Kомпоненты, приборы, оборудование      
 |  Главная |  Каталог предприятий Украины |  Схемотехника |
 

Раздел на реконструкции, некоторые ссылки могут не работать!
  • Аудио
  • Безопасность
  • Бытовая электроника
  • Видео
  • Видеокамеры
  • Высоковольтные
  • Генераторы
  • Измерения
  • Интерфейсы
  • Коммутация
  • Компьютер
  • Медицина
  • Моделирование
  • Передатчики
  • Питание
  • Обработка данных
  • Предусилители
  • Радио

  • Веб-мастерам
    и писателям:
    Биржа статей. Продать - купить статью. Уникальные статьи: готовые и на заказ.


    Назад
       Проектирование микропроцессорных устройств. Часть 6
       
    Подключение датчиков к микроконтроллеру В зависимости от функции, которую должна выполнять проектируемая система, часто возникает потребность использования в ней разного рода датчиков. Исходя из специфики работы цифровых устройств без ограничений можно только использовать датчики дающие на выходе цифровой сигнал. На практике приходится сталкиваться с разнородными датчиками. В основе их работы лежит механическое замыкание выводов и замыкание электрических контактов. К такой группе датчиков относятся разного рода кнопки, переключатели, концевые выключатели и контакты реле. Встречаются два варианта таких элементов с нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми контактами. Также часто используются разного рода датчики и электронные элементы, дающие на выходе непосредственно цифровой сигнал стандарта ТТЛ, который можно непосредственно подключать к линиям портов. Часто используются фотодетекторы как датчики освещенности (темно/светло) или в соединении с другим источником света они могут создавать фотоячейки, считывающие предметы или обнаруживающие направление движения и т.п. Обращая внимание на достоинства оптоэлектронных датчиков, стоит отметить, что они имеют высокое быстродействие и практически вечные (в отличие от датчиков контактных). На рис.24 показана схема подключения к микропроцессору популярных фотодетекторов: фотодиода и фототранзистора. Так как ток протекающий через фотодиод в запертом состоянии очень мал, в схеме применен усилитель на транзисторе. Под воздействием света в фотодиоде начнет протекать ток, который создаст падение напряжения на резисторе R1. Это напряжение через ограничивающий ток резистор R2 попадет на базу транзистора и, если его достаточно для открытия транзистора, последний войдет в состояние проводимости и соединит вывод линии порта Р3.0 на землю. На линии Р3.0 установится низкий уровень. Чувствительность такого устройства можно регулировать в широких пределах изменением, подбором сопротивления резистора R1. Увеличение сопротивления резистора приводит к увеличению чувствительности устройства. Но не стоит его значительно увеличивать, иначе устройство будет длительное время активно, несмотря на полную темноту (вследствие тока утечки диода). Значительную роль здесь играет усиление используемого транзистора - чем больше усиление, тем, очевидно, большая чувствительность. В случае, если таким способом не удается получить требуемой чувствительности (при детектировании небольшого уровня освещенности), можно вместо фотодиода применить фототранзистор (рис.24б). Здесь фототранзистор одновременно выполняет роль датчика и устройства управления линией порта микропроцессора. Чувствительность такого устройства регулируется с помощью резистора R1. Максимальную чувствительность можно получить, исключив резистор R1 из схемы (поскольку используемая линия порта содержит внутренний резистор). В зависимости от типа используемого фототранзистора можно получить лучшую чувствительность, чем в устройстве с фотодиодом и транзистором. Принцип действия такой схемы аналогичен 23а - освещение фототранзистора приводит к появлению низкого уровня на линии Р3.0. На рис.24в показана схема обнаружения направления движения объектов. В схеме используется сдвоенный фототранзистор, помещенный в корпус с тремя выводами (с соединенными коллекторами). Осветление одного из фототранзисторов приводит к протеканию тока через соответствующий резистор и возрастанию напряжения на выводе линии порта - осветление фототранзистора приводит к появлению высокого уровня на линии порта. Если фототранзисторы не проводят ток, то на линиях портов присутствует низкий уровень (резисторы R1 и R2 должны иметь сопротивление в несколько десятков раз меньшее, чем сопротивление внутренних резисторов). Если требуется значительное увеличение чувствительности устройства, стоит применить подключение через транзистор (рис.24а). Увеличение сопротивлений резисторов R1 и R2 приводит к увеличению чувствительности устройства, но при величинах сопротивлений резисторов, соизмеримых с сопротивлениями внутренних резисторов линий портов, наступит состояние, при котором, невозможно будет определить на линиях факт закрытия любого из фототранзисторов. При программировании микроконтроллера нужно помнить о недопустимости программного обнуления выводов портов, что может привести к повреждению фототранзисторов или микропроцессора. Решением проблемы может быть применение буферного транзистора или подведение сигнала к выводам микропроцессора через резистор сопротивлением 1 кОм. В таком устройстве распознавание направления движения возможно через оценивание состояний обеих линий. Обнаружение факта затемнения одного из фототранзисторов в ситуации, когда другой остается осветленным, информирует о направлении движения. Например, низкий уровень на линии Р3.0 и высокий уровень на Р3.1 указывает о движении влево, а когда Р3.0 = 1 и Р3.1 = 0, это свидетельствует о движении вправо. На листинге 11 показана программа обнаружения направления движения. Вначале происходит обнаружение движения объекта и сохранение информации о направлении в переменной direct до времени появления следующего объекта. Не стоит забывать, что при высокой скорости перемещения объектов и ограниченной скорости выполнения программы, устройство не сможет безошибочно их обнаруживать. (Продолжение следует)


     SVITEL © 2014  Мир электроники.  Admin  При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна. Rambler's Top100