Montagem do Pêndulo de Precisão: Interfaces eléctricas

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Interfaces elétricas

Esta secção descreve os componentes elétricos usados para operar o aparato experimental. De forma geral, cada lançador consiste em:

  • um Raspberry Pi (ou computador com Linux): faz a interface entre o microcontrolador e o Homem (por exemplo, por conexão direta a uma consola) ou servidor de e-lab via Internet.
  • um microcontrolador (dsPic): faz a interface entre os componentes elétricos (incluindo o motor de passo) e o computador.
  • componentes elétricos complementares: laser, microinterruptor, sensor fotoeléctrico (também conhecido como fotodiodo), lâmpada, sensor de temperatura e display de 7 dígitos.

Consulte Elementos para uma descrição detalhada. Estes componentes são a interface entre o aparato experimental e o microcontrolador, ao mesmo tempo que fornecem tanto formas de controlar o pêndulo como recursos de medição.

Veja a subsecção Conexões para detalhes sobre como conectar os componentes elétricos.

Comparação do erro de dispersão entre um fotodiodo (StDev = 0,002) e um fotodetector LDR (StDev = 0,006) devido à taxa de variação.

O sensor fotoeléctrico/fotodiodo e o alinhamento do laser são descritos na subseção Fotodiodo e alinhamento do laser. Mais particularmente, os fotodiodos foram escolhidos devido às suas características de transição mais rápida, reduzindo o seu jitter geral e, consequentemente, o erro aleatório.

Isto deve ser executado somente após ter sido ligado o microcontrolador. Leia a secção Consola de interface para o microcontrolador primeiro.

Elementos

Esta subsecção descreve os diferentes elementos elétricos da experiência:

  • 'Raspberry Pi (RPi)' : Dispositivo que executa o Linux para permitir a conexão remota com a experiência, bem como uma forma simples de interagir com o microcontrolador. O microcontrolador e as conexões de cabos planos correspondentes são projetados para o Raspberry Pi 3 modelo B, que possui as conexões de pinagem conforme descrito em https://www.raspberrypi.org/documentation/usage/gpio. O Raspberry Pi também é usado para alimentar o microcontrolador, como tal, deve ser usada uma fonte de alimentação de +5 V com pelo menos 2,5 A.