Узлы управления режимами и параметрами в схемах на микроконтроллере

April 20, 2014 by admin Комментировать »

MK может не только подавать питание на различные устройства, но и управлять режимами их работы (Рис. 2.76, a…n) и параметрами (Рис. 2.77, а…л).

Рис. 2.76. Схемы узлов управления режимами работы (начало):

а)         дискретное регулирование усиления ОУ DA1 в пределах 1… 1000 отдвух выходов MK; О

О Рис. 2.76. Схемы узлов управления режимами работы (продолжение):

б) изменение режима функционирования преобразователя напряжения DA1 (фирма Maxim/ Dallas): НИЗКИЙ уровень на входе 7 — спящий режим, ВЫСОКИЙ — нормальная работа;

в) включение звука в китайском будильнике Л/. Общий ток потребления устройства  в дежурном режиме составляет единицы микроампер;

г) при подаче питания сигнал сброса «RES» формируется цепочкой R3, C1. Для принудительного сброса на выходе MK формируется положительный импульс, при этом открывается транзистор VT1, конденсатор C1 разряжается через резистор Л2изаряжается через R3;

д) НИЗКИМ уровнем с выхода MK временно блокируется работа оптопары VU1 через вывод базы внутреннего фототранзистора. Это может пригодиться при тестировании оптопары или для снижения уровня помех в паузах между приёмами полезного сигнала;

е) МК  управляет работой синхронного ВЧ-демодулятора. Изменяя фазу и частоту импульсов на выходе MK, можно динамично подстраиваться под параметры сигнала  вх;

О Рис. 2.76. Схемы узлов управления режимами работы (продолжение):

ж) A1 — это индикаторный модуль с «интеллектуальным» АЦП (фирма Lascar Electronics), имеющий встроенный семисегментный 3.5-разрядный светодиодный дисплей. Десятичные точки на нём засвечиваются выставлением НИЗКОГО уровня на соответствующем выходе MK;

з) полевой транзистор VT1 соединяется последовательно с динамиком BA1, что необходимо для отключения звука, например, при начальной подаче питания (устранение «щелчков»). Для включения звука надо установить ВЫСОКИЙ уровень на выходе MK. Если с линии MK генерировать импульсы, то они будут модулировать по амплитуде звуковой сигнал в динамике BA /;

и) изменение тембра звука, поступающего с микрофона BM1. Если транзистор VT1 открыт, то конденсатор C1 ослабляет высокие частоты, делая звук более приглушённым;

к) двухканальное управление полярностью сигналов на выходах драйвера RS-232 DA1. Разность выходных напряжений между каналами может достигать 18…20 В по абсолютной величине (зависит от сопротивления нагрузки);

л) противофазные логические уровни с выходов MK изменяют направление передачи сигнала в реверсивном усилителе, который собран на полевом транзисторе VT1. Здесь используется свойство обратимости полевых транзисторов, когда названия «сток» и «исток» являются символическими, а сами выводы на практике во многих случаях можно поменять местами; О

О Рис. 2.76. Схемы узлов управления режимами работы (продолжение):

м) МК  уменьшает/увеличивает коэффициент передачи ОУ DA1, открывая/закрывая полевой транзистор VT1 Усиление в закрытом состоянии транзистора определяется сопротивлением резистора R4. В открытом состоянии к нему параллельно добавляется резистор R3;

н) «цифровой» потенциометр DA1 имеет два крайних вывода «Н», «L» и средний вывод «W». Потенциометр изменяет своё сопротивление дискретно в 100 градациях по сигналам от MK. Как следствие, на положительном входе ОУ Д42устанавливается требуемое опорное напряжение;

о) прямой синтез частоты с дискретом 1 Гц при помощи микросхемы DA1 фирмы Analog Devices. Трёхзвенный LC-фильтр (L2…L4, C7…CP, C1l…C14) имеет полосу пропускания 25 МГц. Установку конкретной частоты производит MK по трёхпроводному интерфейсу; О

О Рис. 2.76. Схемы узлов управления режимами работы (окончание):

п) прямой синтез частоты для  гетеродина в диапазоне 7.2 МГц при помощи микросхемы DA1 фирмы Analog Devices. Двухзвенный LC-фильтр «очищает» спектр сигнала. Установка частоты производится командами от MK по трёхпроводному интерфейсу.

а) программируемый источник тока для нагрузки RH. Датчиком тока служит резистор R3, напряжение на котором сравнивается в ОУ DA1 с отфильтрованным сигналом ШИМ;

б) плавное регулирование выходного напряжения в нагрузке Ян через канал ШИМ;

в) ШИМ-управление генератором тока /вых, который содержит элементы DA1, VT1\ О

О Рис. 2.77. Схемы узлов управления параметрами (продолжение):

г) сигналы двоичного кода с выходов MK включают/выключают оптопары VU1, VU2, при этом суммарное сопротивление резисторов &?…Л5изменяется согласно ряду: 10; 20; 30к. Сопротивления резисторов R1, Я2должны быть такими, чтобы транзисторы оптопар гарантированно открывались при любом коллекторном токе;

д) дискретное изменение тока, протекающего через транзистор VT1, по сигналам от MK. Транзисторы VT2, VT3 подключают в цепь нагрузочные резисторы R4, R5, при этом выходной ток изменяется тремя ступенями в диапазоне 0…20 мА;

е) регулируемый источник напряжения Uвыхс управлением от резистивного ЦАП через линии MKж) регулятор мощности низковольтного паяльника со светодиодной индикацией. Для практической работы достаточно иметь 5 или 6 дискретных ступеней ЦАП. Напряжение на выходе стабилизатора DA1 рассчитывается по формуле FBblx[B] = 1.25*( 1 + Ях[кОм] /Л2[кОм]), где Rx — это параллельное соединение резистора R3 и активных в данный момент резисторов RAA, т.е. тех, которые подключаются к открытым транзисторам VT1..VTn\ О

з) аналогично Рис. 2.77, ж, но с ключевым стабилизатором напряжения DA1 фирмы ON Semiconductor. Транзистор VT1 может принудительно выключить микросхему DA1\

и) транзистор VT1 в открытом состоянии подключает конденсатор С/ параллельно звуковому тракту, уменьшая частично или полностью сигнал  вых, иДУЩий от микрофона BM1\

к) МК  одновременно управляет 8 нагрузками через драйвер ZM7. Стабилитрон VD1 защищает ключи микросхемы DAloT подачи извне больших напряжений;

л) параллельное соединение транзисторов VT2, VT3 уменьшает их общее внутреннее сопротивление по высокой частоте.

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