Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Computer Controls
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Sterowanie urządzeniami z portów ATMEGA

15 Mar 2009 11:59 4166 6
  • Poziom 14  
    Witam!

    Jestem w trakcie projektowania prostego „komputera” do samochodu. Sercem układu jest mikrokontroler ATMEGA16. Program będzie pisany w BASCOM’ie gdyż tylko taki język mam w miarę opanowany. Co do części software to nie będzie problemu, gorzej z częścią sprzętową. Tutaj zwracam się z prośbą do Was.

    Pierwsza rzecz to sterowanie przekaźnikiem z pinu mikrokontrolera. Cewka zasilana jest napięciem 12V a prąd przez nią pobierany wynosi 20mA. Zakładam jednak, że wartość ta może ulec zmianie po zastosowaniu innego przekaźnika więc prąd maksymalny niech wynosi 50mA. Przekaźnik będzie sterował klaksonem po uruchomieniu alarmu, nie chciałbym więc, żeby przekaźnik przypadkiem się załączał, np. przy resecie mikrokontrolera.

    Druga sprawa to sterowanie jasnością podświetlenia wyświetlacza oraz klawiatury. Producent podaje prąd maksymalny podświetlenia 40mA, klawiatura jest podświetlana dwoma diodami LED po 20mA, więc razem daje to 80mA, dla pewności prąd maksymalny można ograniczyć do 70mA. Sterowanie tranzystorem odbywać się będzie za pomocą impulsów PWM.

    Przez drugie wyjście PWM sterowana będzie jasność żarówek podświetlenia kabiny. Moc tych żarówek to 2*5W. Jest do nich podpięty na stałe plus zasilania więc należy sterować nimi podając masę.

    Kolejna rzecz jaka mnie nurtuje to obniżenie napięcia z akumulatora do 5V. Chodzi o to, że w momencie przekręcenia kluczyka w stacyjce na jednym z przewodów pojawia się napięcie 12V, chcę aby ATMEGA wykryła tą zmianę.

    Jeżeli chodzi a zasilanie układu to myślę, że poradzi sobie tu stabilizator LM7805 z odpowiednim radiatorem, jeżeli się mylę to proszę o sugestie.


    Proszę Was o pomoc przy doborze tranzystorów, rezystorów do sterowania przekaźnikiem, LED’ami oraz żarówkami.

    Pozdrawiam
  • Computer Controls
  • Poziom 21  
    Gdy nie ma się doświadczenia w projektowaniu układów, które pracują w istniejących instalacjach dobrze jest pomyśleć nad optoizolacją , czyli w twoim przypadku fototranzystor włączany jako sterujący atmegą i jako wzmacniacz sygnału z atmegi. Pozdrawiam
  • Computer Controls
  • Poziom 14  
    Transoptor wykorzystam do odseparowania napięcia z akumulatora do 5V. Chciałbym się skupić teraz na drugiej stronie – czyli na sterowaniu urządzeniami zewnętrznymi. Czytam i czytam o tranzystorach i zastanawia mnie czemu zazwyczaj stosuje się rezystor między kolektorem i obciążeniem i zasilaniem. Przypuszczam, że zabezpiecza on urządzenie które chcę wysterować przed zbyt dużym prądem gdzyż współczynnik wzmocnienia beta może być rozbieżny w zależności od egzemplarza tranzystora oraz warunków pracy. Na wielu schematach można zauważyć również rezystor między masą i emiterem, niestety nie mam pomysłu jaki cel ma wstawianie tam rezytora. Oczywiście omawiam tu przykład tranzystora NPN pracującego jako "przełącznik" w konfiguracji wspólnego emitera.

    Czy dobrze rozumuję zasadę działania tranzystora? Proszę o nakierowanie mnie na właściwą drogę.

    Pozdrawiam

    Dodano po 1 [godziny] 59 [minuty]:

    Sterowanie urządzeniami z portów ATMEGA

    Czy układ i obliczenia są prawidłowe?

    Pozdrawiam
  • Poziom 14  
    Czy naprawdę nikt nie potrafi mi pomóc? :(
  • Pomocny post
    Pomocny dla użytkowników
    Jako wzmacniacz pośredniczący pomiędzy Atmegą a urządzeniami wykonawczymi możesz użyć typowego układu ULN2803

    http://www.ottomat.hu/linkek/ULN2803-D.pdf

    Będziesz miał 8 wzmacniaczy w układzie Darlingtona ze sporym zapasem prądu wyjściowego (do 500 mA na kanał) i odpadają rezystory polaryzujace, upraszcza się płytka.

    Cewki przekaźników wykonawczych blokuj diodami przeciwprzepięciowymi (włączone odwrotnie do kierunku napięcia zasilającego).

    Atmegę zasilaj przez stabilizator 5V.

    Układ wejściowy dla pojedyńczego wejścia (z zabezpieczeniami i kształtowaniem sygnału):

    Sterowanie urządzeniami z portów ATMEGA


    R1, R2, C1 tworzą dzielnik obniżający napięcie wejściowe do poziomu 0 - 5V z napięć 12-15V i filtr przeciwzakłóceniowy. Dioda Zenera ogranicza napięcie wyjściowe dzielnika gdyby Uwe było z jakichś powodów na wejściu pojawiło się napięcie wyższe niż 15V.

    Inwerter z układem Schmitta kształtuje przebieg z wyjścia dzielnika i podaje go na wejście mikroprocesora. Na jednym układzie 40106 można zrealizowac 6 wejść. Układ dodatkowo separuje wejścia od portów mikroprocesora i można dać go na wszelki wypadek na podstawce.

    Rezystor R4 (powinien być R3, bo układ był upraszczany) służy jako podciąganie wejścia gdy korzystamy ze styku zamykanego do masy.
    Jeżeli wejście sygnalizuje stan aktywny napięciem, to rezystor można odłączyć.
  • Poziom 14  
    Dziękuję Ci Pawle za cenne wskazówki. Powiedz czy nie lepiej (bezpieczniej) będzie R2 zastąpić 4,7K - przy 15V na wejściu uzyskamy napięcie 4,8 V za dzielnikiem. Natomiast przy napięciu 10V za dzilnikiem dostaniemy 3,2V co również spowoduje pojawienie się stanu wysokiego na przerzutniku.

    Powiedz mi proszę czy prawidłowe są obliczenia dla tranzystora 3 posty wyżej? Prawdopodobnie użyję ULN'a tak jak radzisz, ale chciałbym wiedzieć dla siebie czy dobrze kombinuję.

    Pozdrawiam
  • Pomocny dla użytkowników
    Pewnie można zmienić ale może lepiej dać większy zapas napięciowy na jakieś zakłócenia ? Musisz sam wybrać i przetestować, bo ja nie wiem w jakich warunkach to ma działać.


    Co do pierwszego układu, to czy ta dioda to jakaś z tych mocniejszych jest czy zwykła, bo jak zwykła to maksymalny prąd jaki się przyjmuje to 20 mA.

    Ten tranzystor pracuje w nasyceniu więc, wzór Ic=β*Ib tu nie obowiązuje.

    Rezystor w obwodzie kolektora liczysz z wzoru:

    $$R2=\frac{Ucc-Uled-Ucesat}{Iled}$$

    Ucc - napięcie zasilania
    Uled - spadek napięcia na diodzie ≈2V
    Ucesat - napięcie pomiędzy kolektorem i emiterem nasyconego tranzystora ≈0.1v
    Iled - założony prąd diody ≈ 5 do 20 mA (zależnie od diody jaką masz, nowsze typy diod Led pracują przy mniejszych prądach)