Movimento de média microcontrolador

Engenharia embutida no post. Eu vou mostrar-lhe como implementar o filtro digital mais simples possível filtro quotmoving média. Embora seja muito fácil de implementar, mas ainda em muitas aplicações isso é mais que bom o suficiente. Por exemplo, reduzindo o ruído aleatório do sinal. Ofcourse quando é muito simples tem problemas como. Ele não tem resposta de filtro muito afiada. Canal 1. Varredura de 20Hz a 6Khz, Canal 4 (Verde) saída filtrada 15 pontos, saída M (Vermelho) no domínio freq Sábado, 1 de outubro de 2017 Este projeto é a parte final em Fazer uma Luz Solar realmente poderosa. Neste projeto nós intigrate LTC3478 Based philips lumileds Driver e BQ24650 Baseado MPPT Solar Li-Ion controlador de carga. Nós estaremos usando o total de 3 9 Watt cada placas de Driver de LED e um controlador de carga para carregar 6 Cell 7.6V 20000mah li-lion bateria, há 4 display LED gráfico de barras para mostrar estimativa de nível de bateria e um único botão para controlar Onoff, De Brilho. E selecione um. Todas ou algumas das placas de LED para litup. Não há muito a descrever em termos de schmeatic e firmware como todos os Firmware e Schmeatic aer já no meu github account. User painel de interface é feita de PCB com 4 baterias status LED uma porta para painel solar conector e um interruptor de controle. Quando a bateria é chargin LED estado exibido em conformidade e quando a bateria está descarregando led estado atualizado em conformidade. Na adição ao pequeno projeto de iluminação solar que eu estava trabalhando em eu criei este pequeno controlador de carga solar para carregar a bateria de íon de lítio (li-ion). Circuito Utilize o Texas Instrument BQ24650 no centro do loop para controlar a carga. Como o circuito tem mosfet externo tão máxima corrente 160charge pode ser ajustada para valores realmente altos. 160Circuit aceitam valores do painel solar de 5V a 28V. Eu testei com 12V nominal (17Volts circuito aberto) 160. e 24 Volts nominal painel solar em carga da bateria até 4A. Atualmente instalado em minha casa desde alguns meses Carregar uma bateria 20000 mAh li-ion. Circuito tem grande 4 pinos de alta capacidade atual conector Molex para painel solar. Conector de 6 pinos para a bateria e interruptor de carga. Também é possível conectar o NTC para a monitoração da temperatura da bateria. BQ24650 automaticamente pode monitorar temprature da bateria. O microcontrolador dedicou a saída de 3 PWM para o escurecimento do diodo emissor de luz e o encabeçamento do pino de 6 gpio para o melhor estado conduzido e uma chave da interface de usuário. Hallo zu Deutsch Leser. Das ist mein erste Artikel auf Deutsch. Eu sou um advogado da Alemanha que desembaracei de um projeto de lei alemão, que foi publicado em inglês e em alemão. Eu sou um autor de um livro em inglês. Meine erfahrungen auf deutsch kurze ist 160 160 160 160So beginnen wir. Heutzutage arbeite ich an einem Projekt. QuotMPPT Solar li-ion Laderquot. O diodo emissor de luz do diodo emissor de luz do diodo emissor de luz do diodo emissor de luz do eine160sehr160vollmacht 25W LED. Aber 25W ist viel pele ein160LED-Triber. O diodo emissor de luz do diodo emissor de luz 25 W LED-Triber zu entwerfen. Hauptsorge sobre a projeção quotMPPT Solar - o Laderquot ist zu Lernen com o MPPT Larder Arbeitet und wie die software Algorithmus sind. Das Projekt ist ein teil von ein Projekt was publiziere ich spter.160 160 160 160 Reticentemente eu estava trabalhando um projeto de iluminação solar 160little , Eu preciso de uma iluminação louca realmente brilhante de 25W 160LED. Mas a questão foi para 25W que um monte de energia para LED e que exigem algumas habilidades para fazer uma alta potência LED driver. Objetivo primário deste projeto é obter um conhecimento de descida de MPPT controlador de carga e MPPT algoritmos de carregamento. Este projeto faz parte do projeto. Que vou postar mais tarde. 160160160 Este post vai ser a quarta parte da série de fazer um Linux capaz ARM Board em casa. Clique em Primeiro. Segundo e Terceiro para ir para Peças anteriores, então vamos começar. O que é um Bootloader, Por que precisamos it160 um carregador de boot é um programa que é o primeiro a ser executado pela CPU. Ele severs algum propósito muito específico quotconfiguring algumas coisas muito essenciais antes de carregar o programa principal (pode ser OS) na memória principal. Por isso é chamado de carregador de inicialização. Dependendo das necessidades carregador de inicialização pode fazer alguma outra tarefa (vamos cobri-los aqui). Existem várias formas e tamanhos dos bootloaders. Todos eles servem praticamente o mesmo propósito. Com microcontroladores. Algumas vezes ele não realmente carregar o programa principal na memória, mas passar o ponteiro de execução para o programa principal para que o programa principal pode executar diretamente a partir da memória onde está. Board Com 4,3 polegadas LCD execução aplicação Qt5 para exibir JPEG Image e TimeDue para o meu compilador lógico ladder, muitas vezes eu tenho perguntas sobre como construir hardware para conectar um micro ao mundo exterior. Não consegui encontrar uma boa referência para sugerir. Grande parte do material on-line é incorreta ou incompleta, ou reflete boas práticas por volta de 1970. Nada disto é específico para um microcontrolador particular ou família de microcontroladores que se aplica igualmente bem a PICs ou AVRs ou 8051s ou qualquer outro processador. Verifique a folha de dados da sua parte para ter certeza, porém, especialmente para coisas como a quantidade de corrente um pino IO pode conduzir. Eu uso as frases GPIO e IO pino alternadamente eu só quero dizer um pino sobre o microcontrolador que pode ser configurado como uma saída digital ou uma entrada digital. (Um micro típico tem muitos deles.) Presumivelmente, será claro do contexto se o pino é configurado como uma entrada ou uma saída. Além disso, eu vou assumir que o micro está funcionando a partir de 5 V. Muito pouco desta mudança, se não for, embora. Eu descrevo como: Acender um LED de uma saída digital O LED é um dispositivo de dois terminais. Podemos, portanto, caracterizá-lo de acordo com duas grandezas: a tensão através dela e a corrente através dela. Para uma primeira ordem (bastante boa), a saída de luz do LED, seja em fótons por segundo ou em miliwatts, é linearmente proporcional à corrente que passa por ele. Isto significa que é útil pensar no LED como um dispositivo acionado por corrente. (Claro, poderíamos pensar nisso como um dos dois, mas há uma boa relação entre a saída de luz, que é o que nos interessa, e a corrente não é verdade para a tensão). Para caracterizar um LED em particular, podemos Aplicar uma tensão (por exemplo, usando uma fonte de alimentação CC), e observe a corrente através do LED (usando um amperímetro, ou talvez o amperímetro incorporado em nossa fonte de alimentação). Podemos repetir isso para muitas tensões diferentes, e plotar esses pontos para produzir as características dos LEDs V-I. O fabricante pode ter feito isso para nós, e pode fornecer isso como uma figura na folha de dados. Aqui estou reproduzindo essa figura da folha de dados de um Lite-ON LTL-4223. Este é um LED vermelho relativamente típico. Podemos ver que a relação entre os LEDs de corrente e tensão não é muito nicemdashit não é uma linha reta através da origem, ou qualquer outra curva com uma equação simples. Sobre a gama de correntes a que esperamos operar o LED (dezenas de mA), esta curva é muito íngreme. Indo de uma tensão de 2,0 V para 2,4 V, a tensão aumentou apenas 20, mas a corrente, que vai de 20 mA para cerca de 50 mA, mais do que duplicou. Isso significa que a corrente através do LED é muito sensível à tensão através dele. Equivalentemente, a tensão através do LED é muito insensível (isto é, muito próxima da constante com) a corrente através do dispositivo. Isso significa que, para uma boa aproximação, podemos modelar o LED como uma queda de tensão constante (e, de fato, muitas fichas de fabricantes não se preocupam com uma curva e citam apenas uma única tensão). (Se quiséssemos modelar as características dos LEDs VI com mais precisão, então poderíamos fazer isso como uma combinação em série de um diodo ideal e um resistor. O diodo ideal tem uma característica VI exponencial que é o responsável pela parte não-linear de A curva próxima de 1,6 V. Existe também uma resistência óhmica (ou seja, relação linear entre V e I) associada ao LED, a tensão caída por essa resistência é desprezível em pequenas correntes, porque V IR é pequena quando I é pequena, mas torna-se significativa Em correntes mais altas, por isso a curva mostrada acima parece aproximar-se de uma linha reta com corrente alta, mas quase nunca precisaremos desse bem de um modelo.) De qualquer forma, você já sabe que o circuito é este: Às vezes o circuito é puxado para trás da maneira que está aqui, com a outra extremidade do circuito em série conectada a 5V em vez de terra. Isso era importante para TTL (um velho tipo de lógica), que poderia afundar mais atual do que poderia fonte. Para CMOS não importa. O pino IO do microscópio é configurado como uma saída. Quando ele é conduzido baixo, zero volts aparecem através do circuito em série, e nenhuma corrente flui. Quando ele é conduzido alto, 5 V aparecem através do circuito em série. O LED cai cerca de 2 volts como vimos acima, a tensão caiu pelo LED não é muito sensível à corrente através dele, o que significa que podemos obter uma boa aproximação da tensão caiu pelo LED, mesmo antes de sabermos Atual através dele. A resistência, portanto, cai de 5 - 2 3 V, uma vez que a queda nos dois elementos da série deve totalizar 5 V. Isto significa que uma corrente de I VR 3330 9 mA flui. Vemos a partir da folha de dados que o LED é avaliado para uma corrente contínua máxima contínua de 30 mA, por isso estamos bem dentro da especificação. Mas não foi feito. A queda de tensão nominal dos LEDs de 20 mA (ou qualquer corrente próxima disso) é de 2,0 V, mas vemos da folha de dados (Tensão de avanço, máx.) Que poderia ser tão alta quanto 2,6 V. Isso significa que enquanto a curva preta Abaixo (que é idêntico à curva preta acima) corresponde a um dispositivo nominal, um dispositivo cujas características de VI foram descritas pela curvemdashor azul, qualquer curva situada entre essas duas fronteiras ainda poderia satisfazer as especificações dos fabricantes. Se tivéssemos um LED de pior caso que caiu 2,6 V, então o resistor iria cair 5 - 2,6 2,4 V, e I 2,4330 7,3 mA iria fluir. Esta é uma mudança notável, uma diminuição de cerca de 19. Ainda assim, para este LED em particular, e em execução a partir de 5 V com este circuito, é o melhor que podemos fazer. Se pudéssemos correr a partir de uma tensão de alimentação maior do que 5 V, então a queda de tensão LEDs seria uma menor proporção da queda de tensão total no circuito, de modo que a corrente através do LED seria menos sensível à sua queda de tensão. Também é possível usar uma fonte de corrente ativa de algum tipo para fazer a corrente através do LED quase independente de sua queda de tensão, mas isso requer um circuito mais complicado. Esta variação é a razão pela qual não funciona em tudo para conduzir um LED com uma fonte de tensão constante. Se queremos dirigir nosso LED de queda mínima (curva preta) em 20 mA, então vemos a partir da curva que devemos aplicar exatamente 2,0 V, mas se ao invés nós tivemos um LED de queda máxima (curva azul), então nós Ver a partir da curva que muito perto de zero currentmdashso pequeno que ele está fora do graphmdashwould fluxo para qualquer tensão inferior a 2,4 V. Se tentássemos a outra maneira, e aplicados 2.6 V (para se certificar de que o LED de queda máxima acende-se ), Então o LED da gota mínima desenhará um currentmdashagain muito grande fora do gráfico, mas mais de 50 mAmdashand o LED superaquecerá e será destruído. A variação não seria um problema se pudéssemos assistir a corrente através do LED como lentamente subiu a tensão, e definir a nossa fonte de tensão constante para a tensão particular que produziu a corrente que queríamos para esse LED em particular. Isto é o que uma fonte de corrente faz. Este é também o que o resistor faz, embora não faça um trabalho muito bom dele. Se você omitir o resistor (ou seja, deixá-lo ser um curto-circuito, zero ohms) a partir do circuito acima, então, em teoria, isso corresponde a condução do LED a partir de uma fonte de tensão de cinco volts. Parece da nossa discussão acima que isso deve inevitavelmente resultar em fumaça. Se você tentar isso, no entanto, então você vai achar que seu circuito parece funcionar. Isso ocorre porque um pino IO não é uma fonte de tensão perfeitamente rígida é o dreno de um FET, que se você tentar desenhar muita atual parece muito com uma fonte de corrente. O próprio pino IO limita a corrente e, se você mediu a tensão no pino IO, acharíamos que era muito menor do que 5 V. Isso é quase certamente fora das condições de operação permitidas pelo fabricante para o pino IO e, portanto, é Não é uma boa prática. By the way, é um pouco estranho que a caixa de queda de tensão mínima para este LED é também a queda de tensão nominal. Seria mais comum para o fabricante citar uma queda de tensão mínima e máxima, e uma queda de tensão nominal (típica) que está em algum lugar entre. Um LED vermelho ou verde típico cai cerca de 2 volts. Os LEDs azuis caem mais, tipicamente em torno de 3 volts. LEDsmdashwhich são geralmente LEDs azuis, com um fósforo que converte um pouco do azul para vermelho e greenmdashusually queda em torno de 3 V. A queda de tensão de um LED está relacionado com a energia dos fótons que emite mais curto comprimento de onda (maior energia) Fótons normalmente requerem uma maior queda de tensão. Isso nem sempre é verdade, por exemplo, certos emissores verdes puros têm uma queda de tensão maior do que você poderia esperar do comprimento de onda do verde. Ler Contatos de contatos com uma entrada digital Isso é muito básico: você tem um interruptor com dois fios que estão abertos (interruptor aberto) ou em curto (interruptor fechado). Isso pode ser um botão, ou um interruptor magnético reed, ou um conjunto de contatos de relé. Faça assim: Quando o switch está aberto, R2 puxa o pino para baixo através de R1. Quando o interruptor está fechado, o lado direito de R1 é curto para 5V através do interruptor, puxando o pino alto através de R1. O resistor R1 não é estritamente necessário. Seu trabalho é proteger o microcontrolador. Sem R1, se alguém conectou os terminais do switch a uma tensão maior que 5V ou menos do que a terra, o microcontrolador seria destruído. Com R1, o excesso de tensão cai através do resistor, e enquanto o resistor é grande o suficiente, o micro é ileso. Isso também ajuda a proteger contra danos causados ​​por descarga estática. Com R1 1 MOmega (como mostrado), você pode conectar a entrada a 120 VAC sem danos. Isso não é recomendado, é claro. Eu escolhi R2 1 kOmega. Se R2 ficar muito pequeno, então uma corrente muito grande flui através de R2 quando o interruptor está fechado. Isso desperdiça energia e pode exceder a potência de R2 (ou a corrente nominal do switch). Se R2 fica muito grande, então fica mais fácil para o ruído aleatório para puxar o pino de entrada alta. Além disso, muitos switches não são confiáveis ​​quando a corrente através deles é smallmdashthe atual ajuda a limpar os contatos quando você alternar. (Também é possível desenhar este circuito para trás, com uma resistência de 5V e um interruptor para terra. Historicamente, esta era uma maneira melhor de fazer as coisas, porque TTL entradas fez desenhar corrente de entrada, e levou mais atual para puxá-los para baixo Do que para cima. Com as entradas CMOS, isso não importa de todo, então faça o que quiser. Alguns micros podem ter interna pull-up resistores que você pode ativar (por exemplo, o AVRs), salvando a necessidade de externo pull-up resistores, Mas os resistores internos podem não ser suficientemente pequenos para atrair corrente suficiente através do switch para operação confiável.) Leia um sinal digital que vai de 0 V (LOW) a 10 V (HIGH) O micro quase certamente tem níveis de lógica CMOS padrão: a A lógica LOW é de cerca de 0 V, e uma lógica HIGH é de cerca de 5 V (ou seja qual for a tensão de alimentação do micros). Se tivéssemos um sinal digital que ia entre 0 V e 5 V, então poderíamos conectá-lo diretamente a uma linha GPIO no micro. É claro que o micro não requer que o nível de entrada seja exatamente 0 V ou exatamente 5 V eles especificam que qualquer coisa menor que alguma tensão (muitas vezes, 0.2Vdd, ou 1 V neste caso) é LOW, e que qualquer coisa maior do que alguns Tensão (freqüentemente 0.8Vdd 4 V) é ALTA. Como 0 V é menor que 1 V e 10 V é maior que 4 V, parece que podemos apenas conectar nosso sinal a um pino de entrada, e tudo ficará bem. Mas se fizermos isso, então o micro será destruído. Isso ocorre porque o micro é construído com diodos de proteção em cada pino se a tensão em qualquer pino excede a tensão de alimentação mais positiva ou é menor do que a tensão de alimentação mais negativa (terra), então esses diodos ligam e curto esse pino para o apropriado Ferroviário. O objetivo é proteger os chips contra danos causados ​​por descarga eletrostática (ESD, eletricidade estática). Neste caso, no entanto, se aplicarmos o nosso sinal de 10 V para o pino IO de nosso micro funcionando a 5 V, então o sinal de 10 V será curto para o trilho de alimentação de 5 V. Dependendo da quantidade de corrente que nossa fonte de sinal (e a fonte de alimentação) pode fornecer, um ou mais do micro, a fonte de sinal ou a fonte de alimentação serão destruídos, pois a alimentação de 5 V eo sinal de 10 V o combaterão. Uma maneira simples de corrigir isso é dividir nossa tensão de sinais de 10 V por dois, para fazer um sinal de 5 V. Podemos fazer isso com um divisor de tensão: Como V in vai de 0 V para 10 V, a tensão no pino IO vai de 0 V para (10k (10k 10k)) times10 5 V, então o micro não é destruído, e Tudo funciona como projetado. Existem outras maneiras de fazê-lo, é claro. O problema quando ligamos a fonte de sinal diretamente ao pino IO é que basicamente tínhamos duas fontes de tensão em curto entre si através do diodo de proteção: a fonte de sinal, a 10 V ea alimentação de 5 V. A resistência eficaz (VI) do diodo (que não é constante, uma vez que um diodo não é um resistor, mas pode ser calculado a uma determinada corrente ou tensão para qualquer parte de dois terminais) é pequeno, e há alguma tensão através dele , Então uma grande corrente flui, forçando a parte a dissipar uma grande potência, e algo fuma. Se ligarmos a fonte de sinal através de uma grande resistência, então a corrente é limitada eo problema desaparece: Aqui, para uma entrada de 10 V, a tensão no pino é fixada a cerca de 5 V (de fato, 5 V mais a Queda de diodo, em torno de 5,6 V). Isso significa que uma tensão de 10 - 5 5 V aparece através do resistor de 100k, então uma corrente de cerca de I VR 50 muA flui. Isso é pequeno, então nada dissipa muito poder, e nada superaquece e queima. No entanto, esta não é uma prática muito boa. Não é apenas questão do calor dissipado pelos diodos de proteção (embora se você aplicou 10 V a uma entrada diretamente, isso sozinho pode ser suficiente para destruir a peça). Uma corrente bastante pequena (miliamperes, ou dezenas de miliamperes) através dos diodos de proteção pode colocar um chip no trinco, um estado no qual caminhos entre as várias camadas de silício que nunca devem ligar, conduzirão, desenharão uma grande corrente e destruirão O chip. Muito poucas microplaquetas são avaliadas para toda a corrente através dos diodos da proteção, assim se você usar o micro esta maneira então você a está usando fora das especificações dos fabricantes. Ainda assim, este circuito tinha uma vantagem sobre o circuito divisor de tensão. O circuito divisor de tensão funciona com o sinal para o qual foi projetado, mas não funcionará com um sinal digital que vá de 0 V a 5 V. (A lógica 0 V LOW produz 0 V no pino, então isso funciona, mas A lógica 5 V HIGH produz 2,5 V no pino, o que não é claramente baixo ou alto.) O circuito que depende do diodo de proteção ainda funciona bem com um sinal de 0 V a 5 V (ou, para essa matéria, um 0 V Sinal de 20 V). Podemos projetar um circuito que funcione com um nível lógico de 0 V (LOW), e qualquer coisa maior do que 5 V (HIGH), e ainda não violar as especificações dos fabricantes que apenas temos de fornecer o diodo nós mesmos. Aqui D1 grampeia a tensão no seu ânodo até um máximo de cerca de 5 V. Eu especifiquei um 1N4148. Que é diodo muito comum para aplicações de baixa corrente (dezenas de miliamperes ou menos). O 1N4148 é o antigo número de peça com chumbo, mas partes similares em pacotes de montagem em superfície (por exemplo, MMBD4148) estão disponíveis em muitos fornecedores. A tensão no ânodo de D1 não pode exceder 5 0,7 V, portanto, para uma tensão de entrada de 20 V, digamos, cerca de 15 V estão ao longo do resistor de 10k R5 e fluxo de 1,5 mA. Isso está bem dentro da classificação do diodo. Mas a tensão máxima fixada de 5,7 V no ânodo de D1 ainda excede a tensão de entrada máxima absoluta do fabricante para um micro funcionando a 5 V (normalmente, eles especificam uma tensão de entrada máxima absoluta de 5 V, ou talvez 5,3 V, porque Os diodos de proteção conduzem somente muito ligeiramente com apenas 0.3 V através deles). R1 e R4 formam um divisor de tensão para fixar isso. Quando o diodo está conduzindo, sua impedância dinâmica (dVdI, isto é, na corrente particular na qual o diodo está operando, quanto a tensão que cai aumenta se você aumentar a corrente através dela um pouco mais) é muito pequena. Isto significa que R1 e R4 formam um divisor de tensão 10:11 (100k (10k 100k)), e esta relação é independente de R5. A tensão fixada de 5,7 V é reduzida para cerca de 5,2 V, que o micro pode tolerar sem problemas. Seria realmente mais comum usar um diodo Schottky em vez do nosso 1N4148, e omitir o divisor de tensão (mas manter o resistor de limitação de corrente R5). Um diodo Schottky irá conduzir cerca de 0,3 V, versus 0,6 V para um diodo de silício normal. Isso garante que o díodo externo de ligação será ligado bem antes dos díodos de proteção dos micros, de modo que quase toda a corrente flui através do díodo de fixação, e quase nenhum flui através do diodo de proteção. Um diodo Schottky de sinal pequeno típico é o BAT54. Leitura (com Opto-isolamento) Um sinal digital Um opto-isolador permite transmitir informações entre dois circuitos, sem fazer uma conexão elétrica entre eles. Em vez disso, a informação é transmitida como luz. Um opto-isolador típico incluirá um LED e um fototransístor, que são opticamente acoplados em conjunto (isto é, o LED brilha no fototransistor). Podemos detectar se o LED é iluminado pela medição da corrente através do fototransistor. Às vezes, podemos usá-los para a segurança, por exemplo, se o sinal vem em um longo fio que corre para fora e estamos preocupados que o relâmpago pode atacar nas proximidades, então talvez o opto-isolador será capaz de suportar o (esperançosamente, ) Pico de tensão. Mesmo que não seja, talvez apenas o opto-isolador (e não o resto do circuito) seja destruído. Opto-isoladores também são usados ​​apenas por conveniência. Os eletricistas acostumados a ligar relés encontrarão entradas opto-isoladas muito fáceis de lidar, porque a interface é a mesma: você recebe dois fios ea entrada está ligada quando você aplica uma tensão através deles. (As entradas do PLC são muitas vezes opto-isoladas, e é provavelmente mais para essa conveniência do que para a segurança.) Você pode usar um opto-isolador como este: O opto-isolador aqui é um MCT62. Este é um opto-isolador do tipo fototransistor duplo, disponível em DIP e pacotes de montagem de superfície. Aqui estou usando apenas um dos dois canais. Quase qualquer opto-isolador de tipo fototransistor funcionaria. Observe que eu não mostro uma conexão com GND no lado do LED do opto-isolador. Não há necessidade de qualquer ligação eléctrica entre os dois lados do opto-isolador. Isto também significa que o funcionamento do opto-isolador não será afectado por quaisquer ligações eléctricas que existam entre os dois lados (por exemplo, se por algum motivo existe uma grande tensão entre os dois circuitos diferentes conceitos de terra). Quando zero Volts são aplicados através do circuito de entrada do diodo emissor de luz, nenhuma corrente flui através do diodo emissor de luz. Portanto, há fotocorrente zero através do fototransistor, o que permite que R1 puxe o pino de entrada de micros de alta. Quando uma tensão é aplicada através do circuito de entrada do diodo emissor de luz, a luz do diodo emissor de luz causa uma corrente através do coletor do fototransistor. Isso puxa o pino de entrada baixo. Para 0 V através do circuito de entrada de LED (V em 0 V), o LED está definitivamente desligado, então a entrada micro é definitivamente alta. Para determinar a tensão em que a entrada micro baixa, devemos consultar a folha de dados MCT62s. Quando a micro entrada é LOW (a 0 V), há uma tensão de 5 V através da resistência 10k. Isto significa que uma corrente de 500 muA flui através do resistor, e portanto através do fototransistor. Referimo-nos à folha de dados MCT62s para determinar sua relação de transferência de corrente, que é dada como 100 a 5 mA e V CE 5 V. Isto significa que, nessas condições, uma corrente de 5 mA através do LED produz uma fotocorrente de 5 mA através da Fototransistor. Estamos interessados ​​no que acontece em 500 muA, no entanto. A partir do CTR normalizado versus corrente direta (normalizada para I F 10 mA), vemos que a CTR é até um fator de quase 1,2 a 5 mA, e para baixo por um fator de cerca de 0,6 a 500 muA. Isto significa que temos um fator de 0,61,2 0,5 da CTR a 5 mA, para uma CTR de 50. Portanto, precisamos de uma corrente de pelo menos (500 μA) (50), ou 1 mA, através da LED para garantir que o fototransistor pode puxar o pino de entrada baixo através do resistor 10k. O diodo emissor de luz cai no máximo 1.5 V em 20 mAmdash e presumably menos, mas nós não sabemos quanto menos, em 1 mAmdashand o 1k resistor em 1 mA cai 1 V. Isto significa que nós necessitamos pelo menos 1 1.5 2.5 V através do circuito de entrada a Garante que podemos detectar isso (ou seja, que o pino IO micros vai BAIXO). A tensão máxima admissível de entrada é determinada pela corrente máxima que o LED pode tolerar. Isto é dado como 60 mA, então uma entrada máxima de 1,5 V (60 mA) vezes (1k) 61,5 V permanecerá dentro dessa especificação. Note-se que a 60 mA, R2 dissipa I 2 R 3,6 W Um resistor capaz de manusear tanta potência sem queimar, apresentará uma área de superfície de pelo menos alguns centímetros quadrados. Na prática eu não confiaria neste circuito, quer a tensão de entrada mínima ou máxima algo como 5 a 30 V parece ser uma gama mais confortável. No lado baixo, as CTRs que eu usei foram todas em um V CE de 5 V, então eu gostaria de deixar alguns slop no caso de a CTR é muito menor em menor V CE. (Estamos apontando para saturar o transistor, mas eles fizeram suas medições em um ponto particular na região ativa, então os números podem não ser completamente os mesmos.) No lado alto, eu prefiro não pagar por um resistor de cinco watts para R2 30 V dá menos de 1 W em R2, o que é mais razoável. Medir uma tensão DC entre 0 V e 15 V Muitos microcontroladores têm conversores AD (analógico-digital). Estes mapeiam uma tensão em um pino de entrada para um inteiro. Um conversor de dez bits é típico que significa que mapeia a menor tensão para o inteiro 0, e o maior para 1023 (isto é, 2 10 - 1). A menor tensão é geralmente terra. Você pode quase sempre configurar a maior tensão para ser a tensão de alimentação positiva, que neste caso é 5V. Seu suprimento de 5V é provavelmente regulamentado e, portanto, precisa dentro de alguns por cento, de modo que é provavelmente uma maneira fácil de ligar as coisas. Assim, neste caso, podemos medir uma tensão entre 0 e 5 V, mas temos uma tensão entre 0 e 15 V. A maneira mais fácil de corrigir isso é com um divisor de tensão: Isso multiplica a tensão de entrada por um fator de R2 ( R1 R2). Neste caso que é 10k (10k 20k), ou 13. O capacitor ajuda a reduzir o ruído de alta freqüência. Uma leitura ADC de 0 corresponde a 0 V. Uma leitura ADC de 1023 corresponde a 15 V. É linear entre eles (de modo que uma leitura ADC de 512 é de cerca de 7,5 V). Se você fizer os resistores muito grande, então o ruído se torna um problema. Se você fizer os resistores muito pequenos, então eles desenham muita corrente da fonte de tensão que você está medindo, o que pode carregá-la para baixo. (A carga que a fonte vê é (R1 R2) certifique-se de que ele é classificado para isso, ou medi-lo com um multímetro para certificar-se de que sua tensão não vai para baixo quando você conectá-lo ao seu circuito). Não meça tensões muito altas (50 V, por exemplo) desta forma não é seguro. Isso funciona com tensões de CA, mas talvez não como você deve medir o valor da tensão de CA em um determinado momento no tempo, não o RMS ou tensão de pico. Medir uma tensão DC Entre -15 V e 15 V Este é um pouco mais complicado. Nós não só queremos multiplicar a tensão por uma constante, como a última vez (desde R2 (R1 R2) vezes -15 V é sempre vai ser negativo, não importa o que fazemos, e não podemos medir tensões negativas). Desta vez, queremos deslocá-lo também: Isso produz uma tensão V adc (V medido 15) 6, o que significa que V adc vai de 0 a 5 V como V medido vai de -15 a 15 V, que é o que queremos . Você pode projetar isso para qualquer intervalo que você precisa, escolhendo valores de resistor apropriados. Uma maneira de fazer isso é escrever KCL no pino do microcontrolador. O próprio pino tira corrente zero, porque é uma entrada, eo capacitor desenha corrente zero em DC. A matemática se tornará mais fácil se usarmos condutâncias em vez de resistências, então deixe G1 1R1, G2 1R2 e G3 1R3. A KCL fornece Esta é uma média ponderada, onde a contribuição de cada tensão (5 V, V medida ou terra 0 V) ​​é ponderada pela condutância do resistor conectando-o ao pino IO. Uma maior condutância (equivalente a uma menor resistência) significa que ela influencia a tensão no pino IO mais, o que faz sentido. Queremos mapear nossa tensão de entrada, que vai de -15 V a 15 V, de modo que ele vá de 0 V a 5 V. Como dissemos acima, isso significa que queremos So let G1 (G1 G2 G3) 16 e Deixe (G3 (G1 G2 G3)) vezes5 2,5, e resolver. Isto é duas equações em três variáveis, então você tem um grau extra de liberdade. Isso significa que você pode escolher uma das variáveis ​​arbitrariamente e resolver as outras duas. Por exemplo, você pode escolher R1 50kOmega, que dá G1 20 muOmega -1. E resolver para G2 e G3. Claro que isso não é como eu realmente escolheu esses valores. Eu sei como deslocar uma tensão entre -5 V e 5 V para que o seu entre 0 V e 5 V: Eu só tenho que fazer um divisor de tensão entre essa tensão e 5 V, com resistências iguais. Isto irá pesar as duas entradas (5 V, eo sinal sendo medido) igualmente, então a tensão de saída irá balançar entre (5 5) 2 5 V e (5 - 5) 2 0 V, como eu quero. Então, tudo o que eu tinha que fazer era transformar a tensão de entrada, que vai entre -15 e 15 V, de modo que ele vai entre 5 e -5 V, e então eu não seria feito, mas eu saberia o que fazer. Eu posso fazer isso com um divisor de tensão: plusmn15times (R2 (R1 R2)) plusmn15times (25 (25 50)) plusmn5. O R1 (R1 R2) divisor de tensão tem uma resistência de saída de R1 em paralelo com R2 pensar sobre o Thevenin equivalente circuito se isso isnt claro. Por isso, escolhi R3 igual a R1 e R2 em paralelo, ou R3 1 (1R1 1R2). Isso é muito mais rápido do que resolver equações simultâneas que você pode fazer na sua cabeça. Thevenin equivalentes são uma boa ferramenta para resolver os tipos de circuitos que as pessoas realmente construir. Medir uma tensão CC entre 0 V e 1,7 V Os microcontroladores AD podem medir uma tensão entre 0 V e 5 V. Isso significa que poderíamos conectar esta tensão diretamente a uma entrada AD, e foram feitas, porque uma tensão entre 0 V e 1,7 V é também entre 0 V e 5 V. Isso é um desperdício, no entanto. Dos 1024 códigos possíveis que um conversor AD de 10 bits pode produzir, somente 342 ((1,75) vezes1024) realmente ocorrerão. Isso significa que estamos jogando fora entre um e dois pedaços de resolução. A solução é buffer e amplificar o sinal de entrada antes de conectá-lo ao conversor AD, e podemos fazer isso com um opamp: O opamp é configurado como um amplificador não-inversor, com um ganho de (1 2k1k) 3. Isso significa Que como a entrada V medido vai de 0 V para 1,7 V, a saída vai de 0 V para 3 x 1,7 5 V. Qualquer ganho de menos de cem é facilmente alcançado com este circuito. Para ganhos maiores, as não-desvantagens do opamp (sua tensão de deslocamento de entrada e para sinais rápidos de seu produto de largura de banda de ganho) podem não ser mais negligenciáveis. Eu tenho especificado um MCP60x. Onde x é 1 (opamp único), 2 (dual, dois opamps em um pacote), ou 4 (quad). Este é um moderno CMOS opamp da Microchip. Os números de pinos mostrados no esquema são para o único em um pacote plástico DIP, mas você tem o mesmo amplificador se você comprá-los em singles, duals ou quads. É barato o único em PDIP custa quarenta centavos de Digikey em quantidade dez. É a saída do trilho para o trilho, o que significa que ela pode produzir uma tensão de saída muito próxima da alimentação negativa (0 V) ou positiva (5 V). (Naturalmente, não pode produzir uma tensão de saída mais negativa do que a sua fonte negativa, ou mais positiva do que a sua oferta positiva. Isto é verdade para quase qualquer IC.) Trabalhando com lento (2) o ganho atual, mas um FET provavelmente dará O poder de desempenho melhor disipated no interruptor para uma parte similar-fixada o preço, e switchingmdashthan mais rápido do BJT. O FET é fácil de usar, porque o portão não chama corrente DC. Em teoria, podemos mudar tantos amplificadores como gostaríamos apenas mudando a tensão de portão com o nosso pino IO. O circuito se parece com isto: O conceito é o mesmo que quando usamos um transistor NPN. O resistor doesnt realmente fazer qualquer coisa em DC, porque (ao contrário da base NPN transistores) a porta n-FETs não desenhar qualquer corrente. O resistor ajuda a proteger o micro de transientes quando os interruptores de alta corrente, no entanto. Eu especificou um IRL3103PBF para o FET. Eu escolhi este FET porque ele vai operar a partir de uma pequena tensão swing no portão. Tradicionalmente, n-FETs de potência foram projetados para operar com uma tensão de 0 V (off) ou 10 V (on) no portão. Precisamos de algo que se ativará totalmente a partir de uma tensão muito menor, então eu escolhi um nível de lógica FET, que é mais ou menos totalmente com 5 V no portão. Observe que não tivemos que escolher um FET de nível lógico para o circuito anterior com o p-FET. Lá, o portão oscilou entre 0 V e 10 V, por isso tivemos muita swing de tensão de portão. É porque estamos dirigindo o portão diretamente aqui que temos que escolher um pouco mais cuidadosamente. Na verdade, poderíamos usar um circuito semelhante com um 2N3904 para produzir um 0 a 10 V swing de tensão de portão se precisávamos, mas é mais fácil escolher um FET de nível de lógica. O diodo faz o mesmo trabalho que antes e pode ser omitido para uma carga não indutiva. Poderíamos provavelmente viver sem ele, independentemente do FET que estamos usando é avaliado para avalanche repartição. Se a tensão dreno-fonte de qualquer FET for trazida para além da V DSmax nominal. Então o FET conduzirá de seu dreno para sua fonte, independente de sua tensão de portão. Em geral, isso é ruim, e pode resultar em danos permanentes para a peça. A folha de dados para o IRL3103 permite explicitamente este modo de operação, no entanto, e podemos, portanto, tirar proveito disso. Troque uma carga de 120 VCA Use um relé mecânico. Para conduzir a bobina do relé, use um único transistor 2N3904, como mostrado acima. Novembro de 2006, a Cambridge MASlideshare usa cookies para melhorar a funcionalidade e desempenho e para fornecer publicidade relevante. Se você continuar navegando no site, você concorda com o uso de cookies neste site. Veja nosso Contrato de Usuário e Política de Privacidade. O Slideshare usa cookies para melhorar a funcionalidade e o desempenho e para fornecer publicidade relevante. Se você continuar navegando no site, você concorda com o uso de cookies neste site. Consulte nossa Política de Privacidade e o Contrato do Usuário para obter detalhes. 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