Электроника

Электроника дома В категории приведены описания радиоэлементов применяемых в конструировании электросхем различных радиоприборов. 
 Также представлены принципиальные схемы электронных помощников, которые сделают вашу жизнь более комфортной и уютной. Воспользовавшись материалами данной категории вы сможете собрать полезные электронные устройства для дома, автомобиля, дачи. Также хочется сказать и о том, что для кого то увелечение электроникой может стать хобби, и в этом случае наша категория предложит вам теоретический материал для него.

 Компаратор — это электронное устройство или схема, предназначенная для сравнения двух входных сигналов (напряжений или токов) и выдачи выходного сигнала, который указывает, какой из входов больше или меньше.

 Статья будет о ремонте упаковщика, также будет приведена его схема и рассказано о возможных основных неисправностях. Итак, подобные упаковщики используются для сварки, спайки пленки. Происходит это посредством нагрева ленты, которая разогревается при подаче на нее тока и после пакеты прижимаются к ленте и расплавляются, образуя соединение.
 Один из таких упаковщиков мне пришлось чинить, собственно из-за этого и появилась эта статья.

 Покупая тельфер, коих много на просторах маркет плейсов или в реальных продажах, скажем на рынке, любой кто эксплуатировал данное изделие отметил для себя некоторые его особенности. Одна из них, это то, что тельфер управляется через пульт только тогда, когда нажата кнопка "вверх" или "вниз", то есть у него нет фиксации кнопки, что само по себе и логично, так как в комплекте нет концевых датчиков. До тех пор пока вы жмете на кнопку, работает электромотор, как только отпускаете, он останавливается. И вот тут, если необходима будет доработка,  в виде концевых датчиков, как раз и встает вопрос о том, чтобы один раз нажать на кнопку и отпустить. При этом чтобы двигатель работал до крайнего положения срабатывания концевого датчика. 

 Если начать с банальщины, то радиолампа – это электровакуумные прибор пропускающий электрический ток от катода к аноду, а в некоторых случаях еще и регулируемый с помощью дополнительных сеток. Пробегусь прям поверхностно рассказав про устройство лампы, а далее об их рабочих характеристиках особенностях, которые все еще являются уникальными и незаменимыми в некоторых сферах электроники, тем самым не оставляя практичной альтернативы применения лампам.  

 2 года эксплуатации Xiaomi C20 показали что велосипед несмотря на то, что все тки возит, пробег составил 1600 км, имеет множество недостатков и нуждается во многих доработках. Так в первый год на велосипеде расшатывался, а потом сломался складой руль. Весьма неудобная и ненадежная алюминиевая конструкция. Пришлось вставить трубу и купить шпильку, дабы использовать родной клин и растянуть с помощью него руль в родной раме велосипеда.
 Во второй год сын неудачно упал набок и просто порвал весь пучок проводов, которые выходили из электроколеса с втулки. Так вот удлинить их по месту было уже невозможно, поэтому пришлось вскрывать колесо и припаивать провода уже внутрь, на плату электромотора.

 В статье речь пойдет об одном из видов соединений на 1 уровне обеспечения связи, то есть на физическом, о интерфейсе используемом для промышленных устройств, а именно о RS-485. RS-485 используется скажем для MODBUS или ProfiBUS.
 Расскажу о принципах работы, о реализации соединения и само собой об особенностях при эксплуатации. Начнем.

  Токовая петля это условное выражение для замкнутой электрической цепи, где контролируется в первую очередь не напряжение, а именно ток, отсюда и наименование связанное с током. Такая необходимость по контролю именно тока может понадобиться в тех случаях, когда напряжение малопредсказуемо и малоуправляем в своем "поведении", то есть зависит от таких факторов как помехи и наводки от электромагнитных волн.  Так электромагнитная волна вполне может индуцировать в ней ток, при этом этот ток будет небольшим, так как сопротивление большое, а вот напряжение из известного нам закона Ома U = I * R будет как раз высоким. Если скажем на входе несколько ГОм, то наводка тока даже в 0.001мА может создать напряжение до нескольких киловольт.

 Получившие наибольшее распространение в сфере автоматизации производства датчики с унифицированным токовым выходом 4-20, 0-50 или 0-20 мА могут иметь различные схемы подключения к вторичным приборам. Современные датчики, имеющие низкое энергопотребление и токовый выход 4-20 мА, чаще всего подключают по двухпроводной схеме. То есть к такому датчику подключается всего один кабель с двумя жилами, по которым этот датчик запитывается, и по этим же двум жилам осуществляется передача.

 NTC - термистор, который применяют для защиты от пусковых токов (двигатели, трансформаторы, БП, зарядные и т.п.) Штука очень полезная и простая, казалось бы, но как-то не встретил доходчивой информации...
В общей теории всё понятно: холодный термистор имеет относительно большое сопротивление (например, 33 Ом), когда через термистор начинает проходить ток, термистор нагревается и его сопротивление сильно уменьшается, доходя в рабочем режиме до десятых и даже сотых долей Ома.

мультиварка Принцип поддержания температуры нагревательного элемента в электрических плитах может быть реализован по разному. В первую очередь это зависит от самого нагревательного элемента, будь то элемент в металлическом, чугунном корпусе или нагревательные элементы встроенные в корпус стеклянной поверхности, так называемая стеклокерамика.
 Что относительно металлических нагревательных элементов, то они часто имеют несколько независимых нагревательных нитей внутри себя и само собой регулировка мощности такого элемента производится путем подключения / отключения количества спиралей.
 Однако есть и другой принцип поддержания температуры нагревательного элемента, когда он периодически то включается, то выключается. Все дело в том, что у таких элементов одна спираль и только такой алгоритм работы может обеспечить условно один уровень температуры.

Подкатегории

 Arduino в свое время организовали два человека. Американец Дэвид и Итальянец Массимо. Видимо они были каким-то программистами - электронщиками. В итоге получилась такая игрушка в виде микроконтроллера, который можно программировать, а значит с помощью этих самых программ выполнять какие-то действия и задачи. По сути это небольшой компьютер без монитора, без порта для принтера, без видеокарты, то есть с минимальными возможностями, но все же значительным потенциалом! Здесь все зависит от того, как применить этот самый Arduino.

 Микроконтроллеров - сборок Arduino довольно много. То есть Arduino может быть в зависимости от исполнения сборки представлен в различном виде. Если провести аналогию с машинами, то Arduino это марка, а вот возможные сборки Arduino (UNO, Leonardo, Nano, One...) это модели этой марки. Именно поэтому не стоит мешать все в одну кучу, не смотря на то, что они очень между собой похожи. Основные их различия заключаются в объеме памяти Arduino, в размерах, в выводах, в частных особенностях...
 Так что выберите для себя какой-то один Arduino и начните работать с ним. Для того чтобы вам было проще определиться, мы вам посоветуем взять Arduino UNO, как наиболее распространенный.

(Китайский Arduino на Али - некая аналогия "подделка", но при этом дешевле раз в 6 оригинала. Функционально один в один. Стоит около 4,5 долларов)

Когда освоите его, то дальше можно будет продолжить работать и с другими подобными сборками. А сейчас о проектах и подключении Arduino в нашем разделе.

ESP32 — это многофункциональный, недорогой и энергоэффективный микроконтроллер на базе системы-на-кристалле (SoC), разработанный компанией Espressif Systems. Он широко используется в проектах IoT (Интернета вещей) благодаря встроенным модулям Wi-Fi и Bluetooth/BLE, двухъядерному процессору и поддержке множества периферийных устройств. Ниже приведено подробное описание его характеристик, применения и экосистемы:

Основные особенности
Двухъядерный процессор: Два 32-битных ядра Xtensa LX6 (до 240 МГц), поддерживающие многозадачность (например, работу под управлением FreeRTOS).

Беспроводные интерфейсы: Wi-Fi (802.11 b/g/n): Режимы станции, точки доступа (AP) и их комбинация.

Bluetooth (Classic и BLE 4.2+): Идеален для IoT-устройств с коротким радиусом действия.

Память: 520 КБ SRAM, 448 КБ ROM (зависит от модуля).

Поддержка внешней flash/SRAM через SPI.

Периферия: GPIO (до 34 выводов), 12-битный АЦП, ЦАП, сенсоры касания, ШИМ, I2C, SPI, UART, CAN и др.

Встроенный датчик Холла, температурный сенсор (в некоторых версиях), емкостные сенсоры.

Низкое энергопотребление: Режимы сна (например, глубокий сон с потреблением ~5 мкА) для работы от батарей.

Ультранизкопотребляющий сопроцессор (ULP) для простых задач в режиме сна.

Безопасность: Защищенная загрузка, шифрование флеш-памяти, аппаратное ускорение криптографии (AES, SHA-2, RSA).

Варианты чипов: ESP32-S2 (одноядерный, USB OTG), ESP32-C3 (ядро RISC-V), ESP32-S3 (двухъядерный + векторные инструкции).

Популярные платы на базе ESP32: ESP32-DevKitC: Официальная плата от Espressif с минимальной периферией.

NodeMCU-32S: Включает USB-to-UART и поддержку Lua.

TTGO T-Display: С интегрированным OLED-экраном.

Adafruit Feather ESP32: Компактный дизайн с поддержкой батарей.

M5Stack: Модульная система с дисплеями и датчиками.

Языки/Фреймворки: Arduino IDE: Упрощает разработку с библиотеками для Wi-Fi, BLE и датчиков.

ESP-IDF (IoT Development Framework): Официальный SDK для продвинутой разработки (C/C++).

MicroPython: Среда для скриптов на Python.

PlatformIO: Кроссплатформенная IDE с поддержкой ESP32.

Библиотеки: Готовые решения для AWS IoT, MQTT, HTTP, OTA-обновлений и драйверов периферии.

Отладка: Поддержка JTAG (через ESP-Prog или сторонние инструменты).

IoT-устройства: Умные датчики (температуры, движения), носимые устройства, умные розетки.

Беспроводная связь: BLE-маяки, Wi-Fi-сети с топологией mesh, шлюзы.

Промышленная автоматизация: Удаленный мониторинг, ПЛК (программируемые логические контроллеры), связь через CAN.

Робототехника: Управление моторами, обработка данных с датчиков, параллельные задачи на двух ядрах.

Прототипирование: Быстрое создание прототипов для проверки концепций.

Преимущества перед ESP8266
Двухъядерный процессор для многозадачности.

Больше GPIO и периферии (сенсоры касания, CAN).

Встроенный Bluetooth/BLE.

Улучшенные функции безопасности.

Меньшее энергопотребление в режиме сна.

Сложность: Работа с RTOS или беспроводными стеками может быть сложной для новичков.

Оптимизация энергопотребления: Требует тщательной настройки для работы от батарей.

Различия в железе: Распиновка и функции отличаются у разных модулей (сверяйтесь с даташитами!).

Подготовка железа:

Подключите плату через USB и установите драйверы (CP210x или CH340).

* Если в Диспетчере оборудования на компьютере у вас не определяется устройство, то ставим драйвера!

Программная настройка:

Установите Arduino IDE или VS Code с PlatformIO. Ставим плату esp 32 и выбираем Wrover Module

Используйте примеры: WiFiScan, BLE_Server, DeepSleep.

 Дабы не изъясняться "сухим" языком, что же такое микроконтроллер, скажу сразу.... Как только я начал знакомиться с микроконтроллерами, то есть делать на них хоть какие-то мало-мальские поделки, то сразу понял, что аналоговая техника по сравнению с этими букашками жутко проигрывает. По крайней мере это касается всевозможных таймеров, с объемными конденсаторами, мультивибраторов и иже с ними!  В этом отношении микроконтроллеры просто поразительны "гибкие" радиодетали. Они занимают минимум места, они не дорогие, они потребляют мощность порой на уровне пары светодиодов!
 Теперь если без эмоций, то микроконтроллер это по сути маленький компьютер, разве что монитора у него нет. Зато есть вычислительное ядром (микропроцессор), интерфейсы для подключения всевозможных устройств для ввода и вывода информации, для управления устройствами и измерения различных параметров, есть память, таймер...
 Осталось лишь только правильно загрузить этот "маленький компьютер", чтобы он работал на благо нас же и на наши задачи! Именно этому и будет посвящена эта категория, именно статьи на эту тему я и буду писать здесь. Надеюсь к меня найдется и время и желание и возможности пополнять раздел новыми статьями постоянно, на свое благо и других, кто возможно заинтересуется этими наработками!