2 pytania początkującego "elektronika"

[windman]

Witam,
Trafiłem w sieci ostatnio na Arduino (www.www.arduino.cc).
Jest to ciekawy sterownik I/O, programowalny nieco zmienionym C.
(Na codzień pracuję w PHP więc powinienem sobie poradzić).

Pomyślałem, że przyszedł w końcu czas aby choć trochę załapać o co w tej elektronice chodzi...

Pytanie 1.
W arduino mogę sobie sterować cyfrowymi portami wyjścia. Mogę do takiego portu podłączyć na przykłąd diodę. Na wyjściu jest 5V, więc wszystko działa.
Ale co jeśli chcę załączyć mały silnik (cpu fan) na 12V!

Wiem, że do tego celu służy tranzystor i dioda prostownicza.
Zbudowałem kiedyś sterownik na LPT, tranzystor miałem BC337, dioda BYP 401-50 i sterowałem to przekaźnikiem na 12V.

Pytanie... jak mam policzyć jakie elementy potrzebuję (tranzysto, dioda) gdy mam na przykład wentylator 1W albo 6W, 12V albo 6V. Jak się takie coś liczy.

Pytanie 2.
W zasadzie to samo co pierwsze tylko tym razem dotyczy wyjść analogowych 0-5V.
Czyli mam od 0-5V wyjście, a chcę sterować urządzeniem 0-12V na przykład.

Jeśli ktoś może mnie trochę naprowadzić, podać link gdzie znajdę odpowiedź itp. będę wdzięczny.
Pozdrawiam

[Medicus]

Ad1
Do wyjść uP najlepiej dołączyć tzw peryferia czy inaczej zwane drivery np ULN2003.
To nic innego jak klasyczny układ Darlingtona na tranzystorach npn który kluczuje do masy, to tak jakby wyjścia stanowiły przekaźniki które wysterowane zwierają do masy.
Wtedy nie jest istotne jakim napięciem zasilasz odbiorniki, wcale nie musza być zasilane napięciem identycznym jak uP, chcesz wysterować wentylator 12V? więc dajesz z zasilacza pomocnicze napięcie 12V i jednum zaciskiem podpinasz wentylator na stałe pod 12V a drugim zaciskiem dajesz na wyjście drivera który będzie ci załaczał do masy wtedy jak na wyjściu będzie logiczna jedynka

[windman]

Do wyjść uP najlepiej dołączyć tzw peryferia czy inaczej zwane drivery np ULN2003.
To nic innego jak klasyczny układ Darlingtona na tranzystorach npn który kluczuje do masy, to tak jakby wyjścia stanowiły przekaźniki które wysterowane zwierają do masy.

No tak... jako początkujący nic z tego nie rozumiem. Wyczytałem że układ Darlingtona to tranzystory połączone w jeden układ, wyczytałem też że takie układy budowane są we wspólnej obudowie (np.2N6282). Czyli taki układ wystarczy mi do realizacji założenia?

Z kolei ULN2003 to większa kość, czy znaczy to, że zawiera kilka w/w układów?

Czy mógłbyś mi naszkicować schemat podłączenia mojego silnika wg Twojej idei?

[pajaczek]

No tak... jako początkujący nic z tego nie rozumiem. Wyczytałem że układ Darlingtona to tranzystory połączone w jeden układ, (...) Czyli taki układ wystarczy mi do realizacji założenia?

Dokladnie... generalnie dla Twojego założenia można przyjąć, że jest to klucz włącz/wyłącz. Podanie logicznej jedynki (czyli stanu wysokiego/5V) powoduje "zamknięcie" tranzystora i przepływ prądu. Zwykle przez pojedynczego Darlingtona można przepuścić ok 500mA, jeśli potrzebujesz więcej, to albo stosujesz pare (tyle że dochodzi konieczność wyrównania albo stosowania zamkniętych w jednej obudowie), albo interesujesz się innymi tranzystorami (polowymi). Jest jeszcze ograniczenie mocy jaką może rozproszyć pojedynczy (czy też zespół) tranzystorów. Generalnie niskim napięciem (rzędu kilku V) możesz sterować odbiornikiem na dziesiątki V (do 50V).

Z kolei ULN2003 to większa kość, czy znaczy to, że zawiera kilka w/w układów?

Tak... dokładniej jest to 7 Darlingtonów, jak potrzebujesz 8 to zastosuj np. ULN2803.

Btw. jeśli chcesz się naprawde zainteresować elektroniką, to jednak polecam przysiąść się do jakiejś ksiązki... oczywiście można szperać po interneci, ale a) jest to rozbita wiedza, b) książki wcale nie są aż tak drogie i niedostępne jak się niektórym wydaje. Może będę nudny, ale poszukaj np. "Sztuki elektroniki" - dość przystępna 2 tomówka.
A tak jeszcze zapytam, jak z Twoim angielskim?? Bardzo dobrym źródłem (jak zawsze) są datasheety czyli dokumentacje producentów.

[windman]

Btw. jeśli chcesz się naprawde zainteresować elektroniką, to jednak polecam przysiąść się do jakiejś ksiązki...

Z książek to mam na tapecie obecnie obiejktowe php

2 rzeczy w życiu mnie zawsze fascynoały elektronika i informatyka. Wybrałem "mniejsze zło". Ale teraz jak znalazłem Arduino, okazało się, że w miarę łatwy sposób mogę te dwie rzeczy połączyć. Od storny programowania sobie poradzę, tylko teraz potrzbne mi są podstawy elektroniki.

Wracając do książki... potrzebna jest mi taka w styu "Mam sześć lat". Nie wiem czy taką znajdę. Narazie znalazłem to:http://edw.com.pl/index.php?module=Cont ... mzaczniesz

Jeżeli chodzi o ULN2803 to znalazłem datasheet i z tym powinienem sobie już poradzić.
O jedno zapytam dla pewności, te 500mA to na każde wyjście, a nie suma wszystkich?

Jak wygląda sytuacja ze sterownaiem analogowym. Czy jest podobna kość do ULN2803 na którą nie podaję 5V, tylko 0-5?

Dzięki za dotychczasową pomoc, już robi się jaśniej.

[Press]

Jeśli chodzi o wspomniane "Mam 6 lat" to w EdW od jakiegoś czasu pojawiają sie artykuły z serii Ed/E czyli Elektronika dla nie elektroników. Ogólnie seria dedykowana jest dla ludzi którzy więcej mają wspólnego z programowaniem niż z elektroniką. Wszystko tłumaczone na przykładzie prostego projektu (w każdym numerze innego)

Poza tym w EdW pojawiały sie wieloodcinkowe opisy na temat bramek logicznych, tranzystorów, wzmacniaczy operacyjnych itd. Też warto to przeczytać. Oczywiście nie zastąpi to usystematyzowanej wiedzy zawartej w książce ale daje podstawowe pojęcie na temat konkretnego elementu i jego zastosowania. natomiast przewaga jest taka, że jest to opisane od bardziej praktycznego punktu widzenia, a w książkach jest więcej teorii.
Więc jeśli nie chcesz na razie czytać książki to zainteresuj sie tymi źródłami.

[pajaczek]

Tak... w ULN te 500mA to na jedno wyjście. Dodatkowo suma rozpraszanej przez układ mocy nie może przekroczyć 2 lub 2,5 W zależnie od obudowy.
I tu dochodzimy do kolejnego pytania. Tak naprawdę to ten układ Darlingtona (jak i każdy tranzystor) jest jak najbardziej analogowy... jedynie dla Twojego przykładu i znacznego uproszczenia zakładamy 2 skrajne stany... stan zatkania i nasycenia (braku przewodzenia i przewodzenia maksymalnego)... możemy sobie na to pozwolić, gdyż wzmocnienie tranzystorów w układzie Darlingtona sięga dziesiątek tysięcy, dodatkowo tak naprawdę tranzystor złączowy (bo z takim tu mamy do czynienia) jest sterowany prądem nie napięciem, tutaj w strukturę wbudowany jest po prostu dodatkowy rezystor załatwiający to za nas tak, by można było "sterować" właśnie 0 lub 5V (zakładając logikę 5V oczywiście, bo nic nie stoi na przeszkodzie by zastosować 3,3V).

Btw. Ja ostatnio "na tapecie" poza nowym ARM'em i przypomnieniem sobie z czym sie FPGA je... mam też haking kernela linuxa i wszelkie sprawy związane z bezpieczeństwem, a planuję też intensywniej wziąć się za Jave... może teraz w wakacje elektronik jak i informatyk-programista... ciągle musi zaglądać do sąsiedniego podwórka, bo ciągle ktoś ten płot przesuwa to w jedną to w drugą.

[windman]

to znowu ja...

Czytałem trochę o tranzystorach i...
Darlington jest oparty o tranzystory bipolarne, czyli sterowane prądem.
Czy do mojego zastosowanie nie będa lepsze tranzystory sterowane napięciem - polowe?

Mój mikrokontroler będzie podawał od 0 do 5V, czyli będzie się zmieniało napięcie.

Jestem przekonany, że Twoje rozwiązanie będzie świetnie działało, ale chciałbym zrozumieć, dlaczego... skoro będę zmieniał napięcie...

Czy mógłbym także zastosować tranzystory polowe?