ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Pulizia automatica dei contatti dei pulsanti in un dispositivo a microcontrollore. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Progettista radioamatore Come sapete, i pulsanti e altri dispositivi con contatti elettrici hanno l'effetto del loro "rimbalzo": chiusura e apertura multiple incontrollate nei primi 20 ... 40 ms dopo l'applicazione o la rimozione della forza meccanica. Dal punto di vista della fisica, si tratta di una serie di rotture locali di un sottile film di ossido che ricopre le superfici di contatto. La situazione è aggravata se i contatti operano in condizioni climatiche difficili, ad esempio in un'atmosfera calda e umida, nonché in presenza di polvere e inquinamento. Per ridurre la resistenza dei contatti chiusi operanti a bassi valori della corrente commutata, è utile far passare periodicamente attraverso di essi impulsi di corrente di maggiore ampiezza, pulendo in una certa misura la superficie da ossidi e prodotti di usura. Ad esempio, il chip MAX13036 utilizzato per raccogliere informazioni sullo stato dei vari sensori di contatto installati in un'auto funziona secondo questo principio. Nella sua descrizione tecnica [1] c'è un parametro speciale "corrente di bagnatura", che significa "corrente di bagnatura" in inglese.
Nei dispositivi basati su microcontrollori è anche possibile organizzare la rimozione di un film di ossido mediante un impulso di corrente, inoltre, in fase di determinazione dello stato del contatto. Sulla fig. La Figura 1 mostra uno schema tipico di collegamento del pulsante SB1 alla linea IAC della porta del microcontrollore con un resistore di carico R1 e un resistore a bassa resistenza R2, che limita l'ampiezza dell'impulso di "corrente di bagnatura" generato dal microcontrollore. 2.
Inizialmente, la linea IAC è in modalità di input. Il programma controlla periodicamente il suo stato non appena qui viene rilevato un livello di bassa tensione, fa una pausa anti-rimbalzo di 50 ms.Se il livello rimane basso (cioè il pulsante SB1 è realmente premuto), il programma commuta la linea PXX alla modalità di uscita e la imposta su un livello alto, formando un impulso di "corrente di bagnatura". Quindi il programma riporta la linea IAC alla modalità di ingresso e lavora ulteriormente secondo l'algoritmo incorporato in essa. Naturalmente, l'effetto di pulizia positivo apparirà solo quando il pulsante viene premuto successivamente. La resistenza del resistore R2 viene selezionata sperimentalmente in base al design e al materiale dei contatti. Ad esempio, per un microcircuito MAX13036, l'ampiezza dell'impulso di "corrente di bagnatura" può essere compresa tra 7,5 ... 40 mA, la sua durata è 10 ... 35 ms, la durata delle cadute è 1 ... 6 ms. Pertanto, quando la tensione di alimentazione del microcontrollore Upit = 5 V, la resistenza del resistore R2 dovrebbe essere 100 ... 620 Ohm. Questo resistore è utile anche in fase di prototipazione, anche senza farvi passare un impulso di corrente. Salverà il microcontrollore da danni se un bug nel programma in fase di debug inserisce una linea di porta che dovrebbe essere un input in modalità output.
Sulla fig. 3 mostra un altro comune schema di connessione dei pulsanti. Qui, per risparmiare elementi, viene utilizzato un resistore di carico Rp, situato all'interno del microcontrollore. La corrente operativa attraverso i contatti chiusi non supera le decine o le centinaia di microampere. Il funzionamento dei contatti su microcorrenti ha le sue caratteristiche [2]. In particolare, si possono osservare cambiamenti arbitrari nella resistenza dei contatti chiusi nel tempo, il che è spiegato dalla crescita di film di solfuro e ossido polimerico su microsporgenze deformate delle superfici a contatto. In tal caso si consiglia vivamente di installare un resistore R1 e di far passare la "corrente di bagnatura". L'eccezione sono i pulsanti i cui contatti sono realizzati con metalli preziosi o rivestiti con essi. Non sono suscettibili all'ossidazione e di solito funzionano bene a bassa corrente.
La tabella mostra un frammento di programma in linguaggio Wiring per un modulo microcontrollore della famiglia "Arduino". Un modulo autocostruito appartenente a questa famiglia è stato descritto in [3]. Alla linea D2 del modulo secondo il circuito di fig. 4, il pulsante SB1 è collegato. In questo caso, non è collegato a un filo comune, ma al power plus. Questo viene fatto per mostrare l'assenza di differenze fondamentali nell'algoritmo di generazione dell'impulso corrente. Le relazioni temporali corrispondono alla fig. 2, solo i livelli basso e alto sono invertiti. Letteratura
Autore: S. Ryumik Vedi altri articoli sezione Progettista radioamatore. Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo. Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica: Inaugurato l'osservatorio astronomico più alto del mondo
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