การทดลองที่ 5.4 การเชื่อมต่อวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วยแสง

การทดลองที่ 5.4

การเชื่อมต่อวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วยแสง

วัตถุประสงค์ของการทดลอง

• ฝึกต่อวงจรโดยใช้อุปกรณ์เชื่อมต่อทางแสง เช่น เบอร์ PC817
• ประยุกต์ใช้งานอุปกรณ์ชนิดนี้ร่วมกับบอร์ด Arduino และใช้ควบคุมการจ่ายกระแสให้โหลด

อุปกรณ์ที่ใช้ในการทดลอง

1. แผงต่อวงจร(เบรดบอร์ด)                                                      1 อัน
2. อุปกรณ์เชื่อมต่อทางแสง PC817                                          1 ตัว
3. ไดโอดเปล่งแสงสีแดงหรือสีเขียว                                        1 ตัว
4. ตัวต้านทาน 220Ω หรือ 330Ω                                               1 ตัว
5. ทรานซิสเตอร์ NPN เบอร์ PN2222A                                     1 ตัว
6. ตัวต้านทาน 1 kΩ                                                                  1 ตัว
7. ตัวต้านทาน 4.7 kΩ                                                               1 ตัว
8. ตัวต้านทาน 10 kΩ                                                                1 ตัว
9. ตัวต้านทานปรับค่าได้ 10 kΩ หรือ 20 kΩ                             1 ตัว
10. ไดโอด 1N400x                                                                    1 ตัว
11. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงขนาดเล็ก                                       1 ตัว
12. สายไฟสําหรับต่อวงจร                                                          1 ชุด
13. มัลติมิเตอร์                                                                            1 เครื่อง
14. แหล่งจ่ายแรงดันควบคุม                                                       1 เครื่อง
15. ออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัล                                                  1 เครื่อง

1.  ต่อวงจรบนเบรดบอร์ดตามรูปที่ 5.4.1 ให้สังเกตว่า ในผังวงจรมี GND1 และ GND2 แยกกันซึ่งจะต้องไม่นํามาต่อเข้าด้วยกันโดยเด็ดขาด

2. ให้ใช้แรงดันไฟเลี้ยง +5V และ GND1 ให้ใช้จากบอร์ด Arduino แต่สาหรับ +9V และ GND2
ให้ใช้จากแหล่งจ่ายแรงดันควบคุม


3. เขียนโค้ด Arduino โดยสร้างสัญญาณแบบ PWM โดยใช้คาสั่ง analogWrite() เพื่อสร้างสัญญาณ
เอาต์พุตที่ขา D5 โดยปรับค่า Duty Cycle ของสัญญาณเอาต์พุตตามค่าที่อ่านได้จากตัวต้านทาน

ปรับค่าได้ ซึ่งต่อเป็นอินพุตที่ขา A1

4. ใช้ออสซิลโลสโคปวัดสัญญาณที่ขา E ของ PC817 เทียบกับ GND2 แล้วทดลองหมุนปรับที่

ตัวต้านทานปรับค่าได้ เพื่อปรับค่า Duty Cycle เป็น 0% 25% 50% และ 100% ตามลาดับ

บันทึกรูปคลื่นสัญญาณที่ได้ในแต่ละกรณี

Duty Cycle เป็น 0%

Duty Cycle เป็น 25%

Duty Cycle เป็น 50%

Duty Cycle เป็น 100%




5. ทดลองเปลี่ยนจาก LED และตัวต้านทาน เป็นมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงขนาดเล็ก (ปรับแรงดันไฟเลี้ยง
จาก +9V ให้เป็นแรงดันไฟเลี้ยงที่เหมาะสมกับมอเตอร์ไฟฟ้า +VM) โดยต่อวงจรตามรูปที่ 5.4.2 และ
ทดลองปรับค่า Duty Cycle

6. เขียนรายงานการทดลอง ซึ่งประกอบด้วยคาอธิบายการทดลองตามขั้นตอน ผังวงจรที่ถูกต้อง
ครบถ้วนตามหลักไฟฟ้า (ให้วาดด้วยโปรแกรม Cadsoft Eagle) รูปถ่ายของการต่อวงจรบน
เบรดบอร์ด