Jinsi ya kutumia Tinkercad kupima na kutekeleza vifaa vyako: Hatua 5 (na Picha)

2025 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2025-01-23 15:11

Uigaji wa mzunguko ni mbinu ambapo programu ya kompyuta inaiga tabia ya mzunguko au mfumo wa elektroniki. Miundo mpya inaweza kupimwa, kutathminiwa na kugunduliwa bila kujenga mzunguko au mfumo. Uigaji wa mzunguko unaweza kuwa zana muhimu katika utatuzi wa mfumo wa kukusanya data kabla ya utaftaji wa suluhisho la kiwango cha mzunguko unafanyika. Hii inaruhusu mbuni kuamua usahihi na ufanisi wa muundo kabla ya mfumo kujengwa. Kwa hivyo, mtumiaji anaweza kuchunguza sifa za miundo mbadala bila kujenga mifumo. Kwa kuchunguza athari za maamuzi maalum ya muundo wakati wa awamu ya muundo badala ya awamu ya ujenzi, gharama ya jumla ya kujenga mfumo hupungua sana.

Kwa hivyo, uigaji wa programu ni njia nzuri ya kujaribu kabla ya kufanya mzunguko wa mwili. Tinkercad ni zana ya kuiga inayotegemea wavuti ambayo itakusaidia kujaribu vifaa vyako na programu bila kufanya muunganisho wowote wa mwili au hata bila kununua vifaa vyovyote.

Je! Umewahi kuhisi uhaba wa pini za kuingiza-pembejeo kwenye Arduino? Ikiwa unafikiria kuendesha tani za LED au unataka kutengeneza Mchemraba wa LED nadhani umehisi uhaba wa pini za I / O. Je! Unajua unaweza kuendesha idadi isiyo na ukomo ya LED ukitumia pini 3 tu za Arduino? Ndio, rejista za kuhama zitakusaidia kufanya uchawi huu. Katika hii inayoweza kufundishwa, nitakuonyesha jinsi tunaweza kutekeleza pembejeo na pato bila kikomo kwa kutumia rejista za mabadiliko za 74HC595. Kama mfano, nitatengeneza saa ya dijiti na kipima joto na mita ya kifahari kwa kutumia onyesho la sehemu sita saba. Kabla ya kufanya mzunguko wa vifaa nilifananisha mzunguko huko Tinkercadkwa sababu unganisho lukubwa linahusika na hizi. Uigaji unaweza kukufanya uwe na ujasiri zaidi na unaweza kujaribu kumaliza mzunguko wako bila jaribio na hitilafu yoyote ya mwili. Kwa wazi, itakusaidia kuokoa vifaa vyako vya gharama kubwa na wakati muhimu.

Unaweza kupata masimulizi kutoka hapa:

Hatua ya 1: Hifadhi vifaa vyako kutokana na Kuungua

Kama nyaya zingine za elektroniki, nyaya za LED ni nyeti sana kwa sasa. LED huwaka ikiwa mtiririko wa sasa kuliko wa sasa uliokadiriwa (kwa mfano 20mA). Uteuzi wa kontena inayofaa ni muhimu sana kwa mwangaza mzuri bila kuchoma nyaya au LED.

Mizunguko ya tinkercad ina huduma bora. Inakuonyesha ikiwa zaidi ya sasa iliyokadiriwa inapita kupitia vitu vya mzunguko. Katika mzunguko ufuatao, niliunganisha onyesho la sehemu saba moja kwa moja kwenye rejista ya kuhama bila kipinga chochote. Sio salama kwa rejista hata kwa onyesho la sehemu saba na zote zinaweza kuchomwa na unganisho hili. Tinkercad inaonyesha ukweli na nyota nyekundu.

Katika mzunguko ufuatao, niliongeza kontena moja la 180 ohm kwa kila sehemu ya LED. Karibu 14.5mA ya sasa inapita kupitia kila sehemu ya onyesho ambayo ni kuokoa kwa onyesho. Lakini kutoka kwa masimulizi, inaweza kuonekana kuwa dhamana hii ya upinzani sio salama kwa IC. Uwezo wa juu wa sasa wa rejista ya mabadiliko ni 50mA. Kwa hivyo, IC iko salama hadi tatu kwenye sehemu ya onyesho (14.5 x 3 = 43.5mA). Ikiwa zaidi ya sehemu tatu zinakuwa kwenye IC zinaweza kuchomwa moto (mfano 14.5 x 4 = 58mA). Watengenezaji wengi haizingatii ukweli huu. Wanahesabu thamani ya kupinga kwa kuzingatia onyesho tu.

Lakini ikiwa wataiga mzunguko katika Tinkercad nafasi ya kufanya kosa hili huenda sifuri. Kwa sababu Tinkercad itakuonya kwa kuonyesha nyota nyekundu.

Unaweza kuona hali hiyo juu ya kuelekeza mshale wa panya kwenye nyota kama takwimu iliyoonyeshwa hapa chini.

Ubuni ufuatao ni kamili ambapo ninachagua kontena la 470 ohm kwa kila sehemu ya onyesho. Mchoro wa Arduino uliowekwa ulitumika wakati wa kuiga mzunguko.

Hatua ya 2: Pima Voltage, Sasa, Upinzani na Sura ya Wimbi

Kupima sasa na voltage ni shida kubwa kwa mzunguko wa elektroniki haswa vipimo vingi vinavyolingana vinahitajika. Uigaji wa tinkercad unaweza kutatua shida hii kwa urahisi sana. Unaweza kupima voltage ya sasa na upinzani kwa urahisi sana. Unaweza kufanya hivyo kwa matawi mengi kwa wakati mmoja. Usanidi ufuatao unaonyesha jumla ya sasa na voltage ya mzunguko.

Unaweza pia kutumia oscilloscope kwa kuangalia umbo la wimbi na kupima masafa.

Katika usanidi wa hapo juu wa oscilloscope inayoonyesha ishara ya saa kutoka Arduino. Unaweza pia kupima sasa na voltage ya matawi anuwai kwa wakati ambao ni mzuri sana. Ikiwa unataka kupima matawi mengi ya sasa kwa wakati kwa kutumia multimeter kutoka kwa mzunguko wa vitendo itakuwa ngumu sana. Lakini katika Tinkercad unaweza kuifanya kwa urahisi sana. Katika mzunguko ufuatao, nilitumia ammeters nyingi kupima sasa kutoka matawi tofauti.

Hatua ya 3: Programu ya Kuandika na Kutumia Monitor Serial

Moja ya huduma ya kupendeza na muhimu ya mzunguko wa Tinkercad ni kwamba ina mhariri wa nambari na unaweza kuandika programu ya Arduino na ESP8266 moja kwa moja kutoka kwa mazingira yake. Unaweza pia kukuza programu kwa kutumia mazingira ya picha kwa kuchagua Njia ya kuzuia. Inasaidia sana kwa mtengenezaji na hobbyist ambaye hana uzoefu wa programu.

Inayo pia Debugger iliyojengwa kutoka ambapo unaweza kurekebisha nambari yako. Mtatuaji atakusaidia kutambua hitilafu (kosa) kwenye nambari yako na uisahihishe (utatuaji).

Mzunguko wa Tinkercad pia una mfuatiliaji wa serial na unaweza kufuatilia thamani ya sensorer na utatue mzunguko wako kwa urahisi sana. Mzunguko ufuatao ulitumika kujaribu PIR & sensor ya ultrasonic na on = bserve the data in serial serial.

Unaweza kupata mzunguko kutoka kwa kiunga:

Hatua ya 4: Uigaji wa Mzunguko Mkubwa na Mgumu (Saa yenye Thermometer na Mita ya Lux)

Katika Tinkercad unaweza kuiga mzunguko wowote mgumu kabla ya kuifanya kivitendo. Inaweza kukuokoa wakati muhimu. Nafasi ya kufanya makosa katika mzunguko tata ni kubwa sana. Ikiwa utaijaribu katika Tinkercad kwanza inaweza kuwa nzuri sana kwa sababu unajua ama mzunguko wako na programu itafanya kazi au la. Kutoka kwa matokeo, unaweza pia kurekebisha na kusasisha mzunguko wako kulingana na mahitaji yako.

Nimeiga mzunguko tata huko Tinkercad na ni mzunguko wa saa na kipima joto na mita ya lux. Mzunguko unatumiwa kutoka kwa betri ya 9V na mdhibiti wa 5V. Onyesho la sehemu sita, saba hutumiwa kuonyesha wakati na saa, dakika na pili. Vifungo vinne kutumia pembejeo moja ya analog hutumiwa kurekebisha wakati. Buzzer imeunganishwa kuweka kengele. LM35 IC hutumiwa kuonyesha hali ya joto ya mazingira. Sensor ya taa iliyoko hutumiwa kupima lux.

Kitufe cha dijiti kinatumiwa kwa pini ya Arduino # 7. Kitufe hiki cha kifungo hutumiwa kubadilisha chaguo. Kwa chaguo-msingi, inaonyesha wakati au inafanya kazi katika hali ya saa. Kwa waandishi wa habari wa kwanza, inaonyesha joto na inaonyesha kiwango cha anasa kwa waandishi wa pili.

Hatua ya 5: Utekelezaji na vifaa

Baada ya kuiga mzunguko na kurekebisha programu na uthamini wa thamani ni wakati mzuri wa kutekeleza mzunguko kivitendo. Mzunguko wa vitendo unaweza kutekelezwa kwenye ubao wa mkate ikiwa unataka kufanya mfano wa kuonyesha mahali pengine. Mzunguko wa ubao wa mkate una faida na hasara. Faida kuu ya mzunguko wa ubao wa mkate ni kwamba inaweza kubadilishwa kwa urahisi na hakuna kutengenezea inahitajika kwa hiyo. Kwa upande mwingine, unganisho la mzunguko wa mkate unaweza kuwa huru kwa urahisi na ni ngumu sana kutambua kwa mzunguko tata.

Ikiwa unataka kuifanya kwa matumizi ya mzunguko wa PCB iliyouzwa ni bora. Unaweza kufanya mzunguko wako wa PCB nyumbani kwa urahisi sana. Hakuna zana maalum zinazohitajika kwa hilo. Ikiwa unataka kujua juu ya PCB ya DIY unaweza kufuata Maagizo haya mazuri.

1. Nyumba-iliyoundwa-PCB-hatua kwa hatua kwa kubadilishana.

2. Mwongozo wa kutengeneza PCB na pinomelean

Unaweza pia kuagiza mkondoni kwa PCB ya kitaalam. Watengenezaji kadhaa hutoa huduma ya uchapishaji wa PCB kwa bei ya chini sana. SeeedStudio Fusion PCB na JLCPCB ni watoa huduma wawili maarufu zaidi. Unaweza kujaribu moja ya haya.

[Kumbuka: Picha zingine zinakusanywa kutoka kwenye mtandao.]

Zawadi ya Pili katika Changamoto ya Vidokezo vya Elektroniki na Tricks