Необычные схемы узлов ввода для микроконтроллера

September 2, 2012 by admin Комментировать »

 

   Ниже представлены достаточно необычные схемы узлов ввода для микроконтроллера с использованием широкодоступных электронных компонентов:

 

   Рис. 3.81. Необычные схемы узлов ввода сигналов в МК (начало):

   а) измерительная головка РА1 (микроамперметр) является датчиком механической вибрации. Когда стрелка указателя раскачивается, то в катушке микроамперметра наводится ЭДС самоиндукции. Датчик весьма «нежный», его необходимо предохранять от резких ударов;

   б) оригинальный датчик дыхания (датчик влажности воздуха). В германиевом транзисторе VTI спиливается крышка, чтобы открыть доступ к кристаллу полупроводника. Когда человек дышит на кристалл, то сопротивление между коллектором и эмиттером транзистора изменяется от 100…200 кОм до 10…20 кОм. В качестве замены VT1 можно использовать МП39…МП42, П416, поскольку только у этих старинных транзисторов кристалл ещё не покрывался лаком;

   в) пьезорезистивный датчик давления DA1 (фирма Freescale Semiconductor) является «сердцем» измерителя уровня воды. Выходные сигналы датчика DA1 противофазные. Суммирование производится двумя усилителями DA2, DA3. Диапазон измерения давления 0… 10 кПа;

   г) R1 — это датчик силы (программа поставок фирмы ТМЕ). Его сопротивление составляет 10 кОм при давлении в 1 ньютон (1 Н). Чем больше сила, тем меньше сопротивление. В диапазоне 0.1… 100 Н сопротивление датчика изменяется по экспоненте;

 

 

   Рис. 3.81. Необычные схемы узлов ввода сигналов в МК (продолжение):

   д) интегральный датчик влажности воздуха DA1 (фирма Honeywell) получает питание от выходной линии МК. Коэффициент преобразования процентов влажности в постоянное напряжение на выходе датчика составляет 30 мВ/%;

   е) подключение МК к малогабаритному бытовому будильнику китайского производства. На печатной плате будильника требуется произвести доработку надрезом двух дорожек или физическим отсоединением элементов НА1, С1

   ж)А1 — это приёмная часть промышленного квартирного радиозвонка (частота 433.925 МГц). Точка подключения ХТ2 определяется экспериментально на одном из выводов микросхемы, входящей в радиозвонок. На вход М К должны поступать импульсы (или одиночный импульс) в момент нажатия кнопки брелока передающей части;

   з) подключение М К к звуковому выходу УКВ Ч М приёмника через согласующий трансформатор 77 от радиоточки. Если приёмник настроен точно на частоту внешнего носимого радиопередатчика, то в громкоговорителе будет «тишина». При ослаблении или пропадании сигнала радиопередатчика, в громкоговорителе появляется громкий шум, который регистрирует МК;

   и) подключение наручных электронных часов «Montana» к МК. Анализируются звуковые сигналы таймера. Провода из часов выводятся через отверстие в нижней крышке;

 

 

   Рис. 3.81. Необычные схемы узлов ввода сигналов в МК (продолжение):

   к) датчик охраны спутниковой антенны. Питание +12 В подаётся по антенному проводу вместе с основным ВЧ-сигналом;

   л) суммирование сигналов левого и правого каналов звука через цепочки C1, R1 и С2, R2. Штеккер, вставляемый в разъём XS1, должен разрывать связь между конденсаторами С1 и С2;

   м) А1 — это датчик газа С02 фирмы Figaro Engineering. Выходным параметром датчика является ток, который преобразуется в напряжение через ОУ DA /;

   н) А1 — это датчик присутствия фирмы Intertec Components. По принципу действия это PIR-датчик (пассивный инфракрасный детектор), применяемый в системах охраны объектов. Резистор R1 согласовывает уровни сигналов, его сопротивление может быть уменьшено;

   о) приём сигналов точного времени в начале каждого часа с радиотрансляционной линии. Амплитуда регистрируемых звуковых сигналов на входе составляет 9…30 В;

 

 

   Рис. 3.81. Необычные схемы узлов ввода сигналов в МК (продолжение):

   п) датчиком температуры выступает специализированный кварцевый резонатор ZQ1 (TQC — Thermometric Quartz Crystal), имеющий нормированную температурную характеристику. К особенностям устройства относятся: двухпроводная схема соединения, экранирование генератора, линейное изменение частоты от температуры. Достоинство — высокая стабильность показаний за длительный промежуток времени (годы). Недостатки — более высокая стоимость, трудность единичных поставок, сложность точного измерения частоты с низкой погрешностью (нужен термостабильный эталон частоты для самого МК);

   р) измеритель скорости потока воздуха. Лампа EL1 дорабатывается, в ней удаляется стеклянный баллон, но оставляется нить накаливания (соблюдать осторожность, чтобы не пораниться осколками стекла!). При обдуве ламповой нити потоком воздуха, её температура снижается и одновременно уменьшается омическое сопротивление накала, что фиксирует АЦП МК. Резистором R1 устанавливается постоянный ток нагрева нити лампы. Чем больше средняя скорость потока воздуха, тем больше должен быть ток;

   с) выделение из входного аудиосигнала £/вх посылок DTMF при помощи декодера DAI фирмы Clare. Резисторы, конденсаторы и кварцевый резонатор входят в типовую схему включения DAI. Выходные сигналы считываются МК, при этом ВЫСОКИЙ уровень на выводе 15 означает факт обнаружения сигнала DTMF, а конкретный номер передаваемой шестнадцатеричной цифры «О»…«9», «A»…«F» выставляется в двоичном коде на выводах 11…14;

 

 

   Рис. 3.81. Необычные схемы узлов ввода сигналов в МК (окончание):

   т) входной сигнал одновременно поступает на АЦП МК и на преобразователь «напряжение-частота», выполненный на микросхеме DAI. Разновысотный звук из динамика ВА1 позволяет на слух отслеживать изменение уровня входного сигнала;

   у) таймер DA1 включён по схеме генератора частоты, который управляется постоянным или медленно изменяющимся напряжением UBX в диапазоне 0…+5 В. М К измеряет период следования импульсов генератора и рассчитывает входное напряжение. Такой приём обычно используется для программной синхронизации процессов в системах с обратной связью, а также при отсутствии в МК канала АЦП.

 

Источник:
Рюмик С.М. 1000 и одна микроконтроллерная схема.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты