Вкл. Выкл. Цепь фиксации с UC. Одна кнопка. Один значок. Дискретный компонент: 5 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Всем привет, искал в сети схему включения / выключения. Все, что я нашел, было не тем, что я искал. Я разговаривал сам с собой, к этому обязательно есть способ. Вот что мне было нужно.

-Только одна кнопка для включения и выключения.

-Должен использовать только один контакт на uC. Не 2.

-Должен работать с аккумулятором.

-От 3,3 В до 20 В

-Работа с регулятором или без него. (Снимите регулятор с 3,3 до 5 В)

-Нет специального i.c.

Для этого я разработал схему и код. Это работает очень хорошо. Очень удобная схема, которую можно использовать во многих проектах.

Начнем лабораторию…

Шаг 1: схематическое объяснение

Здесь я использую atmega328. Но любой uC может сделать то же самое. В этом примере я использую входное напряжение 20 В. Это максимальное напряжение, которое я могу. Почему ? потому что VGS MOSFET max в соответствии с таблицей данных составляет максимум -20 В. Пытался перейти на 30в. это было работает. Я поднимаюсь до 35v, и он работал… какое-то время. Мосфет как удар:) Дело в том, схемка хороша, повыше. Но для этого вам нужно будет найти МОП-транзистор.

Я использую P-MOSFET, чтобы пропускать ток или нет. Порог Vgs для Si2369ds составляет -2,5 В.

Когда кнопка не нажата. Vgs - это 0v. Резистор R1 1М подтягивает затвор к Vcc. Таким образом, Vgs (затвор вольт против источника вольт) равен 0 В. При Vgs 0v ток не течет.

Когда мы нажимаем кнопку. Ток течет по R1, R2 и T1.

Т1 2n3904 замыкается резистором r2 и выводит затвор на землю. На коллекторе транзистора теперь 0в. Vgs теперь составляет -20 В, и ток течет, бросьте МОП-транзистор и включите микроконтроллер.

Вот и происходит волшебство, uC включается, мы переводим вывод прерывания в режим ввода, но мы активируем внутреннее подтягивание, поэтому 5 В поступает от uC к R2. Но имейте в виду, что этот вывод находится в режиме ввода, чтобы распознавать прерывание по заднему фронту.

Мы отпускаем кнопку, но uC отправляет 5 В на R2, цепь остается включенной. Т1 остается закрытым, ворота MOSFET находятся на 0В.

Все идет нормально. Цепь включена. Транзистор закрыт, на коллекторе транзистора 0В. И 5В выходит из контакта прерывания.

Когда мы нажимаем кнопку второй раз, мы отправляем низкий уровень (0, 7 В) на микроконтроллер, и появляется прерывание. Потому что коллекторный транзистор 0В (этот закрыт). Прерывание происходит на заднем фронте.

ВНИМАНИЕ: В некоторых случаях 0, 7В может рассматриваться как высокий или недостаточный для срабатывания минимума. Проведите свой эксперимент. В моем случае это всегда работало. Если вам нужен 0в. См. Схему МОП-транзистора.

В подпрограмме прерывания мы переводим вывод в режим вывода и посылаем на этот вывод низкий уровень.

Когда мы отпустим кнопку, Т1 откроется, и вся цепь отключится.

Да, но если у меня есть 20 В, я отправлю 20 В на вывод прерывания, и микроконтроллер взорвется !! ?

Не совсем. Вывод прерывания никогда не должен превышать 3,7 В. Из-за транзистора и R2.

Более подробное объяснение на следующем шаге.

Когда устройство выключено, мы больше не потребляем ток (несколько в год). В таком масштабе мы можем работать от батареи годами …

Я добавил еще одну схему, которую я сделал и протестировал. Это все MOSFET. Тип P и тип N вместо транзистора. Мы должны добавить стабилитрон 5.1v, чтобы защитить uC от Vbatt. Мы можем использовать отдельный МОП-транзистор или все в одном корпусе микросхемы, например DMC3021LSD-13, DMG6601LVT, IRF7319TRPBF.

Оба метода работают нормально. Но утечка 2n3904 лучше, чем mosfet. 50 нА против 1 мкА в соответствии с таблицей данных. Также в версии MOSFET у нас всегда есть C1. Так что, если этот конденсатор протекает, батарея разряжается.

Шаг 2: Что происходит на контакте прерывания. Почему безопасно с входом 20 В?

Ток течет более легким путем. Он проходит мимо R1 (1M) R2 (100k) и T1 (0, 7v). Как видно на фото. Вывод прерывания никогда не превышает 3,7 В, даже если у нас есть 20 В.

Если вы посмотрите первую картинку. Время нарастания составляет 163 мс. Как только я включаю питание. uC включается. Бит предохранителя времени ожидания установлен на 65 мс. На этот раз мы находимся на отметке 0,68 В. Через 65 мс мы имеем около 0,7 В, потому что uC отправляет 5 В с подтягиванием, у нас есть 0,1 В нарастания. Но кнопка нажата, поэтому она не может подниматься выше 0,7 В. Вскоре отпускаю кнопку, напряжение поднимается до 3,7В.

Когда вы выключаете МОП-транзистор, мы видим, что вывод прерывания переходит на 0 В через 33 мкс. Таким образом, штифт низкий, но устройство остается включенным, нажимая кнопку в нижнем положении. Как только отпускаем кнопку выключения устройства.

Я сделал небольшое видео о следующем шаге, чтобы показать весь процесс.

Шаг 3: демонстрация

Шаг 4: Код

Вот лабораторный код на C.

Шаг 5: Заключение:

Надеюсь, вам понравилась эта лаборатория. Если вам понравился или лучше, воспользовались этим методом, просто оставьте комментарий. Спасибо за просмотр.