เปิดวงจรปิดด้วย UC หนึ่งปุ่มกด หนึ่งพิน ส่วนประกอบที่ไม่ต่อเนื่อง: 5 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

สวัสดีทุกคน กำลังมองหาวงจรเปิด/ปิดบนเน็ต ทุกสิ่งที่ฉันพบไม่ใช่สิ่งที่ฉันกำลังมองหา ฉันกำลังพูดกับตัวเองว่ามันต้องมีวิธีการ นั่นคือสิ่งที่ฉันต้องการ

- มีเพียงปุ่มเดียวสำหรับเปิดและปิด

- ต้องใช้พินเดียวบน uC ไม่ใช่ 2.

- ต้องทำงานกับแบตเตอรี่

- จาก 3.3v ถึง 20v

- ทำงานโดยมีหรือไม่มีตัวควบคุม (ถอดตัวควบคุมจาก 3.3 เป็น 5v ใน)

- ไม่มีไอซีพิเศษ

ฉันออกแบบแผนผังและโค้ดเพื่อทำเช่นนั้น มันทำงานได้ดีมาก แผนผังที่มีประโยชน์มากที่จะมีในหลายโครงการ

มาเริ่มแล็บกันเลย…

ขั้นตอนที่ 1: คำอธิบายแผนผัง

ที่นี่ฉันใช้ atmega328 แต่ uC ใด ๆ ก็สามารถทำได้เช่นเดียวกัน ในตัวอย่างนี้ ฉันกำลังใช้ 20V ค่ะ เป็นแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ฉันทำได้ ทำไม ? เพราะ mosfet vgs max ตามแผ่นข้อมูลคือ -20v สูงสุด ฉันพยายามไปที่ 30v มันทำงาน ฉันเพิ่มเป็น 35v และใช้งานได้… ชั่วขณะหนึ่ง Mosfet เป็นระเบิด:) สิ่งที่เป็นแผนผังเป็นสิ่งที่ดีที่จะไปที่สูงขึ้น แต่คุณจะต้องหามอสเฟตสำหรับสิ่งนั้น

ฉันใช้ P mosfet เพื่อให้กระแสผ่านหรือไม่ เกณฑ์ Vgs สำหรับ Si2369ds คือ -2.5v

เมื่อไม่ได้กดปุ่ม Vgs คือ 0v ตัวต้านทาน R1 1M ดึงประตูขึ้นสู่ Vcc ดังนั้น Vgs (โวลต์เกตกับแหล่งกำเนิดโวลต์) คือ 0v ที่ Vgs 0v กระแสจะไม่ไหล

เมื่อเรากดปุ่ม กระแสไหลโดย R1, R2 และ T1

T1 2n3904 ถูกปิดโดยตัวต้านทาน r2 และใส่เกทไปที่ gnd ตอนนี้ 0v อยู่ที่ตัวสะสมทรานซิสเตอร์ Vgs ตอนนี้อยู่ที่ -20v และกระแสไหล โยนมอสเฟตแล้วเปิด uC

นี่คือเหตุการณ์มหัศจรรย์ เปิด uC เราวางหมุดขัดจังหวะในโหมดอินพุต แต่เราเปิดใช้งานการดึงข้อมูลภายใน ดังนั้น 5v จึงมาจาก uC ถึง R2 แต่โปรดทราบว่าพินนี้อยู่ในโหมดอินพุตเพื่อตรวจจับการขัดจังหวะบนขอบที่ตกลงมา

เราปล่อยปุ่ม แต่ uC กำลังส่ง 5v บน R2 วงจรจะยังคงเปิดอยู่ T1 ปิดอยู่ มอสเฟตเกทอยู่ที่ 0v

จนถึงตอนนี้ดีมาก วงจรเปิดอยู่ ทรานซิสเตอร์ปิด เรามี 0v บนตัวสะสมทรานซิสเตอร์ และ 5v ออกมาจากขาขัดจังหวะ

เมื่อเรากดปุ่มครั้งที่สอง เราจะส่งสัญญาณเสียงต่ำ (0, 7v) ไปยัง uC และมีการขัดจังหวะปรากฏขึ้น เพราะทรานซิสเตอร์ตัวสะสมคือ 0v (อันนี้ปิดอยู่) การขัดจังหวะเกิดขึ้นที่ขอบตก

ข้อควรระวัง: ในบางกรณี 0, 7v อาจมองว่าสูงหรือไม่เพียงพอที่จะกระตุ้นระดับต่ำ ทำการทดลองของคุณ ในกรณีของฉัน สิ่งนี้ได้ผลเสมอ หากคุณต้องการ 0v. ดูแผนผังของมอสเฟต

ในรูทีนย่อยอินเตอร์รัปต์ เราหมุนพินในโหมดเอาต์พุต และเราส่งพินนั้นต่ำ

เมื่อเราปล่อยปุ่ม T1 จะเปิดขึ้นและวงจรทั้งหมดจะปิดตัวลง

ใช่ แต่ถ้าฉันมี 20v ฉันจะส่ง 20v บนพินอินเทอร์รัปต์และ uC จะระเบิด !! ?

ไม่เชิง. พินขัดจังหวะไม่เคยสูงกว่า 3.7v เนื่องจากทรานซิสเตอร์และ R2

คำอธิบายเพิ่มเติมในขั้นตอนต่อไป

เมื่อปิดอุปกรณ์ เราจะไม่กินกระแสไฟอีกต่อไป (สองสามต่อปี) ในระดับนี้ เราสามารถใช้แบตเตอรี่ได้นานหลายปี…

ฉันเพิ่มแผนผังอื่นที่ฉันทำและทดสอบ อันนี้เป็น mosfet ทั้งหมด ชนิด P และชนิด N แทนทรานซิสเตอร์ เราต้องเพิ่มซีเนอร์ไดโอด 5.1v เพื่อป้องกัน uC จาก Vbatt เราสามารถใช้ mosfet แยกกันหรือทั้งหมดในแพ็คเกจ ic เดียวเช่น DMC3021LSD-13, DMG6601LVT, IRF7319TRPBF

ทั้งสองวิธีทำงานได้ดี แต่การรั่วไหลของ 2n3904 นั้นดีกว่ามอสเฟต 50nA เทียบกับ 1uA ตามแผ่นข้อมูล นอกจากนี้ในเวอร์ชัน mosfet เรามี C1 ที่ร้อนแรงเสมอ ดังนั้นถ้าคาปาซิเตอร์รั่ว แบตจะหมด

ขั้นตอนที่ 2: เกิดอะไรขึ้นกับพินขัดจังหวะ ทำไมจึงปลอดภัยด้วย 20v ใน?

กระแสไหลไปตามทางที่ง่ายกว่า มันผ่าน R1(1M) R2 (100k) และ T1 (0, 7v) อย่างที่คุณเห็นในภาพ พินขัดจังหวะไม่เคยสูงกว่า 3, 7v แม้ว่าเราจะมี 20v ก็ตาม

หากมองภาพแรก เวลาที่เพิ่มขึ้นคือ 163ms ทันทีที่ฉันกดเปิดเครื่อง เปิด UC บิตฟิวส์เวลารอถูกตั้งค่าเป็น 65ms เราอยู่ที่ประมาณ 0, 68v สำหรับเวลานี้ หลังจากนั้น 65ms เราอยู่ที่ประมาณ 0, 7v เพราะ uC กำลังส่ง 5v ด้วยการดึงขึ้น เรามีการเพิ่มขึ้น 0, 1v แต่ปุ่มถูกกดลงไปไม่ให้สูงกว่า 0, 7v. ไม่นานฉันก็ปล่อยปุ่มกด แรงดันไฟเพิ่มขึ้นเป็น 3, 7v

เมื่อคุณปิดมอสเฟต เราจะเห็นว่าพินอินเทอร์รัปต์ไปที่ 0v ใน 33us ดังนั้นพินจึงอยู่ในระดับต่ำ แต่อุปกรณ์ยังคงเปิดอยู่โดยกดปุ่มไปที่ระดับต่ำ ทันทีที่เราปล่อยปุ่มปิดเครื่อง

ฉันทำวิดีโอเล็กน้อยในขั้นตอนต่อไปเพื่อแสดงกระบวนการทั้งหมด

ขั้นตอนที่ 3: การสาธิต

ขั้นตอนที่ 4: รหัส

นี่คือรหัสห้องปฏิบัติการใน C.

ขั้นตอนที่ 5: สรุป:

ฉันหวังว่าคุณจะสนุกกับแล็บนี้ หากคุณชอบหรือดีกว่าใช้วิธีนี้เพียงแค่แสดงความคิดเห็น ขอบคุณที่รับชม.