البرنامج التعليمي للتحويل التناظري إلى الرقمي: 7 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

مرحبًا يا رفاق ، أنا مدرس مساعد للحصول على مقدمة لفصل الهندسة لتخصصات الهندسة الطبية الحيوية في جامعة فاندربيلت هذا الفصل الدراسي. لقد أنشأت هذا الفيديو لشرح التحويل من التناظرية إلى الرقمية لهم لأن الوقت نفد خلال الفصل ولم أصل إلى هذه النقطة في المحاضرة. جريت عبر Teach It! مسابقة Instructables وفكرت إذا كنت قد قمت بالفعل بإنشاء الفيديو ، فلماذا لا تدخله في المسابقة ، لذلك هنا يذهب.

يعطي الفيديو مقدمة بسيطة للتحويل من التناظرية إلى الرقمية ثم يشرح كيف يرتبط ذلك بقراءة البيانات من مقياس التسارع باستخدام Arduino. لأولئك منكم الذين لا يعرفون ، كما يوحي الاسم ، مقياس التسارع يقيس قوة الجاذبية على الجهاز. يقيس مقياس التسارع هذا بشكل خاص التسارع في المحاور x و y و z. مقياس التسارع الذي أستخدمه في العرض التوضيحي هو MMA7361 ويمكن العثور على ورقة البيانات عبر الإنترنت. ستوفر ورقة البيانات مزيدًا من المعلومات المتعمقة عن مقياس التسارع نفسه. إذا كنت تبحث عن "MMA7361 filetype: pdf" في Google ، فيجب أن يظهر على الفور. يتم إرفاقه أيضًا في هذا Instructable. إذا لم تكن معتادًا على قراءة أوراق البيانات ، فقد يكون الأمر مخيفًا بعض الشيء. لا تتردد في السؤال إذا كان لديك أي أسئلة. بالإضافة إلى ذلك ، تم شراء وحدة مقياس التسارع التي أستخدمها على Amazon من Virtuabotix ، إذا كنت مهتمًا. على أي حال ، ها هو الفيديو الخاص بي. الفيديو نفسه مكتفٍ ذاتيًا ، لكنني أبرزت الأجزاء الرئيسية منه في خطوات إذا كنت تريد ملخصًا سريعًا. أتمنى أن تتعلم شيئًا منه. وإذا كان لديك أي أسئلة ، فلا تتردد في طرحها.

إذا كنت تحب Instructable الخاص بي ، فيرجى التفكير في التصويت له في Instructables Teach It! منافسة.

الخطوة 1: ما هو التحويل التناظري إلى الرقمي

التحويل من أنالوج إلى رقمي (ADC) هو عملية تأخذ إشارة متغيرة و "رقمنة" الإشارة حتى يتمكن الكمبيوتر من معالجتها.

الخطوة 2: بت أو … عدد الدول

يحتوي Arduino على ADC 10 بت ، مما يعني أن الفولتية التي يقرأها Arduino من بعض المستشعرات (في حالتنا يكون المستشعر مقياس تسارع) يتم تمثيلها برقم في النطاق من 0-1023. الجهد الأقصى الذي يقرأه Arduino هو 5 فولت والأصغر هو 0 فولت. يتم تمثيل هذه الفولتية بـ 1023 و 0 على التوالي.

يمكن أن تصبح المناقشة حول البتات أكثر شمولاً قليلاً وخارج نطاق Instructable قليلاً ، لذلك لا تتردد في استكشاف هذا أكثر قليلاً بنفسك أو اسألني في قسم التعليقات.

الخطوة 3: التحويل من الجهد إلى إخراج ADC والعكس بالعكس

إذا كنت تقرأ جهدًا 2.5 فولت ، فيمكنك حساب خرج ADC في Arduino عن طريق إجراء نسبة بسيطة. في كثير من الأحيان ، أنت تقرأ جهدًا غير معروف وتريد استخدام خرج ADC من Arduino لتحديد الجهد الذي تستشعره. ببساطة قم بتعديل النسبة وفقًا لذلك.

الخطوة 4: فهم مقاييس التسارع

يمكننا استخدام Arduino لاستشعار الجهد الناتج عن طريق مقياس التسارع. هذا الجهد يتوافق مع تسارع.

الخطوة 5: مقياس التسارع Top-Side Up

إذا كان لدينا الجانب العلوي من مقياس التسارع لأعلى ، فهذه هي القيم التي يمكن أن نتوقع الحصول عليها من ADC الخاص بـ Arduino.

آسف لقد استخدمت "x" كمتغير في هذا المثال. نحن نحسب التسارع في "المحور z". استخدام "x" كمتغير لدي هو عادة. كان "x" هو المتغير الأول الذي أختاره في صفي الجبر.

الخطوة 6: مقياس التسارع من أسفل إلى أعلى

إذا كان لدينا الجانب السفلي لمقياس التسارع لأعلى (المحور z لأسفل) ، فهذه هي القيم التي يمكن أن نتوقعها.

مرة أخرى ، نحسب التسارع في المحور z وليس "x".

الخطوة 7: الخلاصة

على أي حال ، هذا كل شيء. أتمنى أن تكون قد تعلمت شيئًا من هذا.

إذا أعجبك Instructable الخاص بي ، فيرجى التفكير في التصويت له في Instructables Teach It! منافسة.