Moving Media Microcontrollore

Ingegneria integrata in post. ho intenzione di mostrare come implementare la più semplice filtro digitale possibile quotmoving filterquot media. se è molto facile da implementare, ma ancora in molte applicazioni questo è più che sufficiente. per esempio riducendo il rumore casuale dalla segnale. naturalmente quando è molto semplice non hanno problemi simili. essa non l'ha risposta del filtro molto forte. Canale 1 ingresso. spazzare da 20Hz a 6Khz, Channel 4 uscite (verde) 15 punti filtrato, M (rosso) Uscita nel dominio freq Sabato 1 ottobre 2016 Questo progetto è la parte finale nel Fare una davvero potente luce solare. In questo progetto intigrate Philips Lumileds LTC3478 base driver e BQ24650 Based MPPT Solar Li-Ion carica Controller. Useremo totale 3 9 Watt ciascuno schede driver LED e un regolatore di carica per caricare 7.6V 20000mAh batteria a 6 celle Li-leone, vi è 4 display grafico a barre LED per mostrare il livello della batteria stima e un solo pulsante per controllare Onoff, diverso livello di luminosità. e selezionare uno. tutte o alcune delle schede LED a litup. non c'è molto da descrivere in termini di schmeatic e firmware come tutto il firmware e Schmeatic aer già sul mio pannello di interfaccia github account. User è fatto di PCB con 4 LED di stato della batteria di una porta per il connettore pannello solare e un interruttore di comando. quando la batteria è chargin LED di stato visualizzato di conseguenza e quando la batteria si scarica LED di stato aggiornato di conseguenza. In aggiunta al piccolo progetto di illuminazione solare che stavo lavorando ho creato questo piccolo regolatore di carica solare per caricare la batteria agli ioni di litio (Li-ion). Circuito Impiego del Texas Instrument BQ24650 nel cuore del circuito di controllo della carica. come circuito ha MOSFET esterno in modo corrente massima 160charge può essere regolato su valori molto alti. 160Circuit accettare i valori pannello solare da 5V a 28V. L'ho testato con 12V nominale (17Volts circuito aperto) 160. e 24 Volt nominale pannello solare in corrente di carica della batteria fino a 4A. Attualmente installato in casa mia da pochi mesi la carica di una batteria 20000 mAh. Circuito ha grande elevata capacità di corrente connettore a 4 pin Molex per il pannello solare. connettore a 6 pin per la batteria e l'interruttore di carico. è anche possibile collegare NTC per il monitoraggio temprature batteria. BQ24650 può automaticalley monitor di temprature della batteria. Microcontroller ha dedicato 3 uscita PWM per pin header oscuramento e 6 GPIO LED per lo stato bettery led e una chiave di interfaccia utente. Ciao zu Deutsch Leser. Das ist mein Erste Artikel auf Deutsch. I habe viel aufrufe aus Deutschland deshalb Jetzt ab, ich werde auch auf Deutsch publizieren weil ich Detusch lerne und ich mchte mehr bungen. Jedes Artikel wird auf Deutsch und wir English. wenn Widerspruch zwischen dem Artikel auf Deutsch und Englisch haben, die inglese berwiegt weil meine Erfahrungen auf deutsch Kurze ist.160 160 160 160So beginnen wir. Heutzutage arbeite ich un Projekt einem. quotMPPT Solar Li-ion Laderquot. bei diesem Projekt brauche ich eine160sehr160vollmacht 25W LED leicht. aber ist viel 25W pelliccia ein160LED-Triberg. Es erforden viele kentnisse ein 25 W LED-Triberg zu Entwerfen. Hauptsorge auf die Projket quotMPPT solare - lon Laderquot ist zu Lernen wie der MPPT Larder arbeitet und wie die software Algorithmus sind. Das Projekt ist ein Teil von ein Projekt era publiziere spter.160 ich 160 160 160 reticenza stavo lavorando ad un progetto di illuminazione solare 160little , ho bisogno di un folle davvero brillante illuminazione 25W 160LED. Ma problema è stato per 25W è un sacco di potenza per il LED e richiede alcune abilità per fare una così alta potenza LED driver. Obiettivo primario di questo progetto è quello di ottenere una conoscenza discesa di regolatore di carica MPPT e gli algoritmi di carica MPPT. questo progetto è parte del progetto. che posterò più tardi. 160160160 Questo post sarà 4 ° parte in serie di fare un capace BRACCIO Consiglio Linux a casa. fare clic su Primo. Secondo e terzo per andare a parti precedenti, così lascia iniziare. quello che è un Bootloader, Perché abbiamo bisogno di it160 un boot loader è un programma che è il primo ad essere eseguito dalla CPU. si recide uno scopo quotconfiguring poche cose molto essenziali molto specifiche prima di caricare il programma principale (può essere OS) in memoryquot principale. è per questo che si chiama boot loader. a seconda delle esigenze del boot loader può fare qualche altro compito (noi li coprire qui). ci sono varie forme e dimensioni del bootloader. tutti servono quasi lo stesso scopo. con microcontrollori. alcune volte in realtà non caricare il programma principale in memoria, ma passano il puntatore di esecuzione di programma principale in modo che il programma principale può essere eseguito direttamente formare la memoria in cui si trova. Bordo Con 4.3 pollici LCD in esecuzione l'applicazione QT5 per visualizzare immagini JPEG e TimeDue al mio compilatore logica ladder, spesso ricevo domande su come costruire l'hardware per collegare un micro al mondo esterno. Non sono stato in grado di trovare un buon riferimento per suggerire. Gran parte del materiale online è sbagliata o incompleta, o riflette le buone pratiche intorno al 1970. Nulla di tutto questo è specifico per un particolare microcontrollore o una famiglia di microcontrollori si applica ugualmente bene a PIC o AVR o 8051s o di qualsiasi altro processore. Consulta la SCHEDA TECNICA parte vostra per essere sicuri, però, soprattutto per le cose come la quantità di corrente un pin di IO può guidare. Io uso il GPIO frasi e il pin IO intercambiabile Voglio solo dire una spilla sul microcontrollore che può essere configurato sia come uscita digitale o di un ingresso digitale. (Un tipico forno ha un sacco di quelli.) Sarà presumibilmente essere chiaro dal contesto se il pin è configurato come un ingresso o un'uscita. Inoltre, voglio supporre che il micro è in funzione da 5 V. molto poco di questo cambia se la sua non è, però. Descrivo come: luce di un LED da una uscita digitale Il LED è un dispositivo terminale due. Possiamo quindi caratterizzare secondo le due grandezze: la tensione attraverso di esso, e la corrente attraverso di esso. Per un (discreta) primo ordine, l'emissione luminosa del LED, sia in fotoni al secondo o in milliwatt, è linearmente proporzionale alla corrente attraverso di esso. Ciò significa che è utile pensare al LED come dispositivo di corrente a. (Naturalmente, si potrebbe pensare a come sia, ma c'è un bel rapporto tra l'emissione di luce, che è ciò che in ultima analisi a cuore, e la corrente questo non è vero per la tensione.) Per caratterizzare un particolare LED, possiamo applicare una tensione (per esempio, usando un alimentatore DC), e nota la corrente attraverso il LED (utilizzando un amperometro, o forse l'amperometro incorporate nella nostra alimentazione). Siamo in grado di ripetere questo per molte tensioni diverse, e tracciare questi punti per produrre i LED caratteristiche V-I. Il produttore potrebbe aver fatto questo per noi, e potrebbe fornire questo come una figura nella scheda tecnica. Qui sto riproducendo quella figura dalla scheda di un LITE-ON LTL-4223. Questo è un LED rosso relativamente tipici. Possiamo vedere che il rapporto tra le correnti LED e tensione non è molto nicemdashit non è una linea retta passante per l'origine, o qualsiasi altra curva con una semplice equazione. Oltre la gamma di correnti in cui ci aspettiamo di operare il LED (decine di mA), questa curva è molto ripida. Passando da una tensione di 2,0 V a 2,4 V, la tensione è aumentata solo del 20, ma la corrente, che va da 20 mA a circa 50 mA, è più che raddoppiato. Ciò significa che la corrente attraverso il LED è molto sensibile alla tensione ai suoi capi. Equivalentemente, la tensione ai capi del LED è molto sensibile a (cioè molto vicino a costante con) la corrente attraverso il dispositivo. Questo significa che per una buona approssimazione, possiamo modellare il LED come una caduta di tensione costante (e, infatti, molti produttori schede non si preoccupano con una curva, e citare una sola tensione). (Se volevamo modellare i LED VI caratteristiche più accuratamente, quindi potremmo fare come una combinazione serie di un diodo ideale e un resistore. Il diodo ideale ha una caratteristica esponenziale VI che è ciò che è responsabile per la parte non lineare la curva in prossimità 1.6 V. C'è anche un ohmico (cioè rapporto lineare tra V e I) resistenza associata con il LED tensione sceso di che la resistenza è trascurabile a piccole correnti, perché V IR è piccola quando è piccola, ma diventa significativa . a correnti più elevate questo è il motivo per cui la curva mostrata sopra sembra avvicinarsi ad una linea retta ad alta corrente, ma, ci sarà quasi mai bisogno che il bene di un modello) In ogni caso, sai già che il circuito è questo..: talvolta il circuito è tratto all'indietro dal modo in cui è qui, con l'altra estremità del circuito collegato in serie a 5V invece di terra. E 'stato importante per TTL (un vecchio tipo di logica), che potrebbe affondare più corrente di quella che potrebbe fonte. Per CMOS non importa. Il perno micros IO è configurata come uscita. Quando viene azionato bassa, zero volt appaiono attraverso il circuito serie, e non scorre corrente. Quando viene azionato alta, allora 5 V attraverso il circuito in serie. Il LED scende di circa 2 volt come abbiamo visto sopra, la tensione è sceso dal LED non è molto sensibile alla corrente attraverso di esso, il che significa che siamo in grado di ottenere una buona approssimazione della tensione è sceso dal LED, anche prima di sapere il corrente attraverso di esso. La resistenza scende quindi 5 - 2 3 V, dato che la caduta di tutti i due elementi della serie deve totalizzare 5 V. Questo significa che una corrente di I VR 3330 9 mA scorre. Vediamo dalla scheda tecnica che il LED è valutato per una corrente massima continua in avanti di 30 mA, quindi siamo ben entro le specifiche. Non sono stati fatti, però. Il LED caduta di tensione nominale a 20 mA (o qualsiasi corrente vicina a quella) è pari a 2,0 V, ma vediamo dalla scheda (Calo di tensione, max.) Che potrebbe essere alto come 2.6 V. Ciò significa che, mentre la curva nera sotto (che è identica alla curva nero sopra) corrisponde a un dispositivo nominale, un dispositivo le cui caratteristiche sono state VI descritto dal curvemdashor blue qualsiasi curva che giace tra i due boundariesmdashwould soddisfino ancora i produttori spec. Se abbiamo ottenuto un LED caso peggiore, che è sceso 2,6 V, quindi la resistenza sarebbe caduta 5-2,6 2,4 V, e io 2,4330 7,3 mA sarebbe fluire. Si tratta di un cambiamento notevole, con un decremento di circa 19. Ancora, per questo particolare LED, e che va da 5 V con questo circuito, è il migliore che possiamo fare. Se si potesse eseguito da una tensione di alimentazione più grande di 5 V, quindi la caduta di tensione LED sarebbe una parte minore della caduta di tensione totale nel circuito, in modo che la corrente attraverso il LED sarebbe meno sensibile alla sua caduta di tensione. È anche possibile utilizzare una sorgente di corrente attiva di qualche tipo per rendere la corrente attraverso il LED quasi indipendente dalla sua caduta di tensione, ma che richiede un circuito più complicato. Questa variazione è il motivo per cui doesnt funziona affatto a guidare LED con una sorgente di tensione costante an. Se volessimo guidare il nostro minimo-drop (curva nera) LED a 20 mA, poi si vede dalla curva che dobbiamo applicare esattamente 2,0 V, ma se invece ci è capitato di avere un massimo-drop (curva blu) LED, quindi abbiamo vedere dalla curva che molto vicino a zero currentmdashso piccola che è il flusso graphmdashwould per qualsiasi tensione inferiore a 2,4 V. Se abbiamo provato il contrario, e applicato 2,6 V (per assicurarsi che il massimo-drop LED si accende ), allora il LED disegnare un grande currentmdashagain fuori dal grafico, ma più di 50 mAmdashand il LED si surriscaldano e sarà distrutta minima-drop. La variazione non sarebbe un problema se abbiamo potuto guardare la corrente attraverso il LED come abbiamo trasformato lentamente la tensione, e impostare la nostra fonte di tensione costante al particolare di tensione che ha prodotto la corrente che volevamo per quel particolare LED. Questo è ciò che una sorgente di corrente fa. Questo è anche ciò che la resistenza fa, anche se si pretende molto fare un ottimo lavoro di esso. Se si omette la resistenza (cioè Che sia un cortocircuito, zero ohm) dal circuito di cui sopra, quindi in teoria, questo corrisponde al volante, il LED da una sorgente di tensione a cinque volt. Sembra che dalla nostra discussione di cui sopra che questo dovrebbe inevitabilmente in fumo. Se si tenta questo, però, allora vi accorgerete che il circuito sembra funzionare. Questo perché un pin di IO non è una fonte di tensione perfettamente rigida è la fuga di un FET, che se si tenta di disegnare troppa corrente sembra un po 'come una sorgente di corrente. Il perno IO si limita la corrente, e se si misura la tensione al pin IO, allora si potrebbe trovare ad essere molto meno di 5 V. Questo è quasi certamente al di fuori dei produttori di permesso condizioni operative per il perno IO, ed è quindi non buona pratica. Tra l'altro, è un po 'strano che il caso minima caduta di tensione per questo LED è anche la caduta di tensione nominale. Sarebbe più comune per il produttore per citare un un (tipico) caduta di tensione nominale che è una via di mezzo caduta di tensione massima minima e, e. Un tipico LED rosso o verde scende di circa 2 volt. LED blu goccia in più, in genere circa 3 volt. Bianco LEDsmdashwhich sono solitamente LED blu, con un fosforo che converte alcuni dei blu al rosso e greenmdashusually goccia circa 3 V. La caduta di tensione di un LED è correlato all'energia dei fotoni che emette minor lunghezza d'onda (alta energia) fotoni richiedono tipicamente una caduta di tensione superiore. Questo non è sempre vero, per esempio, alcuni emettitori verdi puri hanno una caduta di tensione più grande di quanto si potrebbe aspettare dalla lunghezza d'onda del verde. Leggi Interruttore contatti con un ingresso digitale Questo è molto semplice: si dispone di un interruttore con due fili che sono o aperti (interruttore aperto) o in corto circuito (interruttore chiuso). Questo potrebbe essere un pulsante o un interruttore reed magnetico, o un insieme di contatti di relè. Fare in questo modo: quando l'interruttore è aperto, R2 tira il basso perno attraverso R1. Quando l'interruttore è chiuso, il lato destro della R1 è cortocircuitato a 5V attraverso l'interruttore, tirando il perno alto attraverso R1. La resistenza R1 non è strettamente necessario. Il suo compito è quello di proteggere il microcontrollore. Senza R1, se qualcuno collegato i terminali dell'interruttore ad una tensione superiore a 5V o inferiore a terra, il microcontrollore sarebbe distrutta. (Vedere la voce successiva per cui.) Con R1, la tensione in eccesso cade ai capi della resistenza, e fintanto che la resistenza è abbastanza grande, il micro è intatto. Questo aiuta anche a proteggere contro i danni causati da scariche elettrostatiche. Con R1 1 MOmega (come indicato), è possibile collegare l'ingresso a 120 V ca senza alcun danno. Questo non è consigliato, ovviamente. Ho scelto R2 1 kOmega. Se R2 diventa troppo piccolo, allora molto grandi flussi di corrente attraverso R2 quando l'interruttore è chiuso. Questo spreca energia, e potrebbe superare la potenza di R2 (o la corrente nominale dell'interruttore). Se R2 diventa troppo grande, allora diventa più facile per il rumore casuale per tirare l'alta pin di ingresso. Inoltre, molti switch sono inaffidabili quando la corrente attraverso di loro è smallmdashthe corrente aiuta a pulire i contatti quando si passa. (E 'anche possibile disegnare questo circuito all'indietro, con una resistenza a 5V e un interruttore a terra. Storicamente, questo è stato un modo migliore di fare le cose, perché gli ingressi TTL fatto disegnare corrente di ingresso, e ci sono voluti più corrente per tirare giù di fino. Con ingressi CMOS, questo non importa a tutti, in modo da farlo in qualunque modo si desideri. Alcuni Micros potrebbe avere resistori pull-up interni che è possibile attivare (ad esempio l'AVR), risparmiando la necessità di resistori pull-up esterni, ma le resistenze interne potrebbero non essere abbastanza piccolo per attirare abbastanza corrente attraverso l'interruttore per un funzionamento affidabile) Leggere un segnale digitale che va da 0 V (LOW) a 10 V (ALTA) la micro prende quasi certamente livelli logici CMOS standard: a. logico basso è di circa 0 V, e un logico alto è di circa 5 V (o qualunque sia la tensione di alimentazione è Micros). Se avessimo un segnale digitale che è andato tra 0 V e 5 V, allora potremmo collegarlo direttamente ad una linea GPIO sul micro. Naturalmente, il micro non richiede che il livello di ingresso sia esattamente 0 V o esattamente 5 V specificano che niente meno di una certa tensione (spesso, 0.2Vdd o 1 V in questo caso) è BASSO, e che qualsiasi maggiore di un certo tensione (spesso 0.8Vdd 4 V) è alto. Dal 0 V è inferiore a 1 V e 10 V è maggiore di 4 V, sembra che possiamo semplicemente collegare il nostro segnale ad un pin di ingresso, e tutto andrà bene. Ma se facciamo questo, allora il micro sarà distrutto. Questo perché il micro è costruito con diodi di protezione su ogni perno se la tensione su ogni perno supera la tensione di alimentazione più positiva o è inferiore alla tensione di alimentazione più negativo (massa), allora questi diodi accendono e breve che pin alla appropriata barra di alimentazione. L'obiettivo di questo è quello di proteggere i chip contro i danni da scariche elettrostatiche (ESD, l'elettricità statica). In questo caso, tuttavia, se si applica il segnale di 10 V al pin IO dei nostri micro esecuzione a 5 V, quindi il segnale 10 V viene cortocircuitato alla linea di alimentazione 5 V. A seconda di quanta corrente nostra sorgente di segnale (e alimentazione) possono fornire, uno o più dei micro, la sorgente del segnale, o l'alimentazione saranno distrutti, come l'alimentazione 5 V e il segnale 10 V combattere fuori. Un modo semplice per risolvere questo problema è quello di dividere il nostro tensione di 10 V segnali da due, per fare un segnale di 5 V. Possiamo farlo con un partitore di tensione: As V passa da 0 V a 10 V, la tensione al pin IO va da 0 V (10k (10k 10k)) times10 5 V, in modo che il micro non viene distrutta, e tutto funziona come previsto. Ci sono altri modi per farlo, naturalmente. Il problema quando abbiamo collegato la sorgente del segnale direttamente al pin di IO è che praticamente avevamo due sorgenti di tensione in cortocircuito insieme attraverso il diodo di protezione: la sorgente del segnale, a 10 V, e la fornitura 5 V. La resistenza effettiva (VI) del diodo (che non è costante, dato che un diodo non è un resistore, ma può essere calcolato in un particolare corrente o di tensione per ogni parte a due morsetti) è piccola, e c'è qualche tensione ai suoi capi , quindi un grande flusso di corrente, costringendo la parte di dissipare un grande potere, e qualcosa fuma. Se si collegano alla sorgente del segnale attraverso una grande resistenza, quindi la corrente è limitata, e il problema va via: Qui, per un ingresso 10 V, la tensione al pin è fissata a circa 5 V (infatti, 5 V e un goccia diodo, circa il 5,6 V). Ciò significa che una tensione di 10 - 5 5 V appare attraverso il resistore 100k, quindi una corrente di circa 50 mi VR flussi mua. Questo è piccola, quindi niente dissipa molto potere, e niente si surriscalda e brucia. Questo non è molto buona pratica, però. Non è solo questione del calore dissipato dai diodi di protezione (anche se applicato 10 V ad un ingresso direttamente, che da sola potrebbe essere sufficiente per distruggere la parte). Piuttosto una piccola (milliampere, o decine di milliampere) corrente attraverso i diodi di protezione possono mettere un chip in latchup, uno stato in cui i percorsi tra i vari strati di silicio che non sono mai dovrebbero attivare la condurrà, disegnano una grande corrente, e distruggere il chip. Pochissimi i chip sono classificati per ogni attuale attraverso i diodi di protezione, quindi se si utilizza il micro in questo modo, allora lo si utilizza al di fuori delle specifiche del costruttore. Tuttavia, questo circuito ha un vantaggio rispetto al circuito partitore di tensione. Il circuito divisore di tensione funziona con il segnale che è stato progettato, ma non funziona con un segnale digitale che va da 0 V a 5 V. (Il LOW 0 V logico produce 0 V a perno, in modo che le opere, ma hIGH 5 V logica produce 2,5 V al pin, che chiaramente non è bassa o alta.) il circuito che si basa sul diodo di protezione funziona ancora bene con 0 V a 5 V del segnale (o, se è per questo, un 0 V al segnale di 20 V). Siamo in grado di progettare un circuito che funzionerà con un livello logico di 0 V (LOW), e qualcosa di più grande di 5 V (HIGH), e ancora non violare i produttori spec dobbiamo solo fornire il diodo noi stessi. Qui D1 morsetti la tensione al suo anodo ad un massimo di circa 5 V. ho specificato un 1N4148. che è molto comune per diodo a bassa corrente (decine di milliampere o meno) le applicazioni. Il 1N4148 è il vecchio numero parte con piombo, ma parti simili a pacchetti a montaggio superficiale (ad esempio il MMBD4148) sono disponibili presso molti fornitori. La tensione all'anodo di D1 non può superare i 5 0,7 V quindi per una tensione di ingresso di 20 V, per esempio circa 15 V sono capi del resistore 10k R5, e 1,5 mA flusso. Questo è ben all'interno del coefficiente del diodo. Ma, la massima fissata tensione di 5,7 V all'anodo di D1 supera ancora il produttori tensione di ingresso massimo assoluto per un micro esecuzione a 5 V (tipicamente, specificano una tensione di ingresso massimo assoluto di 5 V, o forse 5,3 V, perché i diodi di protezione conducono solo leggermente con appena 0,3 V su di essi). R1 e R4 formano un divisore di tensione per sistemare le cose. Quando il diodo è in conduzione, la sua impedenza dinamica (dVdI, cioè alla particolare corrente alla quale il diodo è in funzione, quanto la tensione che cade aumenta se si aumenta la corrente attraverso un po 'più piccolo) è molto piccolo. Ciò significa che R1 e R4 formano un partitore di tensione 10:11 (100k (10k 100k)), e questo rapporto è indipendente R5. La tensione bloccato 5.7 V viene ridotta a circa 5,2 V, quali il micro può tollerare senza problemi. Sarebbe effettivamente essere più comune usare un diodo Schottky invece del nostro 1N4148, e omettere il partitore di tensione (ma mantenere il resistore limitatore di corrente R5). Un diodo Schottky condurrà circa 0,3 V, rispetto a 0,6 V per un diodo al silicio normale. Questo garantisce che il diodo pinza esterna si accende ben prima che i diodi di protezione micros modo quasi tutti i flussi di corrente attraverso il diodo morsetto, e quasi nessuno scorre attraverso il diodo di protezione. Un tipico piccolo diodo Schottky segnale è il BAT54. Leggi (con Opto-isolamento) un segnale digitale Un isolatore ottico consente di trasmettere informazioni tra due circuiti, senza fare un collegamento elettrico tra loro. Invece, le informazioni sono trasmesse come luce. Un tipico optoisolatori includerà un LED ed un fototransistore, che sono otticamente accoppiati (cioè il LED illumina sul fototransistor). Possiamo rilevare se il LED è illuminato misurando la corrente attraverso il fototransistor. A volte potremmo usare questi per la sicurezza, ad esempio, se il segnale arriva su un lungo filo che corre fuori e siamo preoccupati che un fulmine potrebbe colpire nelle vicinanze, quindi forse l'opto-isolatore sarà in grado di sopportare la (si spera, di modo comune ) picco di tensione. Anche se non è, forse solo l'isolatore ottico (e non il resto del circuito) sarà distrutto. Optoisolatori sono utilizzati anche solo per convenienza. Elettricisti abituati a cablaggio di relè troveranno ingressi opto-isolati molto facile da affrontare, perché l'interfaccia è la stessa: si sono date due fili, e l'ingresso è su quando si applica una tensione attraverso di loro. (Ingressi PLC sono spesso opto-isolati, ed è probabilmente più per quella convenienza che per la sicurezza.) È possibile utilizzare un isolatore ottico in questo modo: Il opto-isolatore qui è un MCT62. Si tratta di un doppio fototransistor di tipo opto-isolatore, disponibile in DIP e montaggio superficiale pacchetti. Qui sto usando uno solo dei due canali. Quasi ogni fototransistor-tipo opto-isolatore avrebbe funzionato. Si noti che non mostrano una connessione GND lato LED della opto-isolatore. Non c'è bisogno di alcun collegamento elettrico tra i due lati del opto isolatore. Questo significa anche che il funzionamento del optoisolatore sarà influenzato da eventuali collegamenti elettrici che esistono tra le due parti (ad esempio, se per qualche motivo non vi è una grande tensione tra i due circuiti diversi concetti di terra.) Quando lo zero volt sono applicati attraverso il circuito di ingresso LED, nessuna corrente fluisce attraverso il LED. Vi è quindi nullo fotocorrente attraverso il fototransistor, che permette R1 per tirare i micro alta pin di ingresso. Quando viene applicata una tensione attraverso il circuito di ingresso LED, la luce proveniente dal LED provoca una corrente attraverso il collettore del fototransistore. Questo tira il basso pin di ingresso. Per 0 V attraverso il circuito di ingresso LED (V 0 V), il LED è sicuramente spento, in modo che il micro ingresso è decisamente elevata. Per determinare la tensione alla quale il micro di ingresso diventa basso, dobbiamo fare riferimento alla scheda tecnica MCT62s. Quando il micro ingresso è bassa (0 V), vi è una tensione di 5 V ai capi della resistenza 10k. Ciò significa che una corrente di 500 MUA fluisce attraverso la resistenza, e quindi attraverso il fototransistor. Ci riferiamo alla scheda MCT62s per determinare il coefficiente di trasferimento di corrente, che è dato come 100 a 5 mA e V CE 5 V. Questo significa che in queste condizioni, una corrente di 5 mA attraverso il LED produce una fotocorrente 5 mA attraverso la fototransistor. Siamo interessati a ciò che accade a 500 Mua, però. Dal normalizzato CTR vs Corrente (normalizzato a I F 10 mA) figura, si vede che il CTR è fino a un fattore di quasi 1,2 a 5 mA, e verso il basso di un fattore di circa 0,6 a 500 Mua. Ciò significa che siamo di un fattore di 0,5 0.61.2 dalla CTR a 5 mA, per un CTR di 50. Quindi, abbiamo bisogno di una corrente di almeno (500 MUA) (50), o 1 mA, attraverso la LED per garantire che il fototransistor può tirare il basso pin di ingresso attraverso il resistore 10k. Il LED scende al massimo 1,5 V a 20 mAmdashand presumibilmente meno, ma noi non so quanto meno, a 1 mAmdashand la resistenza 1k a 1 mA scende 1 V. Questo significa che abbiamo bisogno di almeno 1 1.5 2.5 V attraverso il circuito di ingresso a garanzia che possiamo rilevare questo (cioè che il perno Micros IO va LOW). La tensione di ingresso massima tollerabile è determinata dalla massima corrente che il LED può tollerare. Questo è dato come 60 mA, quindi un quantitativo massimo di 1,5 V (60 mA) volte (1k) 61,5 V rimarrà all'interno di quella specifica. Si noti che a 60 mA, R2 dissipa I 2 R 3.6 W Un resistore in grado di gestire più di tanto potere senza bruciare presenterà una superficie di almeno alcuni centimetri quadrati. In pratica io non mi fiderei questo circuito sia a minimo o massimo qualcosa di tensione di ingresso come da 5 a 30 V sembra una gamma più confortevole. Sul lato basso, il CTR che ho usato erano tutti a V CE di 5 V, quindi vorrei lasciare un po 'slop nel caso in cui il CTR è molto inferiore alla più piccola V CE. (Puntiamo a saturare il transistor, ma hanno fatto la loro misurazioni in un punto particolare nella regione attiva, in modo che i numeri potrebbero non essere più la stessa.) Sul lato alto, avrei preferito non pagare per una resistenza di cinque watt per R2 30 V dà meno di 1 W in R2, che è più ragionevole. Misurare una tensione continua tra 0 V e 15 V Molti microcontrollori avere AD convertitori (analogico-digitale). Questi mappa una tensione ad un pin di ingresso a un numero intero. Un convertitore ten-bit è tipico che significa che associa la tensione più piccolo al numero intero 0, e il più grande a 1023 (i. e 2 10 - 1). La tensione più piccolo è di solito terreno. È quasi sempre possibile configurare il maggior tensione di essere la tensione di alimentazione positiva, che in questo caso è 5V. Il tuo 5V è probabilmente regolata, e quindi una precisione di pochi punti percentuali, in modo che è probabilmente un modo semplice per collegare le cose. Quindi, in questo caso, si può misurare una tensione tra 0 e 5 V, ma abbiamo una tensione compresa tra 0 e 15 V. Il modo più semplice per risolvere questo problema è con un partitore di tensione: Questo moltiplica la tensione in ingresso per un fattore di R2 ( R1 R2). In questo caso che è 10k (10k 20k), o 13. Il condensatore contribuisce a ridurre il rumore ad alta frequenza. Una lettura ADC 0 corrisponde a 0 V. Una lettura ADC 1023 corrisponde a 15 V. È lineare intermedia (in modo che una lettura di ADC 512 è di circa 7,5 V). Se si fanno le resistenze molto grande, quindi il rumore diventa un problema. Se si fanno le resistenze molto piccole, poi disegnare un sacco di corrente dalla sorgente di tensione che si sta misurando, che potrebbe caricarlo verso il basso. (Il carico che la fonte vede è (R1 R2) assicurarsi che è valutato per quello, o misurare con un multimetro per fare in modo che la tensione non va giù quando lo si collega al vostro circuito). Non misurare molto alta (50 V, per esempio) tensioni in questo modo non è sicuro. Questo funziona con tensioni alternate, ma forse non come si expectmdashyou misurare il valore della tensione alternata in un particolare momento nel tempo, non la tensione RMS o di picco. Misurare una tensione continua tra -15 V e 15 V Questo è un po 'più complicato. Noi non solo vogliamo moltiplicare la tensione per una costante, come l'ultima volta (da R2 (R1 R2) volte -15 V sta andando sempre essere negativo, non importa quello che facciamo, e non possiamo misurare tensioni negative). Questa volta vogliamo spostare pure: Questo produce un ADC tensione V (V misurato 15) 6, il che significa che V ADC va da 0 a 5 V come V misurato va da -15 a 15 V, che è quello che vogliamo . È possibile progettare questo per tutta la gamma di cui avete bisogno, scegliendo valori di resistenza adeguate. Un modo per farlo è quello di scrivere KCL al pin del microcontrollore. Il perno stesso disegna corrente zero, perché è un input, ed il condensatore preleva corrente zero DC. La matematica si rivelerà più facile se si usa conduttanze al posto delle resistenze, in modo da lasciare G1 1R1, 1R2 G2, G3 e 1R3. La KCL dà Questa è una media ponderata, in cui il contributo di ciascuno tensione (5V, V misurato. O terra 0 V) ​​è ponderato per la conduttanza del resistore di collegamento al perno IO. Un conduttanza superiore (equivalente ad una resistenza inferiore) significa che influenza la tensione al pin IO maggiore, che ha un senso. Vogliamo mappare nostro tensione di ingresso, che va da -15 V a 15 V, in modo che va da 0 V a 5 V. Come abbiamo detto in precedenza, questo significa che vogliamo Quindi cerchiamo G1 (G1 G2 G3) 16, e let (G3 (G1 G2 G3)) times5 2.5, e risolvere. Si tratta di due equazioni in tre variabili, in modo da avere un ulteriore grado di libertà. Ciò significa che si può scegliere una delle variabili arbitrariamente, e risolvere per gli altri due. Ad esempio, è possibile scegliere R1 50kOmega, che dà G1 20 muOmega -1. e risolvere per G2 e G3. Naturalmente non thats come in realtà ho preso quei valori. So come spostare una tensione compresa tra -5 V e 5 V in modo che la sua tra 0 V e 5 V: non mi resta che fare un divisore di tensione tra quella tensione e 5 V, con uguali resistenze. Ciò ponderare i due ingressi (5 V, e il segnale misurato) ugualmente, quindi la tensione di uscita oscillerà tra (5 5) 2 5 V e (5 - 5) 2 0 V, come voglio. Quindi, tutto quello che dovevo fare era trasformare la tensione in ingresso, che va da -15 a 15 V, in modo che va tra il 5 e -5 V, e quindi io andrei essere fatto, ma vorrei sapere cosa fare. Posso fare questo con un partitore di tensione: plusmn15times (R2 (R1 R2)) plusmn15times (25 (25 50)) plusmn5. Il partitore di tensione R1 (R1 R2) ha una resistenza di uscita di R1 in parallelo con R2 pensare al circuito equivalente Thevenin se quello non è chiaro. Ho quindi scelto R3 pari a R1 e R2 in parallelo, o R3 1 (1R1 1R2). Questo è molto più veloce di risolvere le equazioni simultanee che si possono fare nella tua testa. equivalenti Thevenin sono un ottimo strumento per risolvere i tipi di circuiti che la gente realmente costruiscono. Misurare una tensione continua tra 0 V e 1,7 V microcontrollori AD può misurare una tensione compresa tra 0 V e 5 V. Questo significa che abbiamo potuto collegare questa tensione direttamente a un ingresso dC, e sono stati fatti, perché una tensione compresa tra 0 V e 1,7 V è anche tra 0 V e 5 V. Questo è uno spreco, tuttavia. Tra i 1024 possibili codici che un convertitore AD a 10 bit in grado di produrre, solo 342 ((1,75) times1024) sarà effettivamente verificarsi. Ciò significa che stiamo buttando via tra uno e due bit di risoluzione. The solution is to buffer and amplify the input signal before connecting it to the AD converter, and we can do this with an opamp: The opamp is configured as a non-inverting amplifier, with a gain of (1 2k1k) 3. This means that as the input V measured goes from 0 V to 1.7 V, the output goes from 0 V to 3times1.7 5 V. Any gain of less than a hundred is easily achieved with this circuit. For larger gains, nonidealities of the opamp (its input offset voltage, and for fast signals its gain-bandwidth product) may no longer be negligible. I have specified an MCP60x . where x is 1 (single opamp), 2 (dual, two opamps in one package), or 4 (quad). This is a modern CMOS opamp from Microchip. The pin numbers shown on the schematic are for the single in a plastic DIP package, but you get the same amplifier whether you buy them in singles, duals or quads. It is cheap the single in PDIP costs forty cents from Digikey in quantity ten. It is rail to rail output, which means that it can produce an output voltage very close to either the negative (0 V) or positive (5 V) supply. (Of course, it cannot produce an output voltage more negative than its negative supply, or more positive than its positive supply. This is true for almost any IC.) Working with slow ( 2 ) the current gain, but a FET will probably give better performancemdashless power dissipated in the switch for a similarly-priced part, and faster switchingmdashthan the BJT. The FET is easy to use, because the gate draws no DC current. In theory, we can switch as many amps as we would like just by changing the gate voltage with our IO pin. The circuit looks like this: The concept is the same as when we used an NPN transistor. The resistor doesnt actually do anything at DC, because (unlike the NPN transistors base) the n-FETs gate does not draw any current. The resistor helps to protect the micro from transients when the high current switches, though. I specified an IRL3103PBF for the FET. I chose this FET because it will operate from a small voltage swing on the gate. Traditionally, power n-FETs were designed to operate with a voltage of 0 V (off) or 10 V (on) at the gate. We need something that will turn on fully from a much smaller voltage, so I chose a logic-level FET, which is more or less fully on with 5 V on the gate. Notice that we didnt have to choose a logic-level FET for the previous circuit with the p-FET. There, the gate swung between 0 V and 10 V, so we had plenty of gate voltage swing. It is because we are driving the gate directly here that we have to choose a bit more carefully. In fact, we could use a similar circuit with a 2N3904 to produce an 0 to 10 V gate voltage swing if we needed to, but it is easier to choose a logic-level FET. The diode does the same job as before, and can be omitted for a non-inductive load. We could probably live without it regardless the FET that we are using is rated for avalanche breakdown. If the drain-source voltage of any FET is brought past the rated V DSmax . then the FET will conduct from its drain to its source, independent of its gate voltage. In general this is bad, and may result in permanent damage to the part. The datasheet for the IRL3103 explicitly permits this mode of operation, though, and we can therefore take advantage of this. Switch a 120 VAC Load Use a mechanical relay. To drive the relay coil, use a single 2N3904 transistor, as shown above. Nov 2006, Cambridge MASlideshare uses cookies to improve functionality and performance, and to provide you with relevant advertising. Se si continua la navigazione nel sito, l'utente accetta l'utilizzo dei cookie su questo sito. Vedi le Condizioni d'uso e sulla privacy. Slideshare utilizza i cookie per migliorare la funzionalità e le prestazioni, e per fornire voi con la pubblicità in questione. Se si continua la navigazione nel sito, l'utente accetta l'utilizzo dei cookie su questo sito. Vedi le Condizioni d'uso per i dettagli sulla privacy e. 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