Что такое аналоговый вход

Использование аналоговых входов/выходов на Arduino

что такое аналоговый вход

Помимо цифровых сигналов, Arduino может использовать и аналоговые входные и выходные сигналы.

Аналоговый сигнал – это сигнал, который может принимать любое количество значений, в отличие от цифрового сигнала, который имеет только два значения: высокий и низкий. Для измерения значения аналоговых сигналов в Arduino имеется встроенный аналого-цифровой преобразователь (АЦП). АЦП преобразует аналоговое напряжение в цифровое значение.

Функция, которая используется для получения значения аналогового сигнала: analogRead(pin). Данная функция преобразует значение напряжения на аналоговом входном выводе и возвращает цифровое значение от 0 до 0123, относительно опорного значения. Для большинства Arduino опорное напряжение составляет 5В, 7В для Arduino Mini и Nano, и 15В для Arduino Mega.

Она принимает лишь один параметр: номер вывода.

Arduino не содержит встроенного цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), но она может использовать цифровой сигнала с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) для реализации функций по работе с аналоговым выходом. Функция, используемая для вывода ШИМ сигнала: analogWrite(pin, value). pin – это номер вывода, используемого для ШИМ выхода.

value – это число, пропорциональное коэффициенту заполнения сигнала. Когда value = 0, на выходе всегда логический ноль. Когда value = 255, на выходе всегда логическая единица. На большинстве плат Arduino, ШИМ функции доступны на выводах 3, 5, 6, 9, 10 и 11. Частота ШИМ сигнала на большинстве выводов составляет примерно 490 Гц.

На Uno и подобных платах выводы 5 и 6 работают на частоте примерно 980 Гц. Выводы 3 и 11 на Leonardo также работают честоте на 980 Гц.

Чтобы сопоставить аналоговое входное значение, которое находится в диапазоне от 0 до 1023, с выходным ШИМ сигналом, который находится в диапазоне от 0 до 255, вы можете использовать функцию map(value, fromLow, fromHigh, toLow, toHigh). Данная функция имеет пять параметров: в первом хранится аналоговое значение, а остальные равны соответственно 0, 1023, 0 и 255.

Эксперимент 1: управление яркостью светодиода

В данном эксперименте мы будем управлять яркостью светодиода с помощью ШИМ сигнала на аналоговом выходном выводе.

Схема соединений

Как показано на схеме ниже, светодиод подключается к выводу 2 Arduino. Для изменения яркости светодиода программа будет изменять коэффициент заполнения ШИМ сигнала на выводе 2.

Код программы

const int pwm = 2; // обозначение вывода 2, как переменная ‘pwm’ void setup() { pinMode(pwm,OUTPUT); // установить режим вывода 2, как выход } void loop() { analogWrite(pwm,25); // установка коэффициента заполнения, равным 25 delay(50); // задержка 50 мс analogWrite(pwm,50); delay(50); analogWrite(pwm,75); delay(50); analogWrite(pwm,100); delay(50); analogWrite(pwm,125); delay(50); analogWrite(pwm,150); delay(50); analogWrite(pwm,175); delay(50); analogWrite(pwm,200); delay(50); analogWrite(pwm,225); delay(50); analogWrite(pwm,250); }

Эксперимент 2: управление яркостью светодиода с помощью потенциометра

В данном эксперименте мы будем управлять яркостью светодиода, используя потенциометр. Мы воспользуемся функцией analogRead() для чтения напряжения и функцией analogWrite() для вывода ШИМ сигнала, коэффициент заполнения которого пропорционален аналоговому напряжению.

Теги

ArduinoАналоговый вход

На сайте работает сервис комментирования DISQUS, который позволяет вам оставлять комментарии на множестве сайтов, имея лишь один аккаунт на Disqus.com.

В случае комментирования в качестве гостя (без регистрации на disqus.com) для публикации комментария требуется время на премодерацию.

Источник: https://radioprog.ru/post/113

Аналоговые выводы (пины)

что такое аналоговый вход

09.07.2014 11:54:00

Продолжим знакомство с платформой Arduino и в данной статье рассмотрим аналоговые входы.

Основным применением аналоговых входов в тематике Arduino является чтение значений аналоговых датчиков. В тоже время стоит не забыть упомянуть, что аналоговые входы могут использоваться как цифровые порты входов/выходов рассмотренные в предыдущем уроке (об этом в конце статьи). 

На плате Arduino UNO их 6 (A0-A5). У других плат количество может отличаться, смотрите в спецификации.

Благодаря встроенному АЦП (аналого-цифровой преобразователь), данные входы могут считывать напряжение подаваемое на них. Микроконтроллеры Atmega 328, используемые в Arduino UNO, содержат шестиканальный АЦП, разрешение которого составляет 10 бит. Это позволяет на выходе получать значения от 0 до 1023 (всего 1024 градации). 

Для того чтобы считать показание на аналоговом входе следует вызвать функцию

  // Производим чтение с аналогового входа A0   analogRead(0);

Данная функция возвращает значение от 0 до 1023 пропорционально напряжению на аналоговом входе

В качестве первого примера работы с аналоговыми входами подключим потенциометр. 

Для нашей задачи отлично подойдут однообортные потенциометры изображенные на картинке. Не смотря на столь значительные внешние отличия, они мало чем отличаются. Для примера можно использовать любой из них. Большим потенциометром с крутилкой конечно удобнее пользоваться, но он обладает толстыми ножками которые быстро расшатывают контакты макетной платы. В случае, если под рукой имеется отвертка, то, при работе с макетной платой, лучше воспользоваться квадратным потенциометром.

Для эксперимента нам понадобятся:

Плата Arduino, соединительные провода «папа-папа», макетная плата на 400 контактов, потенциометр 10кОм

Описание примера:

Потенциометр  это резистор меняющий свое сопротивление в зависимости от угла поворота крутилки. Он имеет 3 вывода. На крайние выводы подаем 5V и GND (полярность не имеет особого значения, если выводы поменять местами, значения просто инвертируются). Между крайними выводами расположено резистивное вещество, по которому движется ползунок соединенный со средним выводом. При повороте крутилки изменяется сопротивление, а вместе с тем и напряжение. 

На реальной макетной плате всё будет выглядеть следующим образом:

Пример программного кода:

void setup(){  Serial.begin(9600); // Задаем скорость работы монитор порта } void loop(){  int analogValue = analogRead(0); // Задаем переменную analogValue для считывания показаний   Serial.println(analogValue); // Выводим полученое значение в порт  delay(500); // Ждем пол секунды}

Перевод значения аналогового сигнала в вольты

Для перевода получившегося значения в вольты достаточно вычислить шаг и умножить его на получаемое значение.

Для вычисления шага поделим опорное напряжение на 1024 градации

5В / 1024 =  0.0049 Вольт

Т.е. При получаемом аналоговом значении в 500, на порт контроллера приходит ( 500 * 0.0049) 2.45В.

пример программного кода:

float Step = 5.0F / 1024; // Вычисляем шаг Uопорн / на градацию void setup() { Serial.begin(9600); // Задаем скорость работы монитор порта }  void loop() { int analogValue = analogRead(0); // Задаем переменную analogValue для считывания показаний float voltageValue = analogValue * Step; // Переводим в вольты (показание * шаг) Serial.println(voltageValue); // Выводим значение в вольтах в порт delay(500); // Ждем пол секунды }

Более точная работа аналогового входа 

Для того чтобы добиться более точных показаний с аналогового входа можно использовать 2 варианта:

• Функция analogReference()​

Задает опорное напряжение относительно которого происходят аналоговые измерения. 

analogReference(type);

Возможные настройки (type):

DEFAULT: установлено по умолчанию. при данной конфигурации опорное напряжение автоматически принимается за напряжение питания платы Arduino. 5В (на платформах с напряжением питания 5 В) или за 3.3 В (на платформах с напряжением питания 3.3В)   

На платформах Arduino «из коробки» вывод AREF не задействован. В этом случае при настройке DEFAULT к выводу подключается внутреннее напряжение AVCC. Соединение является низко-импедансным и любое напряжение подведенное к выводу в этот момент может повредить микросхему ATmega.

INTERNAL: встроенное опорное напряжение 1.1В на микроконтроллерах ATmega168 и ATmega328, и 2.56В на ATmega8.

Это может пригодиться для более точного измерения напряжения лежащего в пределах ниже 1.1В либо 2.56В. Болле точная работа достигается за счет меньшего шага 5/1024 против 1.1/1024. Значения соответствующее или превышающее 1.1В (2.56В) будут конвертироваться АЦП в 1023. 

EXTERNAL: внешний источник опорного напряжения, подключенный к выводу AREF. 

После того как мы задали функцию, происходит отключение обоих внутренних источников. Теперь можно подключить внешнее напряжение, которое и будет являться опорным для АЦП. Внешнее напряжение рекомендуется подключать к выводу AREF через резистор 5 кОм.

• Ручная установка опорного напряжения

Актуальна для измерения крайне малого напряжения   

Искажения при работе с аналоговыми входами появляются по причине того, что по дефолту за опорное напряжение принимается 5В, в то время как стабилизаторы напряжения на плате Arduino могут немного отклоняться от эталонного значения и выдавать к примеру 4.85В.   4.85 / 1024 = 0.0047 (при эталонном шаге в 0.0049)

В случае, если под рукой имеется точный мультиметр, то можно попросту замерить питающее напряжение и вбить его в расчет, который рассматривался выше. 

float Step = 4.85F / 1024; // Вычисляем шаг Uопорн / на градацию

Использование аналоговых входов в качестве цифровых выводов

Аналоговые входы могут использоваться как цифровые порты входов/выходов рассмотренные в предыдущем уроке

Для этого, для UNO, в коде их нужно записывать как цифровые с 14 по 19. К примеру, для A0 

  // Инициализируем аналоговый pin 0 как выход  pinMode(14, OUTPUT);  // Инициализируем аналоговый pin 0 как вход   pinMode(14, INPUT);

Читать ранее:

•  Урок 1. Цифровые выводы

В данный момент еще реализованы не все элементы нашего сообщества. Мы активно работаем над ним и в ближайшее время возможность комментирования статей будет добавлена.

Источник: http://zelectro.cc/arduino_lesson_2

Подключение аналоговых входов

что такое аналоговый вход

Контроллер АвтоГРАФ-GSM оснащен двумя аналоговыми входами (4, 8) для измерения значения параметров, величина которого пропорциональна уровню напряжения на аналоговом входе.

Контроллер оснащен двумя аналоговыми входами с 10-разрядным АЦП:

  • Первый аналоговый вход (4) имеет диапазон измеряемого напряжения от 0 до 10 вольт, который делится на 1024 ступени (от 0 до 1023).
  • Второй аналоговый вход (8) имеет диапазон измеряемого напряжения от 0 до 24 вольт (но не более напряжения питания контроллера), который делится на 1024 ступени (от 0 до 1023).

Входное сопротивление аналоговых входов: 1 МОм. Для усреднения отсчетов используется метод «скользящего среднего» с программируемым окном усреднения.

Частота среза входного НЧ-фильтра: 1600 Гц.

Контроллер имеет возможность использования аналоговых входов в качестве дискретных с настраиваемым порогом переключения. Режим работы аналоговых входов задается в конфигураторе.

В режиме работы аналогового входа в качестве дискретного, вход считается разомкнутым «0» при величине уровня напряжения на входе менее 6 вольт – т.е. фактически используется режим работы по «+».

При этом сохраняется функционал аналогового входа (измерение и регистрация напряжения на входе с заданным интервалом опроса).

Максимальная частота импульсного сигнала аналогового входа в режиме счетчика импульсов – 500 Гц.

Схему подключения аналоговых входов в режиме дискретных см. в п. «Подключение цифровых входов 78 (по «+»)».

Внутренняя структурная схема аналогового входа:

Внимание !!! Если Вы не планируете использовать аналоговые входы, настоятельно рекомендуем подключить их к черному проводу питания прибора.

Схема подключения аналоговых входов:

Внимание !!! Следует заметить, что большинство аналоговых датчиков электрически связаны с «массой» транспортного средства. Поэтому, в случае разрыва «массы» (использования выключателя «массы»), на аналоговых входах прибора будет неопределенное состояние и показания нельзя будет считать достоверными. Для этого, в случае если контроллер используется в транспортном средстве с отключаемой «массой», рекомендуется подключение аналоговых датчиков через реле.

Схема подключения аналоговых входов с защитой от разрыва «массы»:

В схеме используется реле, предназначенное для коммутации цепей постоянного тока, с рабочим напряжением, соответствующим напряжению бортовой сети транспортного средства. Например, типа 901.3747 производства АО «АВАР» (www.ellink.ru/co/avar) для бортовой сети 24 В.

Источник: http://www.rosnavi.com/info/19/

Arduino — функции — аналоговый вход/выход

Система Arduino поддерживает обработку аналоговых сигналов. Для входных сигналов мы имеем АЦП (аналогово-цифровой преобразователь), в случае выходного сигнал — возможна модуляция ШИМ (широтно-импульсная модуляция).

В Arduino, сердцем которой является микроконтроллер Atmega, имеется один 10-битный АЦП. Это означает, что считанное значение напряжения может находиться в диапазоне от 0 — 1023. В зависимости от опорного напряжения 1024 значений будут распределены на соответствующий диапазон. В результате мы можем получить различную точность и различный диапазон напряжений, считываемых аналого-цифровым преобразователем.

Если выбрать опорное напряжение равное 1,024В, то каждое последующее значение, считанное с аналогового входа будет соответствовать 1мВ. Если опорное напряжение задать равным 5В, то каждое последующее значение будет соответствовать приблизительно 5 мВ.

Следует отметить, что аналого-цифровые преобразователи не имеют идеальной линейной характеристики. Это означает, что в определенных интервалах может быть разница между фактическим и считанным значением напряжения. Из вышеизложенного вытекает, что увеличивая диапазон измерения, мы теряем на качестве измерения, уменьшая диапазон, мы увеличиваем точность измерения.

Примечание: Arduino имеет несколько (в зависимости от версии) аналоговых входов, однако АЦП в ней только один. Это означает, что одновременно может быть считано значение только с одного из датчиков, подключенных к аналоговым входам A0 A5 (A0 A15 для Arduino MEGA).

Для правильной работы АЦП требуется опорное напряжение (эталон). Для Arduino опорное напряжение может быть в диапазоне 05В (или 0 3,3В для Arduino с напряжением питания 3,3В). В зависимости от типа используемого микроконтроллера у нас могут быть разные виды опорного напряжения.

Мы можем использовать внутренний или внешний источник опорного напряжения. Функция AnalogReference() предназначена для того, чтобы установить соответствующий источник опорного напряжения. Доступны следующие параметры этой функции:

  • DEFAULT: опорное напряжение составляет 5В или 3,3В (в зависимости от питания) — то есть, оно равно напряжению питания микроконтроллера;
  • INTERNAL: опорное напряжения составляет 1,1В для ATmega168, ATmega328 и 2,56В для ATmega8;
  • INTERNAL1V1: опорное напряжение составляет 1,1В — только для Arduino MEGA;
  • INTERNAL2V56: опорное напряжение составляет 2,56В — только для Arduino MEGA;
  • EXTERNAL: внешнее опорное напряжение, приложенное к выводу AREF — от 0 до 5В.

Параметр DEFAULT выбираем, когда хотим воспользоваться опорным напряжением 5В (питание системы). Это самый простой и одновременно наименее точный способ. Здесь требуется хорошая стабильность питания.

Использование INTERNAL является хорошим вариантом, в ситуации, когда мы создаем проект, предназначенный для конкретной версии Arduino. Внутренние опорное напряжение является относительно стабильным и достаточным в большинстве случаев.

Наиболее точным вариантом является использование внешнего источника опорного напряжения. Существуют специальные источники опорного напряжения (ИОН). Плюсом является возможность получения необходимого точного опорного напряжения, например, 1,024В или 2,048В, что облегчает интерпретацию данных, считываемых АЦП. К недостаткам применения внешнего источника опорного напряжения можно отнести возможное увеличение стоимости проекта.

Синтаксис функции analogReference() показан в следующем примере:

analogReference(DEFAULT); //опорное напряжение = напряжение питания analogReference(INTERNAL); //опорное напряжение = 1,1В или 2,56В analogReference(EXTERNAL); //опорное напряжение = напряжение на AREF выводе

Функция analogRead()

Функция analogRead() обеспечивает считывание значения с одного из аналоговых входов. Считанное значение находится в диапазоне 0 — 1023 (10-битный АЦП). Необходимо указать номер аналогового входа, с которого будет происходить чтение данных.

Следующий пример иллюстрирует использование аналоговых входов:

#define analogPin 0 // потенциометр подключен к A0 int val = 0; // val — переменная, хранящая считанное значение void setup() { Serial.begin(9600); // инициализация последовательного порта } void loop() { val = analogRead(analogPin); // чтение значения напряжения с порта A0 Serial.println(val); // отправка измеренной величины на терминал }

Как видно, на приведенном выше примере, считанное значение напряжения передается через последовательный порт на компьютер.

В примере не использована функция analogReference(), так как по умолчанию система использует опорное напряжение от источника питания. Однако, лучше указывать в функции setup() явный выбор опорного напряжения (в нашем случае это analogReference(DEFAULT)), так как это облегчает понимание кода и его модификацию в будущем.

Функция analogWrite()

Функция analogWrite() позволяет управлять выходом с помощью сигнала ШИМ. ШИМ часто используется в качестве замены обычного аналогового сигнала. Количество доступных выводов ШИМ зависит от типа используемого микроконтроллера в Arduino.

Так у Arduino на микроконтроллере:

  • Atmega8 — выводы 9, 10, 11;
  • Atmega128, Atmega168 и Atmega328 — выводы 3, 5, 6, 9, 10, 11;
  • Atmega1280 — выводы 213 и 4446.

Частота переключения ШИМ большинства контактов составляет 490 Гц. Степень заполнения формируется числом от 0 до 255 (0 — без заполнения, 255 – полное заполнение).

Если мы подключим светодиод к контакту PWM и будем менять заполнение ШИМ, мы увидим изменение интенсивности свечения светодиода. Ниже приведен пример программы изменения свечения светодиода при помощи потенциометра:

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как расположить светильники на натяжном потолке

#define ledPin 11 // светодиод подключен к контакту 9 #define analogPin 0 // потенциометр на А0 int val = 0; // val — переменная, хранящая значение A0 void setup() { pinMode(ledPin, OUTPUT); // устанавливаем контакт 9 как выход } void loop() { val = analogRead(analogPin); // чтение с потенциометра analogWrite(ledPin, val / 4); // пишем в ШИМ }

Как вы можете видеть, значение, считанное с аналогового входа, преобразуется в соответствующее значение ШИМ.

Чтобы ШИМ работал пропорционально вращению потенциометра, значение, полученное с A0, следует разделить на четыре. Это связано с тем, что данные с потенциометра лежат в диапазоне от 0 до 1024, а ШИМ принимает диапазон данных от 0 до 255.

В этом примере используется простое деление. В Arduino IDE имеется специальная функция map(), которая предназначена для пропорционального преобразования данных в новый диапазон значений.

Источник: http://www.joyta.ru/10781-arduino-funkcii-analogovyj-vxodvyxod/

Аналоговые входы микроконтроллера

Что нужно для того, чтобы стать профессиональным разработчиком программ для микроконтроллеров и выйти на такой уровень мастерства, который позволит с лёгкостью найти и устроиться на работу с высокой зарплатой (средняя зарплата программиста микроконтроллеров по России на начало 2017 года составляет 80 000 рублей). Подробнее

Почти все модели современных микроконтроллеров, даже простые и недорогие, такие как ATtiny13A, имеют возможность подключения аналоговых сигналов, то есть имеют аналоговые входы.

В старых микроконтроллерах могло и не быть аналоговых входов. А если и были, то обычно они выполнялись в виде отдельных выводов на корпусе микроконтроллера.

Современные микроконтроллеры обычно имеют линии ввода-вывода общего назначения, которые становятся либо дискретными входами или выходами, либо аналоговыми, в зависимости от программной конфигурации устройства.

Чем отличаются аналоговые входы от дискретных?

Для начала вспомним, что дискретный — это прерывистый сигнал. То есть сигнал, который имеет какое-то фиксированное число значений.

Аналоговый же сигнал — это непрерывный сигнал. То есть сигнал, значение которого изменяется плавно (см. рис.).

Красным цветом изображён аналоговый сигнал. Это может быть напряжение, температура, давление или любая другая физическая величина.

Если провести аналогию с лампочкой, как мы это сделали при изучении дискретных входов, то можно сказать так:

  1. При подаче дискретного двоичного сигнала на вход лампочка либо гаснет, либо зажигается.
  2. При подаче и изменении аналогового сигнала на вход лампочка плавно меняет свою яркость свечения.

Как мы знаем, микроконтроллер может работать только с электрическими сигналами. Более того, архитектура микроконтроллера использует двоичные числовые значения.

Поэтому, чтобы измерить с помощью микроконтроллера, например, температуру, нам сначала потребуется преобразовать её в электрический сигнал. Например, в напряжение.

А потом ещё значение этого напряжения надо как-то преобразовать в двоичное число. Забегая вперёд, скажу, что это делается с помощью АЦП.

Что такое аналоговый вход

Аналоговый вход микроконтроллера — это вход, на который можно подавать аналоговый сигнал. То есть определённый вывод на корпусе микроконтроллера, к которому можно можно подключить датчик, на выходе которого имеется аналоговый сигнал.

В качестве простейшего такого датчика может быть, например, обычный резистивный делитель напряжения. Или переменный резистор, как показано на рисунке ниже:

В этом примере на выходе резистора будет аналоговый сигнал в виде плавно изменяющегося напряжения в диапазоне от 0 до +U В.

Подобные резистивные датчики можно использовать, например, как датчики положения задвижек.

Если установить такой резистор на задвижку и откалибровать её положение по крайним значениям (например 0 В — задвижка полностью закрыта, а +U В — задвижка полностью закрыта), то, снимая показания с такого датчика, можно определить процент открытия (закрытия) задвижки, если знать закон изменения сопротивления переменного резистора (обычно сопротивление изменяется по линейному закону или близко к этому).

Типы аналоговых входов

Пожалуй, говорить о типах аналоговых входов неинтересно. Потому что нас больше интересуют типы аналоговых сигналов.

Существуют определённые стандарты для аналоговых сигналов. Созданы они для того, чтобы разработчикам было проще создавать устройства и системы, использующие аналоговые датчики.

Наиболее распространены два вида аналоговых сигналов:

  1. Токовые сигналы
  2. Сигналы напряжения

По диапазону значений на выходе датчика они также отличаются. Основные диапазоны следующие:

  • Токовые:
    • 05 мА
    • 020 мА
    • 420 мА
  • Напряжения:
    • 00,01 В
    • 01 В
    • 010 В

Поэтому практически все устройства, рассчитанные на подключение аналоговых датчиков, поддерживают один или несколько из перечисленных выше типов аналоговых сигналов.

Если вы будете создавать свои устройства на микроконтроллерах, то я также советую вам придерживаться этих стандартов. Хотя, конечно, никто не может запретить вам использовать нестандартные диапазоны и типы аналоговых сигналов.

Также надо учитывать, что все аналоговые входы микроконтроллера имеют и другие характеристики, такие как входное сопротивление. Но так глубоко в электронику в этой статье мы не полезем — всё таки она рассчитана на начинающих.

Подключение аналоговых входов

Здесь ничего сложного нет. И это уже электроника, а не устройство микроконтроллера, и тем более не программирование.

Но всё же немного об этом рассказать надо.

К аналоговым входам обычно подключают устройства двух типов:

  1. Активные датчики — датчики со стандартным аналоговым выходом (см. выше).
  2. Пассивные датчики.

С активными датчиками проще. Если выбранный вами микроконтроллер это позволяет, то выход такого датчика можно напрямую (или через простой резистивный делитель) подключить к аналоговому входу микроконтроллера.

С пассивными датчиками сложнее, потому что они пассивные )))

То есть на выходе таких датчиков не какого-либо активного сигнала (ни тока, ни напряжения, ни частоты).

Например, термопреобразователи сопротивления — довольно широко распространённые в автоматизации датчики температуры, изменяют своё сопротивление, как вы понимаете, в зависимости от температуры.

Однако микроконтроллер не умеет измерять сопротивление. И чтобы его этому научить, надо каким-то образом пассивный сигнал сделать активным. Один из простейших способов (но не самый лучший) показан на рисунке ниже:

Здесь мы видим простой резистивный делитель, одним звеном которого (на рисунке — нижним) является термосопротивление. Так как его сопротивление будет изменяться вместе с температурой, то и напряжение на аналоговом входе микроконтроллера тоже будет меняться. Эти изменения мы и можем зафиксировать и преобразовать уже программно в значение температуры (зная зависимость термосопротивления от температуры, и рассчитав напряжение на аналоговом входе).

Повторюсь — это не лучший способ. И не со всеми микроконтроллерами и не со всеми термосопротивлениями такой трюк можно проделать. Но зато это простой способ.

Для тех, кто ещё не понял, объясняю: таким нехитрым способом, как показано на рисунке, мы превратили пассивный датчик в активный. То есть преобразовали сопротивление в напряжение.

Ну а как преобразовать это напряжение в температуру — это уже отдельная история

Микроконтроллеры для ЧАЙНИКОВБесплатная рассылка о микроконтроллерах. Рассылка содержит как бесплатную информацию для начинающих, так и ссылки на платные продукты (книги, видеокурсы и др.) для тех, кто захочет вникнуть в тему более глубоко. Подробнее

Источник: http://av-assembler.ru/mc/analog-inputs.php

Аналоговые выводы

Вольтметр
01.Basics: AnalogReadSerial
Serial Plotter
01.Basics: ReadAnalogVoltage
Светодиод с плавной регулировкой
03.Analog: AnalogInput
03.Analog: AnalogInOutSerial
03.Analog: Smoothing
05.Control: IfStatementConditional

На плате UNO есть шесть выводов, которые подписаны от A0 до A5 (у других плат может быть другое число выводов). Они работают с напряжением от 0 до 5V. Благодаря встроенному АЦП (аналого-цифровой преобразователь), данные входы могут считывать напряжение подаваемое на них. Микроконтроллеры Atmega328, используемые в Arduino UNO, содержат шестиканальный АЦП, разрешение которого составляет 10 бит. Это позволяет на выходе получать значения от 0 до 1023 (всего 1024 градации).

Для чтения показания напряжения есть встроенный метод analogRead(), возвращающий значение от 0 до 1023. Значение 0 относится к 0V, а 1023 к 5V. Таким образом, если мы хотим конвертировать значение от 0 до 5, то нужно произвести деление 1023/5 = 204.6

Имеется также функция analogReference(type)​. Она задаёт опорное напряжение, относительно которого происходят аналоговые измерения. В проектах для новичков она не используется, поэтому не будем обращать на неё внимания.

Кроме того, аналоговые выходы могут работать как цифровые и обозначаются как 14, 15, 16, 17, 18, 19 вместо A0..A5.

И, наоборот, цифровые порты с символом тильды ~ (3, 5, 6, 9, 10, 11) могут работать как аналоговые выходы, используя ШИМ.

Аналоговые выводы, в отличие от цифровых, не нужно объявлять как вход или выход в начале программы.

Изучим простой пример с одним проводом и аналоговым выводом. Соединим проводом порты A0 и 3.3V. Напишем скетч.

int analogPin = A0; void setup() { Serial.begin(9600);} void loop() { int rawReading = analogRead(analogPin); float volts = rawReading / 204.6; Serial.println(volts); delay(1000);}

Откройте окно Serial Monitor и наблюдайте за показаниями. Должны выводиться числа, близкие к значению 3.3: 3.1, 3.2, 3.3. Если, не закрывая программу, вытащить конец провода из порта 3.3V и вставить в порт 5V, то показания изменятся, а на экране появятся числа 5.0. Если перекинуть конец провода на GND, то увидим значения 0.

Таким образом мы видим, что можем получать значения напряжения из аналоговых портов.

Вольтметр

Если мы можем снимать значения из аналоговых портов, то можем использовать микроконтроллер как вольтметр. Достаточно вставить провода в выводы GND и A0 и соединить их с контактами на батарее (минус и плюс соответственно).

Вообще такой способ не является суперточным. Хотя он и показывал правдоподобные результаты на пальчиковой батарее 1.5 В и «Кроне» на 9 В, но также показывал результаты, когда провода вообще ни к чему не были присоединены.

Но для общего развития оставлю.

/* The simplest voltmeter*/const int analogIn = A0; int raw = 0;float voltage = 0; void setup() { pinMode(analogIn, INPUT); Serial.begin(9600);} void loop() { raw = analogRead(analogIn); voltage = (raw * 5.0 ) / 1024.0; Serial.print(«Raw Value = » ); Serial.print(raw); Serial.print(«\t Voltage = «); Serial.println(voltage, 3); // 3 цифры после запятой delay(500);}

01.Basics | AnalogReadSerial (Чтение аналоговых выводов через потенциометр)

С помощью потенциометра мы можем менять напряжение и считывать данные с выводов.

Продолжим изучение работы с аналоговыми выводами через пример AnalogReadSerial из меню File | Examples | 01.Basics. Цель урока — плавно изменять напряжение и подавать его на аналоговый вывод, чтобы получить с него текущее значение напряжения.

Нам понадобятся плата Arduino, потенциометр и несколько проводов (или перемычек). Соединяем парные ножки с выводами на плате 5V и GND. Среднюю ножку необходимо соединить с аналоговым выводом на плате, помеченную как A0.

Не важно, какая из крайних ножек потенциометра будет подключена к 5V, а какая к GND, поменяется только направление, в котором нужно крутить ручку для изменения напряжения. Сам сигнал считывается со средней ножки, которая связана с аналоговым портом. Для считывания аналогового сигнала, принимающего широкий спектр значений, а не просто 0 или 1, подходят только порты, помеченные на плате как ANALOG IN. Они все пронумерованы с префиксом A (A0-A5).

Схема готова. Вращая регулятором потенциометра, мы можем менять сопротивление от 5 Вольт до 0. Arduino позволяет считывать текущее напряжение, которое подаётся на среднюю ножку при помощи аналогового вывода. Результаты могут колебаться от 0 до 1023.

Код

void setup() { // инициализируем соединение на скорости 9600 бит в секунду: Serial.begin(9600);} void loop() { // Считываем данные с аналогового вывода A0 int sensorValue = analogRead(A0); // получаем текущее значение Serial.

println(sensorValue); // выводим результат на монитор delay(1); // небольшая задержка для стабильности вывода результатов}

Код очень простой. При инициализации устанавливаем нужную скорость связи: Serial.begin(9600);. Далее в цикле мы постоянно считываем данные, поступающие с потенциометра при помощи метода analogRead().

Так как значения будут находиться в диапазоне от 0 до 1023, мы можем использовать тип int для переменной sensorValue.

Полученный результат будем выводить в окно последовательного монитора.

Проверка (Serial Monitor)

Запустите программу, а также откройте окно последовательного монитора. Вращая регулятором потенциометра, вы можете наблюдать, как в окне будут меняться значения от 0 до 1023.

Пример интересен своей универсальностью. Потенциометр является ручным делителем напряжения. Существуют другие детали, которые выполняют такую же работу. Например, фоторезистор меняет напряжение в зависимости от освещённости.

Также напряжение может меняться от нажатия, от температуры и т.д. При этом нам не нужно менять программу, просто одну деталь меняем на другую и код будет выполняться.

Единственное различие будет в выводимых результатах — каждый делитель напряжения имеет свои характеристики и, соответственно, будет давать свои показания.

Проверка (Serial Plotter)

Начиная с версии Arduino IDE 1.6.6, в настройках появился новый инструмент Plotter (Tools | Serial Plotter), позволяющий выводить простенький график. Обратите внимание, что он не может работать одновременно с последовательным монитором, который следует закрыть.

Вращая ручку потенциометра, можем наблюдать изменение графика.

01.Basics | ReadAnalogVoltage (Напряжение аналоговых выводов через потенциометр)

Рассмотрим урок ReadAnalogVoltage из меню File | Examples | 01.Basics. Он практически идентичен примеру AnalogReadSerial, только мы будем конвертировать значения от аналогового вывода (01023) в значения напряжения (05). Для примера нам понадобится потенциометр. Цель урока — плавно изменять напряжение и подавать его на аналоговый вывод, чтобы получить текущее значение напряжения.

Схема прежняя, ничего не меняем. Соединяем парные ножки с выводами на плате 5V и GND. Среднюю ножку необходимо соединить с аналоговым выводом на плате, помеченную как A0.

Схема готова. Вращая регулятором потенциометра, мы можем менять сопротивление от 5 Вольт до 0. Arduino позволяет считывать текущее напряжение, которое подаётся на среднюю ножку при помощи аналогового вывода. Результаты могут колебаться от 0 до 1023.

Светодиод с плавной регулировкой

Усложним конструкцию, добавив светодиод. Первую часть схему можно было не трогать. Но для экономии в предыдущем примере я соединил ножку потенциометра сразу с портом GND. На этот раз сделаем соединение из двух проводов. Это необходимо, чтобы светодиод тоже мог соединиться с заземлением. Поэтому финальный макет будет следующим.

Принципиальная схема.

Напишем код.

int potPin = A0;int ledPin = 9; void setup() { // порт для светодиода на выход pinMode(ledPin, OUTPUT); // пин с потенциометром — вход // мы хотим считывать напряжение, // выдаваемое им pinMode(potPin, INPUT); Serial.begin(9600);} void loop() { // значение напряжения с потенциометра int rotation; // значение яркости int brightness; // считываем напряжение с потенциометра от 0 до 1023 // пропорциональное углу поворота ручки rotation = analogRead(potPin); // в brightness записываем полученное ранее значение rotation // делённое на 4. Дробная часть от деления будет отброшена. // В итоге мы получим целое число от 0 до 255 brightness = rotation / 4; // выдаём результат на светодиод analogWrite(ledPin, brightness); // выводим результат в Serial Monitor Serial.println(brightness); delay(1); // задержка для стабильности}

Практически все инструкции вам знакомы. Тут нужно уяснить момент, что яркость светодиода управляется нашим кодом, а не подачей напряжения через потенциометр. Мы считываем показания потенциометра, как в первом варианте и переводим получаемые значения в диапазон от 0 до 255.

Затем воспроизводим старый пример с плавной регулировкой светодиода и подаём ему нужные значения. Теперь при вращении ручки потенциометра мы одновременно управляем степенью накала светодиода.

Напомню, что светодиод следует подключить к портам с тильдой, например, ~9

Небольшая модификация примера с миганием светодиода. Частота мигания будет зависеть от показаний потенциометра. Можно использовать встроенный светодиод или установить свой. Общая схема остаётся как у первого примера.

int sensorPin = A0; // аналоговый вывод A0 для потенциометраint ledPin = 13; // вывод для светодиодаint sensorValue = 0; // значение, поступаемое от потенциометра void setup() { // устанавливаем режим для светодиода pinMode(ledPin, OUTPUT);} void loop() { // считываем показание с потенциометра sensorValue = analogRead(sensorPin); // включаем светодиод digitalWrite(ledPin, HIGH); // делаем задержку на значение от потенциометра в мсек delay(sensorValue); // выключаем светодиод digitalWrite(ledPin, LOW); // делаем задержку на значение от потенциометра в мсек delay(sensorValue);}

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Сколько лампочек в приборной панели ваз 2114

Получая показания от потенциометра в интервале 0-1023 мы регулируем задержку между миганием светодиода в интервале от 0 до 1.023 секунд.

Считываем данные с потенциометра и распределяем их в интервале от 0 до 255 с помощью функции map(). Данный интервал удобно использовать для выводов с PWM (ШИМ). Применим получаемые значения для управления яркостью светодиода, а также будем выводить информацию в Serial Monitor.

Источник: http://developer.alexanderklimov.ru/arduino/analogreadserial.php

Аналоговый вход / аналоговый выход

Аналоговые сигналы, микросхемы, аналоговые входы и выходы – эти термины появились сравнительно недавно, после того, как цифровая техника стремительно вошла в нашу жизнь. До появления цифровых микросхем все электронные устройства были, по существу, аналоговыми, и этот факт не нужно было специально подчеркивать.

В чем отличие цифрового сигнала от аналогового?

Аналоговый сигнал непрерывный, может принимать любые значения внутри некоего диапазона, изображается непрерывной временной функцией.

Цифровой сигнал дискретный, представляет собой серию импульсов высокого и низкого уровня, его можно записать как последовательность единиц и нулей.

И цифровая, и аналоговая техника сегодня применяется для записи, передачи, воспроизведения звука и изображения, для передачи команд автоматическим устройствам. При этом доля цифровой техники стремительно выросла и продолжает расти. В то же время некоторые аналоговые устройства стали раритетами и вошли в моду в качестве коллекционных изделий. Например, ламповые радиоприемники двадцатых лет двадцатого века ценятся весьма дорого.

В чем преимущество аналоговых устройств?

Пленочные магнитофоны, проигрыватели с виниловыми пластинками и другие аналоговые звуковоспроизводящие устройства уже не производятся массовыми партиями. Тем не менее, существует производство аналоговой ретро-техники для любителей «теплого аналогового звука». Этот способ воспроизведения ценится почти так же, как «живая музыка».

Причина популярности старых устройств – не только в капризах коллекционеров. Для чуткого уха действительно есть разница между цифровым и аналоговым звуковоспроизведением.

Звук, сформированный посредством дискретной последовательности импульсов, может иметь некий механический оттенок, в звуковом спектре присутствует множества лишних гармоник.

Разработчики достигли успехов в устранении этих недостатков, звуковой сигнал «сглаживается», но капризные меломаны все равно находят доводы в пользу чистого и приятного для слуха аналогового звуковоспроизведения.

Почему нельзя обойтись без аналоговых устройств?

Существует ряд функций, которые выполняются аналоговыми устройствами значительно лучше, чем цифровыми. Например, прием и усиление слабых сигналов, детектирование, суммирование частот, интегрирование и дифференцирование сигналов.

Простейшие виды модуляции и демодуляции, приема-передачи сигнала продолжают использоваться ввиду их простоты и дешевизны. Радиосвязь с использованием амплитудной модуляции продолжает существовать и пользуется спросом. В тоже время мобильная связь, Интернет, современное телевидение развиваются исключительно благодаря цифровым технологиям.

Микросхемы цифровые, аналоговые и аналогово-цифровые

Примером аналоговых микросхем, широко применяющихся в технике, являются усилители, в том числе операционные. К этому типу относят микросхемы для источников питания, а также смесители, выполняющие функции суммирования частот, делители частоты, умножители частоты. При помощи аналоговых устройств выполняется формирование высокочастотного сигнала с высокой стабильностью.

Значительная роль в современной технике отведена комбинированным микросхемам, имеющим как цифровые, так и аналоговые входы, и выходы. Это прежде всего преобразователи цифро-аналоговые (ЦАП) и аналогово-цифровые (АЦП).

Аналогово-цифровой преобразователь предназначен для кодировки различных сигналов, например, звуковых. На его аналоговый вход подается непрерывный сигнал, и в процессе обработки измеряются значения амплитуды в следующие друг за другом моменты времени. Каждое значение амплитуды преобразуется в цифровой код, и последовательность таких кодов в дальнейшем может быть передана и преобразована в звук.

Цифро-аналоговый преобразователь выполняет обратную функцию: на его входы подаются дискретные значения, из них формируется двоичное число, несущее информацию об амплитуде сигнала, и на аналоговый выход передается соответствующее выходное напряжение.

Источник: http://solo-project.com/articles/10/analogovyy-vhod/analogovyy-vyhod.html

Siemens преобразователи аналоговых сигналов

Отправьте запрос, чтобы получить всю интересующую Вас информацию по продуктам Universal Robots.

Преобразователи используются, в основном, для разделения и преобразования аналоговых сигналов. Датчики и исполнительные устройства, как правило, имеют различные источники питания и, тем самым, требуют разделения сигнальных цепей. Которая либо встраивается в систему управления либо реализуется с помощью преобразователей.

Необходимо преобразовывать один сигнал в другой, на пример, в случае необходимости передачи напряжения на большое расстояние в виде тока, или, если сигнал датчика не совместим со входом системы управления.

Другой способ применения обусловлен наличием частотного выхода. Входной сигнал пропорционально преобразовывается в частоту. Таким образом аналоговый сигнал может быть обработан дискретным входом. Это важно в тех случаях, когда в систему управления невозможно установить аналоговый вход или когда все возможные аналоговые входа уже заняты, а установку необходимо модернизировать.

Области применения

  • Электрическое разделение аналоговых сигналов.
  • Преобразование аналоговых сигналов.
  • Преобразование аналоговых сигналов в частоту.
  • Преобразование нестандартных сигналов в стандартные.
  • Защита аналоговых входов от перенапряжения.

Преимущества

  • Узкий корпус.
  • Универсальные и простые в настройке.
  • Имеют частотный выход.
  • Все диапазоны полностью калибруются.
  • Полная номенклатура — идеальное решение в любой ситуации.
  • Встроенный переключатель Ручной — Автомат с настраиваемой уставкой.

Информация для заказа согласующих реле Siemens 3RS17

  • 3RS1700-1AD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 0 ДО 10 V ВЫХОД: 0 ДО 10 V ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1700-1AE00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ 24 V AC/DC, 3-ХОДОВАЯ РАЗВЯЗКА, ВХОД: 0 ДО 10 V, ВЫХОД: 0 ДО 10 V, ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1700-1CD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 0 ДО 10 V ВЫХОД: 0 ДО 20 MA ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1700-1CE00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 3-ХОДОВАЯ РАЗВЯЗКА, ВХОД: 0 ДО 10 V, ВЫХОД: 0 ДО 20 MA, ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1700-1DD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 0 ДО 10 V ВЫХОД: 4 ДО 20 MA ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1700-1DE00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 3-ХОДОВАЯ РАЗВЯЗКА, ВХОД: 0 ДО 10 V, ВЫХОД: 4 ДО 20 MA, ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1700-2AD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 0 ДО 10 V ВЫХОД: 0 ДО 10 V ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP)
  • 3RS1700-2AE00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 3-ХОДОВАЯ РАЗВЯЗКА, ВХОД: 0 ДО 10 V, ВЫХОД: 0 ДО 10 V, ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP))
  • 3RS1700-2CD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 0 ДО 10 V ВЫХОД: 0 ДО 20 MA ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP)
  • 3RS1700-2CE00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 3-ХОДОВАЯ РАЗВЯЗКА, ВХОД: 0 ДО 10 V, ВЫХОД: 0 ДО 20 MA, ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP))
  • 3RS1700-2DD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 0 ДО 10 V ВЫХОД: 4 ДО 20 MA ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP)
  • 3RS1700-2DE00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 3-ХОДОВАЯ РАЗВЯЗКА, ВХОД: 0 ДО 10 V, ВЫХОД: 4 ДО 20 MA, ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP))
  • 3RS1702-1AD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 0 ДО 20 MA ВЫХОД: 0 ДО 10 V ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1702-1AE00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 3-ХОДОВАЯ РАЗВЯЗКА, ВХОД: 0 ДО 20 MA, ВЫХОД: 0 ДО 10 V, ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1702-1CD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 0 ДО 20 MA ВЫХОД: 0 ДО 20 MA ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1702-1CE00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 3-ХОДОВАЯ РАЗВЯЗКА, ВХОД: 0 ДО 20 MA, ВЫХОД: 0 ДО 20 MA, ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1702-1DD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 0 ДО 20 MA ВЫХОД: 4 ДО 20 MA ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1702-1DE00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 3-ХОДОВАЯ РАЗВЯЗКА, ВХОД: 0 ДО 20 MA, ВЫХОД: 4 ДО 20 MA, ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1702-2AD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 0 ДО 20 MA ВЫХОД: 0 ДО 10 V ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP)
  • 3RS1702-2AE00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 3-ХОДОВАЯ РАЗВЯЗКА, ВХОД: 0 ДО 20 MA, ВЫХОД: 0 ДО 10 V, ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP))
  • 3RS1702-2CD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 0 ДО 20 MA ВЫХОД: 0 ДО 20 MA ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP)
  • 3RS1702-2CE00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 3-ХОДОВАЯ РАЗВЯЗКА, ВХОД: 0 ДО 20 MA, ВЫХОД: 0 ДО 20 MA, ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP))
  • 3RS1702-2DD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 0 ДО 20 MA ВЫХОД: 4 ДО 20 MA ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP)
  • 3RS1702-2DE00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 3-ХОДОВАЯ РАЗВЯЗКА, ВХОД: 0 ДО 20 MA, ВЫХОД: 4 ДО 20 MA, ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP))
  • 3RS1703-1AD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 4 ДО 20 MA ВЫХОД: 0 ДО 10 V ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1703-1AE00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 3-ХОДОВАЯ РАЗВЯЗКА, ВХОД: 4 ДО 20 MA, ВЫХОД: 0 ДО 10 V, ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1703-1CD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 4 ДО 20 MA ВЫХОД: 0 ДО 20 MA ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1703-1CE00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 3-ХОДОВАЯ РАЗВЯЗКА, ВХОД: 4 ДО 20 MA, ВЫХОД: 0 ДО 20 MA, ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1703-1DD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 4 ДО 20 MA ВЫХОД: 4 ДО 20 MA ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1703-1DE00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 3-ХОДОВАЯ РАЗВЯЗКА, ВХОД: 4 ДО 20 MA, ВЫХОД: 4 ДО 20 MA, ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1703-2AD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 4 ДО 20 MA ВЫХОД: 0 ДО 10 V ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP)
  • 3RS1703-2AE00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 3-ХОДОВАЯ РАЗВЯЗКА, ВХОД: 4 ДО 20 MA, ВЫХОД: 0 ДО 10 V, ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP))
  • 3RS1703-2CD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 4 ДО 20 MA ВЫХОД: 0 ДО 20 MA ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP)
  • 3RS1703-2CE00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 3-ХОДОВАЯ РАЗВЯЗКА, ВХОД: 4 ДО 20 MA, ВЫХОД: 0 ДО 20 MA, ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP))
  • 3RS1703-2DD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 4 ДО 20 MA ВЫХОД: 4 ДО 20 MA ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP)
  • 3RS1703-2DE00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 3-ХОДОВАЯ РАЗВЯЗКА, ВХОД: 4 ДО 20 MA, ВЫХОД: 4 ДО 20 MA, ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP))
  • 3RS1705-1FD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ВЫХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1705-1FE00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 3-ХОДОВАЯ РАЗВЯЗКА, ВХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA, ВЫХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA, ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1705-1FW00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ UC 24-240 V, 3-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ВЫХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1705-1KD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ВЫХОД: 0.50/100 ГЦ/1/10 KГЦ ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1705-1KW00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ UC 24-240 V, 3-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ВЫХОД: 0.50/100 ГЦ/1/10 KГЦ ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1705-2FD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ВЫХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP)
  • 3RS1705-2FE00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 3-ХОДОВАЯ РАЗВЯЗКА, ВХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA, ВЫХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA, ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1705-2FW00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ UC 24-240 V, 3-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ВЫХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP)
  • 3RS1705-2KD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ВЫХОД: 0.50/100 ГЦ/1/10 KГЦ ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP)
  • 3RS1705-2KW00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ UC 24-240 V, 3-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ВЫХОД: 0.50/100 ГЦ/1/10 KГЦ ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP)
  • 3RS1706-1FD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 16 СИГНАЛЬНЫЙ ВЫХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1706-1FE00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 3-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 16 СИГНАЛЬНЫЙ ВЫХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1706-1FW00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ UC 24-240 V, 3-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 16 СИГНАЛЬНЫЙ ВЫХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1706-2FD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 16 СИГНАЛЬНЫЙ ВЫХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP)
  • 3RS1706-2FE00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ AC/DC 24 V, 3-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 16 СИГНАЛЬНЫЙ ВЫХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP)
  • 3RS1706-2FW00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ UC 24-240 V, 3-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 16 СИГНАЛЬНЫЙ ВЫХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP)
  • 3RS1720-1ET00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ ПАССИВНЫЙ РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ, 1-КАНАЛЬНОЕ ВХОД: 0/4 ДО 20 MA ВЫХОД: 0/4 ДО 20 MA ШИРИНА 6, 2 MM ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1720-2ET00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ ПАССИВНЫЙ РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ, 1-КАНАЛЬНОЕ ВХОД: 0/4 ДО 20 MA ВЫХОД: 0/4 ДО 20 MA ШИРИНА 6, 2 MM ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP)
  • 3RS1721-1ET00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ ПАССИВНЫЙ РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ, 1-КАНАЛЬНОЕ ВХОД: 0/4 ДО 20 MA ВЫХОД: 0/4 ДО 20 MA ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1721-2ET00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ ПАССИВНЫЙ РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ, 1-КАНАЛЬНОЕ ВХОД: 0/4 ДО 20 MA ВЫХОД: 0/4 ДО 20 MA ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP)
  • 3RS1722-1ET00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ ПАССИВНЫЙ РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ, 2- ВХОД: 0/4 ДО 20 MA ВЫХОД: 0/4 ДО 20 MA ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1722-2ET00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ ПАССИВНЫЙ РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ, 1-Х КАНАЛЬНОЕ, ВХОД: 0/4 ДО 20 MA ВЫХОД: 0/4 ДО 20 MA ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP)
  • 3RS1725-1FD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ С H-A-ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕМ AC/DC 24V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ВЫХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1725-1FW00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ С H-A-ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕМ AC/DC 24V, 3-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ВЫХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ
  • 3RS1725-2FD00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ С H-A-ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕМ AC/DC 24V, 2-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ВЫХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP)
  • 3RS1725-2FW00ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ С H-A-ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕМ AC/DC 24V, 3-Х СТУПЕНЧАТОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ВХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ВЫХОД: 0 ДО 10 V, 0/4 ДО 20 MA ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ (CAGE CLAMP)

Отправьте заявку и получите очень выгодное коммерческое предложение по оборудованию Siemens
в течение 4 часов

Источник: https://www.siemens-pro.ru/components/preobrazov_analog.htm

Входы и выходы контроллера (ПЛК)

Входы и выходы — это базовое понятие любого контроллера умного дома, будь то промышленный контроллер (Beckhoff, Овен, Siemens, ABB), специальный контроллер для системы Умный Дом (Wiren Board, EasyHomePLC, Evika) или распределённая система KNX или HDL. В любой системе есть элементы типа «Модуль бинарных (дискретных) входов» или «Блок аналоговых выходов».

Поскольку для расчёта системы и вообще понимания того, откуда берётся её стоимость, очень важно знать разницу между входами и выходами, расскажу подробнее о них.

Вход контроллера

Вход — это клемма для подключения какого либо устройства, которое передаёт информацию в контроллер. На входы контроллера подключаются источники сигнала.

Выключатель — это источник сигнала. Сигнал может быть либо «нажато» либо «не нажато». То есть, либо логический ноль, либо логическая единица. Выключатель подключается к клемме контроллера, которая видит, нажат он или нет.

Тут мы переходим к понятию того, что вход и выход может быть дискретным (бинарным или цифровым его могут называть) или аналоговым. Дискретный — значит, воспринимающий либо единицу, либо ноль. Выключатель подключается к дискретному входу, так как он либо нажат, либо не нажат, других вариантов нет.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Какой свет лучше для глаз

Дискретный вход может либо ожидать появления какого-то напряжения, либо замыкания входа на землю. Например, контроллер ОВЕН ПЛК воспринимает как логическую единицу появление на входе напряжения от +15 до +30 вольт. А контроллер WirenBoard ожидает, что на входе появится земля (GND). В первом случае на выключатель надо подать +24В, чтобы при нажатии кнопки на вход контроллера пришли +24 вольта, во втором — на выключатель подаём общий минус (землю), при нажатии она придёт на контроллер.

Датчик движения также подключается к дискретному входу контроллера. Датчик либо подаёт сигнал о том, что движение есть, либо о том, что движения нет. Вот схема подключения датчика Colt XS:

Два левых контакта — напряжение питания датчика, +12 вольт. Два средних контакта — тревожный контакт, он нормально-замкнут. То есть, если движения нет, то N и С замкнуты, если движение появляется, то N и С размыкаются. Так сделано для того, чтобы если злоумышленник перережет провод датчика или повредит датчик, то цепь разорвётся, что приведёт к сработке сигнализации.

В случае с контроллером Овен (а также Beckhoff и большинством других контроллеров), нам надо подать на N +24 вольта, а С подключить ко входу контроллера. Если контроллер видит на входе +24В, то есть, логическую единицу, то всё в порядке, движения нет. Как только сигнал пропадает, значит, датчика сработал. В случае с контроллером, который детектирует не напряжение, а землю, мы подключаем N к общему минусу контроллера, С так же к его входу.

Контакты Т датчика — это тампер. Они также нормально замкнуты, размыкаются при вскрытии корпуса датчика. Такие контакты есть у многих элементов охранных систем.

Датчик протечки воды — также подключается к дискретному входу. Принцип тот же, но он, как правило, нормально-разомкнут. То есть, при отсутствии протечки сигнала нет.

Аналоговый вход контроллера видит не просто есть сигнал или нет сигнала, он видит величину сигнала. Универсальный аналоговый сигнал — это от 0 до 10 вольт постоянного тока, такой сигнал даёт множество разных датчиков. Либо от 1 до 10 вольт.

Есть ещё токовый сигнал — от 4 до 30 миллиампер. Почему не от ноля, а от 1 вольта или 4 миллиампер? Чтобы понимать, работает ли вообще датчик. Если датчик с выходным сигналом 1-10 вольт выдаёт 1 вольт, значит, это соответствует минимальному уровню измеряемой величины.

Если 0 вольт — значит, он выключен или сломан или провод оборван.

Датчики температуры могут выдавать от 0 до 10 вольт. Если по паспорту датчик измеряет температуру в диапазоне от 0 до +50 градусов, значит, сигнал 0 вольт соответствует 0 градусов, сигнал 5 вольт соответствует +25 градусов, сигнал 10 вольт соответствует +50 градусов. Если датчика измеряет температуру в диапазоне от -50 до +50 градусов, то 5 вольт от датчика соответствуют 0 градусов, а, скажем, 8 вольт от датчика соответствуют +30 градусам.

То же с датчиком влажности или освещённости. Смотрим диапазон измерения параметра, смотрим выходной сигнал и можем получить точную измеряемую величину.

То есть, аналоговый вход измеряет величину сигнала: ток или напряжение. Или, например, сопротивление, если говорить о резистивных датчиках. Многие датчики выпускаются в разных модификациях: с выходом по току или по напряжению. Если нам для системы надо найти какой-то редкий датчик, например, уровня определённого газа в воздухе, то, скорее всего, у него будет выход либо 0-10В, либо 4-20мА. У более продвинутых — интерфейс RS485, о нём чуть позже.

Датчики угарного газа, природного газа (метана) и пропана обычно имеют дискретный выход, то есть, подключаются к дискретному входу контроллера и подают сигнал, когда значение измеряемой концентрации газа становится опасным. Датчики уровня углекислого газа или кислорода дают аналоговое значение, соответствующее уровню газа в воздухе, чтобы контроллер сам мог принимать решение о каком-то действии.

Выходы контроллера

Выходы — это клеммы, на которые сам контроллер может подать сигнал. Контроллер подаёт сигнал, чтобы чем-то управлять.

Дискретный выход — это выход, на который контроллер может подать либо логический ноль, либо логическую единицу. То есть, либо включить, либо выключить.

Свет без регулировки яркости подключается к дискретному выходу.

Электрический тёплый пол — тоже к дискретному выходу.

Клапан перекрывания воды, или электрическая розетка, или вентилятор вытяжки, или привод радиатора — они подключаются к дискретным выходам контроллера.

В зависимости от конкретного модуля дискретных выходов выход может быть либо транзисторным, то есть, требующим реле для управления каким-то мощным прибором, либо релейным, то есть, к нему сразу можно что-то подключить.

Надо смотреть характеристики выхода — коммутируемое напряжение и ток. Важно понимать, что если написано, что выход коммутирует 230 вольт 5 ампер резистивной нагрузки, то это относится только к лампочке накаливания. Светодиодная лампа — надо делить ток на десять.

Блоки питания и электромоторы тоже далеко не резистивная нагрузка.

Аналоговый выход — клемма, на которую контроллер может подать сигнал не только включено-выключено, но определённое значение управления. Это те же 0-10 (или 1-10) вольт либо 4-20 миллиампер. Далее на этот управляющий сигнал мы подключаем либо диммер освещения, либо регулятор скорости вращения вентилятора либо что-то ещё, имеющее соответствующий вход.

Управление освещением — это силовой диммер, который в зависимости от сигнала 0-10 вольт с контроллера даёт на выходе от 0 до 230 вольт переменного тока для питания ламп накаливания или диммируемых светодиодных ламп.

Для светодиодных лент используется ШИМ-диммер (или ШИМ-драйвер или блок питания с диммированием), он по сигналу 0-10 либо 1-10 вольт с контроллера подаёт на ленту широтно-импульсно моделированный сигнал для диммирования.

Для вентиляторов используется тиристорный регулятор.

Интерфейсы контроллера

Ещё у любого контроллера есть разные интерфейсы связи, которые определяют, с какими ещё устройствами он может общаться. Интерфейсы связи обычно двухсторонние, то есть, контроллер может передавать на них информацию и получать информацию о состоянии.

Интерфейс Ethernet — это подключение к компьютерной сети и интернету для управления с мобильного приложения или общения с другими контроллерами.

Интерфейс RS-485 Modbus — самый распространённый для связи с разной техникой. Это кондиционеры, вентмашины, различные датчики и исполнительные устройства, модули расширения и много чего ещё.

RS-232 это интерфейс с маленькой дальностью линии. Обычно это, например, GSM модемы.

KNX — интерфейс связи с шиной KNX, на которой может находиться очень много устройств всех видов.

Получаем такую сводную картинку по входам и выходам контроллера:

Пример

Возьмём для примера ОВЕН ПЛК160.

У него 16 дискретных входов, из них 4 быстродействующих, то есть, подходящих для подключения быстро меняющихся сигналов, например, счётчиков импульсов. Напряжение на входе должно быть от 15 до 30 вольт, чтобы контролер считал его единицей.

12 дискретных выходов с коммутацией до 250 вольт 3 ампера. То есть, это 690 ватт при напряжении 230В. Подойдёт для десятка ламп накаливания или светодиодных ламп. Для тёплого пола или розеток надо ставить дополнительное реле с бОльшим током коммутации.

8 аналоговых входов. Входы можно настроить на приём унифицированных сигналов 0-10В, 0-5мА, 0-20мА, 4-20мА.

4 аналоговых выхода. В зависимости от модификации контролера выходной сигнал будет либо по напряжению (0-10), либо по току (4-20), либо изменяемый.

Интерфейсов связи у него много: Ethernet, RS-485, RS-232, USB (для прошивки).

При стоимости в 32 тысячи это отличный контроллер, на котором можно много чего реализовать даже без дополнительных блоков. И это контроллер промышленного класса надёжности.

Про то, что такое умный дом на промышленном контроллере, а также подробнее про входы и выходы можно почитать здесь:

Источник: https://home-matic.ru/2017/05/vhody-i-vyhody-kontrollera/

Способы управления частотным преобразователем

Существует несколько способов управления частотным преобразователем. В процессе работы ПЧ происходит оперативный контроль следующих функций:

Пуск – Останов (Старт – Стоп). Управление началом вращения и торможением подключенного двигателя.
Установка скорости. Настройка рабочей скорости привода.
Аварийный останов. Аварийное снятие силового питания, сигнал разрешения работы.

Эти изменения в работе ПЧ производятся путем подачи сигналов с внешних устройств либо с панели управления. Остальными параметрами можно управлять исключительно с панели управления, причем некоторые из них активны только при выключенном двигателе.

Способы управления могут быть следующими:

  • управление с помощью клавиатуры (панели управления) частотного преобразователя
  • управление с помощью пульта ДУ
  • аналоговый вход (изменение текущей скорости вращения двигателя)
  • дискретные входы (изменение различных состояний и параметров преобразователя)
  • последовательный интерфейс RS-485 либо его аналог

Рассмотрим управление преобразователем на примере ПЧ Prostar PR6000.

Управление с помощью пульта ДУ

В отличие от панели управления пульт может иметь кабель длиной до 500 м, по которому передаются сигналы последовательного интерфейса.

Пульт управления имеет клавиши RUN (Пуск), STOP/RESET (Стоп/Сброс), JOG (работа в импульсном или толчковом режиме). Также можно сбрасывать ошибки, менять значение частоты и направление вращения двигателя, изменять прочие параметры.

Управление через аналоговый вход

В преобразователе частоты PR6000 имеется два аналоговых входа – AI1 и AI2. Это выгодно отличает его от других моделей с одним аналоговым входом.

Вход AI1 может использоваться для управления по напряжению с входным сопротивлением 47 кОм. Вход AI2 имеет выбор, который производится переключателем: токовый вход с входным сопротивлением 500 Ом, или вход по напряжению.

Управление через дискретные входы

У преобразователя PR6000 имеется 8 дискретных (цифровых) входов: FWD (вперед/стоп), REW (назад/стоп) и 6 входов DI1DI6.

Входы FWD и REW могут работать в двух- и трехпроводном режиме, при этом третий провод программируется на одном из входов DI1DI6. Выбор режима управления скоростью устанавливается в параметре Р077.

Дискретные входы DI1DI6 являются многофункциональными, они программируются на разные функции, которые запускаются при активации соответствующего входа.

Набор возможных функций: выбор многоскоростного режима, выбор разгона/замедления, включение вращения в режиме JOG вперед/назад, управление остановом, увеличение/уменьшение частоты, вход сигнализации неисправности (аварии), пауза при пуске, трехпроводное управление пуском/стопом, торможение постоянным током, сброс ошибки/сообщения, работа по качающейся частоте, включение/сброс/вход счетчика. Всего можно выбрать до 20 различных параметров, которые устанавливаются в параметрах Р071Р076 для каждого входа. Активация дискретных входов происходит путем замыкания нужного входа на клемму СОМ. Причем, это может производиться разными способами — выходом контроллера, контактами реле, датчика или ручной кнопки. Дискретные и аналоговые входы показаны ниже.

Управление через последовательный интерфейс

При работе через интерфейс RS-485 преобразователь частоты управляется контроллером либо персональным компьютером через специальный адаптер-преобразователь RS-485/RS-232.

Через этот интерфейс преобразователь может не только принимать команды на изменения параметров и состояния, но и выдавать информацию о своем текущем состоянии на другие устройства. Также по интерфейсу RS-485 может поддерживаться связь с другими преобразователями.

Далее поговорим о способах оперативного управления режимами ПЧ.

Старт/Стоп двигателя

Запуск и останов двигателя может производиться следующими способами.

  1. С панели управления преобразователя частоты. Для этого используются кнопки RUN, STOP/RESET. Если нужен кратковременный запуск, используется кнопка JOG.
  2. Подачей сигнала на дискретные входы FWD, REW при двухпроводном управлении. Для трехпроводного управления нужно задействовать один из дискретных входов DI1DI6 и запрограммировать его соответствующим образом. Режим выбирается параметром Р077. Любой из этих входов можно также использовать для импульсного запуска (команда JOG). При двухпроводном управлении для работы двигателя необходим постоянный сигнал на соответствующих входах. При трехпроводном достаточно кратковременного сигнала.
  3. Через последовательный интерфейс командами с контроллера. Выбор источника команды Старт/Стоп в ПЧ Prostar PR6000 производится в параметре Р006.

Двухпроводное управление пуском/остановом

Трехпроводное управление пуском/остановом

Управление частотой

ПЧ может управлять скоростью несколькими способами в зависимости от конкретного оборудования.

  1. Управление скоростью при помощи переменного резистора, установленного на клавиатуре (панели управления) ПЧ.
  2. Дискретное изменение при помощи клавиш панели управления Вверх/Вниз.
  3. Дискретное изменение при помощи контактов (любых двух), подключенных ко входам DI1DI6. При активации соответствующего дискретного входа происходит уменьшение либо увеличение скорости в заданных пределах с заданным шагом.
    Примечание. В вариантах 2 и 3 при включении питания двигатель запускается на частоту, установленную в параметре Р005. В процессе работы частоту можно оперативно изменять. Если измененное значение частоты необходимо запомнить, используется параметр Р155.
  4. Задание скорости при помощи аналоговых сигналов напряжения или тока, поступающих на входы AI1, AI2. Аналоговые сигналы могут комбинироваться в разных вариантах.
  5. Задание в соответствии с частотой импульсов на входе DI6.
  6. Через интерфейс RS-485 от контроллера. Выбор канала управления частотой осуществляется параметром Р004. Верхняя и нижняя рабочие частоты устанавливаются в параметрах Р009 и Р010. Скорость работы двигателя в импульсном (толчковом) режиме JOG задается параметром Р052.

Аварийный останов ПЧ

Кроме штатного останова функцией Стоп с заданным замедлением используются два способа экстренного останова двигателя и отключения ПЧ.

  1. Аварийный останов прерыванием питания. Для этого производители рекомендуют перед силовым питанием ПЧ устанавливать трехфазный линейный контактор, питание катушки которого зависит от состояния аварийной цепи всего оборудования. При нажатии на кнопку «Аварийный останов» или другом экстренном случае питание контактора отключается, и напряжение с ПЧ снимается. Таким образом двигатель гарантированно остановится.
  2. Используется функция дискретного входа DI1DI6 «Сигнализация неисправности внешнего устройства». Если запрограммировать нужный вход на эту функцию, в случае подачи на него аварийного сигнала преобразователь остановится.

Другие полезные материалы:
Тонкости настройки преобразователя частоты
FAQ по электродвигателям
Настройка преобразователя частоты для работы на несколько двигателей
Назначение и виды энкодеров

Источник: https://tehprivod.su/poleznaya-informatsiya/sposoby-upravleniya-chastotnym-preobrazovatelem.html

Arduino.ru

Описание портов, работающих как аналоговые входы, платформы Arduino (Atmega8, Atmega168, Atmega328, или Atmega1280)

Аналого-цифровой преобразователь

Микроконтроллеры Atmega, используемые в Arduino, содержат шестиканальный аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Разрешение преобразователя составляет 10 бит, что позволяет на выходе получать значения от 0 до 1023. Основным применением аналоговых входов большинства платформ Arduino является чтение аналоговых датчиком, но в тоже время они имеют функциональность вводов/выводов широкого применения (GPIO) (то же, что и цифровые порты ввода/вывода 0 — 13).

Таким образом, при необходимости применения дополнительных портов ввода/вывода имеется возможность сконфигурировать неиспользуемые аналоговые входы.

Цоколевка

Выводы Arduino, соответствующие аналоговым входам, имеют номера от 14 до 19. Это относится только к выводам Arduino, а не к физическим номерам выводов микроконтроллера Atmega. Аналоговые входы могут использоваться как цифровые выводы портов ввода/вывода. Например, код программы для установки вывода 0 аналогового входа на порт вывода со значением HIGH:

pinMode(14, OUTPUT);
digitalWrite(14, HIGH);

Подтягивающие резисторы

Выводы аналоговые входов имеют подтягивающие резисторы работающие как на цифровых выводах. Включение резисторов производится командой

digitalWrite(14, HIGH); // включить резистор на выводе аналогового входа 0

пока вывод работает как порт ввода.

Подключение резистора повлияет на величину сообщаемую функцией analogRead() при использовании некоторых датчиков. Большинство пользователей использует подтягивающий резистор при применении вывода аналогового входа в его цифровом режиме.

Подробности и предостережения

Для вывода, работавшего ранее как цифровой порт вывода, команда analogRead будет работать некорректно. В этом случае рекомендуется сконфигурировать его как аналоговый вход. Аналогично, если вывод работал как цифровой порт вывода со значением HIGH, то обратная установка на ввод подключит подтягивающий резистор. 

Руководство на микроконтроллер Atmega не рекомендует производить быстрое переключение между аналоговыми входами для их чтения. Это может вызвать наложение сигналов и внести искажения в аналоговую систему. Однако после работы аналогового входа в цифровом режиме может потребоваться настроить паузу между чтением функцией analogRead() других входов.

Источник: http://arduino.ru/Tutorial/AnalogInputPins

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Школа электрика
Как подключить светодиодную ленту

Закрыть