Stap 1: De experimentele apparatuur
Voor onze experiment, we zullen worden met behulp van een Arduino UNO als de hoofdgegevensverbinding verzamelaar. U moet ook een breadboard, een AdaFruit ultieme GPS module breakout board, een LM358 Op versterker, een 1N4001 diode, drie 20 k weerstanden en een voeding van 9 VAC "muur wrat".
WAARSCHUWING
Probeer dit experiment niet zonder gebruik van een commercieel vervaardigde laagspannings AC-voeding! Wisselstroom-lijn is zeer gevaarlijk, en het is alleen met behulp van een transformator om het te beperken tot een veilig niveau kunnen we overwegen het uitvoeren van dit experiment.
Het circuit heeft twee basisstukken. De eerste simpelweg het signaal van de GPS PPS-feeds in digitale pin 2 van de Uno en + 5 volt power en grond toegepast op de Vin en GND pinnen respectievelijk van de GPS-module.
De tweede is complexer. We moeten om te zetten het 9 volt AC-signaal van de AC-voeding in een 60 Hz blokgolf compatibel met de Uno.
Om dat te doen, verankeren we één zijde van de transformator aan grond. Anderzijds zal swing tussen positieve en negatieve 14 volt of zo (Onthoud, de 9 VAC is een RMS-waarde. De werkelijke piek-tot-piek spanning is hoger dan dat). Dat is ok - de operationele versterker die we gebruiken heeft een maximale ingangsspanning van 32 volt. Wij zullen blijven ver onder die.
Maar we kunnen niet de helft van de AC cyclus negatieve voeden tot onze amp. We moeten een 1N4001 diode ' weg te gooien' het negatieve gedeelte gebruiken. Aangezien onze op-amp hoge impedantie ingangen heeft, echter mag wij gewoon niet de invoer te drijven wanneer de diode is uitgeschakeld. Een 20 k pull-down weerstand op grond zal daarvan zorgen. De output van de diode zullen 14 volt "humps" gescheiden door punten van nul volt. Als u wilt dat in een blokgolf logica, gebruiken we onze LM358 bekabeld als een Comparateur. We zullen gebruik maken van twee 20 k weerstanden te maken een voltage divider en 2,5 volt worden meegenomen bij de inverterende pin van de ene kant van het amp. De diode-output van de transformator zullen de niet-inverterende ingang. Als een Comparateur, zal het op-amp output van een hoogspanning wanneer de niet-inverterende ingang hoger dan de inverterende ingang is. Dus wanneer de lijn spanning hoger dan 2,5 volt is, zal het op-amp output hoge. Alle andere tijden, het zal de uitgang laag.
Dit is genoeg voor onze doeleinden. Wij zullen reken stijgende randen. Zij zal optreden wanneer de wisselstroom klimt boven 2,5 volt, die eenmaal elke cyclus zal gebeuren.
