ПИТАНИЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА

Аппаратное обеспечение для изучения микроконтроллеров

ПИТАНИЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА

Приведена информация с перечнем минимально необходимого оборудования и компонентов необходимого чтобы запустить свой первый проект на AVR микроконтроллере. Рассмотрены варианты источников питания для микроконтроллеров и конструкций с их использованием.

В качестве предисловия

Для начала работы с теми примерами, что будут приведены в следующих статьях, нам понадобится некоторое аппаратное обеспечение. В своем примере я использую микроконтроллер ATmega8, приведу список того что нужно для того чтобы запрограммировать его на управление питанием светодиодов:

  • микроконтроллер ATmega8 в корпусе DIP-28;
  • макетная панель для беспаечного монтажа (breadboard) и соединительные проводники к ней;
  • программатор, в моем случае это USBASP (о программаторах расскажу в следующей статье);
  • несколько светодиодов разного цвета;
  • по одному резистору сопротивлением 620-800 Ом на каждый светодиод;
  • источник питания 5В;
  • компьютер с установленной ОС Debian GNU Linux или Ubuntu.

Часто для работы к микроконтроллеру подключают внешнюю цепочку (кварц и конденсаторы) которая задает частоту внутреннего тактового генератора.

В большинстве AVR микроконтроллеров уже встроен внутренний калибруемый генератор на основе цепочки резисторы+конденсаторы (RC-генератор) и для многих задач его вполне достаточно. К примеру в наших экспериментах с ATmega8 мы не будем использовать внешний кварц с конденсаторами.

К тому же для использования внешних источников тактового сигнала нужно устанавливать правильные фюзы (fuse bits – внутрипрограммные переключатели что задают начальные режимы работы микроконтроллера), поэтому чтобы не усложнять наше первое знакомство мы обойдемся встроенным тактовым RC-генератором.

Рис. 2. Макетная панель, проводники, микроконтроллеры, программатор USBASP.

Монтаж микросхем

Если у вас нет монтажной панели то можно собрать все и навесным монтажом, а под микросхему-микроконтроллер купить панельку, чтобы лишний раз не греть паяльником ножки чипа. Позже купив беспаечную монтажную панель и соединительные проводники к ней вы сразу же оцените все ее преимущества для экспериментов с микроконтроллерами и по радиоэлектронике в целом.

Рис. 3. Панельки для микросхем в корпусе DIP (PDIP).

В крайнем случае можно подключить микроконтроллер разместив его на кусочке картона, хотя думаю если вы смогли купить микроконтроллер то в этом же магазине сможете купить и панельки и макетную панель, а также другие детали и инструменты для радиолюбительского дела.

Источник питания для микроконтроллера

В случае использования программатора USB ASP запитать микроконтроллер можно прямо от него. В данном случае нужно быть очень внимательным, поскольку неверно подключенное или закороченное питание от программатора может перегрузить USB порт. К тому же USB порты разных версий имеют ограничения по току:

  • USB 1.0 – 500 мА;
  • USB 2.0 – 500 мА;
  • USB 3.0 – 900 мА;
  • USB 3.1 – до 5А.

Интерфейс USB 1.0 присутствует в старых компьютерах, USB 2.0 – в компьютерах и ноутбуках поновее, а USB 3.0 сейчас есть почти в каждом современном ноутбуке или материнской плате.

Силы тока от USB порта вполне хватит для питания различных светодиодов, цифровых табло, индикаторов, реле и даже небольших двигателей, но следует учесть что в любом эксперименте что-то может пойти не так и подпаленный порт в вашем новом ноутбуке это не очень хорошая перспектива.

Поэтому для экспериментов лучше подыскать не дорогой внешний источник питания с напряжением на выходе 5В и силой тока порядка 0,5А. Если все же планируете питать свои эксперименты от USB порта то не поскупитесь приобрести предохранитель на 0,25-0,5 и подключите его в разрыв линии питания +5В что идет от USB-порта или программатора USB ASP.

Рис. 4. Схема источника питания 5В и распиновка USB порта.

Также в качестве источника питания можно использовать зарядное устройство от мобильного телефона на 5В и ток 0,5-1А.

О том как подготовить для экспериментов такое зарядное устройство я уже рассказывал в статье Полезности из корпусов старых компьютеров для экспериментов и макетирования схем, также там рассказано о том что можно извлечь из корпусов старых компьютеров- проводники, светодиоды, кнопки и другие компоненты.

Рис. 5. Мобильная зарядка как источник питания 5В для микроконтроллера.

Схема стабилизатора напряжения на 5В

Для питания микроконтроллера от источников питания с напряжением больше чем 5В нужно собрать небольшую схему стабилизатора.

Рис. 6. Схема стабилизатора для питания микроконтроллерных схем от 5В.

Схема выполнена на интегральном стабилизаторе L7805 (78L05) что обеспечивает на выходе стабильные 5В при токе 1-1,5А. Конденсатор С1 можно ставить на 220-1000 мкФ, а конденсатор C4 – на 47-220 мкФ.

Конденсаторы С2 и С3 нужно ставить не электролитические. Диод D1 необходим для защиты схемы от переполюсовки входного питания, здесь можно использовать любой мощный диод.

Сопротивление гасящего резистора R1 должно быть достаточным для уверенного свечения светодиода LED1.

Схема очень простая и доступна к изготовлению даже начинающим радиолюбителям. Она не требует налаживания и как правило начинает работать сразу после включения.

Рис. 7. Стабилизатор для микроконтроллера из 9В в 5В на микросхеме 7805.

Используя такой стабилизатор можно подключать источник питания составленный из нескольких пальчиковых элементов АА 1,5В или же батарею КРОНА на 9В. Также к данному стабилизатору можно подключать сетевой трансформаторный выпрямитель (трансформатор 220В-12В + диодный мост) с выходным напряжением 8-30В.

Заключение

Собрав минимальный набор для подключения и питания микроконтроллера мы можем двигаться дальше. Если у вас нет возможности купить программатор USB ASP то не расстраивайтесь, запрограммировать свой первый AVR микроконтроллер можно используя самодельный программатор что подключен к COM или LPT порту компьютера.

В следующей статье мы рассмотрим схемы программаторов для AVR микроконтроллеров, интерфейс ISP и разберемся с некоторыми важными нюансами подключения программаторов.

Начало цикла статей: Программирование AVR микроконтроллеров в Linux на языках Asembler и C.

Источник: https://ph0en1x.net/72-components-and-instruments-for-avr-beginning.html

Порты ввода-вывода микроконтроллеров AVR. Электрические характеристики

ПИТАНИЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА

   Данный режим используется, когда микроконтроллер управляет или передает данные какому-нибудь внешнему устройству. Например, управляет светодиодом, сдвиговым регистром, внешним АЦП и т. д. Подключая к микроконтроллеру внешние микросхемы, ты всегда должен проверять, согласуются ли уровни ее входных напряжений с выходными напряжениями микроконтроллера.

   Для этого в описании на микроконтроллер ATmega16 в разделе электрических характеристик приведены значения выходных напряжений логического нуля Vol (output low voltage) и единицы Voh (output high voltage). Обрати внимание, данные приведены для определенного напряжения питания и токов, даны минимальные и максимальные значения.

Уровни напряжений для других условий можно оценить по графикам “I/O Pin Current vs Output Voltage”.

      В режиме выхода вывод микроконтроллера может быть или источником или потребителем тока (то есть ток или вытекает из него или втекает). Это зависит от того, какой логический уровень установлен на выводе – ноль или единица (то есть это зависит от содержимого регистра PORTх).

Если на выводе логический ноль, то любое положительное напряжение, приложенное к выводу, вызовет втекающий ток. Если на выводе логическая единица, то любое внешнее напряжение, меньше напряжения питания микроконтроллера, вызовет вытекающий ток.

   Протекание тока сопровождается падением напряжения на внутренних цепях вывода микроконтроллера.

Величину падения можно оценить по тем же графикам “I/O Pin Current vs Output Voltage”.

Зависимость выходного напряжения от втекающего тока.
Вывод микроконтроллера в режиме выхода, установлен логический ноль, напряжение питания 5В.

Зависимость выходного напряжения от вытекающего тока.
Вывод микроконтроллера в режиме выхода, установлена логическая единица, напряжение питания 5В.

   Как ты можешь видеть, графики приведены для диапазона токов от 0 до 70 мА (для температуры +25 С), но это вовсе не означает, что через каждый из выводов микроконтроллера AVR может протекать такой ток.

Таблица Аbsolute Maximum Ratings в разделе электрических характеристик говорит нам о том, что максимальный ток через один вывод микроконтроллера AVR не должен превышать 40 мА, а ток через выводы VCC и GND не должен превышать 200 мА для PDIP и 400 мА для корпусов TQFP/MLF. 

   Это позволяет нам оценить, какую нагрузку микроконтроллер способен запитать своими силами. Например, мы можем подключить 8 ярких светодиодов при токе 20 мА и микроконтроллер не сгорит. При этом для расчета ограничительных резисторов нужно будет учитывать падение напряжения (~0.5 В) на выходе микроконтроллера.

8 * 20 мА = 160 мА + 10 мА собственное потребление итого 170 мА < 200 мАRd = (5 - 0.5 - Vd)/20 , где Vd прямое падение напряжения на светодиоде   Кстати, величину собственного потребления микроконтроллера можно найти в разделе типичных электрических характеристик.

Оно зависит от напряжения питания, тактовой частоты, количества работающей периферии и режима работы микроконтроллера. Это только один из графиков, приведенных в том разделе.

Зависимость тока потребления от тактовой частоты и напряжения питания микроконтроллера в активном режиме. 

Режим входа

   Режим входа используется для приема или ввода данных в микроконтроллер. Например, для получения данных с цифрового датчика или определения состояния тактовой кнопки.   В режиме входа вывод микроконтроллера может быть или в высокоимпедансном состоянии (Hi-Z) или подтянут к плюсу питания через встроенный резистор (20 – 50 кОм).

Спалить вывод в режиме входа замыканием на землю или плюс питания нельзя, в отличии от режима выхода. Но можно спалить внутренние цепи вывода, подав чрезмерно большое напряжение. Конечно, если бросок напряжения на входе микроконтроллера будет кратковременным, защитные диоды предохранят его.

   Подключая к микроконтроллеру внешние микросхемы, с которых принимаются данные, нужно всегда проверять, согласуются ли выходные уровни микросхемы с входными уровнями микроконтроллера.

   В разделе типичных электрических характеристик приведены графики “Pin Thresholds And Hysteresis”, по которым можно оценить уровни входных напряжений в зависимости от напряжения питания микроконтроллера AVR.

Зависимость порогового напряжения от напряжения питания микроконтроллера. Любое напряжение выше графика, воспринимается микроконтроллером как логическая единица. 

   Как можно видеть из рисунка, при напряжении 5 В входное напряжение > 2 В будет восприниматься микроконтроллером как логическая единица.    Аналогичный график представлен и для логического нуля.

Зависимость порогового напряжения от напряжения питания микроконтроллера. Любое напряжение ниже графика, воспринимается микроконтроллером как логический ноль. 

   При питании 5 В, входное напряжение меньше ~1.4, воспринимается микроконтроллером как логический ноль. 

   Думаю ты заметил, что между пороговыми уровнями логического нуля и единицы разница 2 – 1.4 = 0.6 В. Как микроконтроллер воспринимает напряжение попавшее в этот диапазон? Никак.

Благодаря наличию гистерезиса, внутренняя логика вывода микроконтроллера не реагирует на эти значения. И только в случае превышения порогов, переключается в одно из состояний.

Про гистерезис ты можешь немного почитать в статье “Компаратор на операционном усилителе”.

Зависимость гистерезиса от напряжения питания микроконтроллера

  Итак, что еще можно сказать про режим входа. Не следует оставлять выводы микроконтроллера в высокоимпедансном состоянии.

Они будут “ловить” помехи и без конца переключаться из логической единицы в логический ноль и наоборот, увеличивая потребление микроконтроллера.

Для снижения энергопотребления рекомендуется конфигурировать неиспользуемые выводы на вход с включенными подтягивающими резисторами. 

   Во время сброса микроконтроллера настройки всех портов сбрасываются. Если малое энергопотребление микроконтроллера во время сброса тоже важно, необходимо использовать внешние подтягивающие резисторы. Подключать выводы к напряжению питания или земле напрямую нежелательно, потому что если выводы случайно окажутся в режиме выхода, возникнет значительный ток.

Заключение 

    Подводя итог выше сказанному, сформулирую несколько правил:
– подключаешь внешние микросхемы к микроконтроллеру, проверяй как согласуются их уровни напряжений,- управляешь с помощью микроконтроллера нагрузкой, ограничивай ток через выводы микроконтроллера, 
– управляешь несколькими нагрузками, проверяй не превышаешь ли максимально допустимый ток потребления микроконтроллера. 
– не используешь выводы микроконтроллера, конфигурируй их в режим входа с подтягивающими резисторами.   Кстати, недавно я наступил на грабли, связанные с согласованием уровней. В одной из схем я применил 5-ти вольтовый сторожевой таймер и 3-х вольтовую ПЛИС. Выход таймера согласовал со входом ПЛИС, а про согласование входа сброса таймера с выходом ПЛИС забыл. Когда плата пришла с завода, я обнаружил, что уровня выходного напряжения ПЛИС не хватает для перезагрузки сторожевого таймера и тот постоянно ее сбрасывает. Из положения пришлось выходить, используя 5-ти вольтовую логическую микросхему на плате. У нее оставалось 2 незадействованных логических элемента и она “нормально воспринимала” логические уровни ПЛИС. Так что будьте аккуратнее, такой момент можно случайно проглядеть, особенно, если в схеме много микросхем.

У вас недостаточно прав для комментирования.

Источник: https://chipenable.ru/index.php/programming-avr/item/148

Питание микроконтроллера. Источник питания на Atmega8

ПИТАНИЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА

11

Рис. 2. Схема блока питания.

Основные изменения в схеме относительно оригинала: 1) под R-2R ЦАП выделен порт С микроконтроллера целиком, так проще работать,2) сами резисторы в ЦАПе других номиналов, такие, какие были, кстати, эти резисторы надо бы подбирать с высокой точностью, иначе при работе ЦАПа будут ступеньки.

3) схема Дарлингтона в выходном каскаде заменена на один КТ8106А;

4) токоизмерительный шунт сделан более мощным и с меньшим сопротивлением (0,55 Ом);5) устранено совмещение сигнальных линий энкодера и LCD-экрана.

6) предусмотрена обвязка термодатчика и схема управления вентилятором с ШИМ управлением.

Исходники были модифицированы под данную схему. Переназначены ножки микроконтроллера. Файлы для работы с клавиатурой были заменены (kbd.c и kbd.h) на файлы для работы с энкодером.

Алгоритм работы энкодераследующий: нажали на энкодер – вошли в режим установки напряжения, нажали еще раз – вошли в режим установки тока, нажали еще раз – сохранили установки.

Если в режиме настройки не трогать энкодерболее 20 секунд, блок автоматом выходит из режима настройки и не сохраняет изменения. Энкодерработает по внешним прерываниям и использует таймер Timer2 для реализации защитных пауз.

Изменена логика работы со светодиодом состояния. Теперь он показывает аварийные ситуации – перегрузку блока питания, перегрев и состояние перезаписи прошивки бутлоадером.

В логику работы дисплея введено мигание изменяемого параметра.

Добавлен опрос 3-го аналогового входа АЦП для термодатчика. Реализована ШИМ-регулировка оборотов вентилятора охлаждения в зависимости от показаний датчика.

Изменен протокол общения блока с компьютером. Теперь используются стандартизованные команды, позволяющие задать установки тока/напряжения и калибровочные настройки. Теперь калибровки также хранятся в EEPROM микроконтроллера.
Использование более емкого микроконтроллера позволило использовать бутлоадер.

Сборка

Корпус УПС очень хорошо подходит для переделки. Прочный, пластик, внутренние усилительные ребра. Да и размер подходящий. Вместо задней панели с силовыми разъемами я вырезал аналогичный по цвету и форме кусок ровного пластика от лотка струйного принтера. К нему прикрутил радиатор от старого Атлона.

К радиатору через изолирующую термоподложку прикрепил выходной транзистор, диодный мост и датчик температуры. Два слова о том как определять обмотки в трансформаторе: самые толстые три провода – это вторичная силовая обмотка. От нее у меня питается силовая часть. Бывает еще и вторая слаботочная вторичная обмотка для питания внутренней схемы УПС.

Она определяется так – это два тонких провода одинакового (у меня были оранжевые) цвета. У меня от нее запитана схема управления, микроконтроллер, подсветка экрана и вентилятор. Остальные относительно тонкие провода – это первичная обмотка с большим количеством отводов.

С их помощью можно подобрать подходящее выходное напряжение силовой обмотки при приемлемом токе холостого хода.

В результате удаления силовых разъемов, между задней стенкой и трансформатором освободилось место, в которое поместились конденсаторы фильтра. В лицевой панели разметил и вырезал отверстия для экрана и выходных разъемов.

В крышке корпуса размещены плата управления, энкодер, выключатель питания и плата RS232-интерфейса. В передней части корпуса оставлено свободное место для дальнейшего усиления блока (можно будет поставить второй трансформатор).

В качестве интефейса МК-компьютер я пока использую готовую платку преобразователя USB-TTL RS232 на микросхеме CP2102. Через нее осуществляется перепрошивка МК и общение компьютера со схемой. В будущем я планирую сделать оптоизолированный RS232 интерфейс.

Рис.3. Передняя панель.

Рис. 4. Установка радиатора.

Рис. 5. Внутренности блока.

Прошивка

Я все делал в среде AVR Studio 4.18 с WinAVR-20100110. Готовые файлы прошивки для бутлоадера и основной программы лежат в архиве.
Прошить микроконтроллер можно и просто основной программой или связкой “бутлоадер+основная программа“.

Первый случай подойдет тем, кто ничего в основной программе менять не собирается. Или не собирается делать интерфейс блок-компьютер.

В случае использования бутлоадера можно перепрограммировать полностью собранное устройство и на первом этапе очень удобно было, например, подгонять калибровочные параметры. Однако, для бутлоадера блоку нужен RS232.

Вне зависимости от способа программирования вначале нужно подключить собранную плату к ISP-программатору. Затем прошить соответствующим hex-файлом и выставить фьюзы. В случае использования программы без бутлоадераHIGH=0xDB LOW=0xDE, во втором HIGH=0xDA LOW=0xDE. Остальное изменять не стоит.

Как только бутлоадерпрошит, дальнейшие манипуляции по перепрограммированию осуществляются очень просто: подключаешь блок к компьютеру RS232 интерфейсом, контролируешь (в случае USB-эмуляции порта), что подключение произошло к COM1, 2, 3, или 4, включаешь питание блока и сразу запускаешь в студии Tools->Avr Prog. В ней выбираешь файл из архива с прошивками \AVRGCC1\Debug\PowerUnit.hex и шьешь.
Поскольку и бутлоадери вся процедура у меня сделана по статье , тонкости процесса можно почерпнуть там.

Калибровка

Замечательным свойством данной схемы является универсальность. В принципе, можно сделать блок питания на любое напряжение, любой ток, и любой конструкции.

Понятно, что эти характеристики зависят, прежде всего от первичных преобразователей мощности: трансформатора, диодного моста, фильтра, транзистора выходного каскада, или характеристик импульсного преобразователя.

Но для микроконтроллерной части это все не важно.

Главное, чтобы делитель выходного напряжения выдавал ему напряжение от 0 до 2,56В, токоизмерительный шунт в режиме короткого замыкания давал около 2В, а система установки выходного напряжения принимала напряжение от 0 до 5В.
Настроить калибровки можно с помощью интерфейса.

Интерфейс и работа с компьютером

Работа интерфейса также изменилась по сравнению с программой Гвидо: скорость 38400 kbps, 8N1. В конце строки требуется символ перевода каретки.
Набор команд:
С помощью этих команд можно управлять блоком из любой терминальной программы.

Я предпочитаю использовать Serial monitor в Arduino, но это дело вкуса.Я написал небольшую программу для Windows которая умеет выводить данные в график и задавать значения, в том числе и по протоколу. См. раздел файлов.

Рис.6. Интерфейс программы управления.

Вкладка с графиками.

Без чего не может обойтись не один радиолюбитель? Правильно – без ХОРОШЕГО блока питания. В этой статье я опишу, как можно сделать неплохой, на мой взгляд, блок питания из обычного компьютерного (AT или ATX). Хотелось что бы параметры блока устанавливались с помощью энкодера.

Идея хороша тем, что не нужно покупать дорогие трансформаторы, транзисторы, мотать импульсные трансформаторы и катушки… Достать компьютерный БП на сегодняшний день не составляет большого труда. Например на местном радиорынке средний БП ATX 300W стоит ~8$. Естественно это за б/у.

Но следует учитывать, что чем качественнее копьютерный БП – тем качественнее девайс мы получим=) Бывает что китайские БП так плохо укомплектованы/собраны что и смотреть страшно – отсутствуют абсолютно все фильтры на входе, и почти все фильтры на выходе! Так что выбирать нужно внимательно.

За основу был взят БП АТХ CODEGEN 300W который был переделан под напряжение 20В и добавлена плата управления.

Характеристики:

Напряжение – 3 – 20,5 ВольтТок – 0,1 – 10А

Пульсации – зависит от модели “исходника”.

В изготовлении такого БП есть одно “НО”: если Вы ни разу не ремонтировали или хотя бы не разбирали компьютерный БП, то изготовить лабораторный будет проблематично. Это связано с тем, что схематических решений компьютерных БП очень много и описать все необходимые переделки я не смогу.

В данной статье я опишу как изготовить плату для контроля за напряжением и током, куда её подключить, и что переделать в самом БП, но точной схемы переделки я Вам не дам. Поисковики вам в помощь.

Ещё одно “но”: схема рассчитана на использование в БП на основе довольно распространенной микросхемы ШИМ – TL494 (аналоги КА7500, МВ3759, mPC494C, IR3M02, М1114ЕУ).

Схема управления

Схема АТХ CODEGEN 300W

Немного пояснений по первый схеме. В пунктир обведена часть схемы, которая находится на плате БП. Там указаны элементы, которые нужно поставить вместо того, что там стоит. Остальную обвязку TL494 не трогаем.

В качестве источника напряжения используем канал 12 Вольт, который немного переделаем. Переделка состоит в замене ВСЕХ конденсаторов в цепи 12 Вольт на конденсаторы такой же (или больше) ёмкости, но большего напряжения 25-35 Вольт.

Канал 5 Вольт я вообще выкинул – выпаял диодную сборку и все элементы, кроме общего дросселя. Канал -12В также нужно переделать на большее напряжение – мы его тоже будем использовать.

Канал 3,3 Вольта тоже нужно убрать, чтобы он нам не мешал.

Вообще, в идеале нужно оставить только диодную сборку канала 12 Вольт и конденсаторы/дроссели фильтра этого канала. Так же нужно убрать цепи обратной связи по напряжению и току. Если цепь ОС по напряжению найти не трудно – обычно на 1 вывод TL494, то по току (защита от КЗ) обычно приходится искать довольно долго, особенно если нету схемы.

Иногда это ОС на 15-16 вывод той же ШИМ, а иногда хитрая связь со средней точки управляющего трансформатора. Но эти цепи необходимо убрать и убедиться, что ничего не блокирует работу нашего БП. Иначе лабораторный не получится. Например – в CODEGEN-е я забыл убрать ОС по току…

И не мог поднять напряжение выше 14 Вольт – срабатывала защита по току и выключала БП полностью.

Ещё одно важное замечание: Необходимо изолировать корпус БП от всех внутренних цепей.

Это связано стем, что на корпусе БП – общий провод. Если, совершенно случайно, коснуться выходом “+” на корпус, то получается неплохой феерверк. Т.к. теперь нет защиты от КЗ, а есть только ограничение по току, но оно реализовано по отрицательному выводу. Именно так я сжёг первую модель своего БП.

Хотелось что бы параметры блока устанавливались с помощью энкодера.

Управление напряжением и током стабилизации осуществляется встроенным в контроллер ШИМ-ом. Его скважность регулируется энкодером, каждый шаг которого приводит к увеличению или уменьшению опорных напряжений по напряжению и току и как следствие к изменению напряжения на выходе БП или тока стабилизации.

При нажатии на кнопку энкодера на индикаторе напротив изменяемого параметра появляется стрелка и при последующем вращении изменяется выбранный параметр.

Если в течении некоторого времени не проводить никаких действий система управления переходит в ждущий режим и не реагирует на вращение энкодера.

Установленные параметры сохраняются в энергонезависимой памяти и при последующем включении устанавливаются по последнему выставленному значению.

Индикатор в верхней строке отображает измеренное напряжение и ток.

В нижней строке отображается установленный ток ограничения.

При выполнении условия Iizm>Iset БП переходит в режим стабилизации тока.

Источник: https://www.anyhost.ru/pitanie-mikrokontrollera-istochnik-pitaniya-na-atmega8.html

Поиск данных по Вашему запросу:

ПИТАНИЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА

Эффектов, частотомеров и так далее. Скоро дойдёт до того, что и мультивибратор будет проще собрать на контроллере: Но есть один момент, который очень роднит все типы контроллеров с обычными цифровыми микросхемами серии К – это питание строго 5 вольт. Конечно найти такое напряжение в устройстве подключенном к сети не проблема.

А вот использовать микроконтроллеры в составе малогабаритных девайсов с батареечным питанием уже сложнее. Как известно, микроконтроллер воспринимает только цифровые сигналы — логический ноль или логическую единицу.

Для микроконтроллера ATmega8 при напряжении питания 5В логический ноль — это напряжение от 0 до 1,3 В, а логическая единица — от 1,8 до 5 В.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: 1. Знакомство с микроконтроллером PIC16F84A (Урок 1. Теория)

Супервизоры питания

Log in No account? Create an account. Remember me. Google. June 26th, , am. Роман Соколов. Контроллер Atmega 88 Attiny еще не решил на чем в итоге остановлюсь. Как лучше включить микроконтроллер? Да, диод на двигатель, конденсаторы само собой. Вопрос надо ли контроллеру стабилизатор или и так пойдет? Ведь с разрядом аккумулятора напряжение будет постепенно проседать до 3.

К тому же АЦП использовать планирую для измерения напряжения на аккумуляторе, чтобы понять оставшееся время работы по этому вопросу кстати тоже буду рад совету, как контролировать оставшийся заряд.

Осталось написать какой микроконтроллер : Если он нормально работает от По питанию от двигателя конечно лучше развязать – конденсаторы, индуктивности, фильтры. Защитный диод на двигатель, если нужно.

Заряд аккумулятора можно определить исключительно по напряжению, но это будет не супер точно. Будет проседать. Самый минимум для лития это где-то 2. Ну на практике ниже 3В разряжать смысла нет.

Если никаких еще хитрых нюансов в вашей схеме нет, то не вижу проблем в том, что напряжение питания будет меняться.

Вопрос, а по барабану ли кварцу на такое дело? Что-то меня терзают сомнения что он будет одинаково работать на плавающем напряжении.

Получается из за одного только кварца ставить стабилизатор? А вообще как оценить, достаточно ли точности внутренней RC цепочки, или ставить внешний кварц? Где та граница, по какому принципу для моей задачи определить, использовать внешний или нет? Кварц на то и кварц, чтобы довольно точно частоту давать : Конечно там все немного плавает, но если у вас не сверхточное приложение то все ок будет.

Насчет рц- цепочки. ЕЕ параметры есть в даташите. Плавать частота будет прилично ну процентов 10, такой порядок. Считать точно время по ней не получится. Граница зависит исключительно от приложения.

Если у вас часы, допустим, то без кварца никак, будут уплывать. Бывают приложения где изменение скорости работы в два раза никак не повлияет на работу. Без конкретики не сказать. То есть кварц тоже можно питать таким плавающим напряжением от 3 до 4. Я думал ему строго фиксированное напряжение надо.

Кварц питается через специальную схему в микроконтроллере, которая обеспечивает нужный режим работы, если честно не знаю подробностей ее устройства. Но суть такова, что частота мк, который тактируется кварцем не зависит от напряжения, если оно конечно в допустимых пределах.

Проще говоря если вы подключите кварц 8мгц к мк, то и при 3В и при 5В мк будет работать на частоте 8мгц. Вот про это не знал, огромное спасибо. Знал только про то, что в даташите надо смотреть на график максимальной частоты в зависимости от напряжения.

Выходные напряжения есть разные. Для измерения бортового напряжения надо городить делитель. Поскольку делитель постоянно подключен на аккумулятор, то необходимо обеспечить минимальный ток через них для экономии заряда. Также для работы АЦП необходим источник опорного напряжения.

Это напряжение может быть напряжением питания контроллера, то есть созданное стабилизатором LP Диоды для создания источника опорного напряжения категорически не годятся.

Если необходимо длительное время работы при применении в микроконтроллере sleep режимов, обратите внимание на quiescent current – ток утечки стабилизатора, у LP это порядка 50мкА но зависит также от тока потребления устройства.

У TPS ток утечки 3,2мкА. Edited at am UTC. Взять к примеру LP В даташите написано Vin Min V 2. Без индуктивностей как в step-up и т. Придется выбирать режим 2. А зачем нам делитель? Ведь напряжение маленькое у аккумулятора, 3.

Если не ошибаюсь, Atmega должна получать на вход АЦП источник с сопротивлением не более 10кОм где-то точно такое видел , 1 МОм это прямо фантастика, нет? Контроллер конечно без проблем схвает и 3 и 4. Но АЦП как я понял будет ерунду показывать в случае смены напряжения?

Или я ошибаюсь? Обычный линейный стабилизатор ничего не поднимает, вам придется запускать контроллер на напряжении чуь меньше 3В. В качестве опорного напряжения можно использовать встроенный в мк источник. Он не супер точный, но вероятно для ваших целей сойдет.

В авр-ках он обычно имеет напряжение 2.

Входное сопротивление для АЦП действительно надо не больше 10 ком, для решения этой проблемы, как уже предложили выше – можно поставить конденсатор относительно большой емкости параллельно входу и производить измерения АЦП не слишком часто – тогда все будет хорошо :.

Да, встроенный в МК источник вполне меня устроит. Ага, теперь про делитель понял.

Как я понял в моей ситуации из за плавающего питания МК если без стабилизатора , надо использовать внутренний фиксированный источник опорного напряжения для АЦП внутри МК на 2.

То есть не важно сколько будет на входе питания МК, а опорку на АЦП внутренний источник будет давать ровно 2. Далее считаем делитель, чтобы 4. А в случае с вариантом использования стабилизатора питания МК скажем на 3.

Про конденсатор и делитель на МОмы.

Как выбирается конденсатор в этом случае, чтобы хватило на 1 измерение АЦПшкой? Хватит ли маленькой керамики? Все верно : замечу только, что использовать независимый источник опорного напряжения в большинстве случаев предпочтительнее чем питание, думаю понятно почему : в аврках можно программно выбирать – в качестве опорки либо питание, либо встроенный опорник, либо внешнее опорное.

Посмотрите на MCP Делает стабильные 3. Да, интересная вещь, но самое дешевое что я нашел – от 60 руб. И то в наличии почти нигде нет, надо из-за бугра ждать.

Вспомнил было про MC как дешевую и доступную альтернативу, но она насколько я помню либо step-up, либо step-down Путем пересчета можно определить напряжение питания. Из внешних компонентов – резистор и стабилитрон. Не надо там внешних компонентов, встроенной опоры достаточно — там есть режим измерения Aref относительно Vcc.

Делал такое, но надо тщательно калибровать, и тщательно давить шум. А то уже запамятовал детали. Думаю, при наличии мощной индуктивной нагрузки хорошим тоном в любом случае будет использование по питанию МК до стабилизатора как минимум простейшего LC-фильтра.

Не забывайте, что мотором напряжение питания может не только просаживаться, но и несколько иногда импульсами и в разы повышаться, потому на стабилизаторе я бы не экономил.

Ну а раз пошла такая пьянка, то нелишне будет поставить TVS-диод на напряжение в 1, аккумуляторных после LC-фильтра, но до стабилизатора Про напряжение аккумулятора уже сказали – резисторный делитель на питание и выход делителя на вход АЦП МК решают все проблемы выяснения оставшегося заряда.

А просто измерять напряжение на аккумуляторе хуже?

Питание микроконтроллера

Существует задача сделать резервное питание от батарейки, если пропадет от блока питания, при этом микро не должен сброситься. Только напряжение основного источника питания должно быть немного больше, иначе даже при наличие основного питания, МК будет работать от батарейки.

Надо смотреть допустимый диапазон напряжений питания Вашего МК. При работе от основного источника питания, напряжение должно быть чуть больше, чем напряжение батарейки. Если основное напряжение пропадет, начнет работать батарейка, через диод. Соответственно, напряжение на МК будет уже на 0.

Что бы быть уверенным, что МК не выключится, можно попробовать использовать диод Шотки..

Существует задача сделать резервное питание от батарейки, если пропадет от блока питания, при этом микро не должен сброситься.

Лабораторный блок питания на микроконтроллере. Питание микроконтроллера

By Michael74Rus , April 17, in Питание. Разрабатываемый мной бортовой компьютер БК для автомобиля питается в рабочем режиме от АКБ автомобиля, в этом режиме он собирает информацию с датчиков, выводит на дисплей и сохраняет во флеш памяти. С питанием в этом режиме все понятно.

Далее БК можно снять с автомобиля и подключить к компьютеру по USB в этом режиме нужно только считывать данные из флеш памяти, LCD может не работать дабы уменьшить потребление. Таким образом в режиме считывания нужно запитаться от USB.

На автомобиле планируется брать напряжение с бортовой сети на 12 или 24В, поэтому входное напряжение лучше взять из промежутка Мы принимаем формат Sprint-Layout 6! Экспорт в Gerber из Sprint-Layout 6. От USB 5 вольт сразу на стаб. Можно развязать диодом.

Primary Menu

Начало см. Вторая часть этой статьи – продолжение изысканий автора в этом направлении и анализ вопросов и предложений, высказанных автору читателями журнала.

Отзывы на статью показали наличие в среде радиолюбителей как теоретического, так и практического интереса к этой теме, а также выявили трудности, с которыми столкнулись читатели.

Внимание автора привлекло справедливое замечание одного из радиолюбителей из г.

С каждым днем различные устройства с батарейным питанием занимают все больше места в повседневной жизни. Пользователи хотят видеть в таких приборах функциональность, высокую производительность, длительное время функционирования от батареи и, естественно, низкую стоимость.

Микроконтроллеры

Для грамотного использования микроконтроллера необходимо иметь представление об электрических характеристиках его выводов. От них зависит что и как можно подключать к микроконтроллеру, и к чему это приведет.

Сегодняшний материал посвящен как раз этой теме. Данные, приведенные ниже, взяты из описания на микроконтроллер Atmega16 в разделах Electrical Characteristics и Typical Characteristics.

Для более детального изучения этого вопроса, рекомендую обязательно их посмотреть.

Вот проект с использованием микроконтроллера теоретически закончен. Но вот осталась 1 проблема. Это питание микроконтроллера.

Микроконтроллеры Microchip в импульсных источниках питания

Что нового? Если это ваш первый визит, рекомендуем почитать справку по сайту. Для того, чтобы начать писать сообщения, Вам необходимо зарегистрироваться. Для просмотра сообщений регистрация не требуется.

Блок питания с микроконтроллерным управлением. Питание микроконтроллера

Log in No account? Create an account. Remember me. Google. June 26th, , am. Роман Соколов.

На первый взгляд вроде бы простая тема, но многие начинающие радиолюбители которые только начали изучать микроконтроллеры довольно часто задают одни и те же вопросы.

Аварийное питание микроконтроллера. Доброго времени суток уважаемые! Прошу поделиться схемой если у кого есть аварийного питания микроконтроллера 3. Заранее спасибо! Re: Аварийное питание микроконтроллера. Да с или то понятно а как подзарядка?

Как оставлять свои сообщения Предупреждение и вечный бан для постоянных нарушителей. Автор Марк Цифровые. Автор khvilon Микроконтроллеры и их программирование.

Источник: https://all-audio.pro/c12/datashiti/pitanie-mikrokontrollera.php

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.