Ressonador de cerâmica em Arduino
Ressonador de cerâmica Arduino
Os ressonadores de cerâmica consistem em material de cerâmica piezoelétrica com dois ou mais eletrodos de metal conectados. Quando conectados em um circuito elétrico, eles geram um sinal de relógio constante com frequência específica como um oscilador de cristal. Geralmente, os ressonadores de cerâmica são usados onde o custo é baixo e o alto desempenho não é obrigatório.
Arduino é uma placa de desenvolvimento completa que contém vários periféricos necessários para executar as placas Arduino. Entre todos os componentes do Arduino osciladores estão os que desempenham um papel importante no trabalho de Arduino.
Arduino tem dois Tipos de microcontroladores um é o controlador principal ATMEGA328 que controla a lógica do Arduino enquanto o segundo responsável pela interface serial do Arduino é ATMEGA16U2. Ambos os microcontroladores têm um relógio interno de 8MHz, mas ambos também contêm um relógio externo de 16MHz. Para deixar isso claro aqui, é uma divisão de fontes de relógio para cada um dos microcontroladores.
| Microcontrolador | Fonte do relógio |
|---|---|
| ATMEGA328P | Ressonador de cerâmica |
| ATMEGA16U2 | Oscilador de cristal |
Principal propósito de ressonadores de cerâmica em Arduino é gerar sinais de relógio para microcontroladores ATMEGA328P; Os ressonadores de cerâmica apresentam menos precisão do que os osciladores de cristal. Este ressonador de cerâmica tem uma frequência de relógio de 16MHz.
Na prática geral, um ressonador de cerâmica é suficiente para um microcontrolador de arduino; No entanto, este circuito do oscilador não é bom para manter o tempo ou onde a precisão do tempo é necessária. Para fazer isso, precisamos de um módulo RTC externo para obter mais precisão em aplicativos baseados no tempo.
Diferença entre ressonador cristalino e cerâmico
Normalmente, o oscilador de cerâmica e cristalina serve ao mesmo objetivo de gerar um sinal de relógio no Arduino, no entanto, existem algumas diferenças de construção entre eles que destacaremos abaixo:
Alcance de frequência: Os osciladores de cristal têm maior faixa de frequência que os ressonadores de cerâmica, isso se deve ao alto fator Q dos osciladores de cristal. A frequência do oscilador de cristal varia de 10kHz-100MHz, enquanto a dos ressonadores de cerâmica varia de 190kHz-50MHz.
Material de fabricação: Tanto o oscilador de cristal quanto para cerâmica é composto de material de ressonador piezoelétrico. O oscilador de cristal é feito usando quartzo enquanto o ressonador de cerâmica é feito de titanato de zircônio chumbo. Os ressonadores de cerâmica são fáceis de fabricar em comparação com os osciladores de cristal.
Tolerância e sensibilidade: O ressonador de cerâmica tem alta tolerância contra choque e vibração em comparação com o oscilador de cristal. Osciladores são mais sensíveis à radiação. O quartzo tem tolerância de frequência de 0.001% enquanto o titanato de zircônio principal usado em ressonadores de cerâmica tem 0.5% de tolerância à frequência.
Efeito da temperatura: A frequência ressonante de saída nos ressonadores de cerâmica é determinada pela espessura do material usada enquanto a saída do oscilador é definida pelo tamanho, forma e velocidade do som nesse material. Os osciladores de cristal são mais estáveis em termos de variações de temperatura, no entanto, os ressonadores de cerâmica têm mais dependência da temperatura; Pequena mudança de temperatura pode afetar sua frequência ressonante de saída.
Dependência do capacitor: Os osciladores de cerâmica e cristalina precisam de um capacitor. O ressonador pode ter capacitor interno, enquanto o Oscilador precisa de capacitor externo para funcionar.
Saída: Crystal Oscilator fornece uma frequência ressonante mais estável na saída em comparação com o ressonador. Isso ocorre porque os materiais de cerâmica são sensíveis a mudanças de temperatura que podem afetar a frequência de saída. Osciladores de cristal têm precisão maior que os ressonadores de cerâmica.
Formulários: Os osciladores de cristal são usados aqui a comunicação serial de alta velocidade é necessária, como no Arduino atmga16u2, usa oscilador de cristal para interface serial. Os ressonadores de cerâmica podem ser usados onde a estabilidade da frequência não é muito importante, como em microprocessadores ou microcontroladores. TVs, videogames e até brinquedos infantis com componentes elétricos usam osciladores de cristal.
No caso de cronometragem, os osciladores de cristal são mais precisos se ajustados adequadamente com capacitores variáveis externos, então apenas um erro de alguns minutos por ano.
Conclusão
Arduino tem dois microcontroladores que dependem de fontes de relógio externas na forma de oscilador de cristal e ressonador de cerâmica. O ressonador de cerâmica em Arduino é usado pelo chip ATMEGA328P. Usando este ressonador Arduino mantém sua frequência ressonante para processar diferentes lógicas. Além disso, ambos os osciladores são diferentes em termos de trabalho e construção, no entanto, ambos servem ao mesmo objetivo de gerar relógio de 16 MHz para microcontroladores Arduino.