Arduino Polska Forum

Dzien dobry. Od jakiegos czasu nie jestem w stanie zrozumiec podlaczenie rezystorow i jak one wplywaja. Naprzyklad jest takie zdj. 

dlaczego podlaczamy rezystor tutaj oraz jak to wplywa na wynik z pinu A0. dlaczego, naprzyklad, niektorzy podlaczaja rezystor nie przed a po diodzie? Prosze polecic co mozna poczytac. Dziekuje bardzo.


Przepraszam, mam zlamana reke, ciezko pisac.

Krótka wersja jest taka, że musi być taki układ, by coś mierzyć i lepiej jest jak na schemacie, rezystor od strony VCC.
Rezystor to taka zwężka, ograniczenie przepływu dla prądu.
Analogią w świecie bardziej materialnym jest blaszka z dziurką. Wyobraź sobie mała turbinkę wodną kupioną z Ali, podłącza się ją na wąż ogrodowy i przepływająca woda obraca śmigiełko. Ale jest ograniczenie, jak woda będzie płynąć za szybko, śmigiełko się będzie obracać za szybko i turbinkę szlag trafi.
No to masz proste rozwiązanie, zamiast pozwolić wodzie płynąć całym przekrojem węża 1/2" wstawiasz w poprzek blaszkę z dziurką, woda przez dziurkę będzie płynąć dużo wolniej i nie będzie w stanie rozwalić turbinki.
Natężenie prądu, prąd w skrócie to analogia ilości płynącej wody, napięcie to ciśnienie tej wody. Im większe ciśnienie w kranie tym szybciej będzie wylatywać, będzie większy przepływ, a wynika to z różnicy ciśnień, między tym co w rurach (np. 5bar) a tym co w wannie, na wolnym powietrzu (0 bar, 0 względne, względem ciśnienia powietrza na powierzchni Ziemi). Tak samo płynie prąd od wyższego napięcia do niższego, też masz 5V na Vcc i 0V na GND.
Tak samo można wstawić w szereg kilka blaszek i nastąpi stopniowy spadek ciśnienia, np. 5 blaszek takich samych, to między 5bar a 0 bar za każdą blaszką będzie równy spadek 1bar, a mierząc ciśnienie zegarem, manometrem, jak ich wstawisz 5 za każdą blaszką to pokażą 1 bar, kolejny 2 bary, i tak dalej aż do 5 bar w rurach. Manometr mierzy ciśnienie względem miejsca gdzie jest, a jest na powietrzu, całkowicie poza rurą, czyli w punkcie odniesienia o ciśnieniu 0.
A przy takim ułożeniu każda blaszka ogranicza przepływ, opór się sumuje, woda po kolei pokonuje następne przeszkody. Czyli blaszki w szeregu, tam samo jak rezystory w szeregu sumują opór.
Jak te same blaszki wstawi się równolegle to nastąpi coś odwrotnego, nagle woda nie musi pokonać 5 pszekód tylko ma 5 dróg do przepływu. Czyli przepływ będzie większy niż nawet na jednej blaszce i dokładnie x5. Tak samo jak przy rezystorach połączonych równolegle, rezystancja wypadkowa jest odwrotnością sumy odwrotności, skomplikowany wzór, ale jak się zrobi 5 dziurek zamiast jednej w blasze i sika tym woda to łatwo zrozumieć. Wzór musi być skomplikowany bo jednak jest to dalej parę dziurek, a nie pełny przepływ bez żadnego oporu.
A co się stanie jak prąd nie płynie, woda nie płynie? Czyli na tym wężu z 5 blaszkami zamykamy wylewkę do podlewania, woda bardzo szybko wyrówna ciśnienie i już na końcu węża będzie pełne ciśnienie rury. A jakie jest to "szybko" zależy jak dużo jest pojemności węża, jak jest bardzo szeroki i ma dużą pojemność do przez dziurkę będzie długo nakapywać by go wypełnić, każde psiknięcie dużym otworem pistoletu do podlewania go opróżnia i potem wolno napełnia. Jest jedno duże psiknięcie gdy ciśnienie było zwiększone po zamknięciu i potem znowu mały strumyczek, bo przepływ ograniczony. Tak działa układ z rezystorem i kondensatorem, RC.
Czyli żeby mierzyć stabilnie te spadki ciśnień między blaszkami woda musi płynąć. Jeszcze wodę można odciąć w dwóch miejscach, przy kranie i nie wpływa do węża, i na pistolecie do podlewania, wtedy z niego nie wypływa. W jednym przypadku jest wszędzie na blaszkach 0, w drugim jest wszędzie 5. Ale nie ma różnicy na blaszkch co nam mówi o tym, że woda nie płynie.
A jak zmierzyć ilość wody płynącej, podstawia się wiadro, odpala stoper, odkręca wodę na 60s, ilość się mierzy, dzieli i mamy litry/s. Teraz sobie robimy regulator, wywalamy jedną blaszkę, zamiast niej wstawiamy taką gdzie średnica dziury ma regulowany przekrój, zwiększamy dziurę, zmniejszamy. Jak się raz zmierzy ciśnienia i porówna z tym co nakapało, się to zapisze, zrobi tablicę, wykres wzorcowy, to już nie trzeba mierzyć znowu ile nakapało, tylko wiemy, że jak jest taki spadek ciśnienia, to płynie tyle, a jak większy to więcej, jak mniejszy to mniej. Jak bardzo otworzymy to ciśnienie będzie takie samo jak na sąsiedniej blaszce, zero oporu, no dziurka zrobiła się rurą. A jak dziurka się zrobi dużo mniejsza to nagle na tej dziurce będzie następowała prawie cała strata ciśnienia. Jak na wężu jest ta turbinka to nie możemy otworzyć całkiem, bo się rozwali, no ale nie mamy na to wpływu, ja wiem, ze nie można otwierać, ale przyjdzie dziecko i otworzy, dlatego nie wstawiamy tylko regulowanej dziurki, ale również chociaż jedną blaszkę ze stałą, małą dziurką, tak dobraną, że niezależnie od otwarcia tej regulowanej nie zepsujemy turbinki. Poza tym rura ma dużą wydajność, jaki by nie był ten wąż i ile by tych blaszek nie było, może ich nie być wcale, przy kranie zawsze jest to pełne 5bar, na końcu zawsze 0 bar. Jak się wstawi tylko 1 blaszkę to nic się nie zmierzy, jak byśmy ją nie regulowali to przed nią zawsze jest 5 bar i jak za nią nie ma żadnego oporu to jest tam zawsze 0 bar.
I do brzegu, ten led jest turbinką, wstawiłeś tam rezystor by nie spalić LEDa dużym przepływem prądu.
Foforezystor i rezystor tworzą układ blaszka regulowana i blaszka stała. Rezystor jest pomiarowy, mierzymy na nim spadek napięcia. Bez niego na każdej nodze fotorezystora, nawet jeśli nie otwiera się nigdy do zerowego oporu i nie uległby zniszczeniu jak turbinka, to nic byśmy nie zmierzyli ciekawego, nic mówiącego o natężeniu światła. Na jednej nodze zawsze byłoby 5V, na drugiej zawsze 0V. Tak samo jak by układ był odłączony z jednej strony, choć prąd jakiś by płynął.
Dla zauważenia i pomiaru nie jest ważne z której strony fotorezystora jest rezystor, tak samo jak wodę można odciąć na kranie i pistolecie, można regulowaną blaszkę wstawić od strony kranu lub od strony węża. Zauważymy takie same wahania ciśnienia, takie same wahania napięcia przy zmianie oświetlenia. Ale uC mierzą napięcie w pewnych zakresach, maja w sobie wzorce napięcia, dzielą je tymi swoimi wewnętrznymi "blaszkami z dziurką" na 8, 10, 12, 16 równych części (bity, czyli blaszek jest 2^ 8, 10), drabinką porównań wyznaczają do którego punktu jest zbliżone, czyli lecą od 0V i jak w końcu to mierzone jest większe to voila, mamy to! Napięcie odniesienia to to maksymalne mierzone, może być 1V, 2.54V, 5V. Ale zawsze to jest 0 do cośtam. Jak rezystor jest od strony 0/GND to zawsze pomiary będę w okolicach VCC, czyli będziemy mieli wartości do mierzenia 4.6 4.7 4.8 4.9V, no to już nie możemy użyć precyzyjnego napięcia odniesienia 1V, ani 2.54V, musimy to porównywać do 5V. Jak rezystor przerzucimy na drugą stronę to do mierzenia będziemy mieli wartości 0.1 0.2 0.3 0.4 V, no to chyba nie ma wielkiego dylematu co jest lepsze? W AVR mamy przetwornik 10 bit, czyli 1024 możliwe do uzyskania wartości, jak mierzymy względem 1V to mamy rozdzielczość 0.001V, jak mierzymy względem 5V to mamy 5x gorzej. W dodatku to 5V w AVR to nie jest "wzorcowe" napięcie odniesienia, tylko to którym zasilamy układ, ono się może mocno zmieniać, uC będzie świetnie działać przy zasilaniu 5V, 5.5V. 4.5V, ale pomiary będą zupełnie inne, gdy zmieni się punkt odniesienia.