第二十四课--Microduino与运算放大器--同向比例运算/zh
| Language | English |
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同向比例运算放大电路演示
目的本教程提供了运算放大器的基础知识，该示例为同向比例运算电路，将一节干电池电压放大一定倍数，用Microduino将两个电压信号检测出来。 设备Microduino-Core 是以 Atmel ATmega328P为核心的8位单片机开发核心板，是一个开源的、与 Arduino UNO 兼容的控制器模块。 下载程序模块，可直接与 Microduino-Core 或者Microduino-Core+ 相连，让他们与计算机通讯。它的下载接口用的是MicUSB，这也是Microduino小巧的一部分。Microduino大小与一枚一元硬币差不多大。下载线与绝大多数智能手机usb数据线是一样的，方便实用。
LM358运放LM358是我们常见的芯片，其内部含有两个独立的运算放大器电路。运放A是1脚作为输出端，2脚是反向输入端，3脚是同向输入端。运放B是7脚作为输出端，6脚作为反向输入端，5脚作为同向输入端。 运放A与B共用4脚的负电源端，8脚的正电源端。该芯片可单电源供电，供电电压最高为32V，也可双电源供电，此时供电电压最高为+Vcc=+16V，-Vcc=-16V。该示例中干电池的负极与LM358的-Vcc连接在一起接地，运放为单电源供电方式。 LM358文档下载：文件:358pdf.pdf 干电池干电池，生活中十分常见，其电解质是不能流动的，所以得名。干电池可用于手电筒，收音机，照相机，电子玩具中。本示例中该电池的型号为AA电池，即人们常说的5号电池。一节干电池的电压约为1.5V，一节蓄电池的电压约为2V，手机电池的电压约为3.7V。 实验原理图该示例中358的1脚输出电压Vout=Vin*（1+R2/R3）。同向比例运算电路具有高输入电阻，低输出电阻的优点。高输入电阻意味着对信号源的影响小，低输出电阻意味着带负载能力强。 值得注意的是，无论我们如何改变R2，R3的数值，358的1脚输出电压也不会高于电源电压的（本例LM358的电源电压由Microduino的5V端引入）。 程序///A0 connect amp output
///A1 connect single battery output
int anaValueSingleBa; //single battery value map(0--1023)
int anaValueAmp; //amp value map(0--1023)
float anaVoltageSingleBa; //single battery voltage
float anaVoltageAmp; //amp output voltage
void setup()
{
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
anaValueSingleBa=analogRead(A1);
anaVoltageSingleBa=anaValueSingleBa/1023.0*5;
Serial.print("Single battery voltage is ");
Serial.print(anaVoltageSingleBa);
Serial.println("V");
delay(1000);
anaValueAmp=analogRead(A0);
anaVoltageAmp=anaValueAmp/1023.0*5;
Serial.print("Amp output voltage is ");
Serial.print(anaVoltageAmp);
Serial.println("V");
delay(1000);
}
调试
结果按照原理图连接好电路。程序下载后，可在arduino IDE自带的串口监视器中观察输出电压。对比公式Vout=Vin*（1+R2/R3），分析实验数据。 视频 |
