Istnieje bardzo ciekawy układ scalony, taki jak LM393, które dodaliśmy do naszej listy elementy elektroniczne już opisane. Jak zobaczysz, ten chip lub układ scalony ma nieskończone możliwości, co czyni go bardzo wszechstronnym w przypadku szerokiej gamy projektów elektronicznych i chociaż jest sprzedawany jako oddzielny chip, można go również znaleźć w module, aby zintegrować go z Rozwój Arduino lub innych płytek w najprostszy sposób.
Cóż, tutaj zobaczymy szczegółowo, czym jest ten obwód, jak działa i do czego można go wykorzystać…
Co to jest LM393?
El LM393 to układ scalony komparatora napięcia szeroko stosowane w elektronice. Charakteryzuje się niskim kosztem, łatwością obsługi i wszechstronnością. Działa poprzez porównanie dwóch napięć wejściowych: jednego na wejściu nieodwracającym (pin 2) i jednego na wejściu odwracającym (pin 1). Jeśli napięcie na wejściu nieodwracającym jest większe niż napięcie na wejściu odwracającym, wyjście (pin 3) jest ustawiane na wysoki poziom (5 V). Jeżeli napięcie na wejściu odwracającym jest większe niż napięcie na wejściu nieodwracającym, wyjście jest aktywowane na niskim poziomie (0 V).
Obwód ten charakteryzuje się niskim zużyciem energii, zużywa niewiele prądu i rozprasza niewielką ilość energii, dzięki czemu idealnie nadaje się do zastosowań, w których: trzeba spożywać niewiele, takie jak sprzęt zależny od baterii. I choć powiedziałem, że działa przy napięciu 5 V, tak naprawdę można znaleźć zakres mocy od 3 V do 18 V, w zależności od potrzeb.
LM393 może pracować w dwóch trybach Główne:
- Komparator z histerezą- W tym trybie LM393 posiada mały próg napięcia, który zapobiega oscylacjom sygnału wyjściowego pomiędzy wysokim i niskim poziomem, gdy napięcia wejściowe są bliskie wartościom porównawczym. Zapewnia to większą stabilność i zapobiega „odbijaniu się” sygnału wyjściowego.
- Komparator bez histerezy- Wyjście reaguje bezpośrednio na zmiany napięć wejściowych, bez efektu histerezy. Może to być przydatne w zastosowaniach, w których wymagana jest szybka reakcja na zmiany napięcia.
Powiedziawszy to, można tylko pomyśleć, że można go używać do porównywania napięć i nic więcej, ale prawda jest taka, że dzięki tej charakterystyce, w zależności od tego, z jakimi innymi elementami jest połączony, można go wykorzystać do innych celów. wiele zastosowań:
- Komparatory napięcia: Wystarczy skorzystać z tej właściwości, aby porównać dwa napięcia odniesienia lub napięcia czujnika.
- Detektory przejścia przez zero: Wykrywa moment, w którym sygnał AC przekracza napięcie odniesienia (0 V).
- Alarmy napięciowe: wskazuje, kiedy napięcie przekracza wstępnie zdefiniowany próg.
- Oscylatory: Generowanie sygnałów prostokątnych przy użyciu dodatniego sprzężenia zwrotnego.
- Interfejsy z czujnikami: konwertuje sygnały analogowe z czujników na sygnały cyfrowe do przetwarzania przez mikrokontrolery.
- inniPonadto, jeśli zostanie użyty do porównania sygnałów wyjściowych z różnych czujników, możemy zobaczyć bardzo różne zastosowania, jak zobaczymy w następnej sekcji...
Typy modułów
LM393 jest podstawą różnych modułów elektronicznych oferujących określone funkcjejak już wspomniałem, można go wykorzystać do wielu rzeczy. Oto tylko kilka z nich:
- czujnik prędkości obrotowej: W tego typu module LM393 jest zintegrowany z innymi elementami do pomiaru prędkości obrotowej poruszającego się obiektu. Dysk lub koło zębate ze szczelinami przechodzi przed emiterem światła podczerwonego i odbiornikiem światła podczerwonego. Każda przechodząca szczelina przerywa wiązkę światła, generując impulsy elektryczne. LM393 porównuje częstotliwość tych impulsów z czasem odniesienia, obliczając prędkość obrotową. Nawet inne elementy można wykorzystać do obliczenia odległości przebytej przez koło w przypadku licznika kilometrów.
- Fotoelektryczny czujnik optyczny: Ten drugi służy do wykrywania obecności lub nieobecności obiektu. Emiter światła podczerwonego emituje wiązkę światła w kierunku odbiornika światła. Jeśli obiekt przerwie wiązkę światła, LM393 wykrywa spadek sygnału świetlnego i aktywuje wyjście.
- detektor dźwięku- Jeśli używany jest przetwornik, taki jak mikrofon, można również wykryć obecność dźwięku lub wibracji. Mikrofon przetwarza fale dźwiękowe na sygnały elektryczne, LM393 porównuje amplitudę tych sygnałów z zadanym progiem, a jeśli amplituda przekroczy próg, LM393 aktywuje wyjście, sygnalizując obecność dźwięku.
- Liniowy pomiar prędkości: Inną funkcją jest pomiar prędkości obiektu w ruchu liniowym. Taśma magnetyczna z wzorami magnetycznymi przechodzi przed głowicą odczytującą. Głowica odczytująca generuje impulsy elektryczne, które reprezentują prędkość obiektu. LM393 porównuje częstotliwość tych impulsów z czasem odniesienia, obliczając prędkość liniową.
- czujnik podczerwieni- Dzięki podczerwieni możesz wykryć obecność obiektu emitującego lub odbijającego promieniowanie podczerwone. Odbiornik podczerwieni wykrywa promieniowanie podczerwone emitowane lub odbijane przez obiekt. LM393 porównuje intensywność sygnału podczerwieni z wcześniej zdefiniowanym progiem. Jeśli natężenie przekroczy próg, LM393 aktywuje wyjście, sygnalizując obecność obiektu.
- Moduł czujnika temperatury: za pomocą termistora możemy zmierzyć także temperaturę otoczenia lub dowolnego innego elementu mającego kontakt z czujnikiem temperatury. Termistor zmienia swoją rezystancję elektryczną w funkcji temperatury. LM393 tworzy obwód dzielnika napięcia z termistorem, napięcie wyjściowe dzielnika napięcia zależy od rezystancji termistora, która odzwierciedla temperaturę.
Jak widać, LM393 służy jako baza do odczytu czujników, a tym samym posiada wyjście, które może zostać wykorzystane przez inne elementy, takie jak Arduino, do generowania akcji poprzez programowanie mikrokontrolera lub MCU.
Gdzie kupić i ceny
LM393 można znaleźć jako niezależny układ scalony do integracji z własnymi systemami elektronicznymi z potrzebnymi komponentami, ale także w modułach takich jak te opisane w poprzedniej sekcji, ze wszystkim, co niezbędne, dla większej wygody i możliwości łatwej integracji je za pomocą Arduino. Jest tani i można go znaleźć w sklepach z elektroniką, a także na platformach takich jak Amazon czy Aliexpress. Oto kilka zaleceń:
