Светофор на pic12f629 с «неправильной» программой

PIC и EEPROM программатор

В этом проекте мы создадим JDM программатор, который может программировать как PIC контроллеры семейств PIC12, PIC16 и PIC18, так и некоторых распространенных микросхем ЭСППЗУ серии 24C. Программатор имеет возможность использовать ICSP, что позволяет производить последовательное программирование прямо в схеме. Таким образом вы не должны извлекать ваш контроллер каждый раз, когда решите перепрограммировать его. Программатор подключен к последовательному (COM) порту компьютера, внешнее питание не требуется. С другой стороны, если вы будете использовать его с компьютером не имеющем COM порта, использование переходника USB – RS232 (COM) может привести к неправильной работе устройства.

EEPROM: 24C01A, 24C02, 24C04, 24C08, 24C16, 24C32, 24C64/65, AT24C128, AT24C256, AT24C512, M24C128, M24C256, 24C515, PCF8572 or 8572 = 24C01, PCF8582 or 8582 = 24C02, PCF8592 or 8592 = 24C04, SDA2506, SDA2516, SDA2526, SDA2546, SDA2586, SDA3506, SDA3516, SDA3526, 4C016 == 24C01, GRS-003 == 24C02, GRN-004 == 24C04, GRN-008 == 24C04, GRX-006 == 24C04, GRX-007 == 24C04, KKZ06F == 24C01, BAW658049 == 24C02, BAW57452 == 24C02, M8571 == 24C02, X24C0

Microchip PIC: 12C508, 12C508A, 12C509, 12C509A, 12CE518, 12CE519,12C671, 12C672, 12CE673, 12CE674,12F629, 12F675, 16C433, 16C61, 16C62A, 16C62B, 16C63, 16C63A, 16C64A, 16C65A, 16C65B, 16C66, 16C67,16C71, 16C72, 16C72A, 16C73A, 16C73B, 16C74A, 16C74B, 16C76, 16C77,16F73, 16F74, 16F76, 16F77,16C84, 16F83, 16F84, 16F84A, 16C505,16C620, 16C620A, 16C621, 16C621A, 16C622, 16C622A, 16CE623, 16CE624, 16CE625, 16F627, 16F628, 16F628A, 16F630, 16F676, 16C710, 16C711, 16C712, 16C715, 16C716, 16C717, 16C745, 16C765, 16C770, 16C771, 16C773, 16C774, 16C781, 16C782, 16F818, 16F819, 16F870, 16F871, 16F872, 16F873, 16F874, 16F876, 16F877, 16F873A, 16F874A, 16F876A, 16F877A, 18F242, 18F248, 18F252, 18F258, 18F442, 18F448, 18F452, 18F458, 18F1320, 18F2330, 18F432

Компоненты программатора перечислены в списке ниже.

T1, T2 : BC337 Transistor
D1, D4, D5, D6 : 1N4148 Diode
D3 : 6V2 Zener Diode
D2 : 5V1 Zener Diode
R3, R4 : 1K8 1/4W Resistor
R1 : 10K 1/4W Resistor
R2 : 1K5 1/4W Resistor
X1 : DB9 PCB Mount Female Connector
C1, C2 : 100uF 16V Electrolytic Capacitor
SV1 and SV4 : 80 Pin Machine Tooled IC Socket
SV2, SV3 : 20 Pin Machine Tooled IC Socket
SV5 (ICSP) : 6 Pin Header Connector
L1, L2, L3 : LED (L1: GREEN, L2: RED, L3: YELLOW)

Перед тем как распечатать печатную плату, проверьте, поставили ли вы значение «Масштабирование» в НЕТ, в опциях окна печати. Мы используем метод глажки для переноса рисунка печатной платы. Перед травлением не забудьте проверить тонкие дорожки между контактами панельки.

Щелкните здесь, что бы загрузить файлы схемы и печатной платы.

Собирайте устройство тщательно. Здесь есть всего одна хитрость, и она показана на фото. Пред тем, как впаять 80-ногую панельку, вырежьте пластиковые мостики между ее сторонами. Также, в первую очередь припаяйте диод D6 и перемычку под панелькой.

Если вы все сделали правильно, при подключении устройства к последовательному порту должен загореться красный светодиод. Программатор готов к использованию. Для программирования PIC контроллеров и микросхем ЭСППЗУ подойдут программы ICPROG и WinPIC. Желтый светодиод означает наличие тактовой частоты, красный – питания, зеленый – процесс программирования.

Установка программируемых микросхем в программатор показана на рисунке ниже. Учтите, что неправильная установка может привести к порче микросхемы, программатора или даже компьютера. Вы также можете использовать ZIF панельку вместо указанной.

Микроконтроллеры Процессоры, проекты, программирование

Nav view search

Навигация

Искать

  • Микроконтроллеры
  • Микроконтроллеры 8 бит
  • Микроконтроллеры 32 бит
  • Периферийные устройства
  • Проекты
    • Устройства индикации
    • Измерительные устройства
    • Устройства автоматики

Измерительные устройства

Термометр на микроконтроллере PIC12F629. Дополнение

Подробности Опубликовано 18.12.2013 12:17

Конструкция термометра на PIC12F629 с двумя датчиками вызвала неожиданный интерес. Несколько человек повторили схему. Естественно, что возникли вопросы, и эти вопросы часто повторялись. Данный материал делает попытку обобщения проблем и предлагает некоторые решения.

Схема термометра и прошивка, безусловно, рабочие. Мной было изготовлено три единицы, которые работают уже два года. Также есть сообщения об успешном повторении проекта. Внешне, функционирование схемы выглядит следующим образом: при отсоединенных датчиках (или одном из них) на дисплее светится число 85.0. Оно свидетельствует об отсутствии связи с DS 18 B 20. Примерно через 5 секунд происходит смена показаний, и на дисплей выводится значение, полученное от второго датчика. Смена значения выглядит в виде хаотичного зажигания отдельных сегментов, из которого вдруг формируются цифры. Индикация номера датчика возложена на светодиод. В случае присоединения датчиков, что можно сделать даже в процессе работы, на дисплей выводится три цифры значения температуры.

Не правильно работающая схема свидетельствует об ошибках в монтаже. Плата разработана под SMD компоненты, поэтому требует особо внимательного подхода. Тем не менее, ее вполне успешно можно изготовить по технологии ЛУТ. Из основных неисправностей наиболее часто звучали:

— отсутствие свечения индикаторов

— постоянное свечение всех сегментов

— частичное свечение сегментов без периодического изменения показаний

Схема индикации выполнена на трех последовательно включенных регистрах сдвига. Динамическая индикация не используется, поэтому если информация не меняется, то сегменты должны быть включены постоянно. Общий катод индикаторов всегда подсоединен к нулевому проводнику. Соответственно работа, отличная от вышеописанной просто не возможна. Если все же такое происходит, то следует еще раз проверить монтаж, наличие контактов и отсутствие замыканий под корпусами радиоэлементов. Как говорится: «В электротехнике чудес не бывает, бывают плохие контакты».

Программа термометра написана на языке Pascal , для компилятора mikroPascal , предлагаемого фирмой Mikroelektronika . Данный компилятор имеет пробную версию, способную генерировать до 2Кб кода. Соответственно любой желающий волен изменить управляющую программу по своему желанию. Для программирования микросхем использовалась плата EasyPIC 5, от этого же производителя. Особенностью данного комплекта стала автоматическая прошивка фьюзов. При использовании hex -файла совместно с другими программаторами необходимо их устанавливать вручную. Фьюзы должны иметь следующие значения:

  • Ocillator — Internal RC no clockout (Встроенный генератор частоты без вывода сигнала)
  • WDT – disabled (Сторожевой таймер отключен)
  • Power up timer – enabled (Таймер по включению активирован)
  • Master Clear Enabled – disabled (Сброс по MCLR выключен) disabled
  • BOD – On (Узел контроля напряжения активирован)

Полное слово конфигурации имеет значение 0x31C4. Хотя есть сообщения о работоспособности со словами 0x21C5 и 0x31C5.

Используемые датчики DS 18 B 20, несмотря на свою популярность, имеют несколько недостатков. В частности, они подвержены саморазогреву и чувствительны к помехам. Если первый недостаток частично решен в схеме термометра, то для обеспечения помехозащищенности лучше всего использовать экранированный провод для подключения датчиков. Длина провода не должна быть очень большой. Практически реализован и нормально работает прибор с датчиком, установленным на удалении 3 метров . Большая длина возможна, но на практике не проверялась.

DS 18 B 20 очень чувствительны к перегреву при пайке. Данный перегрев влияет на внутренние схемы датчика и приводит к смещению показаний и другой неправильной работе. Еще одна странность – разная работоспособность датчиков разных выпусков. Поэтому при отсутствии связи с датчиком возможно следует его заменить, а не искать другие варианты. В частности одной из проблем стало увеличение времени измерения температуры у новых датчиков. Если купленные несколько лет назад отлично работали, то новые, на этой же плате стали давать сбой. Увеличение задержки в программе на период измерений в несколько раз относительно паспортной проблему решили. В настоящее время прошивка лежит именно с увеличенным временем.

Для питания термометра необходим источник с напряжением 5В. Наиболее простым вариантом оказалось использование невостребованных зарядных устройств к сотовым телефонам, хотя это и не самое лучшее решение.

Ну и для завершения рекомендую еще одну мою схему термометра: Простой термометр на PIC12F629 с батарейным питанием. ЖК дисплей и батарейка CR2032 придают всей конструкции простоту, компактность и независимость от сети.

Читайте также  Намотка тороидального трансформатора глазами практика. отделка и крепёж

Как сделать индикатор скрытой проводки своими руками

  1. Схемы самоделок
  2. Схема со звуковым индикатором
  3. Схема со звуковым и световым индикатором
  4. Двухэлементный индикатор
  5. Детектор на микроконтроллере
  6. Сигнализатор скрытой проводки без батареек
  7. Промышленные схемы профессиональных детекторов и их аналоги для самоделок
  8. Тестирование самодельных сигнализаторов скрытой проводки

Если вам предстоит проведение монтажных работ, которые могут привести к повреждению скрытой проводки, то нужно найти такое место, где бы под штукатуркой не проходили провода. И если вы не профессиональный электрик, то на один раз покупать специальный прибор необязательно. Можно сделать индикатор скрытой проводки своими руками из того, что найдете дома.

Схемы самоделок

Можно придумать много вариантов исполнения детектора скрытой проводки. Схемы одних устройств простые и понятные для школьника, схемы других доступны для бывалого электротехника.

Они отличаются между собой количеством и видами элементов: смотрите, что есть у вас на руках, и исходя из этого выбирайте схему.

Важно! Имейте в виду, что некоторые самоделки при неправильной сборке могут давать сигнал беспричинно или не давать его в нужный момент вовсе: пользоваться такими приборами небезопасно.

Схема со звуковым индикатором

Данный бесконтактный индикатор скрытой проводки базируется на микросхеме К561ЛА7. Чтобы уберечь ее от высокого напряжения, созданного статическим электричеством, потребуется резистор в 1 МОм (на схеме R1). Питается устройство от кроны (9В). В качестве антенны подойдет медная проволока или любой металлический стержень длиной от 5 до 15 см. Золотая середина – 10 см. Важно, чтобы проволока не прогибалась под собственным весом.

Если поднести собранное устройство к проводу под напряжением, то будет слышен звук, напоминающий треск. Это возможно благодаря наличию пьезоизлучателя (на схеме ЗП-3), увеличивающему громкость. Искать этим детектором можно не только скрытую проводку, но и перегоревшую лампочку в гирлянде. Узнать о ее расположении можно по тому, что возле нее треск прекращается.

Схема со звуковым и световым индикатором

Это устройство может питаться от батареек напряжением от 3 до 12 В. Для ограничения тока использован резистор R1, сопротивление которого не должно опускаться ниже 50 МОм. Но для светодиода (обозначен АЛ307) такого резистора не предусмотрено: он не нужен, потому что используемая микросхема (К561ЛА7) сделает все сама.

При приближении искателя к проводу под напряжением будет слышен не только шум, но и будет загораться светодиод. Двойная индикация надежнее.

Двухэлементный индикатор

Вам понадобится только микросхема и светодиод. Для сборки подойдут DD1 и HL1 соответственно. Вся цель работы заключается в том, чтобы соединить выводы микросхемы так, чтобы получилось три инвертора в цепочке. Такой искатель скрытой проводки своими руками усиливает токи, которые наводит на устройство поле переменного тока в проводах, скрытых стеной. В результате при приближении к проводке загорается светодиодная лампочка, и при удалении или разрыве цепи – гаснет.

Вариантов исполнения 2:

  1. Соединить выводы: 3-ий – с 8-ым и 13-ым, 2-ой – с 10-ым, 4-ый – с 7-ым и 9-ым, 1-ый – с 5-ым, 11-ый – с 14-ым;
  2. Соединить выводы: 3-ий – с 8-ым, 10-ым и 13-ым, 1-ый – с 5-ым и 12-ым, 2-ой – с 11-ым и 14-ым, 4-ый – с 7-ым и 9-ым.

Детектор на микроконтроллере

На этой схеме представлен искатель скрытой проводки на микроконтроллере PIC12F629. Его действие основано на чувствительности к магнитному полю, создаваемого током с проводником, скрытым в стене. В зависимости от того, какой способ индикации вы предпочитаете (свет или звук), вы можете включать в схему пьезоизлучатель или светодиодную лампочку. Поэтому об обнаружении магнитного поля скрытой проводки вы узнаете по загоревшей лампочке или характерному треску.

Данное устройство имеет неоспоримое преимущество: оно реагирует только на частоту 50 Гц – это частота переменного тока. Ошибочное срабатывание сигнала исключается: магнитное поле от источника с частотой меньше или больше указанной приводить в действие прибор не будет.

Сигнализатор скрытой проводки без батареек

Детектор скрытой проводки своими руками, схема которого представлена выше, в качестве источника питания использует саму сеть. Это стало возможным благодаря использованию конденсатора с большой емкостью (на схеме С1). Зарядить его можно путем подключения прибора в сеть. Заряженный конденсатор выдает напряжение 6-10 В. Причем от его значения зависит только яркость светодиода, чувствительность прибора от этого не падает.

Промышленные схемы профессиональных детекторов и их аналоги для самоделок

Изготовить в домашних условиях «Дятла»? Можно. Но он сложен в сборке, в которую включено множество элементов. А от вашей внимательности при прочтении схемы и точности исполнения будет зависеть качество работы аналога. Ниже приведены 2 схемы: первая промышленная, вторая – для самодельного «Дятла» (кликните по ним для увеличения).

Вы можете воспроизвести и YADITE 8848, варианты исполнения которого также приведены на двух электросхемах (также по клику увеличиваются).

Тестирование самодельных сигнализаторов скрытой проводки

Перед использованием самоделок необходимо провести тест детекторов скрытой проводки. Он покажет, правильно ли работает устройство. Порядок тестирования:

  • Найдите участок, в котором 100% проходит скрытая проводка (розетки и выключатели);
  • Протестируйте самодельный сигнализатор, проводя им по стене вокруг розетки;
  • Если сигнал поступает только в месте прохода кабеля – можно пользоваться прибором;
  • Если сигнал, то появляется, то исчезает в разных направлениях от розетки, то устройство не работает.

Внимание! Перед поиском скрытой проводки дайте ей максимальную нагрузку. Для этого включите в нее максимум электрических приборов. Это поможет усилить электрическое и магнитное поля, на которые реагируют тестеры.

Чтобы точно не попасть перфоратором или гвоздем в скрытый стеной кабель, необходимо познакомиться со схемой электропроводки в квартире. Но часто она теряется, и поиск проводов затрудняется. Однако с помощью самодельного детектора электропроводки вы безошибочно определите место, где можно повесить полку или картину. Для этого не нужно спешить в магазин: все элементы вы найдете дома в старой электронике.

Автоматическое зарядное устройство для АКБ 1-10 А-ч

Дата публикации: 05 февраля 2010 .

Предлагаемое автоматическое зарядное устройство (ЗУ) предназначено для зарядки батареи аккумуляторов номиналь­ным напряжением 12 В и емкостью 1 . 10 А-ч, но при небольшой доработке его можно применить для зарядки аккумуляторных батарей с другими напряжением и емкостью.

В ЗУ применен трехэтапный способ зарядки с различными значениями тока и постоянным контролем напряжения заряжаемого аккумулятора. В ЗУ использован источник тока, уп­равляемый напряжением (ИТУН), схема которого показана на рис. 1. Он собран на ОУ DA1, полевом транзисторе VT1 и резисторе-датчике тока R1. Прин­цип работы ИТУН подробно рассмотрен в [1]. Если подать напряжение на сток полевого транзистора, то через него протекает ток, зависящий от значения управляющего напряжения Uупр и сопро­тивления датчика тока 1итун = Uynp/R1. Для разрядки аккумуляторной батареи ИТУН подключают параллельно (рис. 2), и он выполняет роль эквива­лента нагрузки, а для зарядки — после­довательно с батареей и источником постоянного напряжения (рис. 3). В последнем случае необходимо, чтобы напряжение источника на несколько вольт превышало напряжение заряжен­ной батареи. В ЗУ реализован трех­этапный режим зарядки аккумулятора. На первом этапе значение тока зарядки (h) можно установить переменным ре­зистором в пределах 0,1. 1 А. На вто­ром этапе значение тока (l2) автомати­чески уменьшится в два раза, на треть­ем (l3) — в десять раз. Предусмотрена возможность предварительной разряд­ки батареи аккумулятора током 0,51, с последующим автоматическим пере­ключением в режим зарядки.

Основные технические характеристики

Номинальное напряжение батареи аккумуляторов, В . 12
Ток зарядки на первом эта­пе, А . 0,1. 1
Ток зарядки на втором этапе, А. 0,51,
Ток зарядки на третьем эта­пе, А . 0,11,
Напряжение зарядки на пер­вом и втором этапах, В . 14,4
Напряжение зарядки на тре­тьем этапе, В . 13,8
Ток разрядки, А. 0,51,
Напряжение окончания раз­рядки, В. 10,6
Напряжение источника пита­ния, В. 17. 22

Читайте также  Антенна с круговой поляризацией и ослаблением связи

Принципиальная схема автоматиче­ского ЗУ показана на рис. 4. В качестве управляющего и контролирующего эле­мента применен микроконтроллер PIC12F629. В его состав входят компа­ратор и источник образцового напряжения, с помощью которых осуществ­ляется контроль за напряжением акку­мулятора. Коды программы микроконт­роллера приведены в таблице. На эле­ментах DA2.1, VT2, R11, R12, С7, С8 со­бран ИТУН, диод VD10 защищает бата­рею и ЗУ от неконтролируемой разряд­ки через защитный диод транзистора VT2 при неправильной полярности под­ключения аккумулятора. Дифференци­альный усилитель собран на элементах DA2.2, R14, R15, R17, R18. Напряжение питания микроконтроллера DD1 и ОУ DA2 стабилизировано интегральным стабилизатором напряжения на микро­схеме DA1. Светодиоды HL1—HL6 ин­дицируют режим работы устройства. Источник питания подключают к гнез­дам XS1, XS2, при этом диод VD1 защищает ЗУ от неправильной полярности напряжения, аккумулятор подключают к гнездам XS3, XS4.

Работает ЗУ следующим образом. После его соединения с аккумулятор­ной батареей и источником питания светодиоды HL1 и HL6 сигнализируют о том, что подключение проведено пра­вильно. Программа микроконтроллера DD1 настраивает его порты GPO, GP2, GP4 и GP5 как выходы, a GP3 и GP1 — как входы, причем GP1 — это аналоговый вход встроенного компаратора. Второй вход компаратора подключен к внутреннему источнику образцового напряжения. На выходе дифференци­ального усилителя (выводе 7 ОУ DA2.2) формируется напряжение, пропорцио­нальное напряжению батареи, как при разрядке, так и при зарядке. Коэффи­циент передачи дифференциального усилителя с резисторами R14, R15, R17, R18 для указанных на схеме номи­налов равен 0,25. В зависимости от ре­жима работы ЗУ на второй вход компа­ратора поступает напряжение образцо­вого источника 2,66 В, 3,44 В или 3,59 В, что позволяет контролировать три значения напряжения батареи акку­муляторов: 10,6, 13,8 и 14,4 В.

Затем программа устанавливает на всех выходах микроконтроллера низкий логический уровень. Транзистор VT1 закрыт, реле К1 обесточено и батарея подключена через контакты К1.1 и К1.2 параллельно ИТУН. Поскольку ток через транзистор VT2 очень мал, разрядный ток аккумулятора равен току через светодиод HL6 и составляет 5. 6 мА.

В таком состоянии программа ожи­дает нажатия на кнопку SB1 «Пуск». При кратковременном нажатии (менее 3 с) она начинает процедуру проверки напряжения батареи. Если оно менее 10,6 В, то ЗУ перейдет в режим заряд­ки, а если более, то на выводе 2 DD1 по­явится напряжение высокого уровня (около 5 В), через диод VD4 и резистор R6 на переменный резистор R8 посту­пит напряжение, а с его движка — на неинвертирующий вход ОУ DA2.1 (вход управления ИТУН). Начинается разряд­ка батареи током 0,51, и светодиод HL2 сигнализирует об этом режиме. По ме­ре разрядки напряжение на батарее уменьшается, и когда оно станет менее 10,6 В, на выводе 2 микроконтроллера DD1 появится низкий уровень и про­цесс разрядки прекратится.

После паузы продолжительностью 0,5 с на выводе 7 микроконтроллера DD1 установится высокий уровень, тран­зистор VT1 откроется, реле К1 сработает и своими контактами подключит бата­рею к источнику питания через ИТУН. Светодиод HL2 погаснет, поскольку че­рез диод VD6 он будет зашунтирован малым сопротивлением канала открытого транзистора VT1. После еще одной паузы продолжительностью 0,5 с высо­кий уровень появится и на выводе 5 мик­роконтроллера DD1, и на вход управле­ния ИТУН через диод VD3, резисторы R5, R8 поступит напряжение — начнется первый этап зарядки током I, = 0,1 СА, где СА — емкость аккумуляторной батареи (Ач). Светодиод HL3 бу­дет сигнализировать о включении этого режи­ма. Одновременно на второй вход встроенного компаратора поступит напряжение 3,59 В, что соответствует напряже­нию батареи 14,4 В.

Процесс на этом этапе состоит из следую­щих друг за другом цик­лов зарядки током I, и разрядки током 0,11, с отношением 3:1 по длительности (45 с за­рядка и 15 с разрядка), так до тех пор, пока на­пряжение батареи не достигнет 14,4 В. После этого начинается вто­рой этап, и значение то­ка зарядки уменьшается в два раза. Напряжение на батарее также умень­шится, а затем станет снова увеличиваться до 14,4 В. По достижении этого значения начнется третий этап — зарядка прекращается, напря­жение батареи умень­шается до 13,8 В, после чего начинается заряд­ка током 0,11, до тех пор, пока ее не отключат вручную.

Перед тем как контакты реле К1.1 и К1.2 переключаются, напря­жение управления ИТУН отключается, поэтому в этот момент ток через них не протекает, что продлевает срок службы. Светодиоды HL2—HL5 ин­дицируют все режимы работы, а резис­тор R8 снабжен шкалой, проградуированной в единицах емкости батареи (Ач). Если после включения ЗУ удержи­вать кнопку SB1 «Пуск» в нажатом состо­янии боле 3 с, включится режим заряд­ки (начиная с первого этапа) независи­мо от степени заряженности аккумуля­торной батареи.

ЗУ выполнено в виде приставки к нестабилизированному (содержит лишь понижающий трансформатор и выпря­мительный диодный мост) или стабили­зированному сетевому блоку питания с выходным напряжением 17. 22 В при токе до 1. 1.2 А. Все детали, кроме гнезд XS1—XS4, смонтированы на пе­чатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Диоды VD1, VD10 и транзистор VT2 припаяны к плате со стороны печатных проводников и через теплопроводящие изолирующие про­кладки закреплены вместе с ней и кор­пусом к ребристому теплоотводу разме­рами 115x50x20 мм3. На крышке корпу­са имеются отверстия для светодиодов, толкателя кнопки и переменного резис­тора, а на дне — для крепления транзис­тора VT2 и диодов VD1, VD2 к теплоотво­ду. Для микроконтроллера на плате уста­новлена панель.

Светодиоды можно применить любые в кор­пусе диаметром 3 мм, HL1, HL6 — желтого, HL2 — красного, HL3— HL5 — зеленого цвета свечения. Оксидные кон­денсаторы — К50-35 или аналогичные импортные, остальные — К10-17, К73-24, реле — SV-12, его можно заменить на FTR-C1CA012-G или ана­логичное с двумя парами переключающих контак­тов и рабочим напряже­нием 12 В. На месте дио­дов VD1, VD10 желатель­но применить диоды Шоттки с обратным напря­жением не менее 40 В, например 1N5822, но пе­чатную плату придется подкорректировать. Тран­зистор IRFD123 можно заменить на КП501Б, BS170P или функцио­нальный аналог — микро­схему К1014КТ1, сдвоен­ный ОУ LM358CD — на отечественные аналоги КР1040УД1 или КР1446УД1А, транзистор IRL2505 — на аналогичный из списка [2], например IRLR2905. По­мимо указанного на схеме микроконт­роллера PIC12F629, можно использо­вать PIC12F675. Резистор R8 — R-0904N или РП-1-74, кнопка SB1 — ПКН-125, ре­зисторы R14, R15, R17, R18 необходимо подобрать с точностью не хуже 1 %.

Налаживание начинают с проверки монтажа. Микроконтроллер в панель не устанавливают, ее гнезда 1 и 5, 1 и 7 со­единяют проволочными перемычками. Взамен резистора R5 временно монтируют цепь из соединенных последова­тельно постоянного резистора сопро­тивлением 1 кОм и переменного сопро­тивлением 2,2 кОм. Подключают ЗУ к ис­точнику питания, и подбирают резистор R3 так, чтобы на обмотке реле К1 было номинальное напряжение. Движок рези­стора R8 переводят в верхнее по схеме положение, а взамен аккумуляторной батареи включают амперметр и после­довательно с ним — резистор сопротив­лением 10 Ом и мощностью 10. 15 Вт. Движком переменного резистора 2,2 кОм устанавливают значение тока зарядки 1 А — это будет максимальный ток зарядки первого этапа. После отклю­чения источника питания заменяют цепь из постоянного и переменного резисто­ров на постоянный резистор с возможно близким сопротивлением. Снова под­ключают источник питания и градуируют шкалу переменного резистора R8. Сде­лать это можно как для тока зарядки от 0,1 до 1 А с шагом 0,1 А, так и для соот­ветствующей этому току емкости акку­муляторной батареи от 1 до 10 Ач.

Далее перемычку между гнездами 1 и 5 панели удаляют и устанавливают ее между гнездами 1 и 2. Взамен резистора R6 временно включают цепь из постоян­ного резистора сопротивлением 1 кОм и переменного сопротивлением 6,8 кОм (движок резистора R8 также в верхнем по схеме положении). Устанавливают максимальное значение тока зарядки второго этапа (0,5 А), после чего эту цепь заменяют на постоянный резистор с возможно близким сопротивлением. Аналогично подбирают резистор R7, при этом перемычку между гнездами 1 и 2 удаляют, устанавливают ее между гнездами 1 и 3, и используют цепь из по­стоянного резистора сопротивлением 10 кОм и переменного 47 кОм. Значение максимального тока зарядки можно уве­личить или уменьшить подбором резис­тора R4. В заключение все перемычки удаляют, устанавливают в панель запро­граммированный микроконтроллер и проверяют работу ЗУ.

Читайте также  Процессор arm® cortex™-a57 с технологией eda

Для зарядки аккумуляторов большей номинальной емкости следует умень­шить сопротивление резистора R12. Например, при сопротивлении этого резистора 0,2 Ом максимальное значе­ние зарядного тока увеличится в 5 раз, и заряжать можно аккумуляторы емкос­тью от 5 до 50 А-ч. В этом случае необ­ходимо применить соответствующее реле, площадь теплоотвода — увели­чить, а также использовать принуди­тельное охлаждение как рекомендует компания dantex.ru. Источник питания должен обеспечивать нужный ток.

Чтобы заряжать аккумуляторы с дру­гим номинальным напряжением, необ­ходимо изменить коэффициент пере­дачи дифференциального усилителя. Например, если сопротивление резис­торов R14 и R18 уменьшить в два раза, то можно заряжать аккумуляторы номи­нальным напряжением 6 В, но тогда на­пряжение источника необходимо уменьшить до 12. 15 В. Изменяя про­грамму микроконтроллера, можно реа­лизовать другие алгоритмы зарядки.

ЛИТЕРАТУРА

1. Нечаев И. Универсальный эквивалент нагрузки. — Радио, 2005, № 1, с. 35.
2. Мощные полевые переключательные транзисторы фирмы International Rectifier. — Радио, 2001, № 5, с. 45.

Питание микроконтроллера. Как избежать ошибок.

Сегодня поговорим о важности качественного питания микроконтроллеров. Многие новички в области электроники недооценивают эту тему, тратя часы или даже дни на выяснение того, когда и почему их схема перестала работать должным образом. Ищут ошибки в программах, переписывают код… А получается, что иногда всего одного конденсатора 100 нФ хватает и проблемы исчезают.

Важные моменты по питанию микроконтроллеров:

  • микроконтроллеры могут неправильно работать из-за плохой фильтрации питания
  • должны иметь дополнительные фильтры по питанию, даже при работе от батарей
  • они могут иметь много входов питания (особенно большие микроконтроллеры)
  • они часто имеют отдельное питание цифровой части и аналоговой части микроконтроллера.
  • разные микроконтроллеры (даже от одного производителя) могут иметь разные потребности в фильтрации питания


Напряжение питания

Каждый микроконтроллер имеет точно определенный уровень напряжения питания, при котором производитель гарантирует его правильную работу. Иногда микроконтроллер одного типа может быть изготовлен в 2-х вариантах, различающихся допустимыми напряжениями питания.

Как правило, максимальный диапазон тактовой частоты микроконтроллера также связаны с напряжениями питания.

Самые распространенные ошибки новичков:

  • они вообще не фильтруют линию питания или ставят фильтры только по выходу стабилизатора напряжения
  • они размещают силовые фильтры подальше от микроконтроллера
  • они не подключают все вводы питания «потому что схема и так работает»
  • они не подключают питания к аналоговой части «потому что я аналоговой частью не пользуюсь»

Хорошая практика для питания микроконтроллеров:

  • каждый вывод питания Vcc (Vdd) должен быть оборудован конденсатором емкостью 100 нФ на землю, расположенным как можно ближе к микроконтроллеру
  • стабилизатор с конденсаторами, номиналы которых вы найдете в его техническом описании, должны гарантировать стабильное питание с максимально возможным энергопотреблением разработанной системой
  • подключите питание к аналоговой части, даже если вы ее не используете.

Микроконтроллер и другие интегральные схемы

Не экономьте на конденсаторах!

Ознакомьтесь с таблицей данных и инструкциями производителя микроконтроллера относительно источника питания:

  • для некоторых микроконтроллеров требуется несколько конденсаторов фильтра (обычно 100 нФ ) — см. рисунки ниже.
  • также стоит предусмотреть один или несколько конденсаторов накопления энергии — обычно 10 мкФ.

Расстояние между конденсаторами и микроконтроллером. Конденсаторы фильтра следует размещать как можно ближе к выводам питания.

Давайте посмотрим на рекомендации производителя микроконтроллеров STM, компании STMicroelectronics в его заметке AN2586.

Красной стрелкой отмечена важная информация:

Nx100nF + 1×10μF

Что это значит? N — количество пар выводов питания микроконтроллера. С помощью этой записи производитель микроконтроллера указал на правила, которые я описал красным выше, то есть один конденсатор емкостью 100 нФ для каждой пары выводов питания и один накопительный конденсатор для каждой группы выводов питания.

На следующем рисунке показан пример этого принципа для семейства микроконтроллеров STM32F100xx. Цвета соответствуют принципу, показанному на картинке выше.
Аналогично и с микроконтроллерами Atmel AVR.

Другие интегральные схемы

Аналогичные принципы фильтрации питания применимы ко всем другим интегральным схемам. Их правильная работа также зависит от правильного источника питания, поэтому они, как и микроконтроллер, подвержены помехам.

ВНИМАНИЕ.
Всегда подключайте все выводы питания микроконтроллера. То же самое и с большинством других микросхем.

Стабилизаторы напряжения

Ниже приведен пример стабилизатора питания на базе семейства 78xx (где xx — выходное напряжение):

Конденсаторы, изображенные на рисунке, обычно ставят керамические.

Для вышеупомянутых конденсаторов вы должны / можете дополнительно поставить электролитические или танталовые конденсаторы как на входе, так и на выходе. Их емкость зависит от вашего проекта, поэтому подбирать их придется самостоятельно. Ниже приведены некоторые правила их выбора :

  • увеличьте емкость конденсатора на входе стабилизатора, когда источник напряжения
  • подключен длинным проводом является слабо эффективным, а ваше устройство скачкообразно потребляет значительный ток
  • устройство работает на пределе максимального тока стабилизатора

Емкость этих конденсаторов должна быть примерно в диапазоне от 10 мкФ до 470 мкФ. В очень особых случаях при работе на пределе параметров стабилизатора используйте до 1000 мкФ.

При этом лучше использовать конденсатор меньшей емкости, но с низким эквивалентным последовательным сопротивлением (Low ESR).

Если у вас нет конденсатора с низким ESR, вы можете использовать два обычных, подключенных параллельно, что приведет к падению общего ESR конденсатора.

Защитный диод регулятора напряжения

Для некоторых регуляторов напряжения, когда к выходу регулятора подключен большой накопительный конденсатор, производители регуляторов рекомендуют использовать защитный диод (D2 на схеме ниже).

Его задача — разрядить конденсатор С1 на выходе регулятора в случае короткого замыкания. Таким образом, он защищает регулятор напряжения от повреждений. Производители рекомендуют использовать его, как правило, для регуляторов с выходным напряжением более 7 В. Так что нет необходимости использовать его с регулятором 7805 (5 В), но…

… в случае питания цифровых систем этот диод также быстрее отключает питание микроконтроллера, что в некоторых случаях может быть важно, потому что очень часто микроконтроллеры могут работать при напряжениях ниже, чем остальная часть устройства, и что во время спада напряжения может вызвать сбой устройства.

На схеме также есть диод D1. Его назначение — защита от обратного подключения к аккумулятору. Его стоит использовать, когда у вас нет такого разъема на кабеле аккумулятора, предотвращающих неправильное подключение.

Расстояние между конденсаторами и стабилизатором. Важно, чтобы все конденсаторы, фильтрующие работу стабилизатора, рассмотренного выше, располагались как можно ближе к его выводам.

ВНИМАНИЕ.
79xx — это не то же самое, что семейство 78xx
79xx используются для стабилизации отрицательных напряжений, например -5 В, -12 В и т. д.

Корпус стабилизатора может сбивать с толку. Ошибки случаются не только у новичков, но, у них значительно чаще.

Перед тем, как подключить блок питания, внимательно проверьте распиновку регулятора напряжения. Это позволит избежать неожиданностей и потерь.

Но это не единственное место возможных проблем. Вторая опасность — строить схемы «по памяти» с использованием разных регуляторов напряжения:

Как видите, предполагать, что есть один стандарт распиновки для всех типов стабилизаторов является рискованной

Игнорировать или нет?

Ой, зачем все это, у меня схема и так работает…

… и все же физику обмануть невозможно. Ну, зачем тратить время и нервы, когда достаточно потратить несколько рублей, которые обеспечат вам душевное спокойствие и бесперебойную работу.

Пример совершенно неправильной схемы

Думаю, описывать здесь нечего — если вы найдете хотя бы один конденсатор, дайте мне знать
Я проверил с увеличительным стеклом — их нет.