Показометр что это: Простой показометр / Хабр

admin | 22.10.2021 | Популярное | Комментариев нет

Простой показометр / Хабр

С детства мне нравятся всякие мигающие лампочки на панелях управления, движущиеся стрелки и шкалы приборов – непременный атрибут фантастических фильмов о будущем и полетах в космос. Когда мне в руки попал светодиодный матричный индикатор с алиэкспресс, не смог себе отказать в удовольствии как-то применить его в хозяйстве. В результате проекта выходного дня родился очередной показометр, при создании которого пригодились знания stm32 и rust.

Речь пойдет о использовании довольно широко известного индикатора на 4 матрицах 8х8 светодиодов. Управляется индикатор микросхемами MAX7219. Симпатичная штука, часто используемая в проектах на Arduino. Но сейчас я увлечён rust, поэтому решил сделать показометр с его помощью и bluepill.

Да, самое главное, что же он будет показывать? У меня есть любительская радиостанция, в ходе работы который необходимо контролировать множество параметров. К счастью, у используемого мной трансивера как раз есть линейный выход для подключения внешних индикаторов, причём назначения выходов можно задать из меню трансивера. Я остановился на показателе выходной мощности трансивера и измерителе уровня принимаемого сигнала (так называемый S-метр). В зависимости от уровня сигнала на линейном выходе выдаётся напряжение в диапазоне от 0 до 5 вольт. Довольно удобно для подключения как традиционных стрелочных измерительных головок, так и подключения к микроконтроллерам.

Мне показалось, что двух измерителей маловато и я решил еще сделать индикатор электромагнитного поля. Это такая штука, которой я хотел оценивать насколько во время работы в эфире я себя облучаю ЭМП. Когда радиостанция включается на передачу, по уму вся энергия должна уходить в антенну, а потом корреспондентам, но так бывает не всегда. Если антенна плохо настроена, есть проблемы с соединением кабелей и т.п., то значительная часть энергии теряется и ВЧ волны начинают излучаться где попало. Эту ситуацию как раз можно отследить, используя индикатор электромагнитного поля. По сути это простой широкополосный приёмник очень простой конструкции. Иногда для его реализации используется всего один диод.

Я же для себя решил использовать найденную в одном из журналов «Радио» схему, которая использует в качестве приёмника микросхему логарифмического усилителя AD8307. Такой усилитель очень удобен для оценки напряженности поля, поскольку позволяет измерять его в очень широком диапазоне. Вот исходная схема:

В своём индикаторе я запитал микросхему AD8307 прямо от bluepill напряжением 3.3 вольта, а выход усилителя просто подключил к аналого-цифровому преобразователю STM32. В качестве антенны выступил короткий проводок, располагающийся внутри корпуса показометра.

Собственно, это самая сложная часть устройства. Пришлось еще сделать пару резистивных делителей напряжения чтоб согласовать 5 вольтовый выход трансивера с 3,3 вольтовыми входами АЦП.

Пара слов о питании. Индикатор на светодиодах при включении всех пикселей потребляет порядка 800 мА, так что пришлось всё это дело запитать от отдельного адаптера и импульсного стабилизатора на 5 вольт.

Вся конструкция уместилась в небольшой корпус, как видно на КДПВ. В программной части всё тоже очень просто. Программа заняла всего несколько десятков строк на rust. На crates.io нашёлся подходящий драйвер дисплея, что значительно упростило разработку. В программе в бесконечном цикле читаются показания АЦП, масштабируются в линейку из 64 светодиодов и отображаются на индикаторе. Таким образом на показометре формируются три светодиодные полоски высотой в два пикселя каждая. Длина каждой полоски, как можно догадаться, пропорциональна напряжению на соответствующем входе АЦП.

Исходный код можно посмотреть здесь.

Микроконтроллер работает быстро, шину SPI, по которой идёт обмен с данными с MAX7219 я тоже настроил на высокую частоту, так что никаких задержек в отображении нет. Получилось очень динамично. Для качественной оценки уровней сигналов меня вполне устраивает, даже не стал мудрить с калибровкой и шкалами значений. Показометр – это всё же не точный измерительный прибор.

В рамках популяризации embedded rust хочу ещё раз отметить, что программа получилось не сильно сложнее аналогичной для Arduino. Так что смелее экспериментируйте с Rust!

C++ | Что такое указатели

Последнее обновление: 23.02.2023

Указатели представляют собой объекты, значением которых служат адреса других объектов (переменных, констант, указателей) или функций. Как и ссылки, указатели применяются для косвенного доступа к объекту. Однако в отличие от ссылок указатели
обладают большими возможностями.

Определение указателя

Для определения указателя надо указать тип объекта, на который указывает указатель, и символ звездочки *:

тип_данных* название_указателя;

Сначала идет тип данных, на который указывает указатель, и символ звездочки *. Затем имя указателя.

Например, определим указатель на объект типа int:

int* p;

Такой указатель может хранить только адрес переменной типа int, но пока данный указатель не ссылается ни на какой объект и хранит случайное значение. Мы его даже можем попробовать вывести на консоль:


#include <iostream>

int main()
{
    int* p;
    std::cout << p << std::endl;
}

Например, в моем случае консоль вывела «0x8» — некоторый адрес в шестнадцатеричном формате (обычно для представления адресов в памяти применяется шестнадцатеричная форма). Но также можно инициализировать указатель некоторым значением:


int* p{};

Поскольку конкрентное значение не указано, указатель в качестве значения получает число 0. Это значение представляет специальный адрес, который не указывает не на что.
Также можно явным образом инициализировать нулем, например, используя специальную константу nullptr:


int* p{nullptr};

Хотя никто не запрещает не инициализировать указатели. Однако в общем случае рекомендуется все таки инициализировать, либо каким-то конкретным значением, либо нулем, как выше. Так, к примеру,
нулевое значение в будущем позволит определить, что указатель не указывает ни на какой объект.

Cтоит отметить что положение звездочки не влияет на определение указателя: ее можно помещать ближе к типу данных, либо к имени переменной — оба определения будут равноценны:


int* p1{};
int *p2{};

Также стоит отметить, что размер значения указателя (хранимый адрес) не зависит от типа указателя. Он зависит от конкретной платформы. На 32-разрядных платформах размер адресов равен
4 байтам, а на 64-разрядных — 8 байтам. Например:


#include <iostream>

int main()
{
    int *pint{};
    int *pdouble{};
    std::cout << "*pint size: " << sizeof(pint) << std::endl;
    std::cout << "*pdouble size: " << sizeof(pdouble) << std::endl;
}

В данном случае определены два указателя на разные типы — int и double. Переменные этих типов имеют разные размеры — 4 и 8 байт соответственно. Но размеры значений указателей
будут одинаковы. В моем случае на 64-разрядной платформе размер обоих указателей равен 8 байтам.

Получение адреса и оператор &

С помощью операция & можно получить адрес некоторого объекта, например, адрес переменной. Затем этот адрес можно присвоить указателю::


int number {25};
int *pnumber {&number}; // указатель pnumber хранит адрес переменной number

Выражение &number возвращает адрес переменной number. Поэтому переменная pnumber будет хранить адрес переменной number.
Что важно, переменная number имеет тип int, и указатель, который указывает на ее адрес, тоже имеет тип int. То есть должно быть соответствие по типу. Однако также можно использовать
ключевое слово auto:


int number {25};
auto *pnumber {&number}; // указатель pnumber хранит адрес переменной number

Если мы попробуем вывести адрес переменной на консоль, то увидим, что он представляет шестнадцатиричное значение:


#include <iostream>

int main()
{
    int number {25};
    int *pnumber {&number}; // указатель pnumber хранит адрес переменной number
    std::cout << "number addr: " << pnumber << std::endl;
}

Консольный вывод программы в моем случае:


number addr: 0x1543bffc74

В каждом отдельном случае адрес может отличаться и при разных запусках программы может меняться. К примеру, в моем случае машинный адрес переменной number — 0x1543bffc74.
То есть в памяти компьютера есть адрес 0x1543bffc74, по которому располагается переменная number. Так как переменная x представляет тип int,
то на большинстве архитектур она будет занимать следующие 4 байта (на конкретных архитектурах размер памяти для типа int может отличаться). Таким образом,
переменная типа int последовательно займет ячейки памяти с адресами 0x1543bffc74, 0x1543bffc75, 0x1543bffc76, 0x1543bffc77.

И указатель pnumber будет ссылаться на адрес, по которому располагается переменная number, то есть на адрес 0x1543bffc74.

Итак, указатель pnumber хранит адрес переменной number, а где хранится сам указатель pnumber? Чтобы узнать это, мы также можем применить к переменной pnumber операцию &:


#include <iostream>

int main()
{
    int number {25};
    int *pnumber {&number}; // указатель pnumber хранит адрес переменной number
    std::cout << "number addr: " << pnumber << std::endl;
    std::cout << "pnumber addr: " << &pnumber << std::endl;
}

Консольный вывод программы в моем случае:


number addr: 0xe1f99ff7cc
pnumber addr: 0xe1f99ff7c0

Здесь мы видим, что переменная number равполагается по адресу 0xe1f99ff7cc, а указатель, который хранит этот адрес, — по адресу 0xe1f99ff7c0. Из вывода видно,
что обе переменные хранятся совсем рядом в памяти

Получение значения по адресу

Но так как указатель хранит адрес, то мы можем по этому адресу получить хранящееся там значение, то есть значение переменной number. Для этого применяется
операция * или операция разыменования («indirection operator» / «dereference operator»). Результатом этой
операции всегда является объект, на который указывает указатель. Применим данную операцию и получим значение переменной number:


#include <iostream>

int main()
{
	int number {25};
    int *pnumber {&number};
	std::cout << "Address = " << pnumber<< std::endl;
	std::cout << "Value = " << *pnumber << std::endl;
}

Пример консольного вывода:


Address = 0x44305ffd4c
Value = 25

Значение, которое получено в результате операции разыменования, можно присвоить другой переменной:


int n1 {25};
int *pn1 {&n1}; // указатель pn1 хранит адрес переменной n1
int n2 { *pn1}; // n2 получает значение, которое хранится по адресу в pn1
std::cout << "n2 = " << n2 << std::endl;	// n2=25

И также используя указатель, мы можем менять значение по адресу, который хранится в указателе:


int x = 10;
int *px = &x;
*px = 45;
std::cout << "x = " << x << std::endl;	 // 45

Так как по адресу, на который указывает указатель, располагается переменная x, то соответственно ее значение изменится.

НазадСодержаниеВперед

Индикаторы — Химия LibreTexts

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    36199
    • Цели обучения
    • Объяснить изменение цвета индикаторов.
    • Определить кислотные константы диссоциации К a или К ai индикаторов.

    Индикаторы – это вещества, растворы которых меняют цвет из-за изменения pH. Их называют кислотно-щелочными индикаторами. Обычно это слабые кислоты или основания, но их сопряженные основания или кислоты имеют разные цвета из-за различий в их спектрах поглощения. Знаете ли вы, что окраска цветков гортензии зависит от рН почвы, в которой они растут? 9-}\) доминирует цвет, тогда как цвет из-за \(\mathrm{\color{Blue} HIn}\) доминирует, если \(\ce{[H+]} < \dfrac{K_{\large\textrm{ai}} {10}\). Приведенное выше уравнение показывает, что изменение цвета является наиболее чувствительным, когда \(\ce{[H+]} = K_{\large\textrm{ai}}\) в числовом значении.

    Определим p K ai = — log( K ai ), а значение p K ai также является значением pH, при котором цвет индикатора наиболее чувствителен к изменениям pH . 9-}] = [\ mathrm{\color{Blue} HIn}]\). Другими словами, когда pH такой же, как p K ai , количество кислотных и основных форм равно. Когда две формы имеют одинаковую концентрацию, изменение цвета наиболее заметно.

    Цвета веществ делают мир прекрасным. Благодаря цветам и структурам цветы, растения, животные и минералы демонстрируют свои уникальные черты. Многие индикаторы извлекаются из растений. Например, сок краснокочанной капусты и пигменты чая показывают разные цвета при разном pH. Цвет чая темнеет в щелочном растворе, но становится светлее при добавлении лимонного сока. Сок краснокочанной капусты окрашивается в синий цвет в щелочном растворе, но в кислом растворе он имеет ярко выраженный красный цвет.

    Общие индикаторы: Некоторые общие индикаторы и их значения pK ai (также называемые pK a ) приведены в виде таблицы.
    Имя Кислотный краситель pH Диапазон изменения цвета Основной цвет
    Метилвиолет Желтый 0,0 — 1,6 Синий
    Тимоловый синий Красный 1,2 — 2,8 Желтый
    Метиловый оранжевый Красный 3,2 — 4,4 Желтый
    Бромкрезоловый зеленый Желтый 3,8 — 5,4 Синий
    Метиловый красный Красный 4,8–6,0 Желтый
    Лакмус Красный 5,0–8,0 Синий
    Бромтимоловый синий Желтый 6,0 — 7,6 Синий
    Тимоловый синий Желтый 8,0 — 9,6 Синий
    Фенолфталеин Бесцветный 8,2 — 10,0 Розовый
    Тимолфталеин Бесцветный 9,4 — 10,6 Синий
    Ализарин желтый R Желтый 10,1 — 12,0 9{-6}\)) с 0,100 М \(\ce{NaOH}\) раствором.

    Раствор

    Сначала следует оценить рН в точке эквивалентности, при которой раствор составляет 0,0500 М \(\ce{NaA}\). Это проблема гидролиза, но следующий метод использует общий принцип равновесия.

    \[\begin{array}{ccccccc}
    \ce{A- &+ &h3O &\rightleftharpoons &HA &+ &OH-}\\
    0.0500-y &&&&y &&y
    \end{array} \nonumber\]

    Если мы умножим числитель и знаменатель на \(\ce{[H+]}\), переставим члены, заметим, что \(\ce{[H+][OH-]} = K_{\large\textrm w}\ ), и по определению 9{-6}\\
    &= 5,05\\ \\
    \ce{pH} &= 14 — 5,05\\
    &= 8,95
    \end{align*}\]

    Фенолфталеин в таблице выше имеет p K ai значение 9,7, что является ближайшим значением рН к точке эквивалентности в данном титровании. Этот индикатор бесцветен в кислом растворе, но при pH > 8 появляется светло-розовый цвет. Цвет становится более ИНТЕНСИВНО-РОЗОВЫМ по мере повышения pH. Парад интенсивностей цвета показан ниже:

    Точка эквивалентности наступает, когда цвет изменяется наиболее быстро, а не когда раствор изменил цвет. Неправильное использование индикаторов приведет к неточности результатов титрования.

    Цвета индикаторного раствора

    Индикаторы постепенно меняют цвет при различных pH. Предположим, что кислая форма имеет синий цвет, а основная форма — красный цвет. Ниже показано изменение цвета при разных pH. Цвет фона влияет на их внешний вид и наше восприятие.

    РнБ РнБ РнБ РнБ РнБ РнБ РнБ РнБ РнБ РнБ РнБ РнБ РнБ РнБ РнБ
    RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB
                  _______              

    Длинный растянутый цвет в середине последней строки имеет одинаковую интенсивность СИНЕГО и КРАСНОГО. Если раствор имеет цвет, соответствующий этому, pH будет таким же, как p K ai индикатора, при условии, что сопряженные формы индикатора имеют СИНИЙ и КРАСНЫЙ цвета.

    Вопросы

    1. В растениях присутствует множество естественных индикаторов. Краска красной капусты, фиолетовый цвет винограда, даже цвет некоторых цветов — вот некоторые примеры. В чем причина изменения цвета некоторых фруктов при созревании?
    2. Выберите верное утверждение:
      1. Все слабые кислоты являются индикаторами.
      2. Все слабые основания являются индикаторами.
      3. Слабые кислоты и основания являются индикаторами.
      4. Все индикаторы являются слабыми кислотами.
      5. Кислотно-основная сопряженная пара имеет разные цвета.
      6. Любой индикатор меняет цвет, когда pH его раствора равен 7.
    3. Все ли индикаторы меняют цвет при рН 7 (да/нет)?

    Решения

    1. Ответ \(\ce{[H+]}\) изменений сока.
      Подсказка…
      Изменения pH или \(\ce{[H+]}\) вызывают изменение цвета красителя, если их сопряженные кислотно-основные пары имеют разные цвета. Могут быть и другие причины. Показывают ли цвета, насколько они хороши или плохи на вкус?
    2. Ответ d.
      Подсказка…
      Для индикаторов требуется изменение цвета.
    3. Ответить Нет!
      Подсказка…
      Фенолфталеин меняет цвет при рН ~9. Бромтимоловый синий имеет p K n значение 7.1. При pH 7 его цвет меняется с желтого на синий. Некоторые индикаторы меняют цвет при рН, отличном от 7.

    Авторы и авторство

    Индикаторы распространяются под лицензией CC BY-NC-SA 4.0 и были созданы, изменены и/или курированы LibreTexts.

    1. Наверх
      • Была ли эта статья полезной?
      1. Тип изделия
        Раздел или Страница
        Лицензия
        CC BY-NC-SA
        Версия лицензии
        4,0
        Показать страницу TOC
        № на стр.
      2. Теги
        1. Индикаторы

      Что такое индикатор? Как это используется, типы и примеры

      Что такое индикатор?

      Индикаторы — это статистические данные, используемые для измерения текущих условий, а также для прогнозирования финансовых или экономических тенденций.

      В мире инвестиций индикаторы обычно относятся к паттернам технических графиков, основанным на цене, объеме или открытом интересе данной ценной бумаги. Общие технические индикаторы включают скользящие средние, схождение-расхождение скользящих средних (MACD), индекс относительной силы (RSI) и балансовый объем (OBV).

      В экономике индикаторы обычно относятся к фрагментам экономических данных, используемых для измерения общего состояния экономики и прогнозирования ее направления. Они включают индекс потребительских цен (ИПЦ), валовой внутренний продукт (ВВП) и показатели безработицы.

      • Индикаторы — это статистические данные, используемые для измерения текущих условий, а также для прогнозирования финансовых или экономических тенденций.
      • Экономические показатели – это статистические показатели, используемые для измерения роста или сокращения экономики в целом или секторов экономики.
      • В контексте технического анализа индикатор представляет собой математический расчет, основанный на цене или объеме ценной бумаги, результаты которого используются для прогнозирования будущих цен.
      • Ключевой показатель эффективности относится к измеримому измерению, используемому для измерения успеха компании по отношению к конкретной цели или задаче.
      • Обычно используемые показатели прибыльности компании включают валовую прибыль, операционную прибыль, чистую прибыль и рентабельность собственного капитала (ROE).
      Индикатор

      Индикаторы понимания

      Индикаторы можно разделить на экономические индикаторы и технические индикаторы.

      Экономические индикаторы — это статистические показатели, используемые для измерения роста или сокращения экономики в целом или секторов экономики. В фундаментальном анализе используются экономические показатели, которые количественно определяют текущие экономические и отраслевые условия, чтобы дать представление о будущем потенциале прибыльности публичных компаний.

      Технические индикаторы широко используются в техническом анализе для прогнозирования изменений в тенденциях акций или ценовых моделей любого торгуемого актива.

      Экономические показатели

      Существует множество экономических показателей, созданных из разных источников как в частном, так и в государственном секторах.

      Например, Бюро статистики труда, являющееся исследовательским подразделением Министерства труда США, собирает данные о ценах, занятости и безработице, оплате труда и условиях труда, а также производительности. Отчет о ценах содержит информацию об инфляции, импортных и экспортных ценах и потребительских расходах.

      Институт управления поставками (ISM) является некоммерческой профессиональной ассоциацией специалистов по управлению поставками и закупкам.

      Он ежемесячно с 1931 года публикует свой производственный отчет ISM о бизнесе . Отчет содержит составной индекс, Индекс менеджеров по закупкам (PMI), который содержит информацию о производственных и непроизводственных заказах. Индекс является тщательно наблюдаемым барометром экономической активности.

      Министерство торговли США использует данные ISM для оценки экономики.

      На протяжении большей части 21 века жилье и недвижимость были ведущими экономическими показателями. Существует несколько показателей, используемых для измерения роста жилья, в том числе индекс S&P/Case-Shiller, который измеряет цены продажи домов, и индекс рынка жилья NAHB/Wells Fargo, который представляет собой опрос строителей жилья, который измеряет аппетит рынка к новым домам.

      Другие экономические показатели включают процентные ставки, денежную массу и настроения потребителей.

      Остерегайтесь слишком сильно полагаться на экономические показатели при принятии инвестиционных решений. Экономические данные обычно далеки от совершенства и нуждаются в правильном анализе и интерпретации.

      Технические индикаторы

      В контексте технического анализа индикатор представляет собой математический расчет, основанный на цене или объеме ценной бумаги. Результат используется для прогнозирования будущих цен.

      Распространенными индикаторами технического анализа являются индикатор схождения-расхождения скользящих средних (MACD) и индекс относительной силы (RSI).

      MACD основан на предположении, что цена торгуемого актива имеет тенденцию возвращаться к линии тренда.

      RSI сравнивает размер недавней прибыли с недавними убытками, чтобы определить импульс цены актива вверх или вниз. Используя такие инструменты, как MACD и RSI, технические трейдеры будут анализировать графики цен активов в поисках моделей, которые укажут, когда покупать или продавать рассматриваемый актив.

      Примеры показателей

      Индекс потребительских цен (ИПЦ)

      Одним из наиболее распространенных экономических показателей является индекс потребительских цен (ИПЦ), который представляет собой просто средневзвешенную цену корзины потребительских товаров и услуг. Изменения ИПЦ используются для измерения изменений стоимости жизни и для определения периодов инфляции или дефляции.

      На момент написания (лето 2021 г.) инвесторы все больше беспокоятся о том, что растущая инфляция, наконец, перевернет бычий тренд на фондовом рынке. В апреле 2021 года ИПЦ вырос на 0,8%, что стало самым большим 12-месячным ростом с сентября 2008 года.

      Скользящая средняя (MA)

      Скользящее среднее (MA) — это технический индикатор, используемый для определения общего направления или тренда данной акции. Его цель состоит в том, чтобы сгладить исторические данные о ценах, генерируя постоянно обновляемую среднюю цену.

      Если MA движется в положительном (отрицательном) направлении, это бычий (медвежий) признак для акции.

      На момент написания статьи акции Amazon недавно пробили свою 50-дневную скользящую среднюю, что позволяет предположить, что это привлекательный выбор с технической точки зрения.

      Часто задаваемые вопросы об индикаторе

      Что является общим индикатором попытки фишинга?

      Письма, которые совершенно нежелательны, содержат несколько опечаток, требуют срочных действий и требуют от вас необычных действий — все это признаки попытки фишинга.

      Какой экономический индикатор описывает общее снижение цен?

      Неуклонно снижающийся индекс потребительских цен является индикатором общего снижения цен.

      Что такое ключевой показатель эффективности?

      Ключевой показатель эффективности относится к поддающемуся количественной оценке измерению, используемому для измерения успеха компании по отношению к конкретной цели или задаче. Общие KPI включают чистую прибыль, продажи и коэффициент удержания клиентов.

      Что такое индикатор RSI?

      Индекс относительной силы (RSI) — это индикатор технического анализа, который сравнивает размер недавних прибылей с недавними потерями.

      Похожие записи

      Об авторе

      alexxlab

      Добавить комментарий

      Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *