Yenka:Elektronika
Program Yenka został stworzony jako pomoc dydaktyczna dla szkół średnich. Do użytku domowego jest on programem darmowym. Składa się z czterech „modułów”. Computing- Pozwala tworzyć diagramy przepływu lub odpowiednie animacje, diagramy mogą być wykonywane. Mathematics- Pozwala tworzyć różnego rodzaju kształty 3D, używać statystyki i teorii prawdopodobieństwa ,a także zabawy z systemem współrzędnych Science- Pozwala na eksperymenty z zakresu chemii nieorganicznej,elektrochemii, optyki i dźwięku,ruchu,elektrotechniki i magnetyzmu a także elektroniki analogowej i cyfrowej. Technology-Elektronika(możliwa wizualizacja 3D), tworzenie graficznych modeli i oprogramowanie ich za pomocą diagramów przepływów, tworzenie prostych przekładni.
Program udostępnia sporo przykładów. W tym wpisie skupię się tylko na części Technology a dokładnie na elektronice. Odnośnie wersji programów, istnieje wersja dla linuksa jednak jest ona w wiecznej Becie. Ale działa prawidłowo. Jednak dla np. ubuntu powyżej 10.04 LTS konieczne jest znalezienie jednej starszej biblioteki(widać producent nie aktualizował dawno bety), ewentualnie można uruchomić poprzez wine.
Obwody Po wybraniu Technology=>Electronics, stwórzmy nowy projekt.
W menu po lewej stronie w menu znajdują się elementy a reszta to obszar roboczy, w lewym dolnym rogu znajduje się pasek kontrolny.
Wróćmy do menu z elementami. W Lab Equipment znajdują się źródła zasilania,urządzenia pomiarowe czy logiki(na przykład zegar podający na wyjście sygnał prostokątny). W Electronics Components znajdują się m.in. źródła zasilania,tranzystory,rezystory układy 555. Ale zauważmy niektóre elementy mają podwójną reprezentację tzn. poprzez symbole elektryczne lub poprzez bitmapy np. bateria.
W Pic i presentation znajdują się mniej ważne elementy(przyciski, schematy przepływu itd.).
Zróbmy coś prostego. Na przykład mostek H.
Poniżej znajduje się schemat ideowy mostka H. Mostek taki służy głównie do sterowania silnikiem prądu stałego.
Idea jest następująca. Jeśli klucze 1 i 2 zostaną zamknięte silnik zacznie obracać się zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Dzieje się tak ponieważ prąd płynie z klucza 1 do 2 czyli z zasilania VCC do masy GND, czyli płynie on tak jak by w prawą stronę. Następnie wyłączenie kluczy 1 i 2 po czym zamknięcie kluczy 3 i 4 spowoduje przepływ prądu w lewo i obrót silnika przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Pomyślmy teraz jak regulować prędkość obrotową silnika. Skoro możemy swobodnie sterować parami kluczy 1;2 i 3;4 to możemy sterować napięciem na silniku. A konkretniej wartość średnia napięcia na odbiorniku wskutek szybkiego otwierania i zamykania pary łączników 1;2 lub 3;4 będzie się zmieniać w zależności od tej szybkości. Można by rzec że jest to przetwornica DC/DC obniżająca napięcie. Chciałbym tylko zauważyć iż Yenka jest to program przeznaczony do prostych symulacji głównie elektroniki a nie energoelektroniki. Przejdźmy do symulacji.
W czerwonej ramce znajduje się część silnoprądowa obwodu. Mamy tutaj w roli kluczy tranzystory mosfet(dioda jako swego rodzaju zabezpieczenie). Do bramek tranzystorów podłączone są odpowiednio wyprowadzenia z przełącznika lewo-prawo. Czyli tak jak na schemacie ideowym tworzymy pary tranzystorów 1;2 i 3;4. W zielonej ramce znajduje się logika. W celu sterowania prędkością silnika potrzeba nam układu który będzie tworzył impulsy. Takim układem jest NE555 jego dokładniejszy opis w yence znajduje się pod adresem Yenka NE555 a o samym układzie Wiki Układ zasilany jest z 9V baterii która zasila dodatkowo sam silnik. W ramce żółtej znajduje się wykres. Jego działanie jest następujące. Po przerzuceniu na obszar roboczy elementu graph, w jego obszarze obok czerwonej poziomej linii w lewym górnym rogu znajduje się celownik. Klikamy na niego i przytrzymując lpm przeciągamy go na interesujący nas element po czym zaraz pod czerwoną linią możemy wybrać z listy rodzaj pomiaru.