Микроконтроллеры. Питание, визуализация, показ информации. Диагностика. Подключение дисплея, датчиков.

Как питать микро-контроллеры - тонкости. Визуальное представление (Как подключить дисплей?). Измерения параметров, применение внешних датчиков (10+)

Микроконтроллеры - самоучитель - Питание. Дисплей. Датчики

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

Дисплей. Система отображения, показа информации

Для отображения информации вам может понадобиться дисплей. Наиболее удобный – это алфавитно-цифровой дисплей со встроенным контроллером управления типа HD44780 (Hitachi), KS0066 (Samsung) или КБ1013ВГ6 (ОАО 'Ангстрем'). Есть и другие чипы, практически совместимые с вышеназванными. Вы его легко смоделируете, вы можете напрямую записывать символы на экран. Существует обычно и несколько ячеек памяти для собственных пользовательских символов. Тут главное – простота и функциональность.

Учтите, что для любого графического дисплея вам необходимо будет создавать набор используемых символов поточечно. Если нужна красота, эффект и большое поле для отображения информации – овчинка стоит выделки. Еще раз и еще раз. Всегда используйте в работе и держите под рукой дейташиты (datasheet) изготовителя. Это ваша Библия. В них описано как подключать, как взаимодействовать с устройством, назначение контактов и пр.

Питание

Не все контроллеры и схемы хорошо уживаются с импульсными источниками питания. Я лично для своего проекта выбрал небольшой стабилизированный источник питания. Выбирайте источник (если вы его не делаете сами на плате), исходя из расчета тока, который у вас потребляют все компоненты устройства. Плюс запас. А это значит, что выбираем мы его только по окончании проектирования основной схемы. Можно сделать проще. Выбрать источник питания попроще, но на плате микроконтроллера предусмотреть стабилизатор напряжения, типа всем известного (К)(Р)хЕНх. Или в простонародье – КРЕН

Например, у вас несколько ножек МК работают в режиме источника тока. Максимально допустимый ток, скажем, 20мА на линию. Это тоже указано в документации. Плюс рабочие токи реле, сборок транзисторов, дисплея с подсветкой, питание самого МК и пр. Можно просто взять предельно допустимый ток питания МК по шине VCC – 400мА и добавить все остальное. Итого, получаем, к примеру, 1500мА. И ставим БП на 5В 2А с запасом 30%.

Вот здесь нам нужно вспоминать закон ома и помнить, что нам необходимо устанавливать токоограничивающие резисторы на линии микроконтроллера, особенно если они используются в качестве источника тока. Разделим напряжение питания на допустимый ток в 20мА и получим искомый номинал сопротивления – 250Ом. Не забывайте об этом! В целях упрощения, я в некоторых примерах этого не делаю, потому что сжечь виртуальный микроконтроллер можно только с ноутбуком.

Внешние датчики

Очень часто с МК применяются датчики. Температуры, давления, влажности, освещения и многие-многие другие. Их количество велико. Подбирайте какие душе угодно.

Самые распространенные схемы в Интернете – это измерение температуры. Самый ходовой датчик – DALLAS DS18B20. Он работает по интерфейсу 1-Wire. Все датчики висят на шине, каждый из них вы можете опрашивать благодаря уникальному адресу каждого датчика. Верхний порог измерений – 125 градусов по Цельсию. Если вам необходим большой диапазон и меньшая инерционность измерений – применяем термопару. Как она подключается к МК я расскажу в одной из следующих статей.

С применением датчика DS18B20 есть несколько подводных камней:

• Чем больше датчиков, тем у вас будет увеличиваться время опроса. Соответственно, если автоматика у вас привязана к реальному времени, эти задержки суммируются и могут возникнуть неприятные паузы.
• Шина данных. Длинные шлейфы и температура окружающей среды влияют на уровень «0» и «1». Вообще говоря, для каждой модели микроконтроллера в документации приведены различные диаграммы зависимости различных параметров от температуры. В дейташите на выбранный датчик указывается как правило номинал «подтягивающего» резистора и схема включения. Обычно это 4,7кОм. Однако, если у вас шлейфы длинные, окружающая температура существенно колеблется, то целесообразно вместо подтягивающего резистора сразу установить подстроечный резистор близкого номинала, чтобы в процессе работы «подтянуть» шину данных на нужный уровень. Иначе могут возникать ошибки чтения с шины. У меня, к примеру, все стабильно работало, пока температура в помещении не достигла 28 градусов.

(читать дальше...) :: (в начало статьи)

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи.