Главная » Микроконтроллеры
Призовой фонд
на декабрь 2022 г.
1. 1000 руб
Сайт Паяльник
2. Мультиметр ANENG M118A
Сайт Паяльник
3. 50 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Лампа настроения на PIC10F202 с сенсорным выключателем

Устройство предназначено для создания световых эффектов на RGB - светодиоде, управляемого микроконтроллером PIC10F202. Включение и выключение устройства производится с помощью сенсорного контакта от микросхемы TTP223 и ключа на полевом транзисторе IRLML2244.

Основные технические характеристики

  • Напряжение питания, В: 2-5.
  • Потребляемый ток в рабочем режиме, мА: 12.
  • Потребляемый ток в выключенном состоянии, мкА: 4.

Принципиальная схема

Схема лампы настроения на PIC10F202

Рис.1. Принципиальная электрическая схема лампы настроения с сенсорным выключателем.

Описание работы принципиальной схемы

При прикосновении к контакту XP1 (выполняет роль сенсора) на выводе DD2.1 появляется напряжение, которое открывает транзистор VT1. Затвор полевого транзистора VT2 заземляется, и он закрытый до этого положительным напряжением от источника питания G1 открывается. Питание от батареи или аккумулятора G1 поступает на микроконтроллер DD1. RGB - светодиод HL1 подключен к выводам GP2 (красный канал), GP1 (зеленый канал), GP0 (синий канал)  контроллера через резисторы R5, R4, R6 соответственно.

Микросхема DD2 применена в типовом включении (выводы TOG=1, AHLB=0), когда при подаче питания на DD2 на выводе Q=0, и состояние Q будет меняться при каждом прикосновении к сенсору. Конденсатор C4 подобран по чувствительности из-за малой площади касания штыревого контакта. Чем меньше емкость конденсатора C4, тем чувствительнее сенсор. Расстояние от сенсора XP1 до конденсатора C4 и вывода DD2.3 при проектировании печатной платы выполнено минимальным для уменьшения влияния помех.

Аккумулятор LIR2477 (3,6 В; 190 мА*час) можно заменить на батарею CR2477 (3 В; 750 мА*час) или на CR2032 (3 В; 220 мА*час). Длительность непрерывной работы устройства от CR2477 возрастает в 3 раза, но ее стоимость в 3-5 раз больше CR2032. Для компромисса в выборе источника питания при разводке печатной платы были использованы держатели батарей  KLS5-CR2032-01 или KLS5-CR2477-1 с почти одинаковым расстоянием 20 мм между выводами. Они могут быть установлены на нижней стороне печатной платы.

Транзистор VT1- BC848B можно заменить на BC846B, BC847B, BC847C, BC848C. Транзистор IRLML2244 желательно заменить на IRLML6401 из-за меньшего напряжения переключения последнего.

Сенсор XP1 изготовлен из позолоченного контакта разъема PLS. Изогнут на 90 градусов и выступает на 1-2 мм из корпуса устройства.

В качестве корпуса лампы использована коробочка из под лекарства диаметром 37 мм и высотой 77 мм.

Описание ПО

Программа DD1 формирует ШИМ сигналы, которые передаются  в цветовые  каналы по определенному алгоритму (таблица 1).

Таблица 1. Алгоритм переключения цветовых каналов

Красный канал

Зеленый канал

Синий канал

1

0

ШИМ+

ШИМ-

0

1

0

ШИМ+

1

0

1

ШИМ-

ШИМ+

1

0

1

ШИМ-

0

,где

  • 0 : канал выключен;
  • 1 : канал включен;
  • ШИМ+ : скважность увеличивается;
  • ШИМ- : скважность уменьшается.

Схема была смоделирована в Proteus. Программа разработана на Си и скомпилирована в MPLAB XC8 там же. Период и длительность ШИМ выбраны 8,5 мс и 3,4 с соответственно. Такой период ШИМ не приводит к мерцаниям цвета, а длительность цикла повторения 6 комбинаций составляет приблизительно 20 с (таблица 2).

Таблица 2. Выбор длительности ШИМ (T,с) и периода импульса ШИМ (t,мс)

taumax

T,с

t,мс

300

1,9

6,4

400

3,4

8,5

500

5,3

10,6

600

7,6

12,7

700

10,0

14,8

800

13,5

16,9

 ,где

taumax - ориентировочное количество импульсов ШИМ в пачке.

Программа проста и прокомментирована в прилагаемом файле. Файл прошивки микроконтроллера также прилагается. Микроконтроллер был запрограммирован в программаторе PICkit 3.5 в специально сделанном переходнике SOT23-6 -> DIP8. Фьюзы описаны в тексте программы, после компиляции учтены в файле прошивки и специально не выставляются.

В настройке устройство не нуждается, ну если только в подборе резисторов R4-R6 для улучшения восприятия промежуточных цветов.

Печатная плата

Разработка печатной платы проведена в Altium Designer 17. Печатная плата - односторонняя (рис.2-рис.4). Для этого пришлось включить в схему перемычку R7. Почти все компоненты - в SMD исполнении. Экранирование полигонами не применялось, так как это влияет на работу сенсора (проверено на практике).

Верхняя сторона печатной платы

Рис.2. Верхняя сторона печатной платы (сторона компонентов).

Зеркальное изображение для ЛУТ

Рис.3. Верхняя сторона печатной платы (готовое зеркальное изображение для ЛУТ).

3D - вид в Altium Designer

Рис.4. Верхняя сторона печатной платы (3D - вид в Altium Designer).

Фото собранного устройства

Верхняя сторона печатной платы с деталями

Рис.5. Верхняя сторона печатной платы с деталями.

Нижняя сторона печатной платы с деталями

Рис.6. Нижняя сторона печатной платы с деталями

Лампа в сборе
Рис.7. Лампа в сборе

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
DD1 МК PIC 8-бит
PIC10F202
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
DD2 МикросхемаTTP223-BA61 Контроллер сенсорной кнопки TTP223-BA6 SOT23-6LПоиск в магазине ОтронВ блокнот
VT1 Биполярный транзистор
BC848BLT1G
1 Транзистор NPN SOT23Поиск в магазине ОтронВ блокнот
VT2 MOSFET-транзистор
IRLML2244TRPBF
1 Транзистор MOSFET P-Channel SOT23Поиск в магазине ОтронВ блокнот
HL1 СветодиодLED RGB1 Wurth Elektronik 150505M173300Поиск в магазине ОтронВ блокнот
C1, C2 Электролитический конденсатор10 мкФ 10 В2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
C3 Конденсатор0,1 мкФ1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
C4 Конденсатор22 пФ1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R1 Резистор
100 кОм
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R2 Резистор
10 кОм
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R3 Резистор
1 кОм
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R4 Резистор
560 Ом
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R5 Резистор
220 Ом
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R6 Резистор
150 Ом
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R7 Резистор
0 Ом
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
XP1 РазъемPLS-1R1 Контакт угловой вилкиПоиск в магазине ОтронВ блокнот
G1 АккумуляторLIR24771 С держателем батареи KLS5-CR2477-1Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 0
Я собрал 0 2
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 5 Проголосовало: 2 чел.

Комментарии (5) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Публикатор #
На форуме автоматически создана тема для обсуждения статьи.
Ответить
0
AMatroskin #
Просто и в тоже время очень изящно, класс!
Ответить
0
Сергей #
Спасибо добрый человек.
Ответить
0
Андрей #
Конструкция понравилась! Однако, можно ещё упростить схему, убрав биполярный транзистор, ибо TTP223 позволяет выбрать лог. сигнал "активно" на выходе, путём управления линией AHLB.
А можно вообще убрать все транзисторы и резисторы обвязки, т.к. у PIC10F202 пин GP3 можно настроить как I/O с реакцией на изменение состояния.
Ответить
0

[Автор]
conclusion #
Зайдите, пожалуйста, на форум в тему для обсуждения статьи.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

AVR-программатор USB ASP
AVR-программатор USB ASP
Бокс для хранения компонентов Arduino UNO
вверх