יש מעגל משולב מאוד מעניין כגון ה- LM393, שהוספנו לרשימה שלנו רכיבים אלקטרוניים שתוארו כבר. לשבב או ל-IC הזה יש אינסוף אפשרויות, כפי שתראו, מה שהופך אותו למגוון רב של פרויקטים אלקטרוניים, ולמרות שהוא נמכר גם כשבב נפרד, ניתן למצוא אותו גם במודול, כדי לשלב אותו עם פיתוח ארדואינו או לוחות אחרים בצורה הפשוטה ביותר.
ובכן, כאן אנחנו הולכים לראות לעומק מה זה המעגל הזה, איך הוא עובד ולמה אפשר להשתמש בו...
מה זה LM393?
El LM393 הוא מעגל משולב המשווה מתח בשימוש נרחב בתחום האלקטרוניקה. הוא מאופיין בעלותו הנמוכה, קלות השימוש והרבגוניות שלו. זה עובד על ידי השוואת שני מתחי כניסה: אחד בכניסה שאינה הופכת (פין 2) ואחד בכניסה הפוכה (פין 1). אם המתח בכניסה שאינה הופכת גדול מהמתח בכניסה ההפוכה, הפלט (פין 3) מונע לרמה גבוהה (5V). אם המתח בכניסה ההפוכה גדול מהמתח בכניסה שאינה מתהפכת, הפלט מופעל ברמה נמוכה (0V).
מעגל זה הוא צריכת חשמל נמוכה, צורך מעט זרם ומפזר מעט חשמל, מה שהופך אותו לאידיאלי עבור מקרים שבהם צריך לצרוך מעט, כגון ציוד התלוי בסוללה. ולמרות שאמרתי שזה עובד ב-5V, אתה באמת יכול למצוא טווח בין 3V ל-18V של הספק, לפי הצורך.
ה- LM393 יכול לעבוד בשני מצבים עיקרי:
- משווה עם היסטרזיס- במצב זה, ה-LM393 משלב סף מתח קטן המונע מהפלט להתנודד בין רמות גבוהות לנמוכות כאשר מתחי הכניסה קרובים לנקודת ההשוואה שלהם. זה מספק יציבות רבה יותר ומונע "הקפצה" של הפלט.
- משווה ללא היסטרזיס- הפלט מגיב ישירות לשינויים במתחי הכניסה, ללא אפקט ההיסטרזיס. זה יכול להיות שימושי עבור יישומים שבהם נדרשת תגובה מהירה לשינויי מתח.
אם נאמר ככה, אולי אתה רק חושב שאפשר להשתמש בו כדי להשוות מתחים ותו לא, אבל האמת היא שבזכות המאפיין הזה, תלוי באילו אלמנטים נוספים הוא משולב, אפשר להשתמש בו למטרות אחרות. יישומים רבים:
- השוואות מתח: פשוט נצל את המאפיין הזה כדי להשוות בין שני מתחי ייחוס או חיישן.
- גלאי אפס מעבר: זהה את הרגע שבו אות AC חוצה את מתח הייחוס (0V).
- אזעקות מתח: מציין מתי מתח חורג מסף מוגדר מראש.
- מתנדים: הפקת אותות גל ריבועי באמצעות משוב חיובי.
- ממשקים עם חיישנים: להמיר אותות אנלוגיים מחיישנים לאותות דיגיטליים לעיבוד על ידי מיקרו-בקרים.
- אחרבנוסף, אם הוא משמש להשוואת תפוקות מחיישנים שונים, נוכל לראות יישומים מגוונים מאוד כפי שנראה בסעיף הבא...
סוגי מודולים
ה-LM393 הוא הבסיס של מודולים אלקטרוניים שונים המציעים פונקציות ספציפיות, כפי שציינתי קודם, יכול לשמש להרבה דברים. הנה רק כמה מהם:
- חיישן מהירות סיבוב: בסוג זה של מודול, ה-LM393 משולב יחד עם אלמנטים אחרים למדידת מהירות הסיבוב של עצם נע. דיסק או ציוד עם חריצים עוברים מול פולט אור אינפרא אדום ומקלט אור IR. כל חריץ חולף קוטע את אלומת האור, ויוצר פולסים חשמליים. ה-LM393 משווה את תדירות הפולסים הללו עם התייחסות זמן, ומחשב את מהירות הסיבוב. אפילו אלמנטים אחרים יכולים לשמש כדי לחשב את המרחק שעבר גלגל, עבור מד מרחק.
- חיישן אופטי פוטו-אלקטרי: אחר זה משמש לזיהוי נוכחות או היעדרו של אובייקט. פולט אור אינפרא אדום פולט אלומת אור לעבר מקלט אור. אם חפץ קוטע את האלומה, ה-LM393 מזהה את הירידה באות האור ומפעיל את הפלט.
- גלאי קול- אם נעשה שימוש במתמר כגון מיקרופון, ניתן לזהות גם נוכחות של קול או רעידות. מיקרופון ממיר גלי קול לאותות חשמליים, ה-LM393 משווה את משרעת האותות הללו עם סף מוגדר מראש, ואם המשרעת חורגת מהסף, ה-LM393 מפעיל את הפלט, מה שמצביע על נוכחות צליל.
- מדידת מהירות ליניארית: פונקציה נוספת היא למדוד מהירות של עצם בתנועה לינארית. סרט מגנטי עם דוגמאות מגנטיות עובר מול ראש קריאה. ראש הקריאה מייצר פולסים חשמליים המייצגים את מהירות האובייקט. ה-LM393 משווה את תדירות הפולסים הללו להתייחסות לזמן, מחשבת מהירות לינארית.
- חיישן אינפרא אדום- בעזרת IR, אתה יכול לזהות נוכחות של עצם הפולט או מחזיר קרינה אינפרא אדומה. מקלט אינפרא אדום מזהה קרינת אינפרא אדום הנפלטת או מוחזרת על ידי עצם. ה-LM393 משווה את עוצמת האות האינפרא אדום עם סף מוגדר מראש. אם העוצמה חורגת מהסף, ה-LM393 מפעיל את הפלט, מה שמצביע על נוכחות האובייקט.
- מודול חיישן טמפרטורה: עם תרמיסטור, נוכל גם למדוד את טמפרטורת הסביבה, או כל אלמנט אחר במגע עם חיישן הטמפרטורה. תרמיסטור משנה את ההתנגדות החשמלית שלו כפונקציה של הטמפרטורה. ה-LM393 יוצר מעגל מחלק מתח עם התרמיסטור, מתח המוצא של מחלק המתח תלוי בהתנגדות התרמיסטור, המשקפת את הטמפרטורה.
כפי שניתן לראות, ה-LM393 משמש כבסיס לקריאת החיישנים, ובכך יש לו פלט שיכול לשמש אלמנטים אחרים כמו Arduino ליצירת פעולות על ידי תכנות המיקרו-בקר או ה-MCU.
איפה קונים ומחירים
ניתן למצוא את ה-LM393 כשבב עצמאי לשילובו במערכות האלקטרוניות שלכם עם הרכיבים שאתם צריכים, אך גם במודולים כמו אלו שתוארו בסעיף הקודם, עם כל מה שצריך, לנוחות רבה יותר וכדי להיות מסוגל לשלב בקלות. אותם עם ארדואינו. הוא זול, ותוכלו למצוא אותו בחנויות אלקטרוניקה או גם בפלטפורמות כמו אמזון או אליאקספרס. כאן אני מציע כמה המלצות:
