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Monk 박사의 DIY 전자 블로그: micro:bit의 아날로그 입력 테스트

micro:bit의 BBC GPIO 연결 링(0, 1, 2로 표시)은 모두 아날로그 입력으로 사용할 수 있습니다.

3V 입력 전압 제한을 초과하지 않도록 주의한다면 소스에 관계없이 낮은 전압을 측정할 수 있다고 생각할 수도 있습니다. 아마도 고정 저항기가 있는 전압 분배기 배열의 포토레지스터일 것입니다.

이는 기본적으로 사실이지만, 측정할 전압 소스의 출력 임피던스가 높은 경우 측정되는 전압 소스의 임피던스가 증가함에 따라 어느 시점에서 micro:bit로 측정된 전압이 현실과 다를 수 있습니다.

실제로는 변경하지 않고는 측정할 수 없습니다. 우리가 할 수 있는 최선은 측정 오류를 무시할 수 있도록 작게 만드는 것입니다.

이 블로그 게시물은 micro:bit의 아날로그 입력으로 측정 오류의 정도를 결정합니다.

사용장비

다음은 버튼 A를 눌렀을 때 P0의 전압을 보고하는 편리한 테스트 프로그램입니다. 이 프로그램은 이 실험에서 사용했습니다.

멀티미터를 사용하여 micro:bit의 3V와 GND 링 커넥터 사이의 전압을 측정하고 이 값을 Vanalog에 입력하세요. USB에서 micro:bit에 전원을 공급했기 때문에 Vanalog는 약 3.2V였습니다.

또한 다음이 필요합니다.

  • DC 전압 범위의 디지털 멀티미터
  • 저항기 100Ω, 1kΩ, 10kΩ, 100kΩ, 1MΩ, 10MΩ
  • 벤치 전원 공급 장치(2V로 설정) 또는 AA 배터리와 같은 저임피던스 전압 소스
  • 악어 리드

설정

실험을 위한 설정은 다음과 같습니다.

micro:bit의 접지는 전원 공급 장치의 접지에 연결되고 전원 공급 장치의 양극 리드는 테스트 저항기의 한쪽 끝에 고정됩니다. 악어 리드는 저항의 다른 쪽 끝을 micro:bit P0 링에 연결하는 데 사용됩니다. 멀티미터는 micro:bit의 P0 링(V1)에서 전압을 측정합니다. V2는 테스트 프로그램에 의해 micro:bit에 보고된 전압입니다.

결과

다음은 일련의 저항 값에 대한 결과입니다.

R(Ω) V1 (뷔) V2 (V)
0 1.99 2.05
100 1.99 2.05
1,000 1.99 2.05
10,000 1.99 2.02
100,000 1.99 1.77
1,000,000 1.93 1.17
10,000,000 1.75 0.92

10MΩ 저항을 통해 전압 소스에 연결하면 멀티미터에서도 오류가 발생하기 시작합니다. 사용된 DMM은 입력 임피던스가 10MΩ으로 지정되어 있지만 실제로 이러한 결과는 그보다 훨씬 더 우수함을 의미합니다.

R에 대해 V1과 V2를 플롯하면 다음과 같습니다.

보시다시피, micro:bit는 R 값이 10kΩ이 될 때까지 꽤 잘 작동한 후 매우 빠르게 내리막길을 갑니다.

결론

마이크로비트를 사용하여 전압을 측정하려면 전압 소스의 출력 임피던스를 다음보다 낮게 유지하십시오. 10kΩ.

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