Многофункциональные схемы для МК

February 27, 2014 by admin Комментировать »

При анализе электрических схем, содержащих MK, как правило, легко догадаться, какую функцию выполняет каждая линия порта. В частности, если к ней подключается база или затвор транзистора, то это выход, а если коллектор, то вход. Сложнее обстоит дело, когда линия попеременно служит то входом, то выходом. Вдобавок электрические цепи могут «хитро» переплетаться и содержать обратные связи. Следовательно, функционирование MK надо рассматривать в комплексе. Хорошо, когда к схеме прилагается подробное текстовое описание, листинг программы и рисунок алгоритма, а если нет?

Выручить разработчика может его интуиция, теоретический кругозор, а также знание стандартных схемотехнических приёмов. Пусть, например, линия MK подключается к цифровому двунаправленному буферу. Логично предположить, что и порт MK в таком случае придётся синхронно переключать то на вход, то на выход.

Первое знакомство с многофункциональностью линий портов MK уже состоялось при рассмотрении «выходных» схем, где вместо ВЫСОКОГО/НИЗКОГО уровня иногда использовалось Z-состояние по входу. Предлагается продолжить тему ещё одной подборкой схем. Ставится задача — научиться конфигурировать линии портов так, чтобы они не конфликтовали друг с другом и с остальными радиоэлементами устройства (Рис. 3.3, а…д).

а) резистор R1 добавляется в уже существующий тракт между логическими элементами DD1.1 и DD1.2. MK в режиме входа «прослушивает» сигналы, поступающие с выхода элемента DD1 1. В нужный момент времени MK переводится в режим выхода и «вклинивается» в тракт. Поскольку выходное сопротивление линии низкое, то сигнал, приходящий от DD1.7, блокируется и подменяется сигналом с выхода MK;

б) аналогично Рис. 3.3, а, но с КМОП-элементами DD1.1, DD1.2 и более широкими функциональными возможностями (Табл. 3.1). Для нормальной работы устройства сопротивление резистора 7?2должно быть примерно на порядок меньше, чем сопротивление резистора 7?7;

Таблица 3.1. Режимы работы схемы, приведенной на Рис. 3.3, б

Линия MK (слева)

Линия MK (справа)

Функциональные возможности

Цифровой вход без « pull-up» резистора

Цифровой вход без « pull-up» резистора

«Прослушивание» сигналов, поступающих с выхода элемента DD1.1 на вход элемента DD1.2

Вход АЦП без «pull- up» резистора

ВыходсНИЗКИМ или ВЫСОКИМ уровнем

Установка постоянного уровня на выходе DD1.2 с одновременным «прослушиванием» сигналов с выхода DD1.1 через канал АЦП

Выход с логическим уровнем

Цифровой вход без « pull-up» резистора

Блокировка сигнала, приходящего от DD1.1, и замена его своим сигналом от MK

в)         определение степени разряженности аккумулятора GB1 по методике Г. Райзингера. В ждущем режиме измерительная часть схемы не потребляет энергии, транзистор VT1 закрыт, ток через резистор R1 отсутствует (двунаправленная линия MK настраивается как вход). В активном режиме двунаправленная линия перестраивается как выходс НИЗКИМ уровнем, при этомАЦП MK измеряет напряжение аккумулятора без нагрузки КАКК[В] = КАЦП[В] + ИурДВ]. Затем на короткое время включается транзистор VT1 и производится повторный замерАЦП, т.е. измеряется напряжение аккумулятора под нагрузкой RH. Поскольку напряжение KVD1 в обоих случаях равно 2.5 В, то по величине «просадки» УАЦП можно судить, насколько разряжен аккумулятор. В качестве нагрузки RH может использоваться как мощный низкоомный резистор, так и электролитический конденсатор ёмкостью 33…100 МК Ф;

 Рис. 3.3. Схемы, использующие многофункциональность входных и выходныхлиний портов

MK (окончание):

г) через линию M К в режиме выхода можно генерировать звуковой сигнал в УНЧ(2). Через ту же линию MK, но в режиме входа АЦП, можно «прослушивать» сигнал с выхода УНЧ(1);

д) нагрузкой удалённого охранного шлейфа служит резистор R1 с заранее известным сопротивлением. Сначала линия MK настраивается как выход с ВЫСОКИМ уровнем, затем через время, достаточное для заряда конденсатора С/, переводится в режим входа. По таймеру измеряет время разряда конденсатора C1 до момента перехода ВЫСОКОГО уровня в НИЗКИЙ или до определённого порога через АЦП MK. Для повышения точности измерений ёмкость конденсатора C1 выбирается значительно больше, чем ёмкость проводов шлейфа.

Источник: Рюмик, С. М., 1000 и одна микроконтроллерная схема. Вып. 2 / С. М. Рюмик. — М.:ЛР Додэка-ХХ1, 2011. — 400 с.: ил. + CD. — (Серия «Программируемые системы»).

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