Zabor-33.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как подключить оптопару к микроконтроллеру

Отзыв: Оптопара Sharp PC817 — При выходе из строя становится чудовищем.

Оригинальные оптопары (оптроны) PC817 с 1990 года выпускаются японской компанией «Sharp Electrionic Components». Оптопары Sharp PC817 с нижних фотографий с большой долей вероятности китайские аналоги оригиналов от «Sharp» производства компаний Guangdong Kexin Industrial или Hotchip Technology. Притом вполне качественные, и по уровню изготовления вряд-ли уступающие оригиналам. Хотя, что также не исключено, это и есть оригинальный «Sharp» производства одной из китайских фабрик радиодеталей. Где под чутким японским менеджментом от «Sharp Electrionic Components» производят оригинальные оптроны PC817:

Цена оптопар Sharp PC817 по большому счёту копеечная при покупке их на сайте китайского ритейлера AliExpress. Где они за недорого десятками в лотах продаются у многих китайских продавцов. А при такой низкой цене подделывать их нет особого резона. Обойдётся такая деталь при перечете на единицу всего в несколько рублей. В местных магазинах типа «Чип и Дип», торгующих радиодеталями, одна новая оптопара PC817 стоит порядка 15 рублей.

В каждой оптопаре PC817 содержатся два внутренних полупроводниковых элемента – светодиод и фототранзистор. Два вывода светодиода расположены со стороны метки в виде точки на миниатюрном 4-pin корпусе оптрона:

Два вывода фототранзистора – коллектор и эмиттер — располагаются с другой стороны корпуса. В норме при неподключенном светодиоде оптрона умный тестер mega328 на эти выводы 3 и 4 не реагирует:

Вывод базы у фототранзистора отсутствует. Роль управляющей переходом коллектор-эмиттер базы фототранзистора выполняет свечение внутреннего светодиода.

При подаче напряжения на внутренний светодиод оптопары он начинает светиться, притом внешне это никак не заметно. В зависимости от степени его свечения сопротивление между выводами коллектора и эмиттера фототранзистора линейно падает. Именно по этому принципу работы оптрона PC817 работает автоматическая регулировка на выходе подавляющего большинства современных маломощных и среднемощных импульсных блоков питания, выполненных в компактных корпусах. Если выходное напряжение блока растёт, то усиливается свечение светодиода оптрона, работающего от вторичных цепей. Снижающееся внутреннее сопротивление фототранзистора при этом воздействует на первичные цепи источника питания. Таким образом и достигается стабилизация выходного напряжения импульсного блока питания. А без такой обратной связи между выходом и входом источника питания никак не обойтись. Также в этой цепочке нередко задействован микросхемный стабилитрон напряжения типа Fairchild Semiconductor TL431. Однако стабилитрона TL431 в упрощённых схемах импульсных источников питания может и не быть.

Типовая схема обратноходового импульсного блока питания на 5V и 12V приведена внизу. Там оптрон PC817 на схеме отмечен красным кружком:

Вот так это выглядит на практике:

Между встроенными элементами оптопары имеется крепкая электрическая изоляция. Пробойная электрическая устойчивость между светодиодом и фототранзистором может достигать 5000 вольт. Таким образом, оптопара гальванически надёжно разделяет опасные в плане напряжения для человека входные цепи импульсного блока питания, и безопасные для человека его выходные цепи. Электрические характеристики оптопары Sharp PC817 приведены внизу:

В ходе длительного опыта эксплуатации множества импульсных блоков питания, оснащённых по схеме оптроном Sharp PC817, данная радиодеталь продемонстрировала свою высокую надёжность и долговечность. Однако не абсолютную, и это проявилось в работе китайского 5V 1A USB адаптера питания Binmer. Его начинка на нижней фотографии. На переднем плане виднеется миниатюрный диодный мостик Taitron MB10M, который служит для начинки адаптера выпрямителем сетевого напряжения бытовой электрической сети 230V:

Вид печатной платы USB адаптера питания Binmer со стороны печатного монтажа:

В какой-то не очень прекрасный момент внутри этого адаптера что-то хлопнуло, а из его внутренностей запахло дымком. При этом к адаптеру был подключен один из USB девайсов, который после хлопка был немедленно отключен от БП. При последующем контроле с помощью USB тестера Keweisi KWS-A16, который рассчитан на максимальные 30 вольт измеряемого напряжения, на USB выходе адаптера питания Binmer было зафиксировано около 20 вольт выходного напряжения вместо положенных 5 вольт:

Просто чудом неисправный адаптер не повредил и не сжёг подключенный к нему на тот момент 5-вольтовый USB девайс. Какое чудовище сотворило это безобразие с опасным скачком выходного напряжения, пришлось выяснять в дальнейшем.

При вскрытии адаптера был обнаружен взорвавшийся электролитический конденсатор номиналом 470 мкФ x 10В из вторичной цепи:

Который явно «хлопнул» от внезапно возникшего перенапряжения. Ему на замену был приготовлен новый такой же ёмкости с брендом TLC, но уже с рабочим напряжением 16V вместо 10V:

После замены конденсатора на исправный USB выход адаптера по-прежнему «порадовал» перенапряжением на выходе около 20 вольт вместо 5 вольт положенных:

Читайте так же:
Ремонт откосов после замены окон

При этом установленный новый электролитический конденсатор номиналом 470 мкФ, и уже на максимальные 16В, мгновенно разогрелся от имеющегося перенапряжения:

И только благодаря кратковременности диагностического подключения адаптера этот новичок не успел «рвануть», хотя лёгкий дымок снизу от него пойти успел. Такого страдальца снова пришлось пускать под замену. И в очередной раз убедились, что у китайских электролитических конденсаторов никакого запаса по маркированному рабочему напряжению нет.

В схеме адаптера имеются диодный мостик, пара диодов и пара транзисторов. Все они при прозвонке мультиметром оказались исправными. Далее родная оптопара PC817 была выпаяна, и после проверки заменена на новую:

Светодиодная секция прежней оптопары PC817 была проверена на исправность с помощью тестера mega328. Она оказалась неисправной:

На тестере mega328 новая оптопара Sharp PC817, подключенная первыми двумя выводами со стороны метки корпуса, демонстрирует следующие нормальные показатели:

После замены прежней оптопары на новую блок питания Binmer продемонстрировал правильное выходное напряжение:

Также для отличия отремонтированного адаптера питания от других таких же, ещё не ремонтированных, синий светодиод индикации был заменён на красный.

Нагрузочные токовые характеристики отремонтированного адаптера под резисторной нагрузкой:

Максимальный реальный ток на выходе, который такой девайс способен выдать без заметной просадки выходного напряжения, не превышает значения в 0,8A:

В итоге выход из строя по непонятным причинам оптопары PC817 в USB адаптере питания привёл к аварийному росту его выходного напряжения с 5 вольт до практически 20 вольт. Что является крайне опасным событием для подключенных к неисправному адаптеру 5-вольтовых устройств. А защиты от выходного перенапряжения в виде пробиваемого стабилитрона на выходе дешёвых китайских адаптеров, подобных этому, нет.

Таким образом, может случиться своеобразная рулетка – откажет цепь стабилизации выходного напряжения, по схеме завязанная на оптопару PC817, или не откажет. И если она вдруг откажет, то «взбесившийся» импульсный блок питания может натворить немало бед. Самыми скромными из которых будут взорвавшиеся выходные электролитические конденсаторы вторичных цепей. Именно поэтому не стоит находиться вблизи разобранного от корпуса импульсного блока питания в момент его включения в электрическую сеть. Чтобы взорвавшийся конденсатор вторичной цепи не выстрелил своим корпусом в глаз незадачливому ремонтнику. Такой неблагоприятный поворот событий исключать не следует. Для защиты от подобных эксцессов при ремонтах следует не лениться, и подключать ремонтируемый импульсный блок питания в электрическую сеть через лампу накаливания мощностью 40-60 Вт.

Как управлять МОП-транзистором с оптопарой?

Какова правильная схема для управления этим полевым МОП-транзистором от вывода микроконтроллера через эту или эту оптопару? МОП-транзистор будет приводить в движение двигатель @ 24V, 6A.

Предлагаемый MOSFET не очень подходит для этого приложения. Существует серьезный риск того, что результатом станет курение :-(. В принципе, FET только очень и очень незначительно подходит для этой задачи. Его можно было бы заставить работать, если бы это было все, что у вас было, но есть намного-намного больше Подходящие FET доступны, вероятно, за небольшую плату или без дополнительной платы.

Основные проблемы заключаются в том, что FET имеет очень плохое (= высокое) сопротивление, что приводит к высокой рассеиваемой мощности и пониженному уровню привода к двигателю. Последнее не слишком важно, но не нужно.

Рассмотрим — в техпаспорте сказано, что сопротивление (Rdson — указано справа вверху на странице 1) = . Рассеиваемая мощность = поэтому при 6A потери мощности будут . Это легко обрабатывается в корпусе TO220 с адекватным радиатором (лучше, чем у типа флага), но такое большое рассеивание совершенно не требуется, так как доступно гораздо меньшее количество полевых транзисторов Rdson. Падение напряжения будет . Это от напряжения питания. Это не так много, но излишне снимает напряжение, которое может быть приложено к двигателю. I 2 × R ( 6 А ) 2 × 0,18 Ом = 6,5 Вт V = I × R = 6 В × 0,18 Ом = 1,1 В 1 0.18 Ω ‘ role=»presentation»> 0,18 Ω I 2 × R ‘ role=»presentation»> я 2 × р ( 6 A ) 2 × 0.18 Ω = 6.5 W ‘ role=»presentation»> ( 6 A ) 2 × 0.18 Ω = 6.5 W V = I × R = 6 V × 0.18 Ω = 1.1 V ‘ role=»presentation»> V = I × R = 6 V × 0.18 Ω = 1.1 V 1 24 = 4 ‘ role=»presentation»> 1 24 = 4

Этот MOSFET есть в наличии на digikey за $ 1,41 в 1.s.

За 94 цента в 1 также есть в наличии на Digikey вы можете иметь ультра великолепный IPP096N03L MOSFET. Это только 30V рейтинга, но имеет , из (. ) и максимальное пороговое напряжение (поворот на напряжении 2,2 вольт. Это совершенно великолепно FET как за деньги, так и в абсолютном выражении. R D S ( o n ) 10 м Ом I m a x = 35 A ‘ role=»presentation»> I m a x = 35 A R D S ( o n ) ‘ role=»presentation»> R D S ( o n ) 10 m Ω ‘ role=»presentation»> 10 m Ω

Читайте так же:
Как сделать откос окна своими руками

В 6А вы получите рассеяния. Он будет теплым на ощупь при работе без радиатора. P d i s s = I 2 × R = ( 6 A ) 2 × 0.010 Ω = 360 m W ‘ role=»presentation»> P d i s s = I 2 × R = ( 6 A ) 2 × 0.010 Ω = 360 m W

Если вы хотите немного больше запаса напряжения, вы можете получить 97 центов на складе 55 В, 25 А, IPB25N06S3-2 — хотя пороговое значение затвора становится незначительным для работы 5 В. 25 m Ω ‘ role=»presentation»> 25 m Ω

Используя систему выбора параметров Digikey, зададим «идеальный FET для этого и аналогичных приложений. 100 В, 50 А, логический вентиль (низкое напряжение включения, 50 м Ом R d s ( o n ) ‘ role=»presentation»> R d s ( о N ) 50 m Ω ‘ role=»presentation»> 50 м Ω

Чуть дороже на $ 1,55 в 1 — х в наличии на Digikey НО 100В, 46А, типична, 2V . Насквозь превосходное BUK95 / 9629-100B , где же они получают эти части числа от? 🙂 R d s ( o n ) V t h 24 m Ω ‘ role=»presentation»> 24 м Ω R d s ( o n ) ‘ role=»presentation»> р d s ( о N ) V t h ‘ role=»presentation»> В T час

Даже с приводом только 3 В, при 6 А будет около или около 1,25 Вт рассеиваемой мощности. При приводе 5 В затвора дает около 900 мВт рассеяния. Упаковка TO220 была бы слишком горячей, слишком мягкой на открытом воздухе с рассеиванием от 1 до 1,25 Вт — скажем, при повышении температуры от 60 до 80 ° C. Приемлемо, но горячее, чем нужно. Любой радиатор радиатора свел бы его к «хорошему и теплому». R d s ( o n ) ‘ role=»presentation»> р d s ( о N ) 35 m Ω ‘ role=»presentation»> 35 м Ω R d s ( o n ) = 25 m Ω ‘ role=»presentation»> р d s ( о N ) знак равно 25 м Ω

Эта схема отсюда — почти то, что вы хотите, и она спасает меня от рисования :-).

Замените BUZ71A на MOSFET по вашему выбору, как указано выше.

Входные данные:

Либо: X3 — это вход от микроконтроллера. Это высокий для включения и низкий для выключения. «PWM5V» заземлен.

Или: X3 подключен к Vcc. PWM5V управляется выводом микроконтроллера — низкий = включен, высокий = выключен.

R 1 = 270 Ω ‘ role=»presentation»> р 1 знак равно 270 Ω

I = ( V c c − 1.4 ) R 1 ‘ role=»presentation»> я знак равно ( В с с — 1.4 ) р 1

R = ( V c c − 1.4 ) I ‘ role=»presentation»> р знак равно ( В с с — 1.4 ) я

Для Vcc = 5 В и I здесь =

13 мА. Если вы хотите сказать 10 мА, тогда 10 мА — скажем, 330R 270 Ω ‘ role=»presentation»> 270 Ω R = ( 5 V − 1.4 V ) 10 m A = 360 Ω ‘ role=»presentation»> р знак равно ( 5 В — 1.4 В ) 10 м A знак равно 360 Ω

Выход:

R3 тянет ворота FET на землю, когда выключен. Само по себе от 1К до 10К было бы в порядке — значение влияет на время выключения, но не слишком важно для статического привода. НО мы будем использовать его здесь, чтобы сделать делитель напряжения, чтобы уменьшить напряжение на затворе FET при включении. Итак, сделайте R3 равным значению R2 — см. Следующий параграф.

R2 показан на уровне +24 В пост. Тока, но это слишком высоко для максимальной оценки FET. Было бы хорошо, если бы оно составляло +12 В пост. Тока, а + 5 В пост. НО здесь я буду использовать 24 В пост. Тока и использовать R2 + R3, чтобы разделить напряжение питания на 2, чтобы ограничить Vgate безопасным значением для FET.

R2 устанавливает зарядный ток затвора FET. Установка R2 = 2к2 дает

10 мА привода. Установите R3 = R2, как указано выше.

Кроме того, добавьте 15-вольтовый стабилитрон через R3, катод к затвору полевого транзистора, анод заземления. Это обеспечивает. Защита ворот от перенапряжения.

Мотор подключается, как показано на рисунке.

D1 ДОЛЖЕН быть включен — это обеспечивает защиту от всплеска обратной ЭДС, который возникает при выключении двигателя. Без этого система умрет почти мгновенно. Показанный диод BY229 в порядке, но это перебор. Подойдет любой ток с номиналом 2 А или выше. RL204 только одна из обширного спектра диодов , которые подходят. Высокоскоростной диод здесь может немного помочь, но это не обязательно.

Скорость переключения : как показано, схема подходит для управления включением / выключением или медленным ШИМ. Все до 10 кГц должно работать нормально. / Для более быстрого ШИМ необходим правильно разработанный драйвер.

:: ПОДКЛЮЧЕНИЕ ATMEL AVR ::
СТАБИЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА

Избитая шутка в исполнении Бибота и Бобота.

Питание микроконтроллеров AVR и тактовая частота

Существует два основных типа микроконтроллеров AVR. Первый из них предназначен для получения максимального быстродействия при высокой частоте, второй — для экономичной работы на небольших тактовых частотах. Маркировка микросхем второго типа отличается от первого тем, что на конце добавляется буква «L». Например, ATtiny26 и ATtiny26L, ATmega8 и ATmega8L.

Микроконтроллеры первой группы допускают питание в диапазоне от 4,5 до 5,5 вольт при тактовой частоте 0. 16 МГц (для некоторых моделей — до 20 МГц, например ATtiny2313-20PU или ATtiny2313-20PI), вторые — соответственно 2,7. 5,5 вольт при частоте 0. 8 МГц (для большинства моделей, у некоторых моделей диапазон может быть уже). Ток потребления у них также различается: микроконтроллеры с индексом «L» потребляют меньше электроэнергии.

Существуют также микроконтроллеры с возможностью понижения питания до 1.8 В, которые обычно маркируются буквой «V», например ATtiny2313V. При понижении питания соответствующим образом должна быть снижена и тактовая частота. Для ATtiny2313V при питании 1,8. 5,5 В частота должна находиться в интервале 0. 4 МГц, при питании 2,7. 5,5 В — в интервале 0. 10 МГц.

Для создания экспериментальных роботов подойдут микроконтроллеры любой группы. К тому же, если вы, например, захотите поставить ATmega8 в схему с питанием 3 вольта и запустить его на невысокой тактовой частоте, то ничего страшного не произойдет: в таком режиме он будет успешно работать. Единственное, что нельзя будет гарантировать, так это устойчивый запуск микроконтроллера при крайних значениях температур, да и ток потребления будет выше, чем у ATmega8L.

Таким образом, мы можем говорить, что если требуется максимальное быстродействие, то надо ставить ATtiny26 или ATmega8 и повышать тактовую частоту до 8. 16 МГц при питании 5 В. Если важнее всего экономичность вашего робота, то лучше применить ATtiny26L или ATmega8L и понизить частоту и питание. Хорошим вариантом во втором случае может быть питание от трех пальчиковых аккумуляторов по 1,2 В, что в сумме дает 3,8 В или от трех алкалиновых батарей по 1,5 В, что в сумме даст 4,5 В.

Хотя в datasheets [2] указывается максимальное рекомендуемое напряжение в 5,5 В, тем не менее на практике очень часто используют напряжение питания 6 В: микроконтроллер AVR можно запитать от четырех батарей по 1,5 В. Это удобно также в тех случаях, когда не используется раздельное с моторами питание. При этом стоит учитывать, что чем выше частота, тем выше потребление энергии, а соответственно, и нагрев микросхемы. Т. е. в данном случае лучше не запускать микроконтроллер на крайнем значении тактовой частоты. Стоит также учитывать, что максимальный ток через выводы GND, VCC не должен превышать 200 мА.

Чтобы сгладить возможные броски напряжения, особенно в схемах с общим питанием для микросхем и моторов, параллельно питающим линиям включают электролитический конденсатор 100-1000 мкф (C1), который обычно дополняют керамическим конденсатором около 0,1 мкф (C2) для фильтрации высокочастотных и среднечастотных помех (точный номинал этого конденсатора можно расчитать только тогда, когда точно известна паразитная частота).


Кроме того, чтобы развязать питание моторов и микросхем, в положительную линию питания микроконтроллера включают диод, например, 1N4001 или 1N4004.

В экспериментальной и hobby-робототехнике часто применяют сборки батарей с напряжением 9 В и даже 12-вольтовые аккумуляторы. В этих случаях ставят пятивольтовый стабилизатор положительного напряжения КР142ЕН5А или его зарубежный аналог 7805.

Подключение питания к микроконтроллеру AVR

Среди микроконтроллеров AVR существуют микросхемы, имеющие двойное питание: «цифровое» (выводы VCC и GND) и «аналоговое» (AVCC и AGND, который часто обозначают просто GND). К таким микросхемам относятся, например, ATmega8 и ATtiny26. В стандартном включении выводы VCC и AVCC закорачивают между собой. Выводы GND уже замкнуты внутри микроконтроллера через сопротивление 0,7 Ом, и их обычно просто соединяют с «землей».

Керамические конденсаторы С1 и С2 емкостью 0,1 мкф располагают максимально близко от «своих» по схеме выводов. Если у микроконтроллера AVR нет вывода AVCC, то, вместо двух, ставят один конденсатор. На практике так часто поступают и для микросхем с двойным питанием.

Если используется встроенный аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), то вывод AVCC подключают к напряжению питания VCC через резистор около 100 Ом. Кроме того, для уменьшения помех применяют последовательный LC-фильтр для питания.

Номинал индуктивности L1 может лежать в диапазоне 30. 47 мкГн. Танталовый конденсатор C1 — 4,7 мкф.

Снижение риска непреднамеренного сброса

Как уже говорилось выше, линия RESET имеет внутренний резистор привязки к шине питания для увеличения помехозащищенности, который калибруется на фабрике при изготовлении микроконтроллера. Кроме того, микроконтроллеры AVR второго поколения имеют улучшенную защиту от кратковременных (brown-out) и полных (black-out) просадок питания. Исходя из этого в простых схемах на AVR иногда обходятся без дополнительных мер по отношению к выводу RESET и даже оставляют его висящим в «воздухе» [3].

Такой подход может быть применим для экспериментального макетирования и любительских самоделок, но в промышленной автоматике может приводить к сбоям при помехах по питанию. В условиях сильных внешних помех сопротивление этого резистора (100-500 кОм) оказывается слишком большим, и при отсутствии на линии RESET сигнала высокого уровня может происходить случайный сброс микроконтроллера.

Существует несколько способов снижения риска непреднамеренного сброса. Один из самых простых — это подключить к линии RESET внешний подтягивающий резистор с рекомендуемым значением сопротивления от 4,7 до 10 кОм.

Для дополнительной защиты линии RESET от внешних помех рекомендуется также шунтировать ее на землю с помощью внешнего конденсатора емкостью около 0,1 мкф. Но при этом необходимо помнить, что вход внешнего сброса RESET может использоваться однопроводным интерфейсом debugWIRE при отладке программного обеспечения микроконтроллера. Наличие конденсатора, подключенного параллельно входу RESET, будет приводить к сбоям в работе этого интерфейса. Поэтому, если планируется отлаживать микроконтроллер на целевой плате с помощью debugWIRE, необходимо предусмотреть перемычку, чтобы отключать этот конденсатор на время отладки прикладного программного обеспечения.


Для поддержки режима высоковольтного программирования микроконтроллеры AVR не имеют стандартного внутреннего диода для защиты от избыточного напряжения на входе RESET. Поэтому, если высоковольтное программирование не используется, для защиты от помех рекомендуется подключать внешний диод, например 1N4148 между линией RESET и шиной питания микроконтроллера. Таким образом, типовая схема внешней «обвязки» для линии RESET будет выглядеть следующим образом.

Если же линия сброса не используется и внутрисхемное программирование не требуется, то в законченном устройстве вывод RESET может быть присоединен непосредственно к шине питания микроконтроллера.

Кнопка «Сброс»

При отладке сложных программ может понадобиться осуществление принудительного сброса микроконтроллера. В этом случае удобно добавить в схему кнопку сброса, замыкание контактов которой будет подавать сигнал низкого уровня на вход RESET. Кнопку сброса обычно подключают вместе со стандартной RC-цепочкой.

Контакты кнопки при внутрисхемном программировании должны обязательно находиться в разомкнутом состоянии.

Микроконтроллер в схеме с электромоторами


Для того чтобы снизить помехи от «искрящих» цепей электродвигателей, параллельно двигателям включают керамические конденсаторы 0,01. 0,1 мкф. Конденсаторы располагают непосредственно на самих контактах двигателей.

Дополнительной мерой может служить шунтирование каждого контакта электродвигателя на его корпус или на «землю».

Емкость керамических конденсаторов С2 и С3 в этом случае также может лежать в диапазоне 0,01. 0,1 мкф


При установке микроконтроллера в непосредственной близости от двигателей следует позаботиться о снижении риска возможных наводок на внешние цепи AVR. Так, цепь внешнего тактирования может служить транзитным путем для наводок. Чтобы устранить возможные сбои, рекомендуется конденсаторы С1 и С2 устанавливать как можно ближе к выводам XT1 и XT2, а их «земляные» обкладки подключать непосредственно к выводу GND микроконтроллера короткими проводниками. Кроме того, рекомендуется корпус кварцевого резонатора Q1 припаивать коротким проводом к цепи GND. Еще большую безопасность может обеспечить экранирующий контур на печатной плате вокруг кварцевого резонатора и конденсаторов.

Это оригинальная статья myROBOT.ru
Постоянный адрес статьи: http://myrobot.ru/articles/mc_stab.php

Комментарии:

1.
Ко второму поколению микроконтроллеров AVR можно отнести почти все микроконтроллеры семейств ATmega и ATtiny.
вернуться

2.
Datasheet — основной документ, которым производители сопровождают свои устройства. В разделе Downloads находятся datasheets на микроконтроллеры, описываемые на сайте myROBOT.ru
вернуться

3.
«Вывод RESET можно подключить к источнику питания либо оставить неподключенным, поскольку он уже подсоединен к источнику питания подтягивающим резистором».
Евстигнеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейства Tiny и Mega фирмы «ATMEL» — М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2004. — 560с.
стр. 220.

«Поскольку к выводу RESET подключен подтягивающий резистор, этот вывод может оставаться неподключенным, если не требуется внешний сброс».
М.С. Голубцов, А.В. Кириченкова Микроконтроллеры AVR: от простого к сложному. Изд. 2-е, испр. и доп. — М.: СОЛОН-Пресс, 2004. 304 с. — (Серия «Библиотека инженера»)
стр. 33.

«Вывод RESET имеет внутреннее соединение с шиной питания через резистор, что избавляет от необходимости использования внешнего соединения. В процессе отладки системы, когда надо постоянно перезапускать МК и наблюдать за его поведением, все, что вам для этого нужно, — это простая кнопка, которая будет замыкать вывод RESET на землю. В законченной системе вы можете оставлять вывод RESET не подключенным».
Из диссертационной работы — Коробков Г. Н., Воронежский Государственный Университет, кафедра физики полупроводников, Зав. кафедрой физики полупроводников профессор Петров Б.К., научный рук. доцент Клюкин В.И.
вернуться

Литература:

С.М. Рюмик Микроконтроллеры AVR. «Радiоаматор», №№ 1-7, 2005г.

Схемы подключения ключа с реле к выходу микроконтроллера или индикатора

Для индикации уровня сигнала или постоянного напряжения, тока частоиспользуют поликомпараторные микросхемы вроде AN6884, КА2284, ВА6124 или многие другие аналогичные. Такая микросхема представляет собой набор компараторов, с выходами на светодиоды, а так же измерительную схему и схему предварительного усиления, детектора.

На рисунке 1 показана типовая схема включения микросхем AN6884, КА2284, ВА6124. Деталей минимум, и получаем пятипороговый индикатор уровня. Светодиоды работают по принципу «градусника», то есть, если их расположить последовательно в линию и признать это все как непрерывную линию, то чем больше сигнал, тем длиннее линия (тем больше светодиодов горит).

Но, бывают случае, когда необходимо не только визуально определить уровень сигнала, но и предпринять какие-то меры, если уровень сигнала достиг некоторого уровня. Например, при зажигании светодиода HL5 нужно чтобы включилось электромагнитное реле и своими контактами включило некую нагрузку или устройство.

Схема подключения реле

На рисунке 2 показано как можно подключить обмотку реле. Но сначала обратите внимание на рисунок 1 — все светодиоды подключены к выходам микросхемы непосредственно, без каких-либо токоограничительных резисторов. Хотя, в литературе встречаются схемы и с токоограничительными резисторами.

На самом деле в токоограничительных резисторах, касательно микросхем AN6884, КА2284, ВА6124 и их аналогов, нет никакой необходимости, потому что внутри микросхемы, на каждом выходе есть схема ограничения тока. Поэтому, напряжение между выходом и положительной шиной питания не бывает больше прямого напряжения падения на светодиоде.

Рис. 1. Типовая схема включения микросхем AN6884, КА2284, ВА6124.

Рис. 2. Схема подключения реле к каналу индикатора сигнала.

Но такого небольшого напряжения недостаточно ни для обмотки реле, а зачастую и даже для открывания транзисторного ключа. Однако, повысить напряжение между выходом и шиной питания можно просто включением дополнительного токоограничительного резистора (R2 на рисунке 2). Благодаря ему напряжение на промежутке от выхода микросхемы до шины питания увеличивается. Изменяя сопротивление этого резистора можно выставить необходимое напряжение.

На рисунке 2 показана схема управления обмоткой реле — его включением, при включении светодиода HL5. При включении HL5 напряжение на выводе 1 относительно общего минуса падает, но относительно шины питания увеличивается. Достигает уровня, достаточного для открывания транзистора VT1. Он открывается, и вслед за ним открывается более мощный транзистор VT2. А в его коллекторной цепи включена обмотка реле К1.

Напряжение питания реле может отличаться от напряжения питания микросхемы. Точно таким же образом, можно соединить реле и с любым другим выходом микросхемы типа AN6884, КА2284, ВА6124, и даже сделать пять реле по числу выходов.

Затем это надо? Причин может быть множество. Например, при превышении уровня громкости нужно отключить источник звука, либо включить сигнализацию.

Или нужно реагировать на превышение тока в нагрузке. Или можно сделать переключатель, состоящий из переменного резистора и этой схемы. При вращении ручки переменного резистора будет меняться напряжение на входе микросхемы, а на её выходах будут включаться реле.

Снятие сигнала с индикатора

Если нужно управлять не реле, а каким-то цифровым устройством, например, при превышении некоего уровня сигнала подавать логическую единицу на вход микроконтроллера или сигнализатора, можно собрать схему, показанную на рисунке 3. Здесь также для примера взят вариант со светодиодом HL5, хотя, конечно, можно и с любого другого выхода микросхемы.

Рис.3. Схема получения логического сигнала с сегмента индикатора.

При зажигании HL5 напряжение на базе VT1 относительного его же эмиттера увеличивается, транзистор открывается и на его коллекторе напряжение увеличивается до уровня логической единицы, соответственно напряжению питания микросхемы.

Рис. 4. Подключение с опто-развязкой.

Ну и последний вариант, — использовать оптопару. Можно любую оптопару, как с мощным симистором для управления каким-то нагревателем (так называемое, «твердотельное реле»), так и маломощную транзисторную, для передачи команды на другую схему.

В любом случае, два варианта, либо светодиод оптопары включить последовательно индикаторному светодиоду, как показано на рисунке 4, либо вместо него, как на рисунке не показано, но можно догадаться, но только если в индикации нет никакой необходимости.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector