Dijagrami

Blok dijagrami i sheme

Uvod

Kad izrađujemo elektronički projekt, ne crtamo uvijek isti tip crteža, jer svaki služi drugoj svrsi. Funkcionalni ili blok dijagram pomaže da brzo razumijemo što sustav radi, dok shema elektroničkog sklopa pokazuje kako su točno spojeni svi dijelovi i pinovi.

Na primjeru SoundLab projekta možemo učenicima pokazati da se cijeli uređaj može najprije objasniti kao nekoliko velikih cjelina: tipke, potenciometri, Arduino, audio izlaz i pojačalo sa zvučnikom. Tek nakon toga ima smisla prijeći na detaljniju shemu spajanja.

Funkcionalni i blok dijagram

Funkcionalni ili blok dijagram radi na višoj razini apstrakcije i prikazuje tok informacija između dijelova sustava, bez prikaza svih žica, otpornika i pinova. Zbog toga je izvrstan za uvodno objašnjenje rada uređaja učenicima, posebno kada želimo da prvo razumiju ideju projekta.

Shema elektroničkog sklopa je precizniji dokument: ona prikazuje konkretne komponente i njihove električne veze tako da netko drugi može reproducirati isti sklop bez dodatnog objašnjavanja. Drugim riječima, blok dijagram objašnjava funkciju, a shema omogućuje stvarnu izradu i provjeru spojeva.

Uloga u projektu

U ranoj fazi projekta najkorisniji je blok dijagram, jer pomaže pri planiranju: koje ulaze imamo, tko obrađuje signal i što izlazi na kraju. Kod SoundLaba to može biti lanac: tipke i potenciometri ⇒ Arduino Nano ⇒ generiranje zvuka ⇒ regulacija glasnoće ⇒ LM386 pojačalo ⇒ zvučnik.

Kasnije, kada se projekt stvarno spaja na breadboard, perfboard ili PCB, potrebna je shema sklopa jer ona definira točno koji pin ide kamo. Upravo zato se u nastavi često kreće od blok dijagrama, a završava shemom i fizičkim spajanjem.

SoundLab primjer

Kod SoundLaba 24 tipke služe kao ulaz za odabir tonova, a 8 potenciometara mijenja parametre zvuka, ukjučujući ADSR ovojnicu i FM modulaciju (vidi SoundLab projekt za objašnjenje pojmova). Arduino Nano čita te ulaze, računa zvuk i šalje audio signal na izlazni pin D9.

Ove cjeline dobro opisuju blok dijagram:

• Tipke kao ulazni senzori,
• Potenciometri kao ulazni senzori,
• Arduino Nano kao centar za obradu ulaznih podataka i formiranje izlaznog signala,
• Potenciometar za regulaciju glasnoće,
• LM386 kao izlazno pojačalo,
• Zvučnik kao izlaz.

Projekt navodi na koje se ulazne pinove spajaju tipke, na koje se spajaju potenciometri, sa kojeg izlaznog pina uzima signal za pojačalo i slično. Kako bi to znali spojiti, koristimo shemu elektroničkog sklopa:

U okvirima možemo prepoznati dijelove našeg sklopa iz blok dijagrama.

Razgovaraj na Discord-u. (pridruži se)