Vitajte na [www.pocitac.win] Pripojiť k domovskej stránke Obľúbené stránky
1. Digitálne vstupné zariadenia:
* jednoduché prepínače (tlačidlá, prepínače DIP): Toto sú najjednoduchšie. K prepínači je pripojený jeden kolík GPIO (Všeobecný vstup/výstup) na mikrokontroléri. Keď je spínač zatvorený, PIN načíta nízku logickú úroveň (zvyčajne 0V) a keď je otvorený, číta vysoko (zvyčajne VCC, napájacie napätie mikrokontroléra). Odpory na vytiahnutie alebo rozťahovanie sú rozhodujúce pre zabezpečenie definovaného stavu, keď je spínač otvorený alebo zatvorený. Techniky demontáž (softvér alebo hardvér) sú nevyhnutné, aby sa predišlo falošným čítaniam v dôsledku prepínania odrazu.
* kódovače (otočné, prírastkové, absolútne): Poskytujú pozičné informácie. Prírastkové kódovače používajú dva alebo viac signálov na určenie smeru a počtu krokov. Absolútne kódovače poskytujú priame digitálne znázornenie pozície. Mikrokontroléry zvyčajne čítajú tieto signály pomocou kolíkov GPIO a vyhradených periférnych zariadení počítadla/časovača na presné meranie počítania a rýchlosti. Kvadratúrne dekódovanie je bežné pre prírastkové kódovače.
* Digitálne senzory: Mnoho senzorov (napr. Digitálne teplotné senzory, senzory digitálneho tlaku) výstupuje digitálny signál (napr. I2C, SPI alebo UART), ktorý je ľahko prečítaný mikrokontrolérom pomocou zodpovedajúcich komunikačných periférnych zariadení.
2. Analógové vstupné zariadenia:
* analógové senzory (teplota, tlak, svetlo atď.): Tieto vytvárajú analógové napätie úmerné nameranému množstvu. Na prevod tohto analógového napätia na digitálnu hodnotu, ktorej mikrokontrolér môže porozumieť, je potrebný ADC (analógový digitálny prevodník). Rozlíšenie ADC (počet bitov) určuje presnosť konverzie. Starostlivo sa musí zvážiť vstupný rozsah ADC a rozsah výstupu senzora, aby sa zabránilo prekročeniu limitov ADC.
* Potentiometre: Tieto variabilné odpory poskytujú analógové napätie, ktoré je úmerné ich polohe. Sú prepojení pomocou ADC podobného analógovým senzorom.
3. Komunikačné rozhrania:
Mnoho vstupných zariadení pripája pomocou štandardných komunikačných protokolov:
* i2c (Integrovaný obvod): Dvojvodičový sériový zbernica bežne používaná pre senzory a iné periférne zariadenia. Mikrokontrolér potrebuje periférne zariadenia I2C na komunikáciu so zariadeniami I2C.
* SPI (sériové periférne rozhranie): Štyri drôtové (alebo viac) sériové zbernice ponúka vyššiu rýchlosť ako I2C. Podobne ako v prípade I2C, mikrokontrolér vyžaduje periférne opatrenie SPI.
* uart (univerzálny asynchrónny prijímač/vysielač): Bežné sériové komunikačné rozhranie, ktoré sa často používa na komunikáciu s externými zariadeniami, ako sú moduly GPS alebo klávesnice.
* USB (Universal Serial Bus): Zložitejšie implementácia do zabudovaných systémov, ale poskytuje vysokú šírku pásma a štandardizované rozhranie. Vyžaduje špecializované radiče USB a často zahŕňa viac režijných nákladov softvéru.
* can (sieť oblasti radiča): Používa sa v automobilových a priemyselných aplikáciách, ktoré si vyžadujú riadiace osoby na robustnú komunikáciu.
Úvahy o prepojení:
* úroveň posunu: Ak sú úrovne napätia vstupného zariadenia a mikrokontroléru odlišné (napr. 3,3 V zariadenie a 5V mikrokontrolér), sú potrebné radiace radiče, aby sa zabránilo poškodeniu komponentov.
* Signálne kondicionovanie: Analógové signály často vyžadujú kondicionovanie (napr. Filtrovanie, zosilnenie) pred tým, ako sa kŕmia do ADC, aby sa zlepšila presnosť a znížila hluk.
* napájanie: Uistite sa, že vstupné zariadenie prijíma správne napätie a prúd.
* Softvérové ovládače: Na čítanie a spracovanie údajov zo vstupných zariadení sú potrebné vhodné ovládače softvéru.
* obmedzenia v reálnom čase: Pre časovo kritické aplikácie je starostlivé zváženie manipulácie a načasovania prerušenia rozhodujúce pre zabezpečenie včasného získavania údajov.
Výber správnej metódy rozhrania závisí od špecifických požiadaviek vloženého systému a použitých vstupných zariadení. Faktory, ako sú náklady, spotreba energie, rýchlosť a zložitosť, zohrávajú úlohu v rozhodovacom procese.