تستخدم مقاييس الجهد والمشفرات الدوارة على حد سواء لاكتشاف الدوران أو موضع الإحساس. إنها أجهزة كهروميكانيكية تستخدم تطبيقات متنوعة في مجال الإلكترونيات. يمكن أيضًا ربطها مع Arduino لعمل مشاريع مختلفة. تهدف هذه المقالة إلى توضيح الاختلافات الأساسية بين مقياس الجهد والمشفّر الدوار.
ما هو مقياس الجهد
مقياس الجهد هو ريوستات ، أو يمكننا تسميته مقاوم متغير. تختلف قيمة المقاومة وفقًا لدوران العمود لمقياس الجهد. يمكن أن تدور مقاييس الجهد فقط إلى مسافة محددة. هناك مقاييس جهد تناظرية ورقمية ، لكنها متشابهة تقريبًا. يمكن ربط مقاييس الجهد التناظرية بوحدات التحكم الدقيقة الموجودة في Arduino و Raspberry Pi والأجهزة الأخرى. يمتلك مقياس الجهد ثلاثة دبابيس هي دبوس جهد الإدخال Vcc و Ground Pin GND ودبوس إشارة الإدخال. يوفر دبوس الإشارة إدخالاً إلى Arduino.
ما هو التشفير الروتاري
تستشعر المشفرات الدوارة الموضع الزاوي للمقبض الدوار وترسل إشارة إلى وحدة التحكم الدقيقة أو أي جهاز آخر متصل به. يحتوي على قرص به مناطق تلامس متباعدة بالتساوي متصلة بدبوس مشترك. تحتوي المشفرات الدوارة أيضًا على زر ضغط مدمج أو مفتاح دوار يعطي إشارات ON و OFF وفقًا لمتطلبات محددة.
مخطط Pinout ووصف الدبوس للتشفير الدوراني
يوضح الرسم البياني أدناه دبابيس المشفر الدوار. يتم وصف هذه المسامير على النحو التالي:
خارج B أو CLK
يعطي هذا الدبوس إخراجًا لعدد المرات التي تم فيها تدوير المقبض أو المشفر الدوار. في كل مرة يتم فيها تدوير المقبض ، تكمل CLK دورة من HIGH و LOW. يتم احتسابه كدورة واحدة.
خارج A أو DT
هذا هو دبوس الإخراج الثاني لجهاز التشفير الدوار الذي يحدد اتجاه الدوران. يتخلف 90 درجة عن إشارة CLK. لذلك ، إذا كانت حالتها لا تساوي حالة CLK ، فإن اتجاه الدوران يكون في اتجاه عقارب الساعة ، وإلا يكون عكس اتجاه عقارب الساعة.
يُحوّل
يتم استخدام دبوس التبديل للتحقق مما إذا كان زر الضغط مضغوطًا أم لا.
Vcc
هذا الدبوس متصل بمصدر 5 فولت
GND
هذا الدبوس متصل بالأرض
الفرق بين مقياس الجهد والتشفير الدوراني
| تخصيص | مقياس فرق الجهد | التشفير الروتاري |
| دوران | يمكن تدوير مقياس الجهد في اتجاه واحد فقط ، وهذا أيضًا لثلاثة أرباع الدائرة. | جهاز التشفير الدوار قادر على الدوران 360 درجة بشكل مستمر في كلا الاتجاهين في اتجاه عقارب الساعة وعكس اتجاه عقارب الساعة. |
| جهاز تناظري أو رقمي | مقياس الجهد هو في الغالب جهاز إدخال تناظري يقيس التغيير في الموضع من خلال تغيير قيمة المقاوم | المشفر الدوار هو جهاز إدخال رقمي يستشعر الموضع الزاوي ويوفر قيمًا رقمية.
|
| عدد مناصب الإدخال | يحتوي مقياس الجهد على عدد لا حصر له من مواضع الإدخال التي يمكن أخذ القيم عليها لأنه جهاز تمثيلي | تحتوي أجهزة التشفير الدوارة على عدد محدود من مواضع الإدخال. |
إعداد مقياس الجهد باستخدام Arduino
يعد إعداد مقياس الجهد باستخدام Arduino أسهل من إعداد جهاز التشفير الدوار. يحتوي مقياس الجهد على ثلاثة دبابيس فقط VCC و GND ودبوس INPUT متصل بـ Arduino. يظهر التواصل بين مقياس الجهد مع Arduino أدناه:
تعد برمجة مقياس الجهد في Arduino أسهل من برمجة جهاز التشفير الدوار. فيما يلي نماذج رموز بناء الجملة لكليهما.
عينة كود لمقياس الجهد
وعاء int = A0 ؛ // إعلان دبوس الإدخالالإعداد باطل ( ) {
pinMode ( وعاء ، INPUT ) ؛ // قيمة الإعداد مأخوذة من مقياس الجهد مثل مدخل
المسلسل ( 9600 ) ؛
}
حلقة فارغة ( ) {
int potValue = analogRead ( وعاء ) ؛ // قراءة قيمة المدخلات المأخوذة بواسطة مقياس الجهد
خريطة ( potValue ، 0 و 1023 و 0 و 255 ) ؛ // تحجيم قيمة المدخلات لتتناسب 8 -قليل
المسلسل. println ( potValue ) ؛ // يطبع القيمة التي تم إدخالها إلى مقياس الجهد
تأخير ( 100 ) ؛
}
كود مقياس الجهد سهل وبسيط للغاية. يُصرح ببساطة عن إدخال دبوس الإدخال التناظري في Arduino بأخذ مدخلات من مقياس الجهد ، ثم يتم استخدام وظائف analogRead () و map () لقراءة وإعطاء القيمة الدقيقة للقراءة من مقياس الجهد.
الربط بين التشفير الروتاري والاردوينو
يحتوي المشفر الدوار على خمسة دبابيس. يتم توصيل VCC و GND للمشفّر الدوار بجهاز Arduino. يتم توصيل المسامير المتبقية CLK و DT و SW بدبابيس الإدخال الرقمية في Arduino.
كود اردوينو للتشفير الدوار
// مدخلات التشفير الروتاري#define CLK_PIN 2
#define DT_PIN 3
#define SW_PIN 4
عداد int = 0 ؛
int CurrentCLKState ؛
int lastCLKState ؛
سلسلة التيار الحالي = '' ؛
بدون توقيع طويل lastButtonPressTime = 0 ؛
الإعداد باطل ( ) {
// ضبط دبابيس التشفير مثل المدخلات
pinMode ( CLK_PIN ، INPUT ) ؛
pinMode ( DT_PIN ، INPUT ) ؛
pinMode ( SW_PIN ، INPUT_PULLUP ) ؛
// إعداد جهاز العرض التسلسلي
المسلسل ( 9600 ) ؛
// اقرأ الحالة الأولية لـ CLK
lastCLKState = digitalRead ( CLK_PIN ) ؛
}
حلقة فارغة ( ) {
// اقرأ الحالة الحالية لـ CLK
CurrentCLKState = digitalRead ( CLK_PIN ) ؛
// لو آخر والحالة الحالية لـ CLK مختلفة ، ثم حدث نبضة
// رد على فقط 1 تغيير الحالة لتجنب العد المزدوج
لو ( الحالي ! = lastCLKState && CurrentCLKState == 1 ) {
// إذا كانت حالة DT مختلفة عن حالة CLK ، ثم
// المشفر يدور عكس اتجاه عقارب الساعة ، لذلك التناقص
لو ( ديجيتال ريد ( DT_PIN ) ! = currentCLKState ) {
عداد--؛
CurrentDirection = 'اتفاقية الأسلحة التقليدية' ؛
} آخر {
// يتم تدوير جهاز التشفير في اتجاه عقارب الساعة ، وبالتالي زيادة
عداد ++ ؛
CurrentDirection = 'CW' ؛
}
المسلسل ( 'اتجاه الدوران: ' ) ؛
المسلسل ( الاتجاه الحالي ) ؛
المسلسل ( '| قيمة العداد:' ) ؛
المسلسل. println ( عداد ) ؛
}
// تذكر آخر ولاية CLK
lastCLKState = currentCLKState ؛
// اقرأ حالة الزر
int buttonState = digitalRead ( SW_PIN ) ؛
// إذا اكتشفنا إشارة منخفضة ، يتم الضغط على الزر
لو ( buttonState == منخفض ) {
// إذا مرت 50 مللي ثانية منذ آخر نبض منخفض ، فهذا يعني أن ملف
// تم الضغط على الزر وتحريره والضغط عليه مرة أخرى
لو ( ميلي ( ) - lastButtonPressTime > خمسون ) {
المسلسل. println ( 'زر الضغط!' ) ؛
}
// تذكر آخر حدث الضغط على الزر وقت
lastButtonPressTime = ملي ( ) ؛
}
// يضع في تأخير طفيف ل يساعد شجب القراءة
تأخير ( 1 ) ؛
}
في الكود المذكور أعلاه ، يتم فحص حالة دبوس CLK في وظيفة الحلقة (). إذا لم يكن مساويًا لحالته السابقة ، فإنه يظهر أن المقبض الدوار قد تم تدويره. الآن ، للتحقق من اتجاه دوران المقبض ، تتم مقارنة الحالة الحالية لـ CLK مع حالة DT. إذا كانت كلتا الحالتين غير متساويتين ، فهذا يدل على أن المقبض قد تم تدويره في اتجاه عقارب الساعة ويزيد العداد من قيمته لإظهار موضع المقبض الدوار. في الحالة المعاكسة ، تناقص العداد.
التطبيقات
تُستخدم مقاييس الجهد بشكل أساسي عندما تكون وظيفة التحكم مطلوبة. يتم استخدامها في التحكم في مستوى الصوت ، والتحكم في سطوع LED. من ناحية أخرى ، تقدم أجهزة التشفير الدوارة مجموعة واسعة من التطبيقات. يتم استخدامها في الروبوتات والمعدات الطبية والأتمتة والألعاب.
خاتمة
أجهزة قياس الجهد والمشفرات الدوارة هي أجهزة مفيدة بشكل خاص في مجال الإلكترونيات. تم تطوير أجهزة التشفير الدوارة مقارنة بمقاييس الجهد ، حيث يمكنها الدوران باستمرار حتى 360 درجة. وبالمثل ، فإن لديهم تطبيقات أكثر في الإلكترونيات الحديثة ، كما أن استخدامها أصعب قليلاً من مقاييس الجهد .