Схема. Радиоуправление. Электронное оборудование для игрушечного автомобиля
Электроника для игрушечного автомобиля: внешние световые приборы + сигнализация + электронный регулятор управления привода. Автор предлагает схему радиоуправления игрушечным автомобилем на базе микроконтроллеров ATMEL. Каждый отдельный функциональный узел выполнен на одном микроконтроллере. Применение электроники в детской игрушке, делает ее более интересной, привлекательной (и поучительной) в глазах ребенка и позволяет поднять в целом общий технический уровень игрушки и ее владельца. Применение микроконтроллеров в игрушках представляется интересным тем, что позволяет свести к минимуму количество применяемых радиоэлементов. Значительно увеличить их функциональные возможности по сравнению с аналогичными устройствами, выполненными на цифровых логических микросхемах или простых дискретных радиоэлементах. Автор приводит схемы радиоуправления на микроконтроллерах, которые применимы к игрушечным автомобилям, скорее всего средних размеров. Алгоритмы работ каждого функциональные устройства, совершенно независимы друг от друга. Схема внешних световых приборов, сигнализация и электронный регулятор управления привода (далее соответственно устройство № 1, устройство Na 2, устройство Ns 3), аппаратно, выполнены на отдельных микроконтроллерах. Автор, не будет останавливаться на каком-то конкретном конструктивном исполнении каждого устройства, под какой-либо конкретный игрушечный автомобиль.
Устройство №1.
Принципиальная схема радиоуправления и внешних световых приборов игрушечного автомобиля (далее просто автомобиль), приведена на рис. 1, интерфейс управления на рис. 2. Автор, по возможности постарался максимально достоверно задействовать внешние световые приборы, которыми оснащен современный автомобиль.
Функциональное назначение индикаторов в устройстве, согласно принципиальной схемы радиоуправления (рис. 1), приведено в таблице 1. (Обозначение элементов на рис. 2 согласно, принципиальной схемы, показано условно).
В интерфейс управления (рис. 2) входят: тумблеры SA1…SA10; кнопка S1, индикаторы HL13, НИ 4. Конструктивно, все вышеуказанные элементы можно разместить на отдельной панели управления (пульте управления). Панель управления целесообразно разместить внутри салона автомобиля, если конечно позволяют его габаритные размеры или вынести с помощью жгута на внешний пульт управления. Индикаторы специальных сигналов HL11, HL12 целесообразно разместить на крыше.
Элементы интерфейса управления устройства имеют следующее назначение:
SA1 — включатель габаритных огней. При включении данного выключателя включаются индикаторы HL2, HL9, HL18, HL25.
SA2 — включатель стоп-сигнала. При включении данного выключателя включаются индикаторы HL3, HL8.
SA3 — включатель сигнала заднего хода. При включении данного выключателя включаются индикаторы HL4, HL7.
SA4 — включатель ближнего света фар. При включении данного выключателя включаются индикаторы HL19 HL24
SA5 — включатель дальнего света фар. При включении данного выключателя включаются индикаторы HL20, HL23.
SA6 — включатель противотуманных фар. При включении данного выключателя включаются индикаторы HL5, HL6, HL21, HL22.
SA7 — включатель левого и правого указателей поворотов. При включении данного выключателя в положение «1» периодически включаются и выключаются индикаторы HL1, HL15, HL17, при включении данного выключателя в положение » 3 » периодически включаются и выключаются индикаторы HL10, HL16, HL26. если данный включатель находится в положении » 2 » — все вышеуказанные индикаторы выключены.
SA8 *- включатель аварийной световой сигнализации. При включенном выключателе, независимо от положения выключателя SA7, периодически включаются и выключаются индикаторы HL1, HL10, HL15, HL16, HL17, HL26.
SA9 — включатель специального светового сигнала. Данными световыми сигналами оснащаются транспортные средства оперативных и специальных служб. При включенном выключателе, поочередно, периодически включаются и выключаются индикаторы HL11, HL12 (HL11- включен. HL12 — выключен и наоборот).
SA10 — включатель охранной сигнализации. При включенном выключателе — включается индикатор HL14. Автомобиль поставлен на охрану. При этом все кнопки S2…S4 -замкнуты (все двери закрыты). При любой разомкнутой кнопке S2. S5 (открыта любая дверь) включается световая (периодически включаются и выключаются индикаторы HL1, HL10, HL15, HL16, HL17, HL26) и звуковая сигнализация (пьезоэлектрический излучатель ВА1).
81 — кнопка звукового сигнала. При нажатой кнопке включается пьезоэлектрический излучатель ВА1.
HL13- функциональный индикатор. Периодически мигает сразу после подачи питания на устройство. Данный индикатор, косвенно указывает на то, что микроконтроллер функционирует. Рассмотрим основные, функциональные узлы принципиальной схемы радиоуправления. Основой устройства служит микроконтроллер DD1, рабочая частота которого задается генератором с внешним резонатором ZQ1 на 10 МГц. К порту РЗ микроконтроллер DD1 подключены выключатели SA7…SA10 и кнопки S1…S5. С порта Р1 микроконтроллер DD1 управляет ключами на транзисторах VT1, VT2, индикаторами HL11 HL14, пьезоэлектрическим излучателем 6А1 В устройстве, световые сигналы, включаемые постоянно во времени, управляются с выключателей SA1…SA6. Сигналы, которые периодически изменяются во времени, управляются выключателями SA7… SA10.
Резисторы R1 R10, R22…R25, R26…R37 — токоограничительные для индикаторов HL1…HL26 Питающее напряжение поступает на устройство с соединителя Х1. Конденсатор СЗ фильтрует пульсации в цепи питания +5 В. Блокировочный конденсаторы С2 стоит по цепи питания микроконтроллера DD1. Функционально индикаторы, расположенные в задних фонарях и передних фарах объединены в группы. Для управления индикаторов левого поворота задействован ключ на транзисторе VT1. Соответственно для индикаторов правого поворота задействован ключ на транзисторе VT2. Сигналы правого и левого поворотов включаются включателем SA7. При включении левого поворота на входе 2 микроконтроллера DD1 присутствует сигнал уровня лог.0. При включении правого поворота на входе 3 микроконтроллера DD1 присутствует сигнал уровня лог.0. При включении аварийной сигнализации выключателем SA8, на входах 2 и 3 микроконтроллера DD1 присутствует сигнал уровня лог.0. Устройство ставится под охрану установкой выключателя SA10 в положение «О». При этом на выводах 7 и 9 микроконтроллера DD1 присутствуют сигналы уровня лог. 0. Индикатор HL14 -включен Кнопки S2…S5 — замкнуты (все двери закрыты — на выводе 9 микроконтроллера DD1 — сигнал уровня лог. 0). При любой разомкнутой кнопке S2…S5 (открыта любая дверь — на выводе 9 микроконтроллера DD1 -сигнал уровня лог. 1)) включается световая (периодически включаются и выключаются индикаторы HL1, HL10, HL15, HL16, HL17, HL26) и звуковая сигнализация (пьезоэлектрический излучатель ВА1).
Сразу после подачи питания на выводе 1 микроконтроллера DD2 через RC-цепь (резистор R17, конденсатор С1) формируется сигнал системного аппаратного сброса микроконтроллера DD1. При инициализации во все разряды порта Р1 микроконтроллера DD1 записываются лог. 1. Ключи на транзисторах VT1…VT2 закрыты все индикаторы — выключены (кроме HL13, как уже упоминалось выше HL13 -мигает).
Задача по формированию временных интервалов для включения и выключения звуковых и световых сигналов, решена с помощью прерываний от таймера TF0, и счетчика на регистре R1. Таймер TF0 формирует запрос на прерывание чрез каждые 3400 мкс. Счетчик на регистре R1, подсчитывает количество прерываний, и устанавливаются флаги включения индикаторов через интервал времени, равный примерно 1 сек..
Разработанная программа на ассемблере занимает всего-то порядка 0,2 КБайт памяти программ микроконтроллера.
В схеме радиоуправления использованы резисторы С2-ЗЗН-0.125, подойдут любые другие с такой же мощностью рассеивания и погрешностью 5 %. Конденсаторы С1, СЗ типа К50-35. Конденсатор С2 типа К10-17а. Конденсатор С2 устанавливаются между цепью +5V и общим проводником микроконтроллера DD1 Тумблеры SA1…SA6, SA9, SA10 типа МТД1, SA7 типа SS305, SA8 типа МТДЗ (сдвоенный МТД1). Кнопки S1…S5 типа ПКН125. Данные кнопки можно заменить совершенно любыми другими подходящими под конкретную конструкцию автомобиля Пьезоэлектрический излучатель ВА1 типа НРМ14АХ. Транзисторы VT1, VT2 типа КТ3107Е. Индикаторы HL1, HL10, HL19, HL26 — световые полосы типа KB-2400YW желтого цвета. Индикаторы HL2, HL3, HL5, HL6, HL8, HL9 — световые полосы типа KB-2300EW красного цвета. Следует отметить, что в вышеуказанных световых полосах, в одном корпусе размещены два элемента (индикатора), которые нужно электрически соединить последовательно (на схеме радиоуправления — это не показано). Индикаторы HL15, HL16 типа АЛ307ЖМ — желтого цвета. Индикаторы НL11…НL14 типа АЛ307АМ, красного цвета. Индикаторы HL4, HL7, HL18, HL19, HL21, HL22, HL24 HL25 типа L-53MWC белого цвета. Индикаторы HL20, HL23 — сверхяркие (ультраяркие) типа HB5-439AWCA-C белого цвета. Индикаторы можно подобрать совершенно любые, соответствующего цвета. Следует отметить, что индикаторы HL11…HL14 так же можно заменить на любые другие, желательно, с максимальным прямым током до 20 мА. (Индикаторы HL11…HL14 подключаются к выводам порта Р1. Напомним, что для микроконтроллера AT89C4051-24PI нагрузочная способность каждого выхода составляет 20 мА).
При желании, незначительно доработав схему радиоуправления, в устройство можно, например, добавить следующие индикаторы: для освещения номерного знака, салона, приборного щитка подкапотного пространства, багажника
Устройство №2.
Устройство сигнализации выполнено так же на микроконтроллере AT89C4051-24PI. Одноразрядный, семисегментный, цифровой индикатор примененный в устройстве, позволяет визуально контролировать состояние дверей (открыто/закрыто) в автомобиле. Принципиальная схема устройства приведена на рис. 3.
Функциональное назначение сегментов индикатора HG1 в устройстве, согласно принципиальной схемы (рис. 1), приведено в таблице 2.
Если в автомобиле открыт капот, то периодически мигает сегмент А в цифровом индикаторе HG1, если открыта правая передняя дверь, то мигает сегмент В и т. д.
С момента открытия пьезоэлектрическим излучатель ВА1 выдаст звуковой сигнал длительностью ~ 3 сек. Если же автомобиль поставлен под охрану, при открытии любой двери пьезоэлектрическим излучатель ВА1 сразу выдаст два звуковых сигнала с периодом -1 сек
Понятно, что концевые выключатели S1…S7 нужно установить в автомобиле таким образом, чтобы при закрытом люке, дверях и т. д. цепь соответствующего концевого выключателя была разомкнута.
В интерфейс контроля и управления устройства входят: тумблеры SA1, SA2, индикатор HL1 и собственно цифровой индикатор HG1. Конструктивно, все вышеуказанные элементы (кроме индикатора HL1) можно разместить на отдельной панели управления (пульте управления). То есть добавить к пульту представленному на рис. 2. Индикатор HL1 целесообразно разместить в салоне автомобиля в районе ветрового стекла.
Элементы интерфейса управления устройства имеют следующее назначение: SA1 — тумблер сигнализации. При установке данного тумблера в положение «ВКЛ» -автомобиль ставится под охрану. SA2 — тумблер временной задержки при включении/выключении сигнализации. При установки данного тумблера в положении «»8СЕК», автомобиль ставится под охрану, через ~ 8 сек. с момента установки тумблера SA1 в положение ВКЛ». После установки под охрану, сигнализация срабатывает через -11 сек с момент замыкания любого концевого выключателя SA1…SA7. Если данный тумблер — в положении «»17СЕК», то соответственно автомобиль ставится под охрану, через -17 сек. с момента установки тумблера SA1 в положение «ВКЛ» и соответственно после установки под охрану, сигнализация срабатывает через ~ 20 сек с момент замыкания любого концевого выключателя SA1 …SA7. HL1 — индикатор активации режима охраны. Если автомобиль стоит под охраной, данный индикатор — периодически мигает.
Сигнализация срабатывает — это значит: реле К1 периодически включается и выключается с периодом — 1 сек, реле К2 -постоянно включено. Пьезоэлектрическим излучатель ВА1 — включается и выключается с периодом ~ 1 сек. Для выключения сигнализации необходимо тумблер SA1 установить в положение «ВЫКЛ».
Назначение сегментов цифрового индикатора HG1 приведено выше. Точка Н данного индикатора периодически мигает, сразу после подачи питания на устройство. Мигающая точка Н косвенно указывает на то, что микроконтроллер функционирует.
Рассмотрим основные, функциональные узлы принципиальной схемы устройства. Рабочая частота микроконтроллера DD1 задается генератором с внешним резонатором ZQ1 на 10 МГц. К порту РЗ микроконтроллер DD1 подключены выключатели SA1…SA2, пьезоэлектрическим излучателем ВА1, индикатор HL1, ключи на транзисторах VT3, VT4. К порту Р1 микроконтроллера DD1 подключены концевые выключатели S1…S7 и цифровой индикатор HG1. Питание на данный индикатор поступает через ключ на транзисторе VT5 который управляется с вывода 19 микроконтроллера DD1. Резисторы R13…R20 — токоограничительные для цифрового индикатора HG1. Резистор R9 -токоограничительный для индикатора HL1. Реле К1 и К2 управляется соответственно с выводов 2 и 3 микроконтроллера DD1. Питающее напряжение +12 В поступает на устройство с соединителя Х1 Питающее напряжение +5 В поступает с выхода DC/DC — преобразователя U1. Конденсатор СЗ фильтрует пульсации в цепи питания +5 В. Блокировочный конденсаторы С2 стоит по цепи питания микроконтроллера DD1.
В устройстве можно выделить два режима работы режим сигнализатора и режим сигнализации. Рассмотрим алгоритм работы устройства в режиме сигнализатора. Пусть в автомобиле все закрыто. Выключатель SA1 в положении «ВЫКЛ». Выключатель SA2 в положении *6СЕК* После подачи питания, при инициализации во все разряды портов Р1, РЗ микроконтроллера DD1 записываются лог. 1. Ключи на транзисторах VT1…VT4 закрыты, индикатор — HL1 -выключен. Все сегменты в цифровом индикаторе HG1 -погашены. Точка Н цифрового индикатора HG1 . — мигает. Концевые выключатели S1…S7 — разомкнуты. С вывода 19 микроконтроллера DD1 генерируется периодический сигнал (меандр) с периодом порядка 1 с. Если, в автомобиле открыть капот, включится концевой выключатель S1. Сегмент цифрового индикатора HG1 будет периодически мигать с периодом ~ 1 сек. Пьезоэлектрический излучатель ВА1 выдаст звуковой сигнал длительностью ~ 3 сек.
Совершенно аналогично будет работать соответствующий сегмент HG1, при открывании дверей, люка или крышки багажника.
Рассмотрим работу устройства в режиме сигнализации. Пусть в автомобиле все закрыто. Тумблер SA1 установлен в положении «ВЫКП». Тумблер SA2 установлен в положении «8СЕК». Устройство переходит в режим сигнализации, через ~8 сек с момента установки тумблера SA1 в положении «ВКЛ». За это время необходимо выйти из салона и закрыть автомобиль. Если в режиме сигнализации включится любой из концевых выключателей S1 …S7 (открыть любую дверь, люк и т. д.) при этом на соответствующем выводе порта Р1 микроконтроллера DD1 будет присутствовать сигнал уровня лог.0. то через -11 сек. включится звуковая сигнализация (пьезоэлектрический излучатель ВА1).
При этом на выводе 3 микроконтроллер DD1 установит уровень лог.0 (Включится реле К2). С вывода 2 микроконтроллера DD1 генерируется периодический сигнал с периодом 1 сек. То есть реле К1 периодически включается и выключается. Если в салон проникает «свой», то ему необходимо за ~ 11 сек. установить тумблер SA1 в положении «ВЫКЛ», иначе сработает сигнализация Понятно, что доступ к выключателю SA1 должен быть ограничен. Если в салон проникает «чужой», то ему необходимо за ~11 сек. найти выключатель SA1 и установить его в положении «ВЫКЛ». Если тумблер SA2 в положении «17СЕК» То устройство переходит в режим сигнализации через — 17 сек с момента установки тумблера SA1 в положении ‘ВКЛ». И соответственно через — 20 сек сработает сигнализация с момента включения любого из концевых выключателей S1…S7. Сигнализация включится и в том случае если любой из концевых выключателей S1…S7 включится на короткое время (например, закрыть и тут же закрыть дверь).
Контакты реле К2 целесообразно подключить к контактам любого функционального устройства автомобиля замыкание (или размыкание) цепей питания и или управления которых приведет к невозможности движения автомобиля. Контакты реле К1 целесообразно подключить к контактам цепей управления звукового сигнала и аварийной световой сигнализации (к контактам функциональных устройств, сигналы которых периодически включаются и выключаются).
Разработанная программа на ассемблере занимает порядка 0,4 КБайт памяти программ микроконтроллера. Разобравшись в программе можно, например, изменить временные интервалы на включение (выключение) сигнализации, или добавить какие-то дополнительные опции.
Следует отметить, что в устройстве №1 так же есть функция — сигнализация. То есть при установке в автомобиль устройств № 1 и №2 будет реализовано два независимых устройства сигнализации.
В устройстве использованы резисторы С2-ЗЗН-0.125, подойдут любые другие с такой же мощностью рассеивания и погрешностью 5 %. Конденсаторы С1, СЗ типа К50-35 Конденсатор С2, С4 типа К10-17а. Конденсатор С2 устанавливаются между цепью +5V и общим проводником микроконтроллера DD1. Конденсатор С4 типа Тумблеры SA1…SA2 типа МТД1. Концевые выключатели S1 S7 типа МП10. Их можно заменить совершенно любыми другими, подходящими под конкретную конструкцию автомобиля. DC/DC — преобразователь U1 типа МДМ5-1А05МУП. Реле К1, К2 -автомобильные, типа TR92-12VDC-S С С с конфигурацией контактов — SPDT. Данные реле, с рабочим напряжением 12 В, для каждого конкретного случая, можно подобрать совершенно любые Пьезоэлектрический излучатель ВА1 типа НРМ14АХ. Транзисторы VT1 VT2 типа КТ829А. Транзисторы VT3…VT5 типа КТ3107Е. Индикатор HL1 типа АЛ307АМ красного цвета.
Устройство № 3.
Предлагаемый электронный регулятор может быть применен для привода, предназначенного для движения автомобиля, в котором частота вращения электродвигателя изменяется (линейно или нелинейно) в зависимости от управляющего входного напряжения Управляющее напряжение может поступать с предлагаемого регулятора.
Электронный регулятор (далее регулятор) имеет следующие технические характеристики: число шагов регулирования — 99; диапазон регулирования уровня сигнала — 25 дБ; напряжение питания — 5В; потребление тока по каналу напряжения:-» 5 В, не более 100 мА; переменная составляющая выходного напряжения (пульсация) » 50 мВ. Фактически, регулятор представляет собой ЦАП, где двухзначному числу, индицируемому на индикаторе устройства ставится в соответствие выходной уровень постоянного напряжения.
Принципиальная схема регулятора на базе микроконтроллера AT902313-10PI представлена на рис. 4.
В АТ902313 предусмотрены два таймера счетчика общего назначения 8-разрядный таймер/счетчик 0 (Т/С0) и 16-разрядный таймер/счетчик 1 (Т/С1). (Т/С1) может работать в режиме ШИМ. В качестве источников импульсов для таймера/счетчика 1 можно выбрать сигнал с тактовой частотой микроконтроллера (СК) импульсы предварительного делителя (СК/8, СК/64, СК/256, СК/1024) или импульсы с соответствующего внешнего вывода. Рассмотрим регистры управления Т/С1. Это регистры TCCR1A и TCCR1B Т/С1 можно использовать как 8-, 9-, 10-, разрядный широтно-импульсного модулятор. В этом случае счетчик и регистр OCR1A работают как защищенный от дребезга независимый ШИМ с отцентрированными импульсами.
При выборе режима широтно-импульсного модуляции (ШИМ) таймер/счетчик 1 и регистр совпадения OCR1A формируют как 8-, 9-, 10-, разрядный непрерывный, свободный от «дрожания» и правильной по фазе сигнал, выводимый на вывод 15 (ОС1) микроконтроллера. Таймер/счетчик 1 работает как реверсивный счетчик, считающий от нуля до конечного значения. Конечное значение таймера и частота ШИМ, приведены в таблице 3.
При достижении конечного значения счетчик начинает считать в обратную сторону до нуля, после чего рабочий цикл повторяется. Когда значение счетчика совпадет с 8, 9, 10 младшими битами регистра OCR1A, вывод 15 (ОС1) устанавливается или сбрасывается в соответствии установками битов СОМ1А1 и СОМ1А0 в регистре TCCR1A (см. табл. 2).
В целом программные ресурсы данного микроконтроллера позволяют реализовать ШИМ с достаточно гибким управлением и с достаточно большим диапазоном задаваемых частот
В устройстве выбран 8- разрядный ШИМ. Поэтому в регистр TCCR1A загружается число 0b1000001 Для согласования двухразрядного числа индицируемого на индикаторах HG1.1 и HG1.2 с выходным напряжением регулятора в программе заложена формула.
Y= 255 -2,5 • X, где X — число индицируемое на индикаторах; Y — число загружаемое в счетчик таймер/счетчика 1. Понятно, что частота ШИМ «привязана» к частоте кварцевого резонатора ZQ1 подключаемого к микроконтроллеру. Нетрудно подсчитать , что при частоте кварцевого резонатора 10 МГц в программе, при 8-разрядном ШИМ, можно задать минимальную частоту ШИМ -10000000 Гц / 1024*510 = 19,15 Гц и максимальную — 10000000 Гц /510 = 19607,8 Гц. В регуляторе частота ШИМ задана максимальной — 19607,8 Гц. Для того, что бы выходное значение напряжения регулятора увеличивалось, необходимо с увеличением относительного значения, индицируемого на индикаторах увеличивать коэффициент заполнения у ШИМ-сигнала. у = tи/Тn где tи -длительность импульса ШИМ-сигнала; Тn -период ШИМ-сигнала. Максимальный уровень выходного напряжения регулятора будет при у = 1.
В регуляторе три основных функциональных узла. Это генератор ШИМ-сигнала выполненный на базе микроконтроллера АТ902313, сглаживающий LC-фильтр и усилительный каскад, выполненный на транзисторе VT1. Индикатор HL1 управляется с вывода 11 микроконтроллера DD1 .С порта В микроконтроллер DD1 управляет клавиатурой (кнопки 81…S3) и динамической индикацией. Динамическая индикация собрана на транзисторах VT1, VT2, сдвоенного цифрового семисегментного индикатора HG1. Резисторы R5 R12 токоограничительные для сегментов вышеуказанных индикаторов. Коды для включения индикатора HG1, при функционировании динамической индикации поступают на порт В микроконтроллера DD1. Для функционирования клавиатуры задействован так же вывод 6 микроконтроллера DD1. Рабочая частота 10 МГц микроконтроллера DD1 задается генератором с внешним резонатором ZQ1. ШИМ — сигнал с вывода 15 микроконтроллера DD1 через резистор R4, поступает на LC-фильтр (L1, С4) и далее на базу эмиттерного повторителя (транзистор VT1).
В интерфейс устройства входят клавиатура (кнопки S1…S3), индикатор HL1, и сдвоенный семисегментный индикатор HG1. Кнопки клавиатуры имеют следующее назначение:
S1 ( ▲ ) — увеличение на единицу относительного значения выходного напряжения (в %) при удержании данной кнопки в нажатом состоянии более 2 секунд, значение выходного напряжения индицируемое на дисплее увеличивается на 5 единиц за 1 секунду
S2 ( ▼ ) — уменьшение на единицу относительного значения выходного напряжения (в %) при удержании данной кнопки в нажатом состоянии более 2 секунд, значение выходного напряжения индицируемое на дисплее уменьшается на 5 единиц за 1 секунду;
S3 ( С) — выключение регулятора, при выключении регулятора выключается индикатор HL1, на выводе регулятора устанавливается значение напряжения равное нулю.
Системный сброс микроконтроллера DD1 осуществляется сигналом низкого уровня, через RC-цепь (резистор R3, конденсатор СЗ). Сразу после подачи питания инициализируются регистры, счетчики, стек, таймеры Т/С0 и Т/С1, сторожевой таймер, порты ввода/вывода. При инициализации индикатор HL1, отключен. На индикаторах HG1, HG2 индицируются нули.
Для перевода устройства в рабочий режим необходимо кнопками S1 ( ▲ ), S2 ( ▼ ) установить необходимое значение выходного напряжения. При значении выходного напряжение, отличном от нуля будет включен индикатор HL1. Для выключения необходимо нажать на кнопку S3 (С), при этом на выходе устройства установится нулевое значение выходного напряжения.
Программа состоит из трех основных частей: инициализации, основной программы, работающей в замкнутом цикле и подпрограммы обработки прерывания от таймера Т/С0 (соответственно метки INIT, SE1.S0).
В основной программе происходит инкремент, декремент заданного значения ШИМ (заданного значения выходного напряжения). В подпрограмме обработки прерывания от таймера Т/С0 происходит опрос клавиатуры и перекодировка двоичного числа значений времени в код для отображения информации на семисегментнных индикаторах и отображения разрядов в динамической индикации.
В памяти данных микроконтроллера с адреса $60 по $61 организован буфер отображения для динамической индикации.
Каждый байт из функциональной группы в цикле, в подпрограмме обработки прерывания таймера Т/С0 (метка S0), после перекодировки выводится в порт В микроконтроллера Для включения индикаторов HG1, HG2 необходимо установить лог. 0 на выводах 2, 3, микроконтроллера DD1 соответственно. Так, например для того чтобы на индикаторе HG1 индицировалось число «1» необходимо двоично-десятичное число расположенное по адресу $60 перекодировать, вывести в порт В микроконтроллера и установить лог. 0 на выводе 2 микроконтроллера DD1. Записывая поочередно после перекодировки, в цикле, в порт В микроконтроллера байты из функциональной группы буфера отображения, и лог.0 на соответствующий выводы порта D мы получаем режим динамической индикации.
При нажатии на кнопку S1 относительное значение выходного напряжения на дисплее увеличивается на единицу. Одновременно запускается счетчик организованный на R2, формирующий интервал 2 сек. Если кнопка удерживается более 2 секунд, значение индицируемое на дисплее увеличивается на 5 единиц за 1 секунду Интервал времени в течении которого происходит увеличение времени организован в R1. При отпускании кнопки S1 все вышеуказанные счетчики обнуляются.
Совершенно аналогичным образом организована работа кнопки S2 для уменьшения относительного значения выходного напряжения, индицируемого на дисплее. При нажатии на кнопку 82, текущее значение индицируемое на дисплее уменьшается на единицу. Если кнопка удерживается более 2 секунд, значение индицируемое на дисплее, уменьшается на 5 единиц за 1 секунду. Счетчики приведенного алгоритма для кнопки S2 организованы соответственно в регистрах R3, R4.
В регистре R22 осуществляется выбор разрядов в динамической индикации. При инициализации в R22 заносится число 0b00000001 При каждом обращении к подпрограмме обработки прерывания единица сдвигается влево, подготавливая включение следующего разряда. В подпрограмме так же осуществляется проверка; не вышла ли единица за пределы разрядной сетки, т. е. после числа 0b00000100 в R22 загружается снова 0b00000001 Все флаги, которые используются при работе программы выполнены на регистрах R24, R25 Назначение каждого флага приведено в тексте программы.
В принципиальной схеме применены конденсаторы С1, С2 С5 С6 типа К10 17а Конденсатор СЗ, С7 типа К50-35, конденсатор С4 типа К50-24 Конденсатор С5 устанавливаются между цепью +5V и общим проводником микроконтроллера DD1. В схемах применены резисторы типа С2-ЗЗН-0.125. Дроссель L1 выполнен на магнитопроводе типа МП140, Типоразмер магнитопровода — К28 х 16 х 9. Обмотка дросселя содержит 150 витков провода ПЭТВ-2 0,28
Сдвоенный индикатор HG1 зеленого цвета типа DA56-11GWA. Подойдут любые, другие индикаторы с общим анодом и приемлемой яркостью свечения, например отечественные типа АЛС321… Индикатор HL1 типа ЗЛ341К красного цвета, можно подобрать абсолютно любой с Iпр = 10 мА. Питание устройства № 3 осуществляется с электромонтажных лепестков «1», «2», «3», устройства № 1. Конструктивно все устройства можно реализовать на одной печатной плате.
Во всех предлагаемых устройствах нет никаких настроек и регулировок, и если монтаж выполнен правильно, то они начинает работать сразу после подачи на них напряжения питания. Для работы представленных устройств необходимо два питающих напряжения: +5В (в устройстве №1 и №3) и +12В (в устройстве №3). Для работы устройства № 3 от питающего напряжения +5 В, необходимо на схеме рис. 3 удалить соединитель Х1, конденсатор С4, DC/DC -преобразователь U1. Реле К1, К2 необходимо найти с рабочим напряжением катушки 5 В, и соответственно по схеме, проводники +12 В подключить к цепи +5 В.
Прилагаемые файлы: elektronnoe_igrushech_avto.rar
