出电压和电流是有限的。R1是一个10K多圈电位器，您可以设置它来调整输出电压。您可以通过降低R5值来提高输出电压电平。使用以下公式确定输出电压：Vout=2.5(1+R1/R5)因此很明显，当R5为1K时，最大输出电压介于27V至28V之间。如果我们将R5值降低到820R或680R，那么最大输出电压将在32V到33V或39V到40V左右。我不建议将输出电压增加得更多，因为电压+噪声水平可能会超过电容器的额定电压容差(50V)，当然实际上可能低于50V（由于制造容差）。R2和R3并联放置，以构建初步负载以帮助稳定输出电压。B.PCB布局图2显示了该设计的PCB布局。它是两层PCB板，混合了SMD和通孔元件。从顶层、底层以及丝印和阻焊层（顶层）的视图都已包含在图2中。图2-DC-DC升压转换器的PCB布局正如我在摘要中提到的，我使用AltiumDesigner软件来设计原理图和PCB。我没有这个项目中几个组件的原理图符号、PCB封装和3D模型。因此，我没有浪费时间从头开始设计组件库并增加错误和不匹配的风险，而是使用免费的、IPC评级的SamacSys组件库，并使用SamacSysAltium插件将它们直接导入AltiumPCB项目.SamacSys为大多数电子设计CAD软件提供了插件，而不仅仅是AltiumDesigner。图3显示了支持的电子设计CAD软件。图3-SamacSys支持的电子设计CAD软件（插件）具体来说，我使用了用于IC1、Q1和D1的SamacSys库，您可以在参考资料中考虑这些库。另一种选择是从componentsearchengine.com下载组件库并手动导入它们。由你决定。图4显示了SamacSysAltium插件中选定的组件。图4-SamacSysAltium插件中的选定组件C.组装和测试图5从顶部和底部显示了组装好的PCB板。这是电路的原型。在上次修订中，我添加了两个并联电阻作为初步负载。有些组件是通孔的，有些是SMD的。焊接组件应该没有任何问题，但是，您可以订购组装板。图5-组装好的PCB板（顶视图和底视图）一般而言，稳压器（电源）中有两个参数很重要：线路调整率和负载调整率。线路调节是电源在输入线路电压变化时保持其指定输出电压的能力。它表示为输出电压变化相对于输入线电压变化的百分比。负载调整率是电源在负载变化的情况下保持其指定输出电压的能力。这并不意味着容差适用于负载突然变化时，而是意味着在允许的负载范围内，调节可以改变这个量。请查看我测试的YouTube视频。准备这些测量的最佳工具是直流负载。在撰写本文时，我还没有收到我的直流负载，这就是SilentSDL1020X-E。我将在不久的将来使用直流负载分析该转换器设备，但至少现在我们可以对其进行部分测试并检查输出噪声。图6显示了升压转换器在空载情况下的输出噪声。我使用了SiglentSDS2102XPlus示波器的功率分析功。当然，您也可以使用更便宜的SiglentSDS1104X-E示波器，但是，plus超出了范围。它是一个榜样设备。在波形中可以看到一些不太可能来自输出线的长电感尖峰。所以我把Vrms作为一个指标。图6-使用SiglentSDS2102XPlus示波器的DC-DC转换器的输出噪声图7显示了DC-DC转换器在2A负载下的输出噪声。与上述相同，我不认为这些多头高峰真的来自供应。当我远离探头时，这些尖峰会显着消失。我建议您使用一些尽可能靠近负载的电容器。图7-DC-DC转换器的输出噪声（2A负载）D.物料清单图8显示了电路的物料清单。L1是一个47uH到100uH的电感器，您可以自行构建或购买。我自己构建了它，所以我不能为此提供任何特定的部件号。但是，请确保您的电感器能够承受至少8A至10A的电流。您可以使用1mm铜线和环形铁氧体磁芯。用于电感器占位面积的钻孔尺寸为1.3毫米。图8-物料清单（L1除外）以上，就是关于这个项目的全部分享了，欢迎留言评论交流。

由于大型机器需要高压电机来执行精确的任务，例如切割、抓取、旋转等。因此当系统需要高精度和高扭矩时，步进电机的使用变得非常有用。步进电机在很多方面与直流电机不同，步进电机的种类也很多，具体取决于转矩和负载。用于描述步进电机的最常用术语是NEMA，例如Nema8、Nema11、Nema12等，它越高，步进电机产生的扭矩和负载就越大。在这个项目中使用了Nema23，这个步进电机可以用于许多应用，但是要操作步进电机，选择特定的驱动器来匹配步进电机的类型。有一些参数需要调整，以使步进器按要求运行。最后，旋转由Arduinouno控制。补给品步进电机Nema23步进电机驱动器DM542阿杜诺UNO电源跳线链接面包板两个按钮开关两个1K欧姆电阻第1步：框图上图中的连接图显示了所有单元之间的集成，首先将ArduinoUno连接到两个顺时针和逆时针旋转的输入套管按钮，连接到引脚11和引脚12。另外Arduino电源是DC适配器（可选的）。输出Arduino引脚2连接到驱动器的(dir-)，引脚3连接到驱动器的(pul-)。驱动程序中的(pul+)和(dir+)连接到Arduino的5V输出。驱动器通过24V直流电源供电（对于这个项目，我使用电站）。最后将步进电机驱动器通过四个环节连在一起，A(+/-)a连接到一侧，B(+/-)连接到另一侧。为了确保绕组正确连接，使用万用表测量电阻，如果两个端子的电阻都很低，这意味着它们是一侧，所以将它们都连接到一侧。还可以更多地使用步进器的数据表以获取有关这些连接的更多信息。第2步：硬件连接首先将正极DIR与正极PUL连接在一起，如照片所示，然后将它们连接到Arduino的5V端子，如第二张照片所示。之后将步进电机电线连接到类似于第三张照片的步进驱动器（通过测量电阻或参考步进数据表确保电线类似绕组）参考上一步。正极端子可以连接到Arduino5V和地，以便为单元的复位提供公共电源。第3步：按钮电路按钮的作用是将步进电机以相同的速度顺时针或逆时针旋转，将两个按钮放在面包板上并将一侧连​​接到电阻器，然后输入链接到Arduino引脚11，然后接地，之后将按钮的另一侧连接到5V正极。接下来对另一个按钮执行相同的操作，但将其连接到引脚12。第4步：代码代码很简单，复制以下代码并将其加载到Arduino，重要的是要注意DIR将接收LOW或HIGH取决于旋转命令。两个按钮都连接到引脚11和12。编码#definedirPin2#definestepPin3无效设置（）{pinMode(stepPin,OUTPUT);//旋转pinMode(dirPin,OUTPUT);//方向引脚模式（11，输入）；//顺时针引脚模式（12，输入）；//逆时针}无效循环（）{while(digitalRead(11)==HIGH){digitalWrite(dirPin,HIGH);数字写入（stepPin，高）；延迟微秒（500）；数字写入（stepPin，低）；延迟微秒（500）；}while(digitalRead(12)==HIGH){数字写入（dirPin，低）；数字写入（stepPin，高）；延迟微秒（500）；数字写入（stepPin，低）；延迟微秒（500）；}}第5步：最后一步最后在Arduino上传代码后，将24VDC连接到步进驱动器，接下来打开所有单元的电源，开始调整步进电机，按下一个按钮，并尊重另一个按钮上的旋转按下。该项目是对高扭矩步进电机的操作和集成的简单介绍，了解该项目可以引导您进行更复杂的设计。该项目的分享就到这里了，有问题欢迎留言评论交流~

今天我们制作了一个由树莓派控制的交互式LED触摸屏。该小工具使用触摸屏传感器，旨在将其添加到计算机以启用触摸屏功能。触摸屏使用一系列IR发射器和接收器来识别手指相对于屏幕的位置，并将手指的位置坐标传输到Pi，类似于鼠标。然后我们使用这些坐标来绘制LED中的图案和形状。第1步：创建盒子的侧面首先，您需要创建盒子的侧面。我们使用的是32"触摸屏，对于盒子，我们正在斜切边缘，因此我们制作了2块29.25"长和2块17.25"长的部件。这些部件由胶合板制成，深约4英寸。我们要制作的屏幕稍后添加到盒子中的是1/8"纸复合板，所以我们清除了大约那么多空间，在距离板顶部约1英寸的地方形成了一个墙裙。墙裙大约是胶合板厚度的一半，3/8"，深。胶合板是3/4"厚，触摸屏也差不多那么厚，所以胶合板的边缘会被隐藏起来。第2步：创建LED屏幕并形成盒子现在我们继续将LED添加到我们插入框中的屏幕上。我们使用的板是HomeDepot的一些纸复合板，大约1/8"厚。我们拉出LED的网格并将它们分开3英寸，但您可以选择任何距离以获得所需的密度。我们使用了ws2811LED，但如果需要，您也可以使用ws2812bLED或ws281x协议中的任何LED。在为LED钻1/2"孔后，我们用热胶将它们固定在背面，并将它们制成蛇形图案。然后我们用木胶将盒子​​和LED屏幕粘在一起。第3步：安装触摸屏并完成包装盒一旦胶水干了，我们就通过打磨并涂上饰面来完成盒子。然后我们用CA胶粘上触摸屏。我不确定框架是否有磁性，在这种情况下我更喜欢磁铁，但我们手头没有任何东西可以测试它，所以我们只使用CA胶水。如果我们愿意，断开连接应该不是问题，但增加了足够的强度以保持连接。第4步：创建电路现在我们可以为整个事物供电的电路。从树莓派到LED的数据信号是3.3V信号，但LED需要5V信号，因此我们使用升压电路和5V电源为LED供电。这是一个非常简单的电路，我已经制作了很多次。电路接入后，我们在盒子的侧面钻孔，插入电源线、树莓派电源线和触摸屏USB线。然后我们用热胶将它们固定在屏幕背面。我们用背面的支架固定了Pi和电路，并将电源拧到盒子的侧面，让他看起来很整洁。第5步：安装代码GitHub存储库：https://github.com/tmckay1/led_touch_screen最后一步:)。现在电路已经制作完成并准备就绪，我们可以通过安装代码开始测试屏幕。您首先需要校准代码，以便它可以将触摸屏的坐标正确映射到每个LED所在的位置。这个过程在repo的README中有描述。之后，您需要安装rpi_ws281x驱动程序和BiblioPixel库。在此之后，您可以按照Repo中的说明运行代码！以上就是关于这个项目的全部分享了，欢迎留言交流。

我一直被紧凑型仪器所吸引，我喜欢购买电子套件并制造小巧漂亮的设备。几年前，我买了一个稳压电源单元(PSU)，它有一个有趣的功能，可以改变电压以外的电流强度。该项目将主要分享如何使用稳压电源单元(PSU)构建一个稳压电源装置。第1步：拆除和适应作为第一件事，我测试了我的设备，然后我开始想象围绕它构建某些东西的最佳方式。正如你所看到的，我将它连接到我最近用十个18650电池翻新的电池组。既然那个锂离子充电宝现在很强大，我想好好利用它。我还想将设备装入电池组，但空间不够。这样，稳压PSU可以由任何电池或壁式插头电源供电。拧下四个螺钉，将顶板和底板分开，它们也充当连接器。第2步：细节调整如果你需要经常调节电压和电流，那些小电位器并不方便，虽然它们非常精确，但它们需要很多圈才能从低到高移动。所以我决定用几个更大的罐子代替它们。我不得不在许多类型和形状之间进行选择，我选择了两个经典的罐子。第3步：焊接外部控件电阻的值是一样的，10Kohm，电阻的中心引脚也必须焊接在中心位置，为了找到另外两个引脚的正确位置你可以尝试一下，但如果你从侧面看原来的锅你可以看到一个图表和对应顺时针旋转的引脚。我还添加了一个2.1mm直流电源插座，在正负DC-IN焊盘上连接了电线，但随后我在正极线上插入了一个通用开关。作为输出，我使用了两个（红色和黑色）香蕉插头面板插座。第4步：设计和3D打印我认为设计是最有趣的部分，因为您可以完全自由地选择任何细节，从尺寸到旋钮位置，从颜色到网格形状。在决定使用哪些组件后，我花了一两个小时绘图，用卡尺测量，计算外壳内部所需的最小空间。我不会深化使用Rhinoceros绘制3D的过程，因为我已经在其他教程中解释了一些基础知识。您还可以使用OpenSCAD，它可以让您开发参数化3D模型。获得了一个很好的3D模型，我在这里为您附上了，我将它导出为.stl，然后将其加载到Cura中，从那里我保存了G代码以上传到我的小型3D打印机。第一次尝试的结果是完美的，但我在文件的最终版本中添加了一些改进。minipsu02.stl第5步：第一次测试在打印结束等了5个小时之后，我迫不及待地想试试这个案例。所以我把所有的零件都插好就位，幸运的是我没有发现障碍物。第6步：重量设置当你拿起一个工具、一个小工具、一个一般的物体时，重量会传递出一种韧性和质量的感觉。这就是我决定使用厚铁板作为底部的原因。我为螺丝钻了四个小孔，去除了锈迹，留下了两个大孔。我在内面上贴了一条厚胶带，以避免短路。第7步：冷却我认为这个设备几乎不能保持5A（最大负载），特别是长时间，没有加热太多和关闭。所以我在设计中添加了一个小电机和一个非常小的风扇，只要PSU开启，它就会一直工作。电机工作电压只有3V，消耗几毫安，并产生一些噪音。如果我拥有一个足够小的无刷电机，我会使用它，因为噪音更低，寿命更长。小扇子是3D打印的，我在设计上犯了一个小错误，我不能使用所有的空间，但我不想只为了这个再做一次。我附上风扇的.stl文件。风扇.stl第8步：电路设计为了给电机供电，我使用了电压调节器，它只能保持100mA负载，但它非常适合此用途。然后我还添加了一个40欧姆的电阻来降低速度和噪音。你可以看到黑色的小3.3V稳压器和焊接在输出端的电阻，正极来自主开关后面，负极来自任何你想要的地方，电阻焊接在通向电机的红线上。空间并不大，我很难将所有东西焊接到位。在3D模型的最终版本中，我将稳压电源向左侧移动了一对毫米，以便为电机留出更多空间。我用粗铜线和两个螺丝固定电机，这是一种简单但有效的方法。第9步：标签标注我写了一些关于设备顶部和正面的有用信息。我还在底部信息上写了关于负载和插座极性的信息。这些信息并不完全准确，它们应该是“DCIN6-35V”，30V是最大输出。我知道，样式也很丑，但是您可以制作模板或简单地使用更好的书法。第10步：显示过滤器像这样的红色LED显示屏在阳光下几乎看不到，而且它们通常被深红色透明板覆盖。我尝试了不同的解决方案，我选择了一种橙黄色的有机玻璃。显示器现在在强光下仍然几乎看不到，只是比以前好一点，但光散射在边框上的效果恕我直言，令人惊讶。我用一把简单的铁锯切割小盘子，然后我在砂纸上打磨它的周边，一次又一次地用更细的三角钢琴，我用黄铜抛光产品抛光所有四个边。第11步：享受成果大功告成！迷你稳压电源已准备就绪！

大家好！感谢您阅读本教程，了解如何构建能够提供200瓦功率的改进方波逆变器。该逆变器提供精确的50Hz的修正方波交流信号。这可以通过使用帮助我们获得超精确频率的晶体振荡器来实现。该逆变器的其他特点包括：波形控制和死区时间调整低压截止不使用微控制器的精确频率操作。这种设计的最佳之处在于它没有微控制器和复杂的编程，并使用传统上可用的PWM控制芯片、计数器、分频器和这些经典IC的一些智能组合。那么，让我们开始吧！**警告：该项目包括使用高电压，如果您不小心，可能会给您带来致命的电击。只有当您具有适当的电气知识和高压工作经验时，才能继续进行此类项目。**视频演示第1步：所需的模块/组件由于该逆变器与互联网上大多数DIY经典设计不同，因此我将整个项目分成几部分，并最终将所有这些组合在一起制成最终产品。逆变器基本上由三部分组成：1.DC到DC转换器模块。它将低12VDC转换为高电压，直到大约300V。2.DC到AC转换器模块。它基本上是一个高压H桥电路，能够将直流电压转换为交流电压。3.改良方波控制模块。这是一个晶体振荡器控制的基于TL494的模块，可为H桥的MOSFET生成控制信号。可以根据需要使用电位计轻松改变死区时间和波形。所有这3个模块在这个项目中组合在一起，构成了最终的预期逆变器。第2步：H桥H桥实质上将直流信号转换为交流信号，利用4个MOSFET作为开关，根据控制信号打开和​​关闭，并生成交流信号作为输出。这种拓扑在控制电机及其方向时非常常见。在这里你可以看到我使用了一个12V的小电池来演示这个过程，我们有一个纯粹的交流方波信号，而不是我们想要的修改后的方波。这是因为SG3525芯片无法为修改后的输出生成任何此类信号。然而，SG3525具有软启动功能，这是TL494卡所没有的。步骤3：使H桥模块兼容修正方波如您所见，H桥模块由非常流行的PWM控制ICSG3525控制，该IC产生由RC定时组件设置的50Hz方波。现在，为了使该模块与TL494模块（采用带插头引脚的模块/卡的形式）兼容，我需要一些适配器/分线板，作为连接两个模块（H桥和TL494卡）的链接.现在SG3525上的方波输出来自引脚11和14，它们进入MOSFET驱动器IC。幸运的是，我使用了一个IC插座来制作这个项目，而不是直接焊接IC，这使得它非常向东完全移除IC。因此，我们的想法是将TL494卡的输出连接到SG3525的引脚11和14最初连接的连接处。TL494的电源来自H桥模块（12伏）。我收集了一个小点veroboard/perf板和几个公母头来制作这个突破模块。确切的部分包括：一小块穿孔板1*8公头针-2套1*6母头针-1套100欧姆限流电阻-2第4步：完成分线板焊接大约15分钟后，分线板就准备好了。电路板的一部分将安装到IC插座中，而TL494卡将安装到带有连接的母头引脚上，如上一步所述。可以参考图片有一个清晰的认识。第5步：观察波形现在在将TL494控制卡插入H桥模块后，我们可以清楚地看到，现在我们有一个经过修改的方波作为交流输出信号，而不是简单明了。这适用于12V等小测试电压，现在让我们将其提高几个档次！第6步：高压发生器这是一个200W的直流到直流转换器，可将电池中的12C转换为更高的电压，直到300伏直流。这有一个有源反馈来稳定输出电压和低电压截止，以保护您的电池免于过度放电。这将是我们产生交流电压的高压源。第7步：测试整个设置我现在已将DC-DC转换器的高压输出连接到H桥的输入，并且两个模块都由电池本身提供的12伏电压供电用于其内部工作。MOSFETS负责切换高压直流电。我已将万用表连接到H桥的交流输出，如您所见，我从该设置中获得了稳定的200V交流值。这个值可以通过改变DC到DC转换器的反馈来改变。第8步：波形评估现在因为我的示波器不能处理超过20伏的输入电压，所以我使用了一个降压变压器（中心抽头12-0-12伏）来降低交流电压并评估最终的交流波形。正如您从图像中看到的，我们在输出端获得了正确的波形。第9步：使用实际交流负载进行测试好的！因此，在完成所有测试后，我现在确信并有信心最终使用交流电器和比小型台式风扇更好的东西来测试这个东西。正如您所看到的，我已经设置了完整的系统，其中包含测量交流电压的万用表和降压变压器系统，可帮助我在负载工作时可视化波形。第10步：效率计算和结论令人惊讶的是，尽管有感性负载，但我的逆变器的波形仍然是修改后的方波。风扇与我的设置配合得非常好，我在测试过程中运行了大约10-15分钟，观察到MOSFETS只是轻微发热。谈到效率，正如您在第一张图片中看到的那样，当风扇全速工作时，它会从电池中吸取大约4.6安培的电流。我们使用了标称电压为12V的电池。这是计算：输入功率：12V*4.6A=55Watts输出功率：45瓦（风扇额定功率）效率：（输出/输入）*100=83%总的来说，我发现基于电池电压和负载的效率约为82%到84%，考虑到这是一个完全DIY的设计，这还不错。这就是本文的全部内容，我希望您能从中学到一些东西。对于这个设置，我使用了一个45瓦的台式风扇和一个7.2AH的铅酸电池作为一切的电源。

该项目是设计一个可以为微控制器项目供电的便携式电源设备，该设备可以不间断的为项目供电。硬件部件：电池座18650*2TP4056电池充电ICMT3608升压转换器原理图：有一个TP4056电池充电IC，TP4056与DW01A和FS8205A结合使用可提供各种电池保护功能。如过充，过放，短路和反极性保护。有2个MT3608升压转换器电路，用于5v和可调电压输出。一个AMS1117LDO来获得3.3v输出设计步骤：步骤一将电池插入其中并开始对其进行充电，大约2.5个小时才能为电池充满电检查它处于待机状态时消耗了多少电流，显示1.8mA左右打开输出，在此模块中，可以使用相应的开关打开或关闭每个输出，并且LED会指示哪个已打开，而哪个未打开步骤二：测试输出后，从第一个升压转换器电路得到5v；而在可调侧，可以达到13v。根据数据手册，使用2k电阻和100k电位器可以将电压提高到28v，但该项目不需要这么高的电压，因此通过使用470Ω电阻和10k电位器将电压限制在13v，还添加了一个微型电压表来显示可调电压读数。对于5伏输出，还有一个USB连接器，因此可直接插入任何USB设备。还可以将一些外部电池连接到随附的JST连接器上，以对其进行充电/使用。在使用微控制器时，可能需要测量电池电压或充电状态，为此，有一些插头引脚可以连接到微控制器的模拟引脚。步骤三：将3.3v，5v输出和可调电压输出分开该电源同时提供USBC型和微型USB端口进行充，它使用两节18650锂离子电池供电，可提供约5000mAH的备用电池。

电子元件家族当中，有一种只允许电流由单一方向流过，具有两个电极的元件，称为二极管，英文是“Diode”，是现代电子产业的基石。早期的二极管早期的二极管包含“猫须晶体”(Cat'sWhiskerCrystals)和真空管(ThermionicValves)。1904年，英国物理学家弗莱明根据“爱迪生效应”发明了世界上第一只电子二极管——真空电子二极管。它是依靠阴极热发射电子到阳极实现导通。电源正负极接反则不能导电，它是一种能够单向传导电流的电子器件。早期电子二极管存在体积大、需预热、功耗大、易破碎等问题，促使了晶体二极管的发明。晶体二极管又称半导体二极管。1947年，美国人发明。在半导体二极管内部有一个PN结和两个引出端。这种电子器件按照外加电压的方向，具备单向电流的传导性。现今最普遍的二极管大多是使用半导体材料如硅或锗。晶体二极管结构晶体二极管的核心是PN结，关于PN结首先要了解三个概念。本征半导体：指不含任何掺杂元素的半导体，如纯硅晶片或纯锗晶片。P型半导体：掺杂了产生空穴的含较低电价杂质的半导体，如在本征半导体中Si(4+)中掺入Al(3+)的半导体。N型半导体：掺杂了产生空穴的含较低电价杂质的半导体，如在本征半导体中硅Si(4+)中掺入磷P(5+)的半导体。由P型半导体和N型半导体相接触时，就产生一个独特的PN结界面，在界面的两侧形成空间电荷层，构成自建电场。当外加电压等于零时，由于PN结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态，这也是常态下的PN结。以PN结为核心结构，加上引线或引脚形成单向导电的二极管。当外加电压方向由P极指向N极时，导通。晶体二极管分类晶体二极管可按材料不同和PN结结构不同，进行分类。01点接触型二极管点接触型二极管是在锗或硅材料的单晶片上压触一根金属针后，再通过电流法而形成的。其PN结的静电容量小，适用于高频电路。因为构造简单，所以价格便宜。对于小信号的检波、整流、调制、混频和限幅等一般用途而言，它是应用范围较广的类型。与面结型相比较，点接触型二极管正向特性和反向特性都差，因此不能使用于大电流和整流。制作工艺：将细铝丝的一端接在阳极引线上，另一端压在掺杂过的N型半导体上。加上电压后，细铝丝在接触点处融化并渗入融化部分的中。这样，接触点实际上是P型半导体，并附着在N型半导体上形成PN结。02面接触型二极管面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流(几安到几十安)，主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。面接触型晶体二极管比较适用于大电流开关。平面型二极管平面型二极管是一种特制的硅二极管，得名于半导体表面被制作得平整。最初，对于被使用的半导体材料是采用外延法形成的，故又把平面型称为外延平面型。在半导体单晶片(主要地是N型硅单晶片)上，扩散P型杂质，利用硅片表面氧化膜的屏蔽作用，在N型硅单晶片上仅选择性地扩散一部分而形成的PN结。因PN结合的表面被氧化膜覆盖，稳定性好和寿命长。它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。晶体二极管主要特性二极管的伏安特性曲线如下：外加电压Uw方向为P→N时，Uw大于起动电压，二极管导通；外加电压Uw方向为N→P时，Uw大于反向击穿电压，二极管击穿。晶体二极管性能参数最大整流电流Idm：二极管连续工作允许通过的最大正向电流；电流过大，二极管会因过热烧毁；大电流整流可加装散热片。最大反向电压Urm：Urm一般小于反向击穿电压，选规格以Urm为准，并留有余量；过电压易损坏二极管。反向饱和电流Is：二极管外加反向电压时的电流值；Is反向击穿前很小，变化也很小；Is会随温度的升高而升高，一般地，常温下硅管Is最高工作频率Fm：指二极管能保持良好工作特性的最高工作频率。不同用途的二极管差异01整流二极管大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流(Rectifying)”功能，将交流电能转变为直流电能。面接触结构，多采用硅材料，能承受较大的正向电流和较高的反向电压。性能较稳定，但因结电容较大，不宜工作在高频电路中，所以不能作为检波管使用。有金属和塑料封装。02检波二极管检波二极管是用于把叠加在高频载波上的低频信号检出来的器件，它具有较高的检波效率和良好的频率特性。锗材料点接触型、工作频率可达400MHz，正向压降小，结电容小，检波效率高，频率特性好，为2AP型。类似点触型那样检波用的二极管，除用于检波外，还能够用于限幅、削波、调制、混频、开关等电路。也有为调频检波专用的特性一致性好的两只二极管组合件。多采用玻璃封装或陶瓷外壳封装，以获得良好的高频特性。03开关二极管开关二极管是半导体二极管的一种，是为在电路上进行“开”、“关”而特殊设计制造的一类二极管。它由导通变为截止或由截止变为导通所需的时间比一般二极管短。开关二极管的势垒电容一般极小，这就相当于堵住了势垒电容这条路，达到了在高频条件下还可以保持好的单向导电性的效果。开关二极管从截止(高阻状态)到导通(低阻状态)的时间叫开通时间；从导通到截止的时间叫反向恢复时间；两个时间之和称为开关时间。一般反向恢复时间大于开通时间，故在开关二极管的使用参数上只给出反向恢复时间。开关二极管的开关速度是相当快的，像硅开关二极管的反向恢复时间只有几纳秒，即使是锗开关二极管，也不过几百纳秒。开关二极管具有开关速度快、体积小、寿命长、可靠性高等特点，广泛应用于电子设备的开关电路、检波电路、高频和脉冲整流电路及自动控制电路中。04稳压二极管稳压二极管，是指利用PN结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象，制成的起稳压作用的二极管。稳压二极管的伏安特性曲线的正向特性和普通二极管差不多，反向特性是在反向电压低于反向击穿电压时，反向电阻很大，反向漏电流极小。但是，当反向电压临近反向电压的临界值时，反向电流骤然增大，称为击穿。05变容二极管变容二极管(VaractorDiodes)又称"可变电抗二极管"。材料多为硅或砷化镓单晶，并采用外延工艺技术。它一种利用PN结电容(势垒电容)与其反向偏置电压Vr的依赖关系及原理制成的二极管，其结构图如下。变容二极管的作用是利用PN结之间电容可变的原理制成的半导体器件，在高频调谐、通信等电路中作可变电容器使用。变容二极管属于反偏压二极管，改变其PN结上的反向偏压，即可改变PN结电容量。反向偏压越高，结电容则越少，反向偏压与结电容之间的关系是非线性的。变容二极管的电容值与反向偏压值的关系图解：反向偏压增加，造成电容减少；反向偏压减少，造成电容增加；反偏电压愈大，则结电容愈小。06发光二极管发光二极管简称为LED。由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，氮化镓二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管OLED和无机发光二极管LED。07阻尼二极管阻尼二极管类似于高频、高压整流二极管，其特点是具有较低有电压降和较高的工作频率，且能承受较高的反向击穿电压和较大的峰值电流。阻尼二极管主要用在电视机中，作为阻尼二极管、升压整流二极管或大电流开关二极管使用。08二极管芯组整流桥堆(半桥、全桥)：高压硅堆(多个硅二极管串联)：二极管的检测

在本教程中，我将向您展示如何用空糖果盒制作LED面板。该设计的主要特点是：这很简单。您无需进行任何焊接或3D打印它是多功能的。在透明灯亮起的情况下，您可以添加任何漫反射器以获得所需的灯光效果很方便LED面板装在一个盒子里，非常容易存储或携带。步骤1：获取材料和工具您需要的材料：任何盒子。如果您找到透明的，那会更好。LED矩阵：您的选择。我使用5mLED灯带，得到20x19厘米的面板LED调光器电源连接您需要的工具：钻头热胶枪小型旋转工具可平滑切割，但砂纸也可使用。步骤2：将LED灯条粘贴到盒子上我们可以从将LED灯条粘贴到盒子开始。代替切割和焊接LED灯条，我们将其折叠两次45度以改变方向。有时，您必须在连接节点处向右折叠。不要用力按压，否则会损坏LED电池。您可以将其保持一点直立。将所有条带连接到盒子后，您可以快速测试面板是否正常工作。将LED灯条+-连接至调光器上的电机+-将电源连接器+-连接到调光器上的电源+-将电源连接到电源连接器。如果一切正常，请继续下一步，将调光器和电源连接器连接至包装盒步骤3：为调光器腾出空间为调光器找到一个好位置，以方便您控制面板。我将调光器放在靠近LED灯条末端的角落。标记尺寸并在调光器旋钮上切一个孔。如果您的旋钮停留在灯座和照亮的地雷之间，请在照亮处切一个间隙。步骤4：连接电源连接器对电源连接器执行相同的操作。钻一个孔，以适合母连接器（〜10mm）步骤5：将连接器和LED灯条固定到盒子上使用热胶将电源连接器和LED灯带的末端固定到包装盒上。您也可以在LED灯条上（在切割垫上）添加一些胶水。步骤6：为LED灯条，调光器和电源连接器布线将LED灯条+-连接至调光器上的电机+-将电源连接器+-连接到调光器上的电源+-将调光器旋钮拧紧到盒子上。将点亮的电源打开。

硬件部件：atmega328p-pu×1个带按钮的旋转编码器×1个2.5伏参考电压，ad680jtz×1个8MHz晶振×1个电容22pF×2个电容100nF×5电阻1M欧姆×2个电阻10k欧姆×10电阻4.75k欧姆×1个电阻1k欧姆×7电阻220欧姆×1个电阻100欧姆×7电容1µF×2个电容器100µF×1个电容1000µF×1个ams1117-5.0×1个二极管1n400×1个mosfetN通道ao3400×3MosfetP通道A03407×2个JSTXH插座。3p，4p，5p×1个LED（通用）×1个散热器×1个风扇40x4012v×1个功率PNP晶体管1SB1375×2个通用晶体管PNP×2个通用晶体管NPN×41欧姆1W1％电阻×2个2.2欧姆5W电阻×2个齐纳单二极管，5.1V×2个LCDi2c显示器16x2或20x4×1个MaximIntegratedDS18B20可编程分辨率1-Wire数字温度计×3AA电池座×2个软件应用程序和在线服务ArduinoIDE手动工具和制造机烙铁（通用）该项目致力于为NiMhAA电池充电。声明：这是一项正在进行的工作，该软件仍处于Alpha阶段。该充电器可用于为电池缓慢和快速充电，也可以恢复旧电池。该充电器基于Arduino微控制器atmega328p-pu，可将全部可用信息显示到16x2或20x4LCD字符屏上。它最多可以独立为两节电池充电。您只能给一个电池充电，也可以同时给两个不同容量的电池或两个类似的电池充电。在为电池充电之前，必须为每个电池插槽设置电池容量，充电速度和循环计数，然后将电池插入插槽，然后过程开始。充电器支持三种充电模式：•快速充电。电池应在5个小时内充满电。充电电流取决于电池容量，等于0.2C。•充电缓慢。电池应在10小时内充满电。充电电流等于0.1C。•恢复充电。此模式下的充电电流限制为40mA。恢复时间取决于电池容量。此模式可用于恢复电池容量并为其他充电器无法充电的旧电池充电。充电过程包括以下几个阶段：•放电阶段。电池通过内部电阻放电至0.9v。•预充电阶段。电池以小电流充电，大约30mA，直到电池电压变为1.0v。•主充电阶段。根据计算的电流对电池充电，具体取决于电池容量和充电模式（快速，缓慢还原）。如果检测到电压下降或电池过热或达到电压上限，则电池充电阶段结束。•充电后阶段。电池以小电流充电，直到另一个电压下降或电压上限。•完成阶段。电池会以短电流脉冲充电，直到将其从充电器中取出为止。如果在给电池充电之前未设置环路，则充电过程将贯穿整个阶段。如果选择运行多个充电循环，则充电器将在主充电阶段完成后立即重新开始放电过程，直到达到循环计数为止。您可以使用多个循环充电来恢复电池容量。充电器具有三个温度传感器：一个用于每个电池插槽，另一个用于控制安装在功率晶体管上方的内部散热器的温度。为了降低内部散热器的温度，在充电器内部安装了一个小风扇。散热器温度达到最高限制时，风扇会自动打开。当散热器变冷时，风扇将关闭。充电器原理图如下图所示。为了简化原理图的读数，它分为三个部分：控制器部分和两个通道。两个充电通道都非常相似，唯一的区别是输出和输入信号以及组件编号。充电器的控制器部分：如上图所示，为增加电池电压测量，已实现外部基准电压源AD680JTZ。其精度为0.4％，并且控制器可以检查高达0.001伏的电池电压。您可以用运行在8MHz或更高频率的Arduino板（uno，nano，promini）替换atmega328p-puIC。这是套接字说明：•J1可以像Arduinopromini一样通过UART端口对微控制器进行编程。•J2连接电池温度传感器DS18b20•X212伏电源连接器•U3连接i2cLCD显示器。平滑改变显示屏亮度所需的亮度引脚•U4连接旋转编码器。•U5连接安装在散热器上的12v40x40x10mm风扇。通道“A”原理图：通道“B”的原理图：在这里，您可以找到该项目的完整原理图和PCB板。让我解释一下充电器如何在通道“B”上工作。晶体管Q9和Q10是达林顿对，可为连接到插座J4的电池提供充电电流。Arduino控制器通过PWR_B端口将PWM信号提供给Q13晶体管。PWM占空比越大，在Q9集电极上产生的电流就越大。Q11mosfet用于启用或禁用电池充电电流。Q12MOSFET用于通过R26电阻对电池放电。要测量R31电阻上的充电电流电压，请检查。为了向电池提供所需的电流，充电器中使用了PID算法。定义温度传感器的正确顺序您必须对充电器进行一些初始配置，因为在此项目的单条总线上有三个温度传感器ds18b20。在启动过程中，充电器以某种特定顺序检测所有传感器。您必须指定正确的传感器顺序，充电器才能正常工作。将NiMh_Serial固件加载到您的控制器，并将终端连接到UART端口。选择“温度”菜单项。按下编码器按钮。您可以看到所有温度传感器的值。加热一些传感器，并记住它在列表中的位置。对每个传感器重复此过程。现在，您可以定义充电器的正确传感器顺序。将NiMH_Charger代码加载到ArduinoIDE并找到“core.init（SO_BHA）;”行。在setup（）函数中。要定义正确的传感器顺序，您必须为core.init（）方法指定正确的SO_*代码。温度传感器有6种可能的组合：SO_ABH-通道“A”，通道“B”，内部散热器。SO_BAH-通道“B”，通道“A”，内部散热器等。此过程只能执行一次。串行固件的其他可能性*_serial固件是一种功能强大的工具，可用于调试充电器硬件。使用串行菜单，您可以选择电池通道“A”或“B”之一，定义充电电流，执行测试充电，测试放电，散热器风扇测试和温度传感器测试。该项目仍在进行中，因为电池充电过程非常耗时，并且调试需要大量时间。

我将向您展示如何将玻璃罐变成一块装饰性的太阳能灯笼。我已经为该项目设计了定制PCB，因此小白可以在一小时内轻松完成。PCB可以支持各种LED以获得不同的效果。这是一种便宜又容易的方法，可以在任何室外空间增添魅力，在日落之后可以很好地发出美丽的光线。太阳能缸完全依靠太阳来供电，这最终意味着它可以为您节省更多的能量，并且您不必担心一旦充满电便会拔出插头，因为一旦充满电，只要电池充满电，它就会自动停止充电。太阳能电池板面向太阳，您可以放心，它将充电，并最终为您的花园提供丰富多彩的照明。太阳能罐灯笼配有内置传感器。一旦太阳开始渐渐落入地平线，它就会自动打开，离开您的花园，带上七彩的彩虹光。使用的组件：1.太阳能板-2V2.控制器QX5252F3.47uH电感器4.RGBLED5.滑动开关6.1N4148二极管7.0.1uF陶瓷电容器8.AAA电池9.AAA电池座10.JST公母连接器11.双面胶带12.梅森罐13.蜡烛闪烁LED14.童话灯串15.PCB使用的工具：1.剥线钳2.热胶枪步骤1：如何运作？该灯泡的心脏是一个非常小的四脚ICQX5252F。它的工作原理与“焦耳小偷”电路非常相似。但是使用该芯片的优点是它不需要笨重的环形线圈。它仅使用一个简单的电感器，一个AA/AAA电池和一个LED即可完成相同的工作。制作电路只需要一个外部电感器即可。可以通过使用不同值的电感器来改变LED电流。该图表如上图所示。我在该项目中使用了33uH电感器。接线：引脚1->太阳能电池板正极端子引脚2->电池正极端子和电感的一根脚引脚3->全部接地（太阳能电池板，电池和LED负极端子）引脚4->电感的另一脚步骤2：修改电路数据表中给出的原始电路仅使用电感器作为外部组件来驱动标准LED。但是它不适用于RGB和其他几种类型的LED。因此，我通过在原始电路上增加一个缓冲电路来修改了该电路。连接LED之前，输出端的缓冲电路只是一个二极管（1N4148）和一个电容器（0.1uF）。当脉动信号变为0伏时，二极管使电容器保持充电状态。添加缓冲电路后，您会注意到RGBLED循环显示所有7种颜色。步骤3：PCB设计我为此项目设计了一个定制PCB。步骤4：焊接二极管对于焊接，您将需要一个好用的烙铁，焊料和一个钳子。优良作法是根据组件的高度进行焊接。首先焊接较小高度的部件。焊接二极管（1N4148）代替PCB上的D1。二极管上的黑带表示负极端子，该端子也在PCB上指示。您可以按照以下步骤焊接所有组件：1.将组件脚推入它们的孔中，然后翻转PCB的背面。2.将烙铁头的尖端固定在焊盘和组件支脚的连接处。3.将焊剂送入接头中，以使焊剂在引线周围流动并覆盖焊盘。一旦它四处流淌，将尖端移开。步骤5：焊接电感器在PCB上焊接33uH电感（1/2瓦）代替L。首先，如上图所示弯曲两条腿。然后将脚插入PCB，最后进行焊接。使用钳修剪多余的腿。步骤6：焊接电容器在PCB上焊接一个0.1uF的陶瓷电容器代替C1。这种类型的电容器没有极性，因此无论如何都可以焊接，它将起作用。焊接电容器后，修剪多余的脚。步骤7：焊接ICQX5252F太阳能灯的心脏是ICQX5252F。它带有TO-94封装，四个腿非常靠近。因此，在设计PCB时，我在两腿之间留出了空间。一只手握住ICQX5252F，两脚稍微张开，如上图所示。将IC插入PCB上标有“QX5252F”的孔中。确保以正确的方向插入。QX52525的轮廓画在PCB上以避免混淆。然后最后焊接并修剪多余的脚。步骤8：焊接JST连接器我使用了两个JST连接器来连接电池和太阳能电池板。如图所示，焊接两个JST（母）连接器。极性（+）在PCB上标记。步骤9：焊接LED现在，您可以将5mmLED直接焊接到PCB上。但是，为了测试另一种LED，在这里我焊接了一个两针的母接头。通过使用此功能，我可以轻松地在不同种类的LED之间相互交换。在接下来的几个步骤中，我将使用以下LED进行测试：1.草绿色LED2.变色RGBLED3.蜡烛闪烁LED4.童话灯串步骤10：滑动开关最后一步是焊接滑动开关。将其插入标有“SWITCH”的PCB中，然后进行焊接。用钳子修剪多余的腿。步骤11：在盖子上钻孔您必须将太阳能电池板放在罐盖上。要将太阳能电池板的电线穿入玻璃瓶，请使用钻头打一个孔。将JST连接器导线穿过盖子上的固定器。步骤12：安装太阳能电池板将红色导线焊接到太阳能电池板的正极，黑色导线焊接到太阳能电池板的负极。然后使用双面胶带将面板安装在盖子的顶部。步骤13：安装电池座首先，将电池座端子与电池JST连接器焊接在一起。使用热缩管将焊点绝缘。将AAA电池座仅安装在电路板上。最后，将电池连接器连接到电路板上。将电池插入电池座。步骤14：安装PCB将电路板对准罐盖的中心。使用双面胶带安装电路板。然后将太阳能电池板连接器连接到电路板上。步骤15：给电池充电现在将太阳能灯开关滑动到ON位置，然后将Jar置于明亮的阳光下。太阳能电池将为电池充电。步骤16：测试灯泡为了进行快速测试，请将LED插入母接头。然后将太阳能灯开关滑动到ON位置，并用手覆盖太阳能电池。指示灯应打开。在这里，我使用了5mmStrawhatLED。灯的输出类似于手电筒。步骤17：添加更多效果您可以利用自己的创造力为灯产生各种吸引人的效果。我在罐子里装了丙烯酸鹅卵石，以获得闪光效果。步骤18：添加彩虹效果在这里，我有一个两针RGBLED。将LED插入母接头。然后关闭玻璃瓶盖，享受慢速和快速的变色彩虹效果。丙烯酸鹅卵石将光散射到不同的方向，这看起来非常吸引人。步骤19：添加蜡烛闪烁效果将闪烁的LED指示灯插入PCB的母接头中。合上盖子，观察到闪烁的效果。然后我添加了丙烯酸鹅卵石，以获得更有吸引力的灯光效果。步骤20：添加童话灯串最初，我不确定PCB是否支持童话灯。但是当我测试它时，我真的很惊讶它的魅力。但我建议您不要使用太长的字符串，因为它可能会超出ICQX5252F的当前处理能力。首先，我从电池盒上剪下了​​仙女般的灯串。然后从端子线剥去绝缘层。然后将其插入母头以连接LED。将灯串放入罐子中，即可完成。您可以制作一些类似的罐子，然后将它们放在花园或草坪中。现在享受您的新太阳能缸。

MH是适用于WS2812等数字LED条的初学者友好型SPI驱动器。照明项目从未如此轻松！硬件组件：ArduinoMega2560×1个Atnel开发板1.05a×1个STMicroelectronicsSTM32Nucleo-64板×1个RaspberryPi4B型1个我使用WS2812，WS2815或SK6812等数字LED已有很长时间，我通常将它们称为MagicLED。我测试了许多基于MagicLED（甚至是RGBW类型）的带，环和显示器（甚至是我自己的）。我使用了Arduino，Nucleo（带有STM），RaspberryPi和我自己的带有AVR微控制器的主板。无论使用哪种平台，编写程序来控制魔术LED都是困难的（由于需要NZR协议软件），除非您正在使用易于使用的现成库，但是就代码使用而言，中断仍然不是完全最佳的，响应或内存利用率，并且只能在特定平台上使用（将它们从Raspberry移植到AVR微控制器是不可能的）。由于我经常使用各种平台，因此我需要程序代码与Arduino，RaspberryPi，ARM/STM（Nucleo）或AVR尽可能兼容-特别是在灯光效果方面。我已经在youtube频道上工作了很长时间，并且准备了一份以上的指南，以C语言为AVR微控制器编程数字二极管（但到目前为止仅在波兰语中）。我经常与那些为魔术LED编程而苦苦挣扎的初学者接触。当然，根据平台的不同，有些人会为他们的一次性项目选择现成的库。但是，许多人正在寻找其他解决方案或尝试学习编程的秘密，而我就是其中之一。我决定准备一个模块，该模块将使用NZR协议为用户完成肮脏的工作。与SPI一样，将用作SPI到NZR转换器的模块可以轻松地在任何平台上使用。下面的屏幕截图显示了MagicHercules模块中SPI信号到NZR协议的转换。SPI到NZR的转换：将数字LED连接到不同的系统时，应该记住不同微控制器的适当电压容限。ARM微控制器的大多数I/O引脚均以+3.3V标准工作，而AVR微控制器则以TTL标准工作。因此，MagicHercules模块的输入引脚的公差为+3.3V，因此可以安全地连接到例如RaspberryP或+3.3V供电的任何基于ARM的微控制器。如前所述，我经常使用不同类型的数字LED。根据制造商的不同，LED中的各个颜色可以位于不同的位置，例如RGB，BGR，GRB，RGBW，GRBW等。制造商的文档中提到RGB序列并不少见，但实际上看起来有所不同。我已经为Hercules模块配备了颜色顺序测试，因此快速弄清楚如何为正确的颜色顺序编写程序没有问题。测试仪的几个附加功能使您可以快速检查数字LED灯条是否全部正常工作，以及该灯条上每个LED的所有颜色（最多1024个LED！）是否正常工作（无死像素）。而这一切都无需连接微控制器和编写任何程序。色阶测试：我不认为使用简单且通用的SPI协议来控制数字LED还可以，该协议可以在任何平台或微控制器系列上运行。当然，有许多控制数字LED的方法，有些是最优的，而有些则不是最优的。MagicHercules模块是另一个选择，对我来说非常实用。我认为有人可能喜欢这种不寻常的解决方案。我最近在众筹平台kickstarter上起飞，在那里我通过几个视频对MagicHercules模块进行了更广泛的描述，包括在Arduino，Nucleo（STM），RaspberryPi和AVR和PIC上使用它的简便性。微控制器。我用C语言编写了一个程序-一个简单的stargate效果，它基于表操作和主循环中缓冲区的顺序发送。多亏了MagicHercules模块，我能够轻松地将源代码转移到其他语言和平台上-检查源代码部分（适用于RaspberryPi或Arduino的Python）。各种平台的MH测试：Arduino2560，STM32Nucleo，ATB1.05a（AVR）：我认为MH可以是一个非常适合初学者的模块，无论它们使用的平台和语言如何。了解众所周知的SPI协议就足够了，并且开始检查数字LED灯条是否完全正常工作以及它具有什么颜色顺序的可能性仅仅是一个加号。原理图：DIP8封装板上的MagicHercules模块MH模块是一块具有标准DIP8封装尺寸的电路板。MH模块作为原理图元素MagicHercules模块既可以在面包板上使用，也可以在自己的PCB中使用。SPI总线的引脚6和7耐压+3.3V。引脚1用于定义测试的魔术LED灯带的类型-RGB（3字节）或RGBW（4字节）。引脚5是连接到数字LED输入的输出。+5V电源应正确连接到引脚4和8。

我们可以使用ESP8266电路使房屋中的照明开关更智能，因此，如果没有WiFi，它将继续作为普通开关工作。硬件组件：NodeMCULolinV3模组ESP8266ESP-12FWifi×1个带光耦合器的继电器模块×1个pc817光耦合器×1个AC-DC电源3.3V×1个AC-DC电源5V×1个电阻组×1个软件应用程序和在线服务：ArduinoIDE手动工具和制造机：烙铁（通用）多功能工具，螺丝刀我们可以使用ESP8266电路使房屋中的照明开关更智能，因此，如果出现问题（例如，没有WiFi或服务器关闭），它将继续作为普通开关工作。注意！以下电路的某些部分在电源电压下工作。电源电压不是玩具，需要注意规避风险。下图中红色标记的区域低于电源电压！让我们看一下电路：我在市电电压为230V的欧盟使用此电路！如果要使用它，而您所在区域的电源电压不是230V，则可以通过更换图中所示的电源来使用。电路如果主电源电压不是230伏，则必须用正确的电压替换图中的2个黑色电源模块。除了普通的备用开关外，还必须像安装其他备用开关一样安装继电器模块。该继电器模块具有一个光耦合器，因此ESP8266微控制器是完全光学隔离的。在图中，上方的黑色立方体是一个230V至3.3V的开关电源（如果电源电压不是230伏，则必须更换！）。它的230V输入连接到灯泡，其输出通过光耦合器（pc817）路由到ESP8266D2引脚。这用于监视灯泡是否点亮。输入D2必须通过上拉电阻切换至3.3V。下部的黑色立方体为230V至5V（如果市电电压不是230，则还必须更换！）开关模式电源，用于为电路的低压部分供电。备用开关如何工作ESP8266微控制器必须经过编程才能使电路正常工作。打开Arduino应用并复制此原理图。重写WLAN连接所需的SSID和密码对以及MQTT服务器的IP地址。完成后，将代码上传到ESP8266。/**************************************///https://myhomethings.eu////Alternativeswitch-ESP8266////Board:NodeMCU1.0ESP-12E///**************************************/#include#includeconstchar*ssid="SSID";constchar*password="Password";constchar*mqtt_server="192.168.x.xxx";WiFiClientespClient;PubSubClientclient(espClient);intrelayPin=D5;intlightControllPin=D2;longpreviousMillis=0;intrelayState=1;intswitchState=0;intswitchFlag=0;voidsetup_wifi(){delay(100);WiFi.begin(ssid,password);while(WiFi.status()!=WL_CONNECTED){delay(500);}randomSeed(micros());}voidreconnect(){while(!client.connected()){StringclientId="ESP8266-AlternativeSwitch";if(client.connect(clientId.c_str())){client.subscribe("Light_topic");}else{delay(6000);}}}voidcallback(char*topic,byte*payload,unsignedintlength){payload[length]='\0';StringstrTopic=String(topic);StringstrPayload=String((char*)payload);if(strTopic=="Light_topic"&&switchFlag==0){if(strPayload=="false"){if(digitalRead(lightControllPin)==LOW){if(relayState==1){digitalWrite(relayPin,LOW);relayState=0;}else{digitalWrite(relayPin,HIGH);relayState=1;}}}if(strPayload=="true"){if(digitalRead(lightControllPin)==HIGH){if(relayState==1){digitalWrite(relayPin,LOW);relayState=0;}else{digitalWrite(relayPin,HIGH);relayState=1;}}}}}voidsetup(){setup_wifi();client.setServer(mqtt_server,1883);client.setCallback(callback);pinMode(relayPin,OUTPUT);pinMode(lightControllPin,INPUT);digitalWrite(relayPin,HIGH);}voidloop(){unsignedlongMillis=millis();if(Millis-previousMillis>=1000){previousMillis=Millis;switchFlag=0;}if(!client.connected()){reconnect();}client.loop();if(digitalRead(lightControllPin)==LOW){if(switchState==0){client.publish("Light_topic","true");switchState=1;switchFlag=1;}}if(digitalRead(lightControllPin)==HIGH){if(switchState==1){client.publish("Light_topic","false");switchState=0;switchFlag=1;}}}说明在第41行，我们输入设备的唯一ID。值得对此进行更改，否则我们可以通过将其更改为以下代码片段来创建更为简洁的生成的ID。StringclientId="ESP8266ClientID-";clientId+=String(random(0xffff),HEX);在第45行中，我们在MQTT服务器上订阅了“Light_topic”。这是一个包含指示灯状态的数据点。“回调”功能监视状态变化。client.subscribe("Light_topic");如果第60行的变量“strTopic”的值为“Light_topic”，而“switchFlag”的值为“0”，则MQTT服务器上有更改。当使用常规开关打开灯时，“switchFlag”的值为“1”。在这种情况下这是必需的，因为如果我们手动打开灯，则MQTT服务器上的灯的值会更改，并且由于订阅，该条件会再次满足，并且继电器会再次打开if(strTopic=="Lampa_topic"&&switchFlag==0)第62行：“strPayload”的值为“false”。这意味着必须根据从服务器收到的命令关闭指示灯。if(strPayload=="false")第64行：检查灯泡是否点亮。如果它没有点亮，则程序不执行任何操作。尽管有此命令，打开灯泡也不是一件好事。if(digitalRead(lightControllPin)==LOW)//itison值“LOW”表示灯已打开，因为默认情况下D2引脚被拉至3.3V，即“HIGH”。灯泡打开时，pc817光耦合器将其下拉至GND。如果到目前为止满足所有条件，则必须检查继电器的状态并进行相应的切换。if(relayState==1){digitalWrite(relayPin,LOW);relayState=0;}else{digitalWrite(relayPin,HIGH);relayState=1;}第124行：程序检查灯泡是否点亮。如果是这样，并且在以下情况下，开关的状态为“0”。因此将其关闭，进行了手动切换。必须使用“client.publish（）”功能将其传输到MQTT服务器，并将“Light_topic”数据点设置为“true”。if(digitalRead(lightControllPin)==LOW){if(switchState==0){client.publish("Lampa_topic","true");switchState=1;switchFlag=1;}}那就是代码的解释，我希望我可以理解。调试后，新设备将在MQTT下的iobroker中显示为新数据点。安装了IoT适配器后，您可以连接到GoogleHome或AmazonAlexa，还可以通过语音命令控制灯泡。

按下按钮时，RNG会在蜂鸣器上随机播放音符。硬件部件：7段LED显示屏，InfoVue×1个ArduinoUNO×1个蜂鸣器×1个触觉开关，顶部致动×1个软件应用程序和在线服务：ArduinoIDE七段显示模型：将SevSeg的A钩到第二个引脚。将SevSeg的B钩到第三针。继续直到将SevSeg的G连接到第8针为止。使用电阻器将SevSeg的“Com”接地。将按钮连接到第9针。通过单独的电阻将按钮输出接地。将蜂鸣器连接到第10针。将蜂鸣器的接地连接到与SevSeg连接的相同电阻。码：inta=2,b=3,c=4,d=5,e=6,f=7,g=8,buzzerPin=10,buttonPin=9,rn;//Declaresallthevariablesvoidsetup(){//SetsthepinpinMode(a,OUTPUT);pinMode(b,OUTPUT);pinMode(c,OUTPUT);pinMode(d,OUTPUT);pinMode(e,OUTPUT);pinMode(f,OUTPUT);pinMode(g,OUTPUT);pinMode(buzzerPin,OUTPUT);pinMode(buttonPin,INPUT);Serial.begin(9600);}voidloop(){if(digitalRead(buttonPin)==HIGH){//Generatesrandomnumber,matchesthenumberwiththesevensegmentdisplayfunction,andrunstheshuffleloop20timeswhenthebuttonispressedfor(intctr=0;ctrrn=random(10);if(rn==0){zero();tone(buzzerPin,523);}if(rn==1){one();tone(buzzerPin,587);}if(rn==2){two();tone(buzzerPin,659);}if(rn==3){three();tone(buzzerPin,698);}if(rn==4){four();tone(buzzerPin,784);}if(rn==5){five();tone(buzzerPin,880);}if(rn==6){six();tone(buzzerPin,988);}if(rn==7){seven();tone(buzzerPin,1047);}if(rn==8){eight();tone(buzzerPin,1175);}if(rn==9){nine();tone(buzzerPin,1319);}delay(75);noTone(buzzerPin);}}}voidoff(){//TurnesoffthesevensegmantdisplaydigitalWrite(a,LOW);digitalWrite(b,LOW);digitalWrite(c,LOW);digitalWrite(d,LOW);digitalWrite(e,LOW);digitalWrite(f,LOW);digitalWrite(g,LOW);}voidzero(){//DisplaysazeroonthesevensegmentdisplaydigitalWrite(a,HIGH);digitalWrite(b,HIGH);digitalWrite(c,HIGH);digitalWrite(d,HIGH);digitalWrite(e,HIGH);digitalWrite(f,HIGH);digitalWrite(g,LOW);}voidone(){//DisplaysaoneonthesevensegmentdisplaydigitalWrite(a,LOW);digitalWrite(b,HIGH);digitalWrite(c,HIGH);digitalWrite(d,LOW);digitalWrite(e,LOW);digitalWrite(f,LOW);digitalWrite(g,LOW);}voidtwo(){//DisplaysatwoonthesevensegmentdisplaydigitalWrite(a,HIGH);digitalWrite(b,HIGH);digitalWrite(c,LOW);digitalWrite(d,HIGH);digitalWrite(e,HIGH);digitalWrite(f,LOW);digitalWrite(g,HIGH);}voidthree(){//DisplaysathreeonthesevensegmentdisplaydigitalWrite(a,HIGH);digitalWrite(b,HIGH);digitalWrite(c,HIGH);digitalWrite(d,HIGH);digitalWrite(e,LOW);digitalWrite(f,LOW);digitalWrite(g,HIGH);}voidfour(){//DisplaysafouronthesevensegmentdisplaydigitalWrite(a,LOW);digitalWrite(b,HIGH);digitalWrite(c,HIGH);digitalWrite(d,LOW);digitalWrite(e,LOW);digitalWrite(f,HIGH);digitalWrite(g,HIGH);}voidfive(){//DisplaysafiveonthesevensegmentdisplaydigitalWrite(a,HIGH);digitalWrite(b,LOW);digitalWrite(c,HIGH);digitalWrite(d,HIGH);digitalWrite(e,LOW);digitalWrite(f,HIGH);digitalWrite(g,HIGH);}voidsix(){//DisplaysasixonthesevensegmentdisplaydigitalWrite(a,HIGH);digitalWrite(b,LOW);digitalWrite(c,HIGH);digitalWrite(d,HIGH);digitalWrite(e,HIGH);digitalWrite(f,HIGH);digitalWrite(g,HIGH);}voidseven(){//DisplaysasevenonthesevensegmentdisplaydigitalWrite(a,HIGH);digitalWrite(b,HIGH);digitalWrite(c,HIGH);digitalWrite(d,LOW);digitalWrite(e,LOW);digitalWrite(f,LOW);digitalWrite(g,LOW);}voideight(){//DisplaysaneightonthesevensegmentdisplaydigitalWrite(a,HIGH);digitalWrite(b,HIGH);digitalWrite(c,HIGH);digitalWrite(d,HIGH);digitalWrite(e,HIGH);digitalWrite(f,HIGH);digitalWrite(g,HIGH);}voidnine(){//DisplaysanineonthesevensegmentdisplaydigitalWrite(a,HIGH);digitalWrite(b,HIGH);digitalWrite(c,HIGH);digitalWrite(d,HIGH);digitalWrite(e,LOW);digitalWrite(f,HIGH);digitalWrite(g,HIGH);}

硬件部件：ArduinoNanoR3×1个LDR，5兆欧×1个DFRobotI2C16x2ArduinoLCD显示模块×1个电阻1k欧姆×3跳线（通用）×1个面包板（通用）×1个该项目提出了一种自动数字计时器，该计时器基本上以毫秒为单位测量时间。这个项目的需要：在电力系统保护实验室中，我们使用一个模拟故障的实验室面板，并使用各种类型的继电器进行保护，并为每个继电器使用TMS（时间倍增器设置）的多个选项，并测量以下时间：我们设置的每个选项。因此，使用自动计时器将使实验的执行变得更加容易。此外，该面板还配有老式机械计时器，并带有模拟大型显示屏，上述计时器在维修后已停止工作。因此，我们需要一个工作效率更高，显示效果更好的计时器。它是如何工作的：为了寻求自动化，计时器的输入和输出应在面板内。旧计时器有四个端子，两个用于启动然后暂停，另外两个用于复位，因此应使用这四个端子来定制新计时器。启动/暂停端子的启动电压差约为230VAC，暂停时的电压差约为0VAC。将该面板输出转换为合适的Arduino输入具有挑战性。为了寻求准确性，需要一个非凡的解决方案，最合适的解决方案是Arduino方面的LDR（光敏电阻），而面板方面的低功耗光源。原理图：源码：#include"timer.h"#include#includeLiquidCrystal_I2Clcd(0x27,16,2);intx=0;Timertimer;voidsetup(){lcd.init();lcd.backlight();lcd.print("Dr-AymanQuraan");delay(250);lcd.setCursor(0,1);lcd.print("Eng.MohAlawneh");delay(1100);lcd.clear();lcd.begin(16,2);lcd.print("Eng.");lcd.setCursor(0,1);lcd.print("AhmadAbuMurad");delay(1100);lcd.clear();lcd.setCursor(0,0);lcd.print("PressTestStart");//timer.start();}voidloop(){if(analogRead(A0)>20){//startthetimerif(x==0){lcd.clear();lcd.print("DelayTimeIs");timer.start();x++;}

嘿！在这个项目中，我们将使用TP-4056模块制造锂离子电池充电器。易于使用以及便于携带。因此，让我们开始吧。耗材：该项目所需的材料：四个锂离子电池3.7V18650四个TP-4056模块锂离子电池座（可容纳4个电池）双面胶带或热胶枪烙铁红色和黑色电线钢丝钳关于TP-4056模块TP-4056IC是一款1A独立锂离子电池充电模块，带有2个LED指示灯，用于指示充电和充满电。红色-充电蓝色-充满电数据表：-输入电压：4-8V输出电压：4.2V输出充电电流：1A（最大值）（可通过Rprog调节）优点：使用简单如上所述，使用单个电阻器可调节电流线性电荷小模块缺点：最高输出为4.2V最高输入为8V最高充电电流为1A。将TP-4056模块粘在支架上电池座可容纳4个锂离子电池，因此我们将取出4个充电模块，并将它们粘贴到电池座的背面，如图所示。在这里，我使用双面胶带，但您也可以使用热胶枪。四个充电模块相互连接现在，我们将四个充电模块相互连接，就像上面的图像/草图所示。我们这样做是为了只给任何给定的模块供电，它也将为其他3个模块供电。将一个模块的输入（+）连接到另一模块的输入（+）。对于接地或负极输入端子也是如此。警告：应谨慎进行焊接，并在成人的监督下进行（18岁以下）。使用时，请将烙铁远离您的手。将电池（+）和电池（-）连接到电池座的正极和负极端子。现在，将电池座的负极端子和正极端子连接到标有B+和B-的TP-4056模块的正极端子和负极端子。注意：每个充电模块只能为单个电池充电。锂离子电池充电器已准备就绪！欢呼！我们已经完成了锂离子电池充电器。将电池插入电池座，然后将手机充电器插入其中一个模块。红灯表示电池仍在充电，蓝灯表示电池已充满电。给电池充满电需要1.5到2个小时。（我为电池充满电所花费的时间）注意：请勿对电池过度充电。充电后，在其他电池仍在充电时将其从电池座中取出。

电源是电子学中最受欢迎的主题之一。调节电源有两种主要类型：线性电源和开关电源。两种电源类型都有一些优点和缺点，但是，线性电源具有更好的线路和负载调节指标，并且在输出端具有较低的噪声，特别是当电源可调且输出负载时；尽管其效率低于开关电源。在本文/视频中，我介绍了可调节的30V-4A线性电源，该电源可提供恒定电压和恒定电流调节。电源的输出噪声低，已使用SiglentSDS2102XPlus示波器的功率分析功能进行了测量。所有组件封装都是通孔，因此您不需要任何特殊的焊接工具。让我们开始吧！硬件部件：LM338×1个IRLZ44×1个78L09×1个LM358×1个技术指标：输入电压（最大值）：35V[30V，经过测试的最大值]输出电压（最小值）：1.28V输出电压（经最大测试）：27.35V[28.9Vin，空载，25C]输出电流：1.1mA至4A（最大连续）输出噪声（空载）：6-7mVpp输出噪声（1A负载）：6-7mVpp输出噪声（2A负载）：8-10mVppA：电路分析图1显示了该设备的示意图。该设计包括两个主要部分：主调节器电路和限流电路。图1可调电源示意图P3是KF128-4Pin块端子，用于将输入和输出线连接到电路。C4，C5和C6用于降低输入噪声。D1和D2是保护二极管。也可以使用肖特基二极管代替D1和D2。IC3是LM3385A正线性稳压器[1]。R3为调节器提供输出反馈路径，P2为5K多圈电位器，用于调节输出电压。C7电容器已被用来减少噪声。C9，C10和C11用来降低输出噪声，但是它们连接到另一个接地参考，即Q1的漏极引脚。Q1是IRLZ44N沟道Mosfet[2]，它借助IC1来限制电流。IC1和Q1组合如何进行电流限制的理论有点复杂，以后的视频中将对此进行解释。IC1是LM358著名的运算放大器[3]。R2是由三个并联的3.3R-10W电阻组成的负载电阻，等于30W-1.1R电阻。C3和R1建立了一个RC滤波器，可减少来自负载电阻的噪声。C1和C2也用于降低噪声。IC2是一个78L09调节器[4]，用于为IC1提供稳定的电源轨。C8已用于降低IC2的输出噪声。P1是5K多圈电位器，用于设置电流极限。最后，R4是一个基本的负载电阻，它吸收几毫安的电流，以稳定无负载下的电源输出。B.PCB布局图2显示了PCB布局的最新版本。它是两层PCB板，所有组件封装均为通孔。对于大多数用户而言，焊接非常容易。高载流径的厚度为4.5mm。您应该在彼此之上安装三个3.3R-10W电阻器以构建R2，因此R2是三个3.3R-10W电阻器的并联电阻，等于1.1R-30W电阻器。图2可调电源电路的PCB布局（最新版本）我的组件库存储中没有几个组件的组件库。因此，与往常一样，我使用了SamacSys组件库，并为IC1[5]，IC2[6]，IC3[7]和Q1[8]安装了缺少的库（示意图符号，PCB尺寸，3D模型）。您有两个选择来安装和使用组件库。您可以访问componentsearchengine.com，下载并导入CAD软件中的库，也可以使用SamacSysCAD插件（图3）。几乎所有已知的电子设计CAD软件都受支持[9]。我使用了AltiumDesigner，因此我使用Altium插件[10]安装了组件库（图4）。图3SamacSys插件支持的所有电子设计CAD软件图4SamacSysAltium插件中的选定组件库图5显示了组装好的PCB板。焊接元件完全没有问题。PCB铜，丝网印刷和阻焊层的质量非常好。图5电源电路的组装PCB板C.测试与测量您可以在视频中找到有关电压和电流测试的更多信息，但是，我也在此处放置了一些有关输出噪声的测试结果。这些测试已使用SiglentSDS2102XPlus示波器[11]进行。该示波器引入了一个方便的功能，称为“电源分析”，使用户可以对电源进行各种测试。我使用了“功率分析”选项的“输出纹波”功能。图6显示了空载时的输出噪声。图7显示了1A负载下的输出噪声，图8显示了2A负载下的输出噪声。该电路可以连续提供高达4A的电流，但是，请使用较大的散热器并准备良好的通风。图6空载时电源的输出噪声系数图71A负载下电源的输出噪声图82A负载下电源的输出噪声D.物料清单图9显示了物料清单。必须使用两个3针XH连接器将两个5K多圈电位计连接到板上。图9可调电源项目的物料清单

由于土壤是由不同的土壤颗粒和其间隙中存在的水和空气组成，再则接地体的形状、尺寸又不一，所以接地电阻有着非常复杂的性质。一、接地电阻的定义接地电阻包括接地电极体本身的电阻、接地电极体与土壤间的接触电阻、接地电极体附近的土壤电阻、接地电极体至电气设备间连接导线的电阻四者之和。从定量的角度描述接地电阻的定义应该是“在某一电极上流入接地电流I（A），若接地电极的电位比周围大地高出E（V）时，其电位上升值与接地电流之比E/I（Ω）即为接地电阻”。如图1所示。图1接地电阻的定义接地电阻的定义必须要附带以下两个条件。①为了使接地电流流向接地电极，必须形成闭合回路，需要把两根接地电极打入大地，并保持足够的间距。当接入电源后，就会在两个电极之间流过接地电流，把其中一根电极称为辅助电极，如图2所示。在定义接地电阻时，辅助电极要设置在离主接地电极十分远的地方，使它对主接地电极带来的影响甚微，而将其忽略。当电源取直流时，由直流电流产生的电化学现象可被忽略。图2辅助电极②接地电极的电位上升是以大地的无限远方为基准测量的。所谓无限远方是指即使有接地电流，电位也不变动的地点，即意味着与通电前的状态没有变化的地点，将该点作为电位基准点。可以从电位上升值及接地电流求出真正的接地电阻，如图3所示。如果把测定电位的基准点靠近接地电极，基准点的电位就会因接地电流而引起（ΔV）上升，这一增量给电位上升的测定带来误差，进一步使接地电阻也形成误差。图3电位测定的基准点二、接地电阻的一般性质接地电阻由以下3个构成要素组成：①接地线的电阻及接地电极自身的电阻；②接地电极表面及与其接触的土壤之间的接触电阻；③电极周围大地的电阻。如图4所示，这3个构成要素中①是导体，电阻非常小，不成问题。但是将钢筋混凝土基础桩等非金属体作为代用电极时，必须考虑接地电极自身的电阻。②的接地电阻是电极与土壤的“适应”问题。接地电极的大部分是金属体，其表面是光滑的，而土壤是微小的固体颗粒，这两种物质实际是接近点接触状态，而不是面接触，所以在界面上有接触电阻。此外还有静电电容的作用，由于打入电极时电极的振动、埋设时加在电极上的压力，还有土壤种类、接地施工的场所等影响，无法用一两句话说清楚。从接地电阻的本质来说，还是③的影响最大。③中土壤所具有的电阻是最重要的，是电极包围的大地的电阻，叫做大地电阻，是接地电阻的主要部分。图4构成接地电阻的要素由于通过大地电传导的截面积非常大，因此可以认为其电阻小到可以忽略不计。当离接地电极相当远时，电流通路的截面积变得非常大，即使土壤的导电性不良，电阻仍然很小。但是在接地电阻附近，由表面积并不太大的接地电极流出电流，电流通路的截面积被束缚，接地电阻呈现一定的电阻值。如图5所示，接地电流从接地电极以放射形式流出，随着远离电极，电流通路的截面积会增大。图5电流通路的截面积与电阻关系当确定了某一接地电极的形状和尺寸，该电极的接地电阻表达式为R=ρf（1）式中R——接地电阻，Ω；ρ——大地电阻率，Ω·m；f——电极的形状与尺寸有关的函数。由式（1）可知，接地电阻与大地电阻率成正比，对同一形状、同一尺寸的接地电极，大地电阻率场合不同，其接地电阻值就不同。另外，函数f在电极的形状不清楚时不能确定。在电极的形状一定、大小如图5所示作相似变化的场合，接地电阻可表示为式中k——由电极形状确定的系数；ρ——大地电阻率，Ω·m；l——电极模型的特征尺寸。l在如图6所示是半球状电极的半径，代表电极边缘模型的长度。由此，在大地电阻率一定的场合，若形状变化，接地电阻会随之变大变小。这在接地电极设计上是十分重要的，也是由模型电极来对接地电阻推算之际起支配作用的原理。图6接地电极形状一定而大小做相似变化的场合三、大地电阻率接地电极的接地电阻与施工地点的大地电阻率成一定比例。大地电阻率低的地点，易得到低的接地电阻，因而，在接地电极设计和施工时，知道施工地点的大地电阻率是非常重要的事。①土壤水分的影响几乎所有的土地都会含有水分，土壤因水分的多少改变其电阻率。一般情况含水分多的土壤电阻率低，图7表示了各种物质电阻率的排列图。相对于金属导体来说，土壤的电阻率还是比它们高得很多。图7各物质电阻率的排列图当设计接地电极时，电极自身的电阻几乎不需要考虑，因为金属的电阻率与周围大地相比是非常低的。大地的电阻率会随泥土类型或组成泥土的化学成分的不同而变化。沙土的电阻率高于黏土。泥土湿度越大，导电性越好；湿度越小，导电性越小。接地电极周围大地的电阻率会随着一年四季和温度的变化而变化，所以在非常干燥的地区，可能要求在接地电极处采用增加土壤湿度或其他增强土壤导电性的方法。②土壤温度的影响对土壤电阻有很大影响的因素，除水分之外就是温度。表1表示由温度引起土壤电阻率的变化和变动的比率，温度从20～-15℃变化的场合由表中可看出，同一土地中电阻率随温度可增加459倍，这是因水（含冰）的电阻率会由温度引起敏锐的变化。表1土壤的温度和电阻率自然界的土壤电阻率因含水率和温度等各种各样因素的支配，在不断变化。如随天气、季节而相应变化，一般是夏天低、冬天高。对有关特定种类的土壤，要明确表示它的电阻率是有困难的，如说不出“黏土有多少Ω·m的电阻率”。这是因为相同的黏土，因地点和时间不同，电阻率是不同的，只有实地测量才是准确的。把已知长度和直径的一根接地棒打入地下，测量它的接地电阻，电阻率值可按接地电阻公式进行逆运算得出。表2是大地按电阻率的分类，大地电阻率超过1000Ω·m是高电阻率地带，在这样的场所接地施工是非常困难的。表2大地按电阻率分类大地一般呈层状结构，电阻率会因地层不同而大幅变化，因而大地电阻率多数随深度变化。大地是非常不均质的。四、接地电阻与静电电容的关系接地电阻与静电电容间的关系是两者的相似性，对某一已知静电电容的电极，如果把它看作是接地电极，即可得出它的接触电阻，两者由同一方程式来支配。在接地理论中，常常遇到“全空间”与“半空间”的专业术语。如图8所示的某种介质中，图8（a）的状态叫全空间，图8（b）的状态叫半空间。而接地的问题就是半空间问题。将半球电极扩大成全空间，把全空间看作同一介质的方法叫做镜像法。假设如图9（a）所示为半空间场合的半球状电极，其接地电阻为R，用镜像法换成图9（b）所示的全空间场合的接地电阻为R''''''''''''''''，两者的关系是R=2R''''''''''''''''。这说明半球变成全球时，接地电流的流出面积是半球时的2倍，所以接地电阻就是原来的一半。图8全空间与半空间图9镜像法静电场中，在介电常数ε的介质中，半径为r的球体的静电电容表达式为：C=4πεr恒流场中，在电阻率为ρ的导电性介质中，半径为r的全球接地电阻为R''''''''''''''''，在全空间内电容C与接地电阻R''''''''''''''''的关系式为：其中R''''''''''''''''由下式得出：又因半空间的接地电阻R与全空间的接地电阻R''''''''''''''''有R=2R''''''''''''''''的关系，所以半球状电极的接地电阻R为：即半空间场合的接地电阻与全空间场合的静电电容之间有以下对应关系：对于复杂形状的接地电极，只要知道附加给它镜像时的静电电容，就可由上式计算出接地电阻。五、接地电阻的理论式半球状电极在理论上比较容易处理，它是接地理论的基础。半球状电极的接地电路模型如图10所示。假设辅助电极位于主接地电极的相对无限远点，接地电流从电极的表面向周围大地呈放射状流出。如果辅助电极很近，电流的分布就不是放射状了。图10接地电极模型从半球状电极（半径r）流出的接地电流是以许多同心圆球状散射向大地的，如图11所示。图11半球状接地电极设图中画有斜线的部分与电极中心距离为x，厚度dx部分的电阻是dR，大地的电阻率是ρ，则有现在要求出的接地电阻是与上式所示的电阻体在从电极表面到无限远处串联，所以从电极的表面r到距离r1之间所包含的电阻，用dR从r到r1的积分即可求得。设此电阻为R1，即因为接地电阻是从电极到无限远处的全部电阻，如果r1是无限大，1/r1近似等于零。设此时电阻为R，由上式可得出这是半球状电极的接地电阻的理论式，该理论式说明电流通路的截面积，从图11可看出随着电极半径（r）的增大，其接地电阻按1/r1成比例减少。即因截面积（2πr^2）变大而使接地电阻收敛。六、接地电阻的电阻区域接地电阻的大部分是集中在接地电极的附近。假设从半球状电极的表面到距离r1之间的电阻为R1，从表面到无限远点的全接地电阻为R时，则R1与R之比为α由上式，r1与α的关系如表3所示，r1用r的倍数表示。将该表图形化如图12所示。表3r1与α的关系图12r1与α的关系随着与接地电极的距离r1增大，在全接地电阻R中，到r1所包含的R1也逐渐增大。电阻的增大趋势开始是急剧变化，到了2倍电极半径的距离（r1=2r）就已包含全电阻的一半，然后电阻的增大趋势变得缓慢。严格地说，即使距离到无限远还是存在电阻。包含电阻部分的地表面叫做电阻区域。如果全电阻的50％包含在电阻区域内，到2r就是电阻区域；如果全电阻的90％包含在电阻区域内，到10r就是电阻区域。七、接地电阻理论有待提升从接地电阻定量的定义来看，定义中存在着两个值得思考的问题。①电阻的最初概念是来自欧姆定律，即R=U/I。欧姆定律的适用范围是金属导体，而土壤并不是金属导体。所以用欧姆定律来定义接地电阻是不适宜的。②欧姆定律只用于电路，而土壤层不是“路”，而应该是“场”。人们又发现，在接地系统本身，也存在着许多电磁干扰，它可以通过各种耦合途径去影响电子系统的正常工作。于是就想到“浮地”，让电子系统的地线在电气上与建筑物的接地保持绝缘，这样，建筑物接地系统中的电磁干扰不会传递到电子设备上去，地电位的浮动对设备也没有影响。但是浮地又带来新问题，如容易产生静电积累。当雷电感应较强时，外壳和其内部电子电路间可能会出现很高的电压，将两者之间的绝缘击穿，造成电子电路的损坏。因此，减少干扰的关键不仅是减小接地电阻值，更重要的是设法减小系统漏向接地系统中去的电流。许多DCS、PLC产品，对接地电阻值大小的要求相差甚远。要求高的如1Ω，要求低的只要100Ω即可，其原因就在系统的绝缘性能和漏电流上的差异。任何一种设备中的电子部分，包括控制系统在内，对正常工作条件（包括自然环境条件、电气工作条件以及机械工作条件）的要求越高，意味着产品本身的性能和可信性越差。转载自电子元件技术。

Why？模拟电流检测IC是紧凑型解决方案，但其可承受的电压差受限于半导体工艺。很难找到额定电压超过100V的器件。如果检测电阻共模电压迅速变化或在系统地电压上下摆动，这些电路便无法精确测量。数字隔离技术（磁或光学）体积有点大，但能以高精度工作，并且通常可以承受数千伏电压。这些电路需要隔离电源，但有时可以将它集成在隔离器中。如果检测电阻与主系统在物理上隔开，那么可能还要使用长导线或电缆。NOTE无线电流检测电路克服了上述诸多限制。让整个电路随同检测电阻的共模电压浮空，并在空中无线传输测量数据，电压限制也就无从谈起。检测电阻可以位于任何地方，无需布置电缆。如果电路功耗非常低，那么甚至不需要隔离电源，一个小电池便能让它运行多年。设计概览图1显示了设计的框图。该电流检测电路基于斩波稳定运算放大器LTC2063，其用来放大检测电阻上的压降。微功耗SARADCAD7988将值数字化，并通过一个SPI接口报告结果。LTP5901-IPM是无线电模块，不仅包含无线电，而且含有自动形成IP网格网络所需的组网固件。图1.低功耗无线电流检测电路由一个低功耗斩波运算放大器（用以放大检测电压）组成，利用低功耗ADC和基准电压源进行数字化处理，连接到SmartMeshIP无线电模块。电池输出到低功耗DC-DC转换器得到恒定电源，同时记录从电池获取的电荷。此外，LTP5901-IPM内置微处理器以读取AD7988ADCSPI端口。LTC3335是一款低功耗DC-DC电源，其将电池电压转换为恒定输出电压。LTC3335还含有库仑计，用以报告从电池获取的累计电荷。信号链LTC2063是一款超低功耗斩波稳定运算放大器，其最大电源电流为2μA，特别适合电池供电应用。失调电压小于10μV，因此它可以测量非常小的压降而不会丧失精度。图2显示LTC2063配置用来放大10mΩ检测电阻上的电压并进行电平转换。选择适当的增益，使检测电阻的±10mV满量程输入（对应于±1A电流）映射到接近输出端的满量程范围，其以1.5V为中心。这一放大信号被输入至16位SARADC。选择AD7988是因为其极低的待机电流和良好的直流精度。采样速率较低时，ADC在两次转换之间自动关断，1kSPS时的平均功耗低至10μA。LT6656用于偏置放大器、电平转换电阻和ADC基准输入。LT6656基准电压源功耗小于1μA，可驱动高达5mA负载，压差很低，因此即使采用3.3V系统电源供电，它也很容易输出精密3V电压。图2.电流检测电路随同检测电阻电压浮空。斩波运算放大器LTC2063放大检测电压，把它偏置到AD7988ADC的中间轨。LT6656-3提供精密3V基准电压源。此信号链中有三个大致相等的失调误差源，相对于±10mV满量程输入，它们共同贡献大约0.5%的误差。这包括LTC2063和AD7988的失调电压，以及电平转换电阻的不匹配（推荐使用0.1%电阻）。单点校准可在很大程度上消除该失调。增益误差一般以可用检测电阻的不精确性为主，它往往比LT6656基准电压源的0.05%、10ppm/°C规格还要差。电源管理LTC3335是一款集成库仑计的纳安功耗降压-升压转换器。它配置用来从1.8V到5.5V的输入电源产生3.3V稳压输出。这使得该电路可以利用两节碱性原电池的电源供电。对于占空比型无线应用，负载电流的变化范围很容易达到1μA至20mA，取决于无线电是处于工作模式还是睡眠模式。LTC3335在空载时的静态功耗仅680nA，因此当无线电和信号链处于睡眠模式时，整个电路的运行功耗非常低。另外，LTC3335可以输出多达50mA的电流，在无线电发射/接收期间可轻松提供足够的功率，故适合各种信号链电路。LTC3335还内置一个库仑计，非常方便。切换时，它会记录从电池获取的总电荷。此信息可通过I2C接口读出，用来预测何时需要更换电池。无线组网LTP5901-IPM是一个完整的无线电模块，包括无线电收发器、嵌入式微处理器和SmartMeshIP组网软件。LTP5901-IPM在本应用中执行两个功能：无线组网和管理（进程）。当网络管理器附近有多个SmartMeshIP终端上电时，这些终端会自动识别彼此，形成一个无线网格网络。整个网络自动进行时间同步，这意味着每台无线电仅在非常短的特定时间间隔内上电。因此，各节点不仅是传感器信息源，而且充当路由节点，用以将数据从其他节点传递到管理器。这样就形成一个高可靠性、低功耗网格网络，从各节点到管理器有多条路径可走，不过所有节点（包括路由节点）的工作功耗都非常低。LTP5901-IPM包括一个运行组网软件的ARM?Cortex?M3微处理器内核。此外，用户可以写入应用固件以完成特定于用户应用的任务。在本例中，LTP5901-IPM内部的微处理器读取电流测量ADC(AD7988)的SPI端口和库仑计(LTC3335)的I2C端口。微处理器还能将斩波运算放大器(LTC2063)置于关断模式，使其功耗从2μA进一步降低至200nA。在测量间隔时间极长的使用场合中，这可以节省更多功耗。总功耗完整应用电路的总功耗取决于多种因素，包括信号链多长时间获取一次读数、节点在网络中如何配置等等。对于一个每秒报告一次的终端，测量电路的典型功耗低于5μA，无线电的典型功耗可能为40μA，很小的电池即可让它工作数年。结论LinearTechnology和ADI信号链、电源管理、无线组网产品的结合，使得我们可以设计真正的无线电流检测电路。图3显示了一个实现示例。图3.在小型PCB上实现的一个完整无线电流检测电路。唯一的物理连接是待测电流的香蕉插座。无线电模块如右图所示。电路由连接到板背面的两节AAA电池供电新型超低功耗斩波运算放大器LTC2063可以精确读取检测电阻上的小压降。包括微功耗ADC和基准电压源在内的整个电路随同检测电阻的共模电压浮空。只要一个小电池，纳安功耗LTC3335开关稳压器便可为该电路供电数年之久，同时利用内置库仑计报告电池累计使用率。LTP5901-IPM无线模块管理整个应用，自动连接到一个高可靠性SmartMeshIP网络。转载自电子元件技术。

电流的检测有两种基本的方案。一种是测量电流流过的导体周围的磁场，另一种是在电流路径中插入一个小电阻，然后测量电阻上的压降。第一种方法不会引起干扰或引入插损，但成本相对比较昂贵，而且容易产生非线性效应和温度系数误差。因此磁场检测方法通常局限于能够承受与无插损相关的较高成本的应用。本文主要讨论半导体行业中已经得到应用的电阻检测技术，它能为各种应用提供精确且高性价比的直流电流测量结果。本文还介绍了高边和低边检测原理，并通过实际例子帮助设计师选择适合自己应用的最佳方法。电阻检测在电流路径中以串联的方式插入一个低阻值的检测电阻会形成一个小的电压降，该压降可被放大从而被当作一个正比于电流的信号。然而，根据具体应用环境和检测电阻的位置，这种技术将对检测放大器造成不同的挑战。比如将检测电阻放在负载和电路地之间，那么该电阻上形成的压降可以用简单的运放进行放大(见图1B)。这种方法被称为低边电流检测，与之相对应的方法为高边检测，即检测电阻放在电源和负载之间(见图1A)。图1：上面简化的框图描述了一种基本的高边检测电路(图1A)和一种基本的低边检测电路(图1B)。检测电阻值应尽可能低，以保持功耗可控，但也要足够大，以便产生能被检测放大器检测到并在目标精度内的电压。值得注意的是，在检测电阻上得到的这种差分检测信号寄生在一个共模电压上，这个共模电压对低边检测方法来说接近地电平(0V)，但对高边检测方法来说就接近电源电压。这样，测量放大器的输入共模电压范围对低边方案来说应包含地，对高边方案来说应包含电源电压。由于低边检测时的共模电压接近地电平，因此电流检测电压可以用一个低成本、低电压的运放进行放大。低边电流检测简单且成本低，但许多应用不能容忍由于检测电阻引入的地线干扰。较高的负载电流会使问题更加严重，因为系统中地电平被低边电流检测偏移的某个模块可能需要与地电位没变的其他模块进行通信。为了更好地理解这个问题，可以看一下图2中采用低边电流检测技术的“智能电池”充电器，其中AC/DC转换器的输出连接到了“2线”智能电池。图2：采用低边电流检测技术的“智能电池”。这种电池通常采用单线来传递指示电池状态的电池细节信息，还有一根线用于温度测量，出于安全的原因，这根线与负极和正极端子是隔离的。为了检测电池温度，电池通常内置一个热敏电阻，由该电阻提供正比于电池负极电压的输出信号。当采用低边检测方案时，可按照如图2底部所示的方式插入检测电阻。由电池电流产生的检测电压经放大后馈入控制器，再由控制器做出一些必要的处理来调整功率流。由于检测电压随电池电流而变，这样就会改变电池负极的电压，而温度输出是以负极端子作为基准信号因此就导致温度输出不精确。低边检测的另外一个主要缺点，体现在电池和地之间意外短路所导致的短路电流不能被检测到。在图2所示电路中，正极电源和地之间短路会产生足够毁坏MOS开关(S1)的大电流。然而，尽管有这样的问题，低边检测方案的简单和低成本使得它对那些短路保护不是必要的应用来说有很大的吸引力，因为在这种应用中地线干扰是可以容忍的。为什么要用高边检测？高边电流检测(图1b)指的是将检测电阻放在电源电压和负载之间的高位。这种放置方式不仅消除了低边检测方案中产生的地线干扰，还能检测到电池到系统地的意外短路。然而，高边检测要求检测放大器处理接近电源电压的共模电压。这种共模电压值范围很宽，从监视处理器内核电压要求的电平(约1V)到在工业、汽车和电信应用常见的数百伏电压不等。应用案例包括典型笔记本电脑的电池电压(17到20V)，汽车应用中的12V、24V或48V电池，48V电信应用，高压电机控制应用，用于雪崩二极管和PIN二极管的电流检测以及高压LED背光灯等。因此，高边电流检测的一个重要优势，那就是检测放大器具备处理较大共模电压的能力。传统高边电流检测放大器对于工作在5V的典型低压应用来说，高边检测放大器可采用简单的仪表放大器(IA)。然而，不同的IA架构有着不同的限制，如有限的输入共模电压范围。另外，IA也比较昂贵，而且在较高共模电压时，低压IA根本无法工作。因此设计高压高边电流检测所需的放大器是一个艰巨的挑战。解决这个问题的一个直截了当的方法，就是使用简单的电阻分压器来降低高边共模电压，让这个共模电压落在检测运放的输入共模范围内。然而，这种方法不仅体积大，成本高，而且像下文说明的那样还可能无法提供精确的结果。让我们考虑这样一个例子：在检测电阻上产生100mV检测电压，该电压寄生在10V的共模电压上。对应100mV满幅检测电压的理想输出是2.5V，最差精度指标是1%。采用图3所示的简单电阻分压器可将10V共模电压减小10倍。图3：实现传统高边电流检测的电路。配置为差分放大器的运放A1能很轻松地处理1V共模电压。但Vsense(100mV)同样也被缩小了10倍，因此在差分放大器A1的输入端检测电压只有10mV。为了提供要求的2.5V满刻度电平，还必须引入第二个放大器A2，并设置为250倍的增益。值得注意的是，A1的输入偏移电压无衰减地出现在其输出端，同时出现在A2输入端，然后被放大250倍。由于这些偏移电压是不相关的，它们在A2输入端可能整合为一个平方根和(RSS)，并形成等效偏移电压。假设两个运放都有1mV的输入偏移电压，那么等效偏移电压为：其中VOS_A1和VOS_A2分别是A1和A2的输入偏移电压。因此由上述公式可以得出A2输出端仅由输入偏移电压所引起的误差电压为：250(1.4mV)=350mV这样，运放偏移电压造成了14%的系统误差。电阻比失配对CMRR的影响第二个主要的误差源，是来自与放大器A1的电阻臂相关的公差。A1的CMRR很大程度上取决于电阻增益设置臂R2/R1和R4/R3之比值。两个臂中电阻比值即使差1%，也会产生90μV/V的输出共模增益。使用1%公差的电阻时，电阻臂比值最大变化为±2%，相当于最坏情况下3.6mV/V的共模电压误差。这样，10V的输入共模电压变化将在A1输出端产生高达36mV的误差(电阻臂变化1%时的误差为0.9mV)。36mV的误差显然是不能接受的，因为它将导致增益为250的A2出现饱和！即使电阻臂比值变化1%也会产生放大的误差电压0.9mVx250=225mV。总误差总误差等于A1输入偏移电压、A2输入偏移电压、以及由电阻精度引起的误差电压的RSS总和。如上所述，电阻%1的精度变化加上10V的共模电压变化本身就会产生最大36mV的误差，并使A2饱和。假设电阻臂R2/R1和R4/R3之间的比值只变化1%，输出误差也将高达0.9mV。因此总的RSS输入误差电压为：其中VOS_A1和VOS_A2分别是A1和A2的输入偏移电压，VOS_MISMATCH是由于电阻臂比值1%的变化引起的输入误差电压：即使我们忽略温度变化，由于放大器A1和A2的偏移电压以及电阻臂比值1%的失配引起的总误差也可能高达1.67mVx250=417.5mV，是满刻度输出的16.7%。换句话说，417.5mV误差电压看上去像是417.5mV/25=16.7mV的输入偏移误差，这显然是不可接受的。总误差可以通过使用更高精度的电阻(0.1%)、或具有更好偏移电压规格的放大器来缩小。但这些措施将进一步增加本来就已经包含了众多元件的系统的成本。另外，即使没有负载，电阻分压器R4/R3和R2/R1也提供了电源电流到地的流通路径。这种到地的低共模阻抗在电池供电设备中很关键，因为电阻路径中的漏电会迅速泄漏电池能量。专用高边电流检测放大器综上所述，理想的器件不仅要能检测较高共模电压上的电压，而且要具有非常好的CMRR和低输入偏移电压。图4中基本的高边电流检测放大器(CSA)已经能以IC的形式买到，并采用小型封装以最小化电路板尺寸。生产这种IC时使用的高压制造工艺允许它们即使是在低至2.8V电源电压下工作也能处理高达80V以上的共模电压。图4：包含这些基本元件的集成高边电流检测放大器。(负载、电流镜像、缓冲器)电流流经图4中的检测电阻会产生一个很小的差分电压，该电压必定通过增益电阻RG1。而(正比于检测电压的)这个电流被镜像和处理后提供以地为参考的输出电流，从而完成从高边的理想电平偏移。这个电流输出可以通过流经一个电阻或电压缓冲器而转换为电压。美信公司的这个高边CSA具有以下一些特性：该芯片有非常高的共模输入阻抗，最小的输入偏移电压，低于1%的精度指标和典型100dB的CMRR。这些特性为传统高边CSA中常见的问题提供了高性价比的解决方案。其小型封装(2.2mmx2.4mmSC70，3mmx3mmSOT，1mmx1.5mmUSCP等)使电路板尺寸得以保持最小。这些高边放大器可以适合众多应用中的低成本电流检测使用，每一种放大器都针对特定应用作了优化。例如，MAX4372、MAX9928/29和MAX9938适合电池供电的设备，而MAX9937和MAX4080非常适合工业系统，MAX4069和MAX9923则是需要超低偏移电流应用的最好选择。由于不使用低边电流检测方案，所有这些IC有效地避免了地弹电压和短路检测功能缺失的问题。转载自电子元件技术。

电压比较器是对输入信号进行鉴别与比较的电路，是组成非正弦波发生电路的基本单元电路。常用的电压比较器有单限比较器、迟滞比较器、双限比较器等。电压比较器它可用作模拟电路和数字电路的接口，还可以用作波形产生和变换电路等。利用简单电压比较器可将正弦波变为同频率的方波或矩形波。单限比较器电路OH。图1b为其传输特性。图2为某仪器中过热检测保护电路。它用单电源供电，1/4LM339的反相输入端加一个固定的参考电压，它的值取决于R1于R2。UR=R2/（R1+R2）*UCC。同相端的电压就等于热敏元件Rt的电压降。当机内温度为设定值以下时，“+”端电压大于“-”端电压，Uo为高电位。当温度上升为设定值以上时，“-”端电压大于“+”端，比较器反转，Uo输出为零电位，使保护电路动作，调节R1的值可以改变门限电压，既设定温度值的大小。图2迟滞比较器图3不难看出，当输出状态一旦转换后，只要在跳变电压值附近的干扰不超过ΔU之值，输出电压的值就将是稳定的。但随之而来的是分辨率降低。因为对迟滞比较器来说，它不能分辨差别小于ΔU的两个输入电压值。迟滞比较器加有正反馈可以加快比较器的响应速度，这是它的一个优点。除此之外，由于迟滞比较器加的正反馈很强，远比电路中的寄生耦合强得多，故迟滞比较器还可免除由于电路寄生耦合而产生的自激振荡。图4图5为某电磁炉电路中电网过电压检测电路部分。电网电压正常时，1/4LM339的U42.8V，比较器翻转，输出为0V，BG1截止，U5的电压就完全决定于R1与R2的分压值，为2.7V，促使U4更大于U5，这就使翻转后的状态极为稳定，避免了过压点附近由于电网电压很小的波动而引起的不稳定的现象。由于制造了一定的回差（迟滞），在过电压保护后，电网电压要降到242-5=237V时，U4图5双限比较器（窗口比较器）R1UR2或Uin用LM339组成振荡器转载自电子元件技术。

PWM一般指脉冲宽度调制。脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。整理了电路城上8个脉冲宽度调制应用电路，想进一步了解PWM的朋友可以参考下。1、信号发生器PWM方波输出占空比频率可调节此模块采用SG3525PWM控制芯片，电压工作范围：8-12V，占空比0-100%可调节，板载LED指示灯，输出最大频率十几KHZ方波输出。特点：宽电压工作，输出频率宽度大，PWM占空比频率同时可调节。https://www.cirmall.com/circuit/11372、单片机PWM调光大功率LED驱动模块电路设计方案(原理图+源码)1）此模块为大功率LED恒流板恒流驱动模块，它是一款连续电感电流导通模式的降压恒流源，用于驱动一颗或多颗串联LED；2）输入电压范围从6伏到30伏，输出电流可调节；3）据不同的输入电压和外部器件，模块可以驱动高达数十瓦的LED；4）模块主驱动芯片内置功率开关，采用高端电流采样设置输出电流，并通过DIM引脚可以接受模拟调光和很宽范围的PWM调光。当DIM的电压低于0.3V时，功率开关关断，模块进入极低工作电流的待机状态。https://www.cirmall.com/circuit/196483、AVR128单片机的PWM无极调速设计（源码+电路图）系统由AVR128核心板电路、液晶1602显示电路、按键电路、直流电机驱动电路、霍尔转速检测电路组成。1、液晶1602显示转速。2、电机通过ULN2003芯片驱动。3、按键控制电机的启动、停止、加速、减速（5档加减速）。https://www.cirmall.com/circuit/182214、毕业设计-51单片机电机PWM调速控制系统霍尔测速仪温度检测（原理图+源码+pcb+参考论文）产品功能描述：本系统由STC89C52单片机、LCD1602液晶显示、L298N电机驱动模块、按键、霍尔传感器、DS18B20温度传感器及电源组成。1、通过按键可以控制电机的启动、停止、正转、反转、加速、减速。2、通过温度传感器DS18B20检测温度。3、通过液晶显示温度、PWM档位值、速度。4、温度超过50度蜂鸣器报警。https://www.cirmall.com/circuit/176395、毕业设计-51单片机PWM调光台灯智能检测光强检测光控灯（原理图+源码+pcb+参考论文）产品功能描述：本系统由STC89C52单片机、光照检测（光敏电阻）、AD0832转换、4位高亮LED灯、按键及电源组成。1、系统具有自动模式和手动模式，按模式键可以进行切换。有模式指示灯指示。2、手动模式下按加、减键可以手动调节台灯的亮度。3、自动模式下通过光敏电阻采集外界光线的强弱，自动控制台灯的亮度，光线越强台灯越暗，光线越弱台灯越亮。4、高亮LED灯，亮暗程度分为5档。https://www.cirmall.com/circuit/176466、NE555直流电机PWM调速电路设计方案NE555直流电机调速电路，直流电机vcc5-12V,PWM脉宽可调节,占空比D=RA/(RA+RB)，频率F=1.44/((RA+RB)*C)，此外加一指示灯显示PWM调节强度。https://www.cirmall.com/circuit/163987、PWM转0-10V转换器PLC工业接口模拟量转数字量AD打开（PCB+原理图）功能与作用:1.将0-100%PWM数字信号转换成模拟量信号。2.输入数字信号可以是3.3V或5V或24V电平的0-100%PWM信号3.输出模拟量信号可以0-10V电压或者0-5V电压。4.广泛用于PLC；单片机或其它工业控制板的的信号接口切换。5.电源有防接反功能https://www.cirmall.com/circuit/166688、基于PWM的数字随动系统设计（原理图+源程序+bom表+演示视频）（1）基于电力电子技术，先选择合适的直流电源，通过PWM控制技术，产生与给定成比例的直流电压，先设计出PWM变换器。（2）需要选择转角反馈传感器，设计出转角反馈电路，以便使当前位置能够进入单片机；还需要选择转速反馈传感器及安装转速反馈传感器，设计出转速反馈电路，以便使转速信号能够进入单片机。角度和转速可通过按键调整，转动过程中，可以一键停止。（3）将转角反馈值与给定位置（转角）进行比较，获取位置偏差，再加上反馈的速度值，根据控制算法，例如PID算法，计算出此时的PWM脉冲占空比，送到PWM变换器，实现电机的电源控制，当位置偏差为0时，PWM变换器也不输出，电机转速也为0，实现电机平稳准确地到达新的位置。（4）与理论值进行对照，验证设计的正确性https://www.cirmall.com/circuit/12223

你还在担心你的键盘“怕水”吗？压电圆片式键盘为你解决你的后顾之忧，该键盘采用压电圆片作为传感器和蜂鸣器，能够检测到0.4mm厚不锈钢板上的轻微压力，既防水又防破坏。这里将为你介绍压电圆片式键盘的设计方案。传感器的部分是压电圆片，通常被用作蜂鸣器，这里选择使用Murata公司的7BB-35-3。其外直径为35mm,传感区域的直径范围约为20mm。圆片置于PCB上，PCB内含电子器件，并具有圆孔，使陶瓷材料能自由移动。本例采用了一层3mm厚的自粘型泡沫橡胶将圆片固定在PCB上。该组件需施加合理的压力夹在前板的背面。PCB布局及开孔用手指触摸外板，钢材（或其他材质）会轻微变形，小幅增加的压力通过橡胶传递至压电圆片。该压力足以产生可被微处理器检测到的电压。此时，处理器会将所有圆片当作蜂鸣器使用，并发出应答蜂鸣声。本设计实例中使用了4个按键。使用的微控制器为瑞萨科技（前身为NEC）的uPD78F0513,当然，也可以使用其他微控制器。压电圆片的较小电极连接至微控制器的ADC输入端，并通过大电阻连接至正电源。此外，其还被连接至一开始处于高阻抗状态的其他端口输入（P7）。压电圆片的其他电极（较大电极）被一起连接至几个并行的端口位（P3），而得到低阻抗值。若缺少端口又具有足够的输出电流，就无需进行这一步。这些端口开始会处于低电平。用手指按压圆片至轻微变形，则供给ADC输入端的电压降低。压电式键盘/蜂鸣器原理图启动时，P3为低，P7为高，对压电圆片快速充电，压电圆片的电容值约为30nF。在零点几微秒后，P7就会被设置为高阻抗输入。程序连续扫描ADC输入。由于圆片具有大电容，电压变化极慢，无需进行快速扫描。在特定应用中设置为每1ms进行电压测量，因此每4ms会对每个圆片检查。当输入电压受按键下压影响降至预设电压以下时，控制器会对输入进行处理，然后使用所有并联圆片作为蜂鸣器。使用0.4mm厚的钢板时，低于5V电源1.5V的阈值就足以获得很好的敏感度；若使用更厚的前板，仍有很大的裕量提高敏感度。为发出蜂鸣声，将P7设置为低阻抗输出，将P3设置为相反的极性，其将在压电圆片的谐振频率（本例采用2800Hz）下输出一个方波。蜂鸣声持续250ms，由R5限制驱动电流。蜂鸣声结束后，P3恢复为0,P7再次短暂设置为5V,以对圆片进行充电。转载自维库电子市场网。