Кнопки, переключатели в схемах на МК

April 2, 2011 by admin Комментировать »

Механические кнопки и переключатели составляют логический каркас интерфейса пользователя («что, когда и как нажимать»). Выбираются они в первую очередь из эргономических соображений, а также согласно дизайну внешнего вида. Из электрических параметров наиболее критичными для сопряжения с МК являются рабочее напряжение (урдр^ и рабочий ток /рдр, (Табл. ЗЛ).

Таблица 3,7. Параметры переключателей и кнопок фирмы Switronic Industrial Corp.

Учитывая низковольтное питание схем с МК, можно сделать вывод, что стандартные кнопки и переключатели имеют значительный запас по напряжению коммутации. Иное дело рабочий ток. Его минимальное значение указывается далеко не во всех справочниках, и напрасно, ведь при токе ниже определённого минимума можно получить весьма неустойчивую коммутацию с продолжительным колебательным процессом. В технических условиях ЭРИ стран СНГ этот момент учитывается в виде «вилки» параметров (Табл. 3.8).

Таблица 3.8, Параметры переключателей и кнопок фирмы «Лтава»

Важность знания минимального рабочего тока можно продемонстрировать на примере зарубежных движковых переключателей серии «DIP-switch». Их параметры: = 1…500 мА, (/рд5 = 0.01…12 В, = 0.05…0.5 Ом. Следовательно, чтобы контакт был надёжным, нужен ток не менее 1 мА. Теперь ясно, что присоединять такой переключатель напрямую к МК нельзя из-за высокого сопротивления внутреннего «pull-up» резистора (десятки килоом). Требуется поставить внешний резистор сопротивлением не более 4.7 кОм при напряжении питания +5 В.

Ещё одна проблема заключается в так называемом «дребезге» или «шорохе» контактов. Это актуально для всех механических переключателей и кнопок, а также датчиков на их основе. Речь идёт о непроизвольных и непредсказуемых обрывах связи в первые 20…40,мс после нажатия/отпускания кнопки. Временные параметры «дребезга» контактов не регламентируются в даташитах и могут значительно отличаться в зависимости от конструкции переключателя, материала металлического покрытия, степени изношенности контактных групп.

Устранить «дребезг» контактов можно аппаратным или программным путём. В микроконтроллерных устройствах обычно используют программные задержки времени на 40…50 мс, а также многократные опросы «кнопочных» линий МК.

На Рис. 3.26, а…ф показаны схемы подключения к М К одиночных кнопок и переключателей, а на Рис. 3.27, а…к — многокнопочных блоков.

а) ток через замкнутую кнопку SB1 протекает по следующему пути: источник питания +5 В, внутренний «pull-up» резистор МК, внешний резистор RL Конденсатор С/ уменьшает наводки и радиоизлучение, а также снижает «дребезг» контактов. Резистор /?/служит защитой линии МК на случай программных сбоев и ошибок;

б) ток через кнопку определяется по формуле _ _ _ _

з) резисторы /?/…/?7образуют 15ысокоточный делитель, выходное напряжение которого зависит от состояния кнопок SBL..SB 16. АЦП МК измеряет это напряжение, устраняет программно «дребезг» контактов и принимает решение, какая из кнопок нажата;

и) через внутренний АЦП МК измеряется напряжение на делителе, образованном резисторами RJ…R8. Это напряжение будет разным в зависимости от порядко1Юго номера нажатого переключателя SL..S7. Если применить одинаковые резисторы /?/…/?^сопроти1ыением 4.7 кОм, то напряжение на входе МК будет обратно пропорциональным числу любых одновременно нажатых переключателей. Встречающиеся на практике сопротивления резисторов: /?, = 680 Ом, /?2 = 2.2 кОм, /?з = 4.7 кОм, R^ = 8.2 кОм, = \ 2 кОм, = 22 кОм, Rj = 47 кОм;

к) определение факта замыкания одной из четырёх кнопок SBI…SB4 измерением напряжения на конденсаторе С/ через АЦП МК. Кнопки имеют приоритет нажатия в зависимости от их порядкового номера. Например, если замкнута кнопка SB1, то кнопки SB2…SB4 не дeйcтIiyют. Если нажата кнопка то любая из оставшихся кнопок 5^/..может её «пересилить». Конденсатор С1 снижает помехи и наводки, но в не критичных случаях может отсутствовать.

Нравится

Кнопки, переключатели в схемах на МК

Похожие посты:

Оставить комментарий