Een laboratoriumvoeding met een digitale voltmeter en ampèremeter doet mij nu een half jaar dienst. Het wordt in een behuizing gemonteerd vanaf een computervoeding. Ik ben er nog niet aan toegekomen om het voorpaneel te ontwerpen. De spanning is instelbaar van 1,32 tot 24,00 volt, stroom - tot 3 ampère. De indicatoren zijn 4-cijferige LED-indicatoren met een gemeenschappelijke kathode. Voltmeter met een resolutie van 0,04. B (met onderdrukking van onbeduidende nullen in de twee linkerindicatoren), een komma na het tweede teken. Ampèremeter met een resolutie van 4 mA (met onderdrukking van onbeduidende nullen in de twee linkerindicatoren), een komma na het eerste cijfer.
Het programma in de microcontroller is ontworpen om spanning te meten van 00,00 tot 40,92 V en stroom van 0,000 tot 4,092 A. U kunt een digitaal display maken en deze in een bestaande voeding integreren, of een andere voedingstransformator en een andere spanningsregelaar (binnen uw bereik) gebruiken. de opgegeven limieten). Mijn spanningsregelaar is bijna volgens het standaardschema uit het gegevensblad op een speciale microschakeling gemonteerd. De microschakeling werkt in pulsmodus met een frequentie van 52 kHz en heeft een hoog rendement.
De regelaar wordt op een apart bord gemonteerd, de microschakeling wordt via warmtegeleidende pasta aan een platenradiator bevestigd. Voor aanpassing is het beter om een multi-turn potentiometer te gebruiken.
De voltmeter en ampèremeter zijn op een apart bord gemonteerd en worden gevoed door een aparte 9-15 V transformator en een gestabiliseerde voeding van 5,12 volt. Het instellen van deze spanning moet gebeuren voordat de microcontroller wordt geïnstalleerd met behulp van trimweerstand R2. Je moet ook zorgvuldig weerstand R5 selecteren. De weerstand moet 7 keer groter zijn dan die van R6. Als R6 = 5,11 K, dan is R5 = 5,11 x 7 = 35,77 K. Nadat u de geprogrammeerde microcontroller hebt geïnstalleerd en de geïdentificeerde mechanische fouten hebt geëlimineerd, controleert (past u deze aan) de spanning op de eerste etappe aan op 5,12 V. De nauwkeurigheid van de voltmeterwaarden hangt hiervan af.
De "huidige" weerstand R1 is afkomstig van een onbruikbare M-830-multimeter. Een ampèremeter heeft niet dezelfde lineariteit als een voltmeter. Dit komt door het gebruik van op-amps.
Door weerstand R8 te selecteren, wordt de versterking van de op-amp aangepast. Kalibreer met de meest nauwkeurige ampèremeter.
Weerstanden R9 – R16 van 270 tot 330 Ohm.
In de video: de spanning aanpassen zonder belasting, en dan met belasting - een 24v 21w autolamp.
Hieronder kunt u de firmware en printplaten in LAY-formaat downloaden.
Bijgewerkt 16-04-2014: Nieuwe firmware (AVmetr_2.rar). Verbeterde resolutie.
Lijst met radio-elementen
| Aanduiding | Type | Denominatie | Hoeveelheid | Opmerking | Winkel | Mijn notitieblok |
|---|---|---|---|---|---|---|
| MK PIC 8-bits | PIC16F873 | 1 | Naar notitieblok | |||
| Lineaire regelaar | LM317 | 1 | LM317T | Naar notitieblok | ||
| DC/DC-pulsomvormer | LM2576 | 1 | LM2576-Adj | Naar notitieblok | ||
| OP1 | Operationele versterker | LM358 | 1 | Naar notitieblok | ||
| Diode | KD202A | 4 | Naar notitieblok | |||
| Diode brug | DB157 | 1 | Naar notitieblok | |||
| VD1 | Schottky-diode | MBR350 | 1 | Naar notitieblok | ||
| C1 | 100 µF, 50 V | 1 | Regelaar | Naar notitieblok | ||
| C2, C3 | Elektrolytische condensator | 1000 µF, 35 V | 2 | Regelaar | Naar notitieblok | |
| C1 | Elektrolytische condensator | 100 µF, 25 V | 1 | Naar notitieblok | ||
| C2 | Elektrolytische condensator | 100 µF, 16 V | 1 | Naar notitieblok | ||
| C3, C4 | Condensator | 0,1 µF | 2 | Naar notitieblok | ||
| C5, C6 | Condensator | 20 µF | 2 | Naar notitieblok | ||
| R1 | Variabele weerstand | 51 kOhm | 1 | Regelaar | Naar notitieblok | |
| R2 | Weerstand | 1,2 kOhm | 1 | Regelaar | Naar notitieblok | |
| R1 | Weerstand | 0,01 kOhm | 1 | De stroomweerstand is afkomstig van de M-830-multimeter | Naar notitieblok | |
| R2 | Trimmer-weerstand | 100 Ohm | 1 | Naar notitieblok | ||
| R3 | Weerstand | 680 Ohm | 1 | Naar notitieblok | ||
| R4 | Weerstand | 1 kOhm | 1 | Naar notitieblok | ||
| R5 | Weerstand | 36 kOhm | 1 | De weerstand moet 7 keer groter zijn dan R6 | Naar notitieblok | |
| R6 | Weerstand | 5,1 kOhm | 1 | Naar notitieblok | ||
| R7 | Weerstand | 240 Ohm | 1 | Naar notitieblok | ||
| R8 | Weerstand | 75 kOhm | 1 | Naar notitieblok | ||
| R9-R16 | Weerstand | 300 Ohm | 8 | 270-330 Ohm |
Het eerste deel van het Marlezonballet.
Nou ja, eigenlijk, laten we gaan! Lang geleden, ongeveer 7 jaar geleden, kocht ik af en toe 5 ATX-behuizingen van het bedrijf voor 12 dollar. De koffers bleken verrassend genoeg van zeer goede kwaliteit te zijn: metaal van goede kwaliteit, enz. - op het Inwin-niveau en nog steeds trouw dienen. De voedingen waren 250 watt en werkten perfect - stil en betrouwbaar. De vooruitgang staat echter niet stil, en na verloop van tijd moest ik van moeder wisselen, en, nou ja, een heleboel stroomvoorzieningsgegevens. Ik had er thuis een paar liggen en in mijn vrije tijd besloot ik een krachtige voeding te maken, zowel voor het opladen van verschillende batterijen, inclusief auto-accu's, als voor experimenten met Peltier, enz. Op de website van een Italiaanse collega http://www.chirio.com/switching_power_supply_atx.htm vond ik een conversieschema dat bij mij paste in termen van minimale aanpassingen en correct gebruik van de PWM-chip. De herwerking was een succes, nadat ik het circuit enigszins had aangepast, bereikte ik de kenmerken van de voeding die bij mij pasten, maar aangezien dit in dit geval niet het onderwerp van het artikel is, zal ik de details weglaten.
De vraag rees of de stroomvoorziening zijn eigen ‘brein’ heeft, d.w.z. hij kon zijn goederen face-to-face laten zien (spannings- en stroomopbrengst), en hij probeerde zichzelf op de een of andere manier te beschermen tegen een ondraaglijke last (overbelasting en oververhitting). Er zijn veel opties om soortgelijke schema's op internet te implementeren, maar om de entropie van het heelal te vergroten, en het principe van Occam's scheermes te verwaarlozen, besloot ik een andere weergavemeter te ontwikkelen.
Analyse van geïmplementeerde ontwerpen en het lezen van datasheets leidde tot mijn keuze voor ATTINY26 en een tweeregelig display 1602. De redenering is als volgt: Tinka heeft voldoende geheugen (zoals het mij in eerste instantie leek), een differentiële ingang met programmeerbare versterking, en het display is groot en informatief en redelijk eenvoudig te bedienen - het is niet nodig om dynamische weergave enz. te blokkeren. Op internet vond ik een stuk over de implementatie van een wattmeter van Duitse kameraden met een gemiddelde van 64 spannings- en stroommonsters, dat als basis werd genomen. Het programma kwam snel tot stand, was voor ongeveer 70% samengesteld en werd aan het sleutelen genaaid. Maar zoals ze zeggen: "Op papier was het glad, maar ze vergaten de ravijnen." In de testfase kwamen er bugs naar voren in de vorm van “rommel” op het display vanaf decimalen van waarden. “Ja”, zeiden de Russische mannen en gebruikten de FUSING-operator. Alles werd mooi, de rommel verdween, maar de codegrootte groeide tot ongeveer 90%. Omdat het scherm 16*2 was en er 3 waarden op het display werden weergegeven - stroom, spanning en energieverbruik, zag het er scheef uit en miste het iets, namelijk temperatuur. Zoals bekend speelt deze laatste een belangrijke rol bij de werking van elektrische apparatuur en is het wenselijk om deze te controleren.
Zoals het spreekwoord zegt: “Een man zei het, een man deed het!” dacht ik en reikte in de doos naar een DS1820 digitale temperatuursensor. “Op dit moment”, reageerde de compiler nadat hij de code had toegevoegd voor het lezen van de sensor en het weergeven van de temperatuur, waarbij veilig de compilatieresultaten van 146% werden weergegeven, blijkbaar gebaseerd op recente gebeurtenissen. Code-optimalisatie in de vorm van het gebruik van subroutines, het verminderen van het aantal variabelen, het verwijderen van FUSING en sjamanisme met weergave-uitvoer (hierover later meer) leidde tot niets - de hexadecimale grootte overschreed de 100%. “Normale helden maken altijd een omweg”, dacht ik, en de volgende dag ging ik naar de winkel om een analoge thermische sensor te kopen. Met deze sensor ging het beter, omdat alles neerkwam op een nieuwe spanningsmeting en uiteindelijk gaf de compiler het op en toonde de beruchte 90-tal procent. Omdat er nog wat ruimte over was in het geheugen en vrije benen bij de steen, besloot ik er een paar uitvoerende toetsen in te steken, zodat de elektronische idioot niet alleen met zijn ogen op het display kon knipperen, maar ook eenvoudige beslissingen kon nemen zoals: 'Ik' Ik ben moe, ik ga weg.” We voegen sleutelbeheerstukken in - de controle op voorwaarden en geheugen is bijna voltooid.
Dan is alles prozaïsch: bordindeling, LUT, solderen van onderdelen en testen. Het epos was echter niet voltooid - toen ik werkte met een laboratoriumvoeding op een shunt van 10 ohm en lage stromen, knipperde de indicator naar me met metingen, maar niet zo vaak dat het vervelend was. Toen ik hem op een omgebouwde voeding laadde - en de rimpel bij 10 A was ongeveer 30 mV - begon de weergave van veranderende cijfers te irriteren. Na de eeuwige Russische vragen te hebben gesteld: "wie is de schuldige?" en wat moet ik doen?" - Ik kwam tot een trilemma: óf de metingen van meer dan 64 monsters middelen, óf de gegevensuitvoer naar het display grof maken en/of de weergaveperiode van de gegevens wijzigen. De laatste twee opties pasten niet bij mij: er zijn genoeg boeren en trage mensen in mijn omgeving, en het ziet er niet koosjer uit, dus besloot ik het aantal monsters te vergroten. Nadat ik de waarden in cycli van 64 naar 255 vrolijk had veranderd en naar rechts was verschoven van 6 naar 8 cijfers - op zo'n eenvoudige manier werd de delingsoperatie geïmplementeerd, stak ik, tevreden over mezelf - een rode kerel, de steen er weer in het bord.
In eerste instantie - bij lage spanningen - was alles in orde, maar toen begonnen er enkele problemen - de metingen krompen en waren in tegenspraak met het gezond verstand. Ongeveer vijf minuten na een intensieve brainstorm over wat het betekent om C2H5OH-bevattende producten bij mezelf te introduceren, drong het tot me door: “eureka!” Ik schreeuwde in mezelf, net als die wijze uit Syracuse en, in tegenstelling tot hem, droogde aan de buitenkant en lichtjes op. gekleed, zijn familie wegjagend, rende hij door het appartement naar zijn vrienden: Klava en Mona. De kist ging eenvoudig open - het toevoegen van 10-bits getallen 64 keer resulteerde in een 16-bits getal, maar als het meer was, dan vond er bij grote waarden een overloop plaats en krompen en vervaagden de gegevens. Een frontale psychische aanval met verkeersagenten in zebravesten om het type variabelen van Word naar Dword te veranderen en daardoor de bitdiepte te vergroten van 16 naar 32 bits, eindigde in een beschamende mislukking: de variabelen wilden koppig niet met elkaar communiceren anderen zweerden dat ze van een ander type waren, wat leidde tot slechte vermoedens over hun genderidentiteit. Toen herinnerde ik me de prachtige update AN #193 - Voorbeelden voor het gebruik van OVERLAY op de website www.mcselec.com en ondanks de mogelijke gevaren besloot ik ze van achteren te benaderen. Het hoogtepunt was het volgende: ik lees gegevens van een 10-bits ADC in een variabele van het Word-type en voeg variabelen van het Dword-type toe, waarvan een deel de toegewezen ADC-waarde is, enzovoort, van ophalen tot lunch, 256 keer. Vervolgens verschuif ik het resulterende Dword-resultaat 8 bits naar rechts - en aan de uitgang krijg ik opnieuw een variabele van het Word-type, maar deze keer gemiddeld van 256 samples. De variabelen konden zo'n trucje met hun oren niet weerstaan en gingen gehoorzaam aan de slag, om uiteindelijk met een overvolle herinnering aan de slag te gaan. De temperatuurmeting blijft in het oude formaat: het proces is in de loop van de tijd stabieler en minder gevoelig voor schommelingen. Om ruimte te besparen was het nodig om diverse aanpassingen en inkrimpingen door te voeren: het aantal variabelen tot een minimum te beperken, wat de leesbaarheid van het programma aantastte. Het gebruik van FUSING was een grote aanslag op het geheugen - dus geven we de Single-waarden weer zoals ze zijn, en om rommel te voorkomen vullen we de extra bekende spaties in met spaties. De introductie van verschillende soorten operaties – delen en vermenigvuldigen – kostte ook kostbare ruimte en de eerste moest worden opgegeven. De vergelijking van grensparameters met de huidige moest worden vertaald naar papegaaien in een Word-formaat. Het kwam neer op kleine dingen, zoals het weigeren om het graden Celsius-teken weer te geven, enzovoort.
Uiteindelijk won de volharding, de compiler toonde precies 100%, en de voeding kreeg zijn eigen brein gevuld met nullen en enen, en ik deed ervaring op.
Deel twee - ijzer
Dus we hebben de vulling voor de hersenen uitgezocht, nu moeten we er alleen nog achter komen waar alle zombies zo dol op zijn. Wat we in dit geval hebben:
- de indicator is relatief standaard, hij staart alleen maar met een blauw licht en heeft volgens geruchten een alternatieve tekengenerator in het Chinees, hij is gekocht op http://www.buyincoins.com/ voor geld dat belachelijk is in vergelijking met onze prijzen - ongeveer 90 roebel. Zijn broers werken ook goed in andere golems;
- stone ATTINY26 - Ik had één exemplaar en er zijn ook twee van zijn broers, maar ATTINY261 - bij hen is de grootte van het programma 2% groter, dus als je er geen 26 vindt, moet je er iets uit knippen het programma. De kosten bedragen ook ongeveer 100 roebel in een DIP-pakket. Het nulkanaal van de ADC werkt in de differentiële modus - poorten 0 en 1 worden gebruikt, de versterking van de interne op-amp is 20. Het tweede kanaal is spanningsmeting, het derde is externe referentie, het vierde is temperatuurmeting;
- De ION is extern gemonteerd op TL431 volgens een standaard schakeling voor een spanning van 4,096 volt. Het zou natuurlijk beter zijn om kant-en-klare steunen te gebruiken, maar in de winkels in onze schuine Ryazan zijn er geen voor deze spanning, maar ik wilde er niet op wachten, en de prijs is in tegenstelling tot steil. Waarom 4.096 V - het bleek handig om te gebruiken bij berekeningen met de vereiste kenmerken van de weergavemeter en daarom;
- de thermometer is geïmplementeerd op LM335Z - 30 houten - goedkoop en vrolijk - het bereik is voldoende voor dagelijks gebruik. Volgens berekeningen zou het display gegevens van -9 tot 99 graden correct moeten weergeven, als de beveiliging niet eerder werkt. Analoge temperatuurmeting kwam neer op eenvoudige handelingen in de vorm van het aftrekken van de verplaatsingsconstante en het delen van de rest door 2,5 - maar om dit te begrijpen moest ik een stelsel vergelijkingen met twee onbekenden oplossen, waardoor ik mijn schoolkennis van algebra opfriste;
- uitvoerende elementen - montage van twee veldwerkers - 25 roebel - waar je ze moet ophangen, wat zijn de voorwaarden voor hun werking en wat ermee te doen - beslis zelf - je verbeeldingskracht wordt alleen beperkt door jou en de grootte van de code) ));
- de shunt is de ernstigste zaak in de hele constructie. Lang geleden, toen harde schijven groot waren en goede decimeterantennes van hun schijven werden gemaakt, kreeg ik bij het demonteren van de computer een aantal elementen, waaronder verschillende shunts gemaakt van een soort draad, hoogstwaarschijnlijk nichroom, met een diameter van ongeveer 1 mm en een weerstand van 0,1 Ohm. Na vele jaren bleef er volgens de wetten van het genre nog maar één in leven, en hij werd gedecimeerd in de vorm van inkorting van 1/10 van het deel. Echter, vanwege het feit dat tot nu toe onbekende bugs in het proces tussenbeide kwamen: misschien is de versterking van de interne op-amp niet gelijk aan 20, misschien de weerstand van de draden, of iets anders - in plaats van de berekende coëfficiënt van 0,02, heb ik moest 0,025 gebruiken en het teveel afsnijden met een trimweerstand. De shunt in dit ontwerp is gebruikelijk en bevindt zich op de ATX-voedingskaart. Er is ruimte op het bord voor een stationaire shunt - door de conversiefactor te veranderen, kun je deze naar het gewenste bereik rijden.
Er zijn vier trimweerstanden - voor ION, voltmeter en ampèremeter. contrastaanpassing. Ook is er ruimte voor een thermometertrimmer als de ION onder de 3 volt komt. In principe kun je bij het gebruik van precisieweerstanden proberen het zonder te doen, maar in dit geval heb ik besloten het op deze manier te doen: het is gemakkelijker in te stellen en biedt een voor mij acceptabele nauwkeurigheid. Kleine details, het stroomcircuit en de isolatie van het analoge deel zijn standaard en behoeven geen uitleg. De waarden in het diagram worden voorwaardelijk weergegeven en kunnen variëren binnen de grenzen van gezond verstand en standaard knooppuntoplossingen. De lay-out van het bord was bedoeld als sandwichontwerp, maar toen het in de behuizing werd geïnstalleerd, werd er een kleine startkabel gemaakt. In de volgende aflevering van onze trilogie zullen we het hebben over hoe je alles met elkaar kunt verbinden.
Deel drie: voel je als Frankenstein.
Dus, jonge en niet zo jonge Frankensteins, laten we onze homunculus nieuw leven inblazen. Hiervoor hebben we volgens de canons een lichaam en hersenen nodig. Noodzakelijke waarschuwing: wees voorzichtig als je met de magische kracht van elektriciteit werkt en stel je alle gevolgen van je spreuken voor. De body in mijn geval, zoals beschreven in het eerste deel, is een omgebouwde voeding van een oude ATX-standaardsysteemeenheid. Er was een dienststation aan boord dat ongeveer 9 volt produceerde, wat mij heel goed beviel om de ‘hersenen’ van energie te voorzien. De ventilator wordt er ook door aangedreven. De uitgangsspannings- en stroomparameters werden ingesteld in het bereik van respectievelijk 1-20 volt en 0-12 ampère. Omdat ik geen afstandspaneel wilde maken en ik een set doorslijpschijven, een graveur, een boormachine etc. had, heb ik na 30-40 minuten zoemen op het balkon de nodige gaten in de stroomvoorziening gemaakt omslag.
Zoals hierboven vermeld, bedroeg het budget voor onderdelen in mijn geval ongeveer 300 roebel en waren er geen schaarse elementen bij het ontwerp betrokken. De bijgevoegde zegel is gemaakt in Sprint Layout-formaat en wordt afgedrukt “as is”. De analoge aarde is ontworpen als een lus die gescheiden is van de digitale en hoogstroomcircuits en op één plaats is aangesloten. De steen wordt geïnstalleerd via een spantang en kan indien gewenst eenvoudig worden verwijderd en geïnstalleerd. Een aparte connector voor het zombificeren van de tiener is niet meegeleverd, maar indien gewenst kun je deze naaien via de connector voor het display en de RESET-voet die apart naar buiten wordt gebracht - been 10 van de koker.
Dergelijke routinematige processen laten we voor elke moderne alchemist achterwege voor het kweken van een homunculus in de vorm van het maken van een bord, het solderen van elementen, enz. en ga verder met het nieuw leven inblazen ervan. Om dit te doen, zonder de controller in het stopcontact te steken, leveren we 9-10 Volt aan de ingang en als er geen rook of flitsen optreden, laten we een voltmeter langs de poten van het stopcontact lopen om er zeker van te zijn dat er 5 Volt staat op poten 5 en 15 - dat wil zeggen voeding van de regelaar. Vervolgens steken we de sonde op voet 17 - de referentiespanning en draaien we de trimmer in de buurt van TL431 totdat de spanning 4,096 V bereikt. Helaas lijdt mijn palantir aan verziendheid en vertoont hij niet het laatste significante cijfer. In dit geval werd ik geleid door de sensaties van mijn vijfde steunpunt, die na verloop van tijd de vereiste gevoeligheid ontwikkelden. Vervolgens sluiten we het display aan op de kabel, plaatsen we de door onze spreuken betoverde tinka en leveren we weer stroom. Door de trimmer aan te passen stellen we het contrast in en als alles goed is gedaan, zien we enkele cijfers en letters.
We passen spanning toe op de belasting die via het bord is aangesloten en onthouden de wet van Ohm. Het is raadzaam om een nauwkeurige belasting te hebben - ik gebruikte een weerstand van 10 Ohm met een tolerantie van +-0,25%, vervaardigd in 1964, d.w.z. ouder dan ikzelf. Hoogstwaarschijnlijk werd het verwijderd van een soort ballistische raket die onze potentiële vijand bedreigde en waarvan de minister van Defensie riep: “De Russen komen eraan!” tevergeefs geprobeerd de zwaartekracht te overwinnen. Toen veranderde de potentiële vijand in een gezworen vriend en in zijn ‘partnerschap’ werd veel tot stof vergaan of opgelost langs onbekende offshore-routes over de uitgestrektheid van onze aardse schijf. Op de een of andere manier kwam ik bij deze weerstand terecht. Door middel van complexe metingen, ontoegankelijk voor een gewone sterveling met een opleiding in de geesteswetenschappen, is het noodzakelijk om de effectieve spanning te achterhalen en de stroom te berekenen die door het circuit vloeit en, met behulp van trimweerstanden, de gewenste aflezingen op het display te bereiken. Het door de belasting verbruikte vermogen is gelijk aan hun product. Wees voorzichtig en voorzichtig bij het aansluiten van een belasting met minder weerstand, want als de gedissipeerde kracht niet overeenkomt, kun je geesten oproepen in de vorm van magische rook, waaruit alle radio-elementen zijn gemaakt, en mogelijk ook vlammen. Er kwam zoveel rook uit weerstanden van 5 watt met een totale weerstand van ongeveer 1,5 ohm, en slechts een half uur later, met complexe passen in de vorm van het openen van een balkon, slaagde ik erin de demon terug te verdrijven. De weerstanden overleefden het vreemd genoeg, maar bij een schoonheidswedstrijd onder hun broers zouden ze een plaats in de achterhoede hebben ingenomen.
De onderstaande foto's tonen tests van mijn bijna gemonteerde homunculus met veranderingen in stroom en spanning. De temperatuursensor wordt in een PEV-5-weerstand met een weerstand van 6,2 Ohm geplaatst en je kunt zien hoe deze opwarmt. Ik wil u waarschuwen dat het ervaren, nieuwsgierige oog van de inquisiteur de discrepantie in de getuigenissen tussen deze foto's onmiddellijk zal opmerken en een verhoor met vooringenomenheid zal willen voeren. Daarom verklaar ik op verantwoorde wijze: “in omnibus voluntas Dei!” - de foto's zijn gemaakt toen de cyclus 64 monsters bevatte en ik probeerde de offsetfout te corrigeren, condensatoren in te voegen om de meetwaarden te integreren, enz. Vervolgens heb ik afstand gedaan van het onrechtvaardige pad en het pad van correctie en samenwerking met de regering ingeslagen. De metingen begonnen onmiddellijk min of meer overeen te komen met de wet van Ohm, rekening houdend met het gebrek aan afronding van de resultaten.
Wat is Back-UPS? Vanuit het oogpunt van een doe-het-zelver is dit een duurzame behuizing en een krachtige voeding binnenin!
Om het te laten werken laboratorium voeding u hoeft alleen maar een regelcircuit toe te voegen microcontroller ATMega16!
Achtergrond met Back-UPS
Ik heb het op de een of andere manier gratis bij UPS gekregen. Natuurlijk is het defect. Soortgelijk:
Rijst. 1. Uiterlijk van de ononderbroken stroomvoorziening vóór wijziging
Het bleek dat de computerwetenschappers op ons kantoor ze, nadat de levensduur van de batterij is uitgeput, ze vaak gewoon afschrijven en helemaal weggooien. Door de zorg voor de natuur kon ik deze gang van zaken niet verdragen. Nadat ik deze rijkdom mee naar huis had genomen, begon ik na te denken over wat ik ermee moest doen. Een poging om de accu te herstellen door deze te vullen met gedestilleerd water en op te laden met een lage stroomsterkte leidde niet tot succes.
Wat is het volgende? Batterij kopen? Ja, ik heb al een UPSka en ik heb geen tweede nodig. De belangrijkste nuttige details liggen voor de hand: een duurzame, plastic, nette behuizing en een krachtige transformator erin. Ik besloot er een laboratoriumvoeding van te maken voor in de werkplaats. Bovendien is het oud B5-47 Ik ben het al beu met zijn gepiep, waarschijnlijk vraagt de in 1988 geboren auto om pensioen.
Rijst. 2. Voedingsschema.
Belangrijkste wijzigingen in het schema ten opzichte van het origineel:
1) de gehele C-poort van de microcontroller is bestemd voor de R-2R DAC, dit maakt het gemakkelijker om mee te werken,
2) de weerstanden zelf in de DAC hebben andere waarden, zoals ze waren, deze weerstanden moeten overigens met hoge nauwkeurigheid worden geselecteerd, anders zullen er stappen zijn wanneer de DAC werkt.
3) het Darlington-circuit in de eindtrap wordt vervangen door één KT8106A;
4) de stroommeetshunt is krachtiger gemaakt en met een lagere weerstand (0,55 Ohm);
5) de overlap tussen de signaallijnen van de encoder en het LCD-scherm is geëlimineerd.
6) Er is voorzien in een thermische sensoraansluiting en een ventilatorregelcircuit met PWM-regeling.
Voor dit schema zijn de bronnen aangepast. De pinnen van de microcontroller zijn opnieuw toegewezen. Bestanden voor het werken met het toetsenbord zijn vervangen ( kbd.c en kbd.h) naar bestanden om mee te werken encoder. Werkalgoritme encoder volgende: drukte op de encoder - ging naar de spanningsinstelmodus, drukte er opnieuw op - ging naar de huidige instelmodus, drukte er opnieuw op - sloeg de instellingen op. Als u zich in de instelmodus bevindt, raak dan niet aan encoder langer dan 20 seconden verlaat het apparaat automatisch de instelmodus en slaat de wijzigingen niet op. Encoder werkt op externe interrupts en gebruikt de Timer2-timer om beschermende pauzes te implementeren.
De logica voor het werken met de status-LED is gewijzigd. Nu worden noodsituaties weergegeven: overbelasting van de voeding, oververhitting en de status van de firmware die wordt overschreven door de bootloader.
De logica van de weergavebewerking omvat het knipperen van de parameter die wordt gewijzigd.
Polling toegevoegd van de 3e analoge ingang van de ADC voor de temperatuursensor. Geïmplementeerde PWM-aanpassing van de snelheid van de koelventilator, afhankelijk van de sensormetingen.
Het communicatieprotocol tussen het apparaat en de computer is gewijzigd. Gestandaardiseerde opdrachten worden nu gebruikt om stroom-/spanningsinstellingen en kalibratie-instellingen in te stellen. Nu worden kalibraties ook opgeslagen in de EEPROM van de microcontroller.
Het gebruik van een ruimere microcontroller maakte het gebruik ervan mogelijk bootloader.
Montage
De UPS opbouw is zeer geschikt voor ombouw. Duurzame, kunststof, interne verstevigingsribben. En de maat is geschikt. In plaats van een achterpaneel met stroomaansluitingen heb ik een stuk plat plastic uit een inkjetprinterlade gesneden, vergelijkbaar qua kleur en vorm. Er werd een radiator uit een oude Athlone op geschroefd. Ik heb een uitgangstransistor, een diodebrug en een temperatuursensor via een isolerend thermisch substraat op de radiator aangesloten. Twee woorden over het bepalen van de wikkelingen in een transformator: de dikste drie draden zijn de secundaire stroomwikkeling. Het voedt mijn krachtbron. Er is ook een tweede secundaire wikkeling met lage stroomsterkte om het interne UPS-circuit van stroom te voorzien. Het wordt als volgt gedefinieerd: dit zijn twee dunne draden van dezelfde kleur (de mijne waren oranje). Ik voed het besturingscircuit, de microcontroller, de schermverlichting en de ventilator ervan. De overige relatief dunne draden vormen de primaire wikkeling met een groot aantal aftakkingen. Met hun hulp kunt u de juiste uitgangsspanning van de krachtwikkeling selecteren bij een acceptabele nullaststroom.Door het verwijderen van de voedingsconnectoren kwam er ruimte vrij tussen de achterwand en de transformator waarin de filtercondensatoren passen. In het voorpaneel heb ik gaten gemarkeerd en uitgesneden voor het scherm en de uitgangsconnectoren. Het deksel van de behuizing bevat een besturingskaart, een encoder, een aan/uit-schakelaar en een RS232-interfacekaart. Er is vrije ruimte over in het voorste deel van de behuizing voor verdere versterking van de eenheid (het is mogelijk om een tweede transformator te installeren).
Voorlopig gebruik ik een kant-en-klaar USB-TTL RS232-converterbord op de CP2102-chip als MK-computerinterface. Hierdoor wordt de MK geflitst en communiceert de computer met het circuit. In de toekomst ben ik van plan een opto-geïsoleerde RS232-interface te maken.
Afb.3. Voorpaneel.
Rijst. 4. Radiatorinstallatie.
Rijst. 5. De binnenkant van het blok.
Firmware
Ik deed alles op milieugebied AVR Studio 4.18 met WinAVR-20100110. De voltooide firmwarebestanden voor de bootloader en het hoofdprogramma bevinden zich in het archief.Je kunt de microcontroller eenvoudig flashen met het hoofdprogramma of een aantal “ bootloader+hoofdprogramma" Het eerste geval is geschikt voor degenen die niets in het hoofdprogramma willen veranderen. Of hij gaat geen blok-computerinterface maken. Als je een bootloader gebruikt, kun je het volledig geassembleerde apparaat opnieuw programmeren en in de eerste fase was het bijvoorbeeld erg handig om de kalibratieparameters aan te passen. Het apparaat heeft echter RS232 nodig voor de bootloader.
Ongeacht de programmeermethode moet u eerst het geassembleerde bord aansluiten op de ISP-programmeur. Flash het vervolgens met het juiste hex-bestand en stel de zekeringen in. Als u het programma gebruikt zonder bootloader HOOG=0xDB LAAG=0xDE, in de tweede HOOG=0xDA LAAG=0xDE. De rest mag niet worden gewijzigd.
Zodra bootloader gestikt, worden verdere herprogrammeringsmanipulaties heel eenvoudig uitgevoerd: u sluit het apparaat aan op de computer met een RS232-interface, besturing (indien USB-poortemulatie), dat de verbinding met COM1, 2, 3 of 4 tot stand is gekomen, zet het apparaat aan en start onmiddellijk Tools->Avr Prog in de studio. Daarin selecteert u een bestand uit het archief met firmware \AVRGCC1\Debug\PowerUnit.hex en naait u dit.
Sinds en bootloader en de hele procedure werd uitgevoerd volgens het artikel, de subtiliteiten van het proces kunnen daar worden verzameld.
Kalibratie
Een opmerkelijke eigenschap van dit schema is de veelzijdigheid ervan. In principe, je kunt een voeding maken voor elke spanning en elke stroomsterkte en elk ontwerp. Het is duidelijk dat deze kenmerken in de eerste plaats afhangen van de primaire stroomomzetters: een transformator, een diodebrug, een filter, een eindtraptransistor of de kenmerken van een pulsomzetter.Maar voor het microcontrollergedeelte is dit niet belangrijk. Het belangrijkste is dat de uitgangsspanningsdeler hem een spanning geeft van 0 tot 2,56V, de stroommeetshunt in kortsluitmodus ongeveer 2V geeft en het uitgangsspanningsinstelsysteem een spanning ontvangt van 0 tot 5V.
U kunt kalibraties configureren met behulp van de interface.
Interface en werken met een computer
Ook de werking van de interface is veranderd ten opzichte van het Guido programma: snelheid 38400 kbps, 8N1. Aan het einde van de regel is een Carriage Return vereist.Commandoset:
Met deze opdrachten kunt u het blok vanuit elk terminalprogramma besturen. Ik gebruik liever een seriële monitor in Arduino, maar dat is een kwestie van smaak.
Ik heb een klein programma voor Windows geschreven dat gegevens in een grafiek kan weergeven en waarden kan instellen, inclusief het gebruik van het protocol. Zie bestanden sectie.
De voeding is ontworpen voor het opstellen en repareren van apparatuur in een amateurradiolaboratorium. De temperatuursensor regelt de temperatuur van het aangedreven apparaat. Als de drempel wordt overschreden, wordt het apparaat uitgeschakeld. Hiermee kunt u de ontwikkeling van een noodsituatie in een vroeg stadium onderbreken en catastrofale gevolgen voorkomen. De timer schakelt na een bepaalde tijd de stroomvoorziening uit, wat met name kan worden gebruikt bij het opladen van batterijen.
Belangrijkste technische kenmerken
Uitgangsgestabiliseerde spanning, V………..0...15
Resolutie digitale voltmeter, V....................0,1
Uitgangsstroomlimietdrempel. A
minimum................................................. ......0,1
maximaal.................................................. .......1
Temperatuurmeetinterval, °C................0...100
Maximale timerduur......9 uur en 50 minuten
Afmetingen, mm ..............................105x90x70
Het voedingsschema wordt getoond in Fig. 1. De basis van het apparaat is de PIC16F88 (DD1) microcontroller, waarvan het gebruik van randmodules het mogelijk maakte om de functionaliteit van het apparaat uit te breiden zonder het ingewikkeld te maken.
Instelbare spanningsstabilisator - lineaire compensatie. Het bevat een instelbare referentiespanningsbron, een uitgangsspanningsregelaar en een spanningsvergelijkingsapparaat. Het vergelijkingsapparaat is een ingebouwde comparator van de microcontroller, waarvan de inverterende ingang RA1 wordt voorzien van een uitgangsspanning via een deler R26R28 en weerstand R27, en een referentiespanning wordt geleverd aan de niet-inverterende ingang RA2. Het uitgangssignaal van het vergelijkingsapparaat bestuurt de uitgangsspanningsregelaar.
De bron van de gereguleerde referentiespanning is de SSR-microcontrollermodule, die werkt in de modus voor het genereren van rechthoekige pulsen met variabele duur aan de RBO-uitgang. De referentiespanning is een constante component van deze pulsen, evenredig met hun werkcyclus, die door een programma kan worden geregeld. De referentiespanning wordt geïsoleerd door het laagdoorlaatfilter R1C1R2R5C3. De afstemweerstand R2 wordt gebruikt om deze tijdens het instellen te regelen.
De uitgangsspanningsregelaar is gemonteerd op een krachtige composiet pnp-transistor VT1, aangesloten op de positieve voedingsdraad. Omdat transistor VT1 een grote overdrachtscoëfficiënt van de basisstroom heeft, is een kleine basisstroom, die wordt geleverd door de veldeffecttransistor VT2 met laag vermogen, voldoende om deze te openen. Weerstand R7 verbindt de poort van transistor VT2 met de gemeenschappelijke draad, die deze transistor in de gesloten toestand houdt tijdens de initialisatie van de microcontrollerpoorten aan het begin van de programma-uitvoering. Condensator C9 corrigeert de frequentierespons van de regellus, waardoor zelfexcitatie van de stabilisator wordt voorkomen.
Het stuurcircuit van de uitgangsspanningsregelaar is verbonden met lijn RA4 van de microcontroller. Met behulp van een interne elektronische schakelaar kan deze pin worden aangesloten op of losgekoppeld van de comparatoruitgang van het vergelijkingsapparaat. Door deze schakelaar programmatisch te besturen, kunt u de uitgangsspanningsregelaar uitschakelen wanneer de uitgangsspanning nul is, of aan wanneer de uitgangsspanning evenredig is met de referentiespanning.
Een analoog gekalibreerde temperatuursensor LM35 (BK1), die de temperatuur lineair omzet in spanning met een coëfficiënt van 10 mV/ºС, wordt via circuit R4C2 aangesloten op pin RA3 van de microcontroller, geconfigureerd als analoge ingang. De interne analoog-digitaalomzetter (ADC) van de microcontroller wordt gebruikt in de digitale spannings- en temperatuurmeter. De ADC-ingang kan via software worden aangesloten op de pinnen RA1 - RAZ. Om de ruisimmuniteit van het meetpad te vergroten, wordt de werking van de ADC gesynchroniseerd met een dynamische indicatieperiode van 20 ms. Het conversieresultaat wordt verwerkt door een softwarematigingsfilter.
Aan het begin van elke meetperiode converteert de ADC de spanning eerst van de uitgang en vervolgens van de temperatuursensor. Uit 16 metingen van elke parameter wordt de rekenkundig gemiddelde waarde berekend, die op de indicator wordt weergegeven. De meetwaarde-updateperiode bedraagt 320 ms. De gemiddelde temperatuurwaarde, ongeacht of deze op de HG1-indicator wordt weergegeven of niet, wordt vergeleken met een door de gebruiker gedefinieerde drempel voordat deze wordt bijgewerkt. Als deze de drempel overschrijdt, wordt de uitgangsspanning uitgeschakeld. Zodra de temperatuur 2 ºC onder de drempel daalt, wordt de uitgangsspanning weer ingeschakeld.
Het microcontrollerprogramma biedt een tijdteller voor de status van de voeding. De tellerregisterwaarden worden elke minuut bijgewerkt en vergeleken met een ingestelde waarde, waarboven de uitgangsspanning wordt uitgeschakeld. Dit kan nodig zijn om de tijd van een bepaald proces te beperken, bijvoorbeeld het opladen van een batterij.
De uitgangsstroombegrenzer werkt onafhankelijk van de microcontroller en zijn programma, beschermt de voeding tegen kortsluiting aan de uitgang en beperkt de uitgangsstroom door de uitgangsspanning te verlagen. De basis van de begrenzer is een eenheid die de belastingsstroom omzet in een spanning die evenredig is aan deze ten opzichte van de gemeenschappelijke draad, beschreven in het artikel van I. Nechaev "Current limit indicator" in "Radio", 2002, nr. 9, p . 23. Deze eenheid is samengesteld met behulp van op-amp DA2.2, transistor VT4 en weerstanden R23-R25. Weerstand R25 is een belastingsstroomsensor die is aangesloten op het positieve stroomdraadcircuit.
Een spanning die evenredig is met de uitgangsstroom van de bron van transistor VT4 via weerstand R20 wordt geleverd aan de inverterende ingang (pin 6) van op-amp DA2.1, en de niet-inverterende ingang (pin 5) wordt voorzien van spanning van de motor van variabele weerstand R18. Wanneer de positie van deze motor ongewijzigd blijft, is de spanning erop stabiel, omdat de in serie geschakelde weerstanden R17 en R18 zijn verbonden met een gestabiliseerde spanning van +5 V vanaf de uitgang van de DA1-microschakeling. Door de schuifregelaar van de variabele weerstand R18 te verplaatsen, wordt de drempel voor het beperken van de uitgangsstroom aangepast.
Als de spanning aan de niet-inverterende ingang van op-amp DA2.1 groter is dan de spanning aan de bron van transistor VT4, wat evenredig is met de stroom, dan ligt de spanning aan de uitgang van deze op-amp dichtbij zijn waarde. voedingsspanning, diode VD2 is gesloten en heeft geen invloed op de stabilisatie van de uitgangsspanning. LED HL1 is uitgeschakeld en beveiligd tegen sperspanning door diode VD3. Als de spanning aan de source van transistor VT4 de spanning aan de niet-inverterende ingang van op-amp DA2.1 overschrijdt, zal de spanning aan de uitgang van deze op-amp DA2.1 dalen tot bijna nul. Er zal stroom gaan stromen door weerstand R19, diode VD3 en LED HL1. Diode VD2 opent, waardoor de uitgangsspanning als volgt afneemt. zodat de uitgangsstroom de limietdrempel niet overschrijdt. De HL1-LED gaat branden - een indicator van de belastingstroombegrenzingsmodus.
Na het inschakelen van het apparaat wordt de 5 V-voedingsspanning van de DA1-stabilisator aan de DD1-microcontroller geleverd. die invoer-uitvoerpoorten, configuratie en modi van ingebouwde randmodules configureert volgens het programma, uitgangsspanningswaarden, temperatuurinstellingen en tijdsvertraging van EEPROM (niet-vluchtig geheugen) in registers leest. De HG1-indicator geeft gedurende twee seconden het programmaversienummer weer en vervolgens, met verminderde helderheid, de spanningswaarde die aan de uitgang zou moeten staan, maar deze is op dit moment nog niet ingeschakeld. Door op de SB1-knop te drukken, wordt de uitgangsspanning gewijzigd ingeschakeld met de eerder in de EEPROM geregistreerde waarde, zal de indicator HG1 deze op volle helderheid weergeven. Bij de volgende druk op deze knop wordt de uitgangsspanning weer uitgeschakeld, enzovoort. Door respectievelijk op SB3 en SB4 te drukken wordt de uitgangsspanning verhoogd of verlaagd. Door kort indrukken kun je de uitgangsspanning fijn afstellen, en door de knoppen ingedrukt te houden stel je deze grof in. Als het nodig is dat de uitgang de volgende keer dat de stroombron wordt ingeschakeld een nieuwe spanningswaarde heeft, dan moet u deze in het geheugen schrijven door de SB2-knop ingedrukt te houden. Wanneer de indicator "SAU" weergeeft, wordt de knop losgelaten en wordt de nieuwe waarde opgeslagen in de EEPROM.
Door kort op SB2 te drukken, kunt u de temperatuur- en tijdtellerwaarde op de indicator bekijken in stappen van 10 minuten. Door deze knop ingedrukt te houden, kunnen de waarden van de temperatuur- en tijdinstellingen worden bekeken, en de indicator zal knipperende waarden van de bijbehorende instellingen weergeven, die kunnen worden gewijzigd met behulp van de SB3- en SB4-knoppen. Door de SB2-knop ingedrukt te houden, worden de nieuwe waarden in de EEPROM opgeslagen.
Als tijdens de werking van het apparaat met ingeschakelde uitgangsspanning de temperatuur van de BK1-sensor de ingestelde waarde overschrijdt, wordt de uitgangsspanning uitgeschakeld. De indicator geeft een knipperende “o.t” weer, wat betekent dat de temperatuur is overschreden. Zodra de temperatuur 2 C onder de ingestelde waarde daalt, wordt de uitgangsspanning ingeschakeld en geeft de HG1-indicator de waarde weer.
Als de waarde van de tijdteller overeenkomt met de ingestelde waarde, wordt de uitgangsspanning uitgeschakeld en geeft de indicator een knipperende “o.h” weer, wat betekent dat de tijd is overschreden. Hierna kunt u de ingangsspanning inschakelen door de tijdinstelling naar voren of naar “0” te verplaatsen.
Netwerktransformator T1 is industrieel vervaardigd met een secundaire wikkelingsspanning van 17 V en een toegestane belastingsstroom van 1,2 A. U kunt een transformator TP-115-K8 gebruiken met twee secundaire wikkelingen van elk 9 V en een stroomsterkte van 1,1 A, die in fase-serie geschakeld. Ook geschikt is een netwerktransformator uit de lampentechniek met drie gloeidraadwikkelingen van elk 6,3 V, die op dezelfde manier zijn aangesloten. De VD1-diodebrug moet zijn ontworpen voor een spanning van minimaal 50 V en een gemiddelde gelijkgerichte stroom van minimaal 2 A. Diodes 1N4148 (VD2 en VD3) kunnen worden vervangen door KD522 met elke letterindex. BAT85-diodes (VD4-VD6) kunnen worden vervangen door andere Schottky-diodes, bijvoorbeeld 1N5817, 1N5818.
De regulerende transistor VT1 van de pnp-structuur, een composiet KT825G in een metalen behuizing, werd geselecteerd met een grote stroomreserve om de betrouwbaarheid van het apparaat te garanderen. Het kan worden vervangen door een soortgelijk exemplaar met een maximale collector-emitterspanning van minimaal 50 V en een collectorstroom van 3 A of meer. Transistor VT1 wordt geïnstalleerd op een koelvin met lamellen met een koeloppervlak van 100 cm2. Het koellichaam met transistor VT1 is van buitenaf op de bovenklep van de behuizing bevestigd, zoals weergegeven op de foto in Fig. 2. Veldeffecttransistors VT2 en VT4 - allemaal uit de KP501-serie of geïmporteerde 2N7000. Transistor VT3 kan een van de KT3102-, KT342-series zijn.
De HG1-indicator is drie- of viercijferig met een gemeenschappelijke anode. Het kan bestaan uit drie afzonderlijke indicatoren met één cijfer. In dit geval zijn de klemmen met dezelfde naam van de segmenten met elkaar verbonden, is de transistor VT3 niet geïnstalleerd en is de uitgang van de komma van het tweede cijfer verbonden met de gemeenschappelijke draad via een weerstand van 1 kOhm.
Knoppen SB1-SB4 zijn afkomstig van defecte kantoorapparatuur, waaronder een inkjetprinter. Spanningsstabilisator DA1 - elk van de 7805-serie in een TO220-behuizing. Trimmerweerstand R28 - 3266W-1-103 - geïmporteerde kleine multi-turn vervaardigd door Bourns. De R25-stroomsensor bestaat uit vier parallel geschakelde weerstanden met een weerstand van 1 Ohm en een nominaal vermogen van 0,5 W.
De voeding is gemonteerd zonder de VD2-diode. controleer op correcte installatie en afwezigheid van kortsluiting. Sluit het apparaat voor de eerste keer aan op het netwerk zonder microcontroller DD1 en laad het. Controleer met behulp van een voltmeter of de spanning in aansluiting 14 van het DD1-paneel 5 V is, bij de emitter van de transistor VT1 - 17...20 V, bij de collector - ongeveer 0 V. Het apparaat is uitgeschakeld en de DD1 De microcontroller wordt in het paneel geïnstalleerd met een vooraf opgenomen programma, codes die worden gegeven in het ad_ps1 .hex-bestand.
Effecten, frequentiemeters enzovoort. Het zal snel op het punt komen dat het gemakkelijker zal zijn om een multivibrator op een controller te monteren :) Maar er is één punt dat alle soorten controllers erg lijken op conventionele digitale microschakelingen uit de K155-serie - dit is een strikt 5 volt vermogen levering. Het vinden van een dergelijke spanning in een apparaat dat op het netwerk is aangesloten, is uiteraard geen probleem. Maar het gebruik van microcontrollers als onderdeel van kleine, op batterijen werkende apparaten is moeilijker. Zoals u weet, neemt de microcontroller alleen digitale signalen waar: logische nul of logische één. Voor de ATmega8-microcontroller, met een voedingsspanning van 5V, is de logische nul een spanning van 0 tot 1,3 V, en de logische nul is van 1,8 tot 5 V. Daarom is voor de normale werking deze waarde van de voedingsspanning vereist.
Als het om AVR-microcontrollers gaat, zijn er twee hoofdtypen:
Voor maximale prestaties bij hoge frequenties - voeding in het bereik van 4,5 tot 5,5 volt bij een klokfrequentie van 0...16 MHz. Voor sommige modellen - tot 20 MHz, bijvoorbeeld ATtiny2313-20PU of ATtiny2313-20PI.
Voor economische werking bij lage klokfrequenties - 2,7...5,5 volt bij een frequentie van 0...8 MHz. De markering van het tweede type microschakeling verschilt van de eerste doordat aan het einde de letter "L" is toegevoegd. Bijvoorbeeld ATtiny26 en ATtiny26L, ATmega8 en ATmega8L.
Er zijn ook microcontrollers met de mogelijkheid om de voeding terug te brengen tot 1,8 V; ze zijn gemarkeerd met de letter "V", bijvoorbeeld ATtiny2313V. Maar je moet voor alles betalen, en als het vermogen omlaag gaat, moet ook de klokfrequentie omlaag. Voor ATtiny2313V, met een voeding van 1,8...5,5 V, moet de frequentie in het bereik van 0...4 MHz liggen, met een voeding van 2,7...5,5 V - in het bereik van 0... 10 MHz. Als maximale prestaties vereist zijn, moet u daarom ATtiny26 of ATmega8 installeren en de klokfrequentie verhogen naar 8...16 MHz met een 5V-voeding. Als efficiëntie het belangrijkst is, is het beter om ATtiny26L of ATmega8L te gebruiken en de frequentie en voeding te verlagen.
In het voorgestelde convertercircuit wordt, wanneer het wordt gevoed door twee AA-batterijen met een totale spanning van 3 V, de uitgangsspanning geselecteerd op 5 V om voldoende stroom te leveren aan de meeste microcontrollers. De belastingsstroom bedraagt maximaal 50 mA, wat heel normaal is - bij een frequentie van bijvoorbeeld 4 MHz hebben PIC-controllers, afhankelijk van het model, immers een stroomverbruik van minder dan 2 mA.
De convertertransformator is gewikkeld op een ferrietring met een diameter van 7-15 mm en bevat twee wikkelingen (20 en 35 windingen) met een draad van 0,3 mm. Als kern kun je ook een gewone kleine ferrietstaaf van 2,5x7 mm uit radio-ontvangerspoelen nemen. We gebruiken transistoren VT1 - BC547, VT2 - BC338. Het is acceptabel om ze te vervangen door andere met een vergelijkbare structuur. We selecteren de uitgangsspanning met een weerstand van 3,6k. Uiteraard met een aangesloten belastingsequivalent - een weerstand van 200-300 Ohm.
Gelukkig staat de technologie niet stil, en wat tot voor kort de nieuwste technologie leek, is nu merkbaar verouderd. Ik presenteer een nieuwe ontwikkeling uit de STMicroelectronics-campagne: een lijn STM8L-microcontrollers, geproduceerd met behulp van 130 nm-technologie, speciaal ontworpen om ultralage lekstromen te verkrijgen. De werkfrequenties van de MK zijn 16 MHz. De meest interessante eigenschap van de nieuwe microcontrollers is de mogelijkheid om te werken met voedingsspanningen in het bereik van 1,7 tot 3,6 V. En de ingebouwde spanningsstabilisator biedt extra flexibiliteit bij het kiezen van de voedingsspanningsbron. Omdat het gebruik van STM8L-microcontrollers batterijvoeding vereist, heeft elke microcontroller ingebouwde power-on/off-reset- en laagspannings-resetcircuits. De ingebouwde voedingsspanningsdetector vergelijkt de ingangsvoedingsspanningen met een gespecificeerde drempel en genereert een interrupt wanneer deze wordt overschreden.
Andere methoden om het stroomverbruik in het gepresenteerde ontwerp te verminderen zijn onder meer het gebruik van een ingebouwd niet-vluchtig geheugen en een verscheidenheid aan verminderde stroommodi, waaronder een actieve modus met een stroomverbruik van 5 μA, een standby-modus van 3 μA, een stopmodus met een lopende real-time klok van 1 μA en een volledige stop - slechts 350 nA! De microcontroller kan in 4 µs vanuit de blokkeermodus herstellen, waardoor de laagste energiemodus zo vaak mogelijk kan worden gebruikt. Over het algemeen levert de STM8L een dynamisch stroomverbruik van 0,1 mA per megahertz.
Bespreek het artikel MICROCONTROLLER POWER POWER
