Podłączenie dużej liczby przycisków do jednego wejścia mikrokontrolera. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Projektant radioamatorów

Komentarze do artykułu

Ideę proponowanego rozwiązania przedstawiono w [1]. Jego istotą jest podłączenie do mikrokontrolera maksymalnej liczby czujników stykowych (kontaktronów, przycisków) przy użyciu minimalnej liczby jego wyjść. Pomysł ten został zrealizowany za pomocą uniwersalnego timera KR1441VI1. Obwód RC timera do ustawiania czasu składa się z kondensatora i zestawu rezystorów połączonych szeregowo z każdym przyciskiem. Pewien zamknięty przycisk odpowiada własnej częstotliwości impulsów generowanych przez timer, która jest mierzona przez mikrokontroler [2].

Oryginalna wersja ma dwie istotne wady. Jednym z nich jest zastosowanie dwóch wejść mikrokontrolera. Wygenerowane impulsy są przykładane do jednego z nich. Drugi służy do ustalenia, czy przycisk jest zamknięty, chociaż można to łatwo zrobić programowo, dzięki czemu to wejście mikrokontrolera można wykorzystać do innych celów. Kolejną wadą jest pomiar częstotliwości, a nie okresu powtarzania impulsów. W rezultacie, aby uzyskać liniową zależność częstotliwości od numeru przycisku, zastosowano dużą liczbę rezystorów nastawczych o różnych wartościach znamionowych.

Ryż. 1. Schemat budowy

Proponowane rozwiązanie techniczne, którego schemat przedstawiono na rys. 1 jest wolny od tych wad. Timer KR1441VI1 struktury CMOS (analog LMC555) pracuje w trybie samooscylacyjnym z cyklem pracy 2 [3]. W tym trybie okres powtarzania impulsów jest równy

T = 2 ln2 C R,

gdzie C i R to odpowiednio pojemność i rezystancja elementów obwodu czasowego. Dla C = C1 i R = R1 N, składających się z N (w zależności od liczby przycisków) identycznych rezystorów o rezystancji R1 połączonych szeregowo, okres T jest równy:

T≈1,39 C1 R1 N

Uzyskuje się go proporcjonalnie do liczby rezystorów między kondensatorem C1 a pierwszym zamkniętym przyciskiem SB1 - SB32 i można go łatwo zmierzyć mikrokontrolerem. Podobnie jak w oryginalnym źródle, gdy jednocześnie zamknie się kilka przycisków, priorytet ma ten, który ma niższy numer.

Rezystor R38 jest potrzebny do utrzymania generowania impulsów, gdy wszystkie przyciski są otwarte. Rezystor dostrajający R35 ustawia stosunek okresu oscylacji timera do czasu trwania interwału pomiarowego tworzonego przez mikrokontroler, niezbędnego do prawidłowego określenia numeru naciśniętego przycisku.

Program demonstracyjny mikrokontrolera przerwaniem IRQ0 mierzy czas trwania okresu T, tłumaczy go na numer przycisku i wyświetla na wyświetlaczu LCD MT-16S2S [4]. Komunikacja między mikrokontrolerem a wyświetlaczem LCD odbywa się za pośrednictwem trójprzewodowego interfejsu szeregowego. Tylko cztery wyjścia mikrokontrolera są zajęte przez wejście i wyjście informacji, reszta może być wykorzystana do innych celów.

Do pomiaru okresu wykorzystano ośmiobitowy timer-licznik 0 mikrokontrolera. W zależności od narastającej różnicy poziomów na wejściu żądania przerwania IRQ0 program odczytuje czas trwania mierzonego okresu i resetuje rejestr zliczający. Aby poprawić dokładność pomiaru, resetowany jest również preskaler licznika. Ponieważ preskaler wszystkich timerów/liczników w mikrokontrolerach ATtiny jest wspólny, może to wpływać na czas trwania przedziałów czasowych generowanych przez timer/licznik 1, gdy jest używany z innym preskalerem niż jeden. Gdy styki wszystkich przycisków są rozwarte, licznik odmierzający okres przepełnia się. Zgodnie z odpowiednią przerwą określa się stan otwarty.

Maksymalna liczba rozpoznawanych przycisków zależy od niestabilności przedziałów czasowych tworzonych przez timer i mikrokontroler. Podczas taktowania mikrokontrolera z wewnętrznego generatora RC i użycia kondensatora foliowego o małym TKE, rezystorów o małym TCR i odchyleniu od wartości nominalnej nie większej niż 1%, liczba przycisków może osiągnąć 12-16 w taktowaniu obwód RC. Dzięki dokładniejszemu doborowi rezystorów rozpoznano 32 przyciski. Stabilizacja częstotliwości generatora zegara mikrokontrolera za pomocą rezonatora kwarcowego może pozwolić na jeszcze większe zwiększenie ich liczby.

Układ urządzenia wykorzystuje importowany kondensator foliowy C1 (analog K73-17) i rezystory R1 - R32 do montażu powierzchniowego CR1206-FX-5621ELF o rezystancji 5,62 kOhm ± 1%. Spośród 50 rezystorów z jednej taśmy wybrano 32 sztuki z różnicą między maksymalną a minimalną rezystancją nie większą niż 20 omów. Aby zmniejszyć wpływ na okres oscylacji zależności napięcia wyjściowego timera DA1 od liczby podłączonych rezystorów R1-R32, rezystory o mniejszej rezystancji mają mniejsze numery pozycji, a wyjścia timera 3 i 7 są ze sobą połączone.

Rezystor trymera R35 musi być wieloobrotowy, na przykład SP5-3 lub podobny. Regulacja odbywa się w następujący sposób. Zamknij przycisk z pozycją o jeden mniejszą niż maksymalna (w tym przypadku SB31) i znajdź dwie pozycje silnika rezystora strojenia R35 odpowiadające zmianie wskazań wyświetlacza LCD z 31 na 32 i z 31 na 30. Ustaw silnik do środka między znalezionymi pozycjami.

Ryż. 2. Sprawdzanie urządzenia i debugowanie programu mikrokontrolera

Sprawdzenie urządzenia i debugowanie programu mikrokontrolera przeprowadzono na układzie pokazanym na rys. 2. Bajty konfiguracyjne mikrokontrolera zaprogramowano następująco: niski - 0xBF, wysoki - 0xD4, dodatkowy - 0xFF. Ponieważ nie znaleziono wymaganej liczby przycisków do układu, musieliśmy zamiast tego użyć przełącznika PP7-4LV. Rezystory do montażu powierzchniowego są przylutowane bezpośrednio do tablic rozdzielczych. Przy dobranych rezystorach w warunkach pokojowych liczby zwartych styków przełącznika zostały określone poprawnie, chociaż mikrokontroler pracował z wewnętrznego generatora RC.

Program mikrokontrolera można pobrać z ftp://ftp.radio.ru/pub/2016/11/key-tx.zip.

literatura

1. Interfejs klawiatury 2-przewodowej z wykorzystaniem timera 555. - URL: radiolocman.com/shem/schematics.html?di=88598.
2. Evstifeev A. V. Mikrokontrolery AVR z rodziny Tiny - M .: „DODEKA-XXl”, 2007.
3. Zegar CMOS LMC555. - URL: pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/9100/NSC/LMC555CN.html.
4. MT-16S2S. Wyświetlacz alfanumeryczny LCD 2 wiersze po 16 znaków. - Adres URL: melt.com.ru/docs/MT-16S2S.pdf.

Autor: S. Iwanow

Zobacz inne artykuły Sekcja Projektant radioamatorów.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt 06.05.2024

Dźwięki, które otaczają nas we współczesnych miastach, stają się coraz bardziej przeszywające. Jednak niewiele osób myśli o tym, jak ten hałas wpływa na świat zwierząt, zwłaszcza na tak delikatne stworzenia, jak pisklęta, które nie wykluły się jeszcze z jaj. Najnowsze badania rzucają światło na tę kwestię, wskazując na poważne konsekwencje dla ich rozwoju i przetrwania. Naukowcy odkryli, że narażenie piskląt zebry rombowatej na hałas uliczny może spowodować poważne zakłócenia w ich rozwoju. Eksperymenty wykazały, że zanieczyszczenie hałasem może znacznie opóźnić wykluwanie się piskląt, a pisklęta, które się wykluwają, borykają się z szeregiem problemów zdrowotnych. Naukowcy odkryli również, że negatywne skutki zanieczyszczenia hałasem rozciągają się na dorosłe ptaki. Zmniejszone szanse na rozrodczość i zmniejszona płodność wskazują na długoterminowe skutki, jakie hałas drogowy wywiera na dziką przyrodę. Wyniki badania podkreślają taką potrzebę ... >>

Bezprzewodowy głośnik Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

W świecie nowoczesnych technologii audio producenci dążą nie tylko do nienagannej jakości dźwięku, ale także do łączenia funkcjonalności z estetyką. Jednym z najnowszych innowacyjnych kroków w tym kierunku jest nowy bezprzewodowy system głośników Samsung Music Frame HW-LS60D, zaprezentowany podczas wydarzenia World of Samsung 2024. Samsung HW-LS60D to coś więcej niż tylko system głośników, to sztuka dźwięku w stylu ramki. Połączenie 6-głośnikowego systemu z obsługą Dolby Atmos i stylowej konstrukcji ramki na zdjęcia sprawia, że ​​produkt ten będzie idealnym dodatkiem do każdego wnętrza. Nowa ramka Samsung Music Frame jest wyposażona w zaawansowane technologie, w tym Adaptive Audio zapewniający wyraźne dialogi na każdym poziomie głośności oraz automatyczną optymalizację pomieszczenia w celu uzyskania bogatej reprodukcji dźwięku. Dzięki obsłudze połączeń Spotify, Tidal Hi-Fi i Bluetooth 5.2, a także integracji inteligentnego asystenta, ten głośnik jest gotowy, aby zaspokoić Twoje ... >>

Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi 05.05.2024

Współczesny świat nauki i technologii rozwija się dynamicznie i każdego dnia pojawiają się nowe metody i technologie, które otwierają przed nami nowe perspektywy w różnych dziedzinach. Jedną z takich innowacji jest opracowanie przez niemieckich naukowców nowego sposobu sterowania sygnałami optycznymi, co może doprowadzić do znacznego postępu w dziedzinie fotoniki. Niedawne badania pozwoliły niemieckim naukowcom stworzyć przestrajalną płytkę falową wewnątrz falowodu ze stopionej krzemionki. Metoda ta, bazująca na zastosowaniu warstwy ciekłokrystalicznej, pozwala na efektywną zmianę polaryzacji światła przechodzącego przez falowód. Ten przełom technologiczny otwiera nowe perspektywy rozwoju kompaktowych i wydajnych urządzeń fotonicznych zdolnych do przetwarzania dużych ilości danych. Elektrooptyczna kontrola polaryzacji zapewniona dzięki nowej metodzie może stanowić podstawę dla nowej klasy zintegrowanych urządzeń fotonicznych. Otwiera to ogromne możliwości dla ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Kamienie wytwarzające tlen 11.12.2021 Serpentynit z zielonego kamienia, który wygląda jak skóra węża i ma płynną strukturę, był podobno kluczowym czynnikiem w recyklingu tlenu i pomógł stworzyć atmosferę dla życia na Ziemi. Ziemia znajduje się w ciągłym cyklu przetwarzania wody i tlenu, od których dosłownie zależy życie, gdy płyty tektoniczne zanurzają się głęboko w ciele planety. Elementy są ściągane, gdy części skorupy przesuwają się nawzajem, a następnie „wypływają” na powierzchnię przez aktywne wulkany. „Ten cykl jest bardzo ważny. Mówi, ile tlenu znajduje się nad powierzchnią i jak ta objętość jest zmieniana i utrzymywana przez subdukcję” – mówi Esteban Gazelle, profesor nauk o Ziemi i atmosferze w Cornell College of Engineering. I choć cykl ten jest znany, to szczegóły procesu – jak dokładnie subdukcja odtwarza tlen – zawsze pozostawały przedmiotem dyskusji. Wcześniej naukowcy szukali wskazówek, mierząc poziom tlenu w płaszczu Ziemi, warstwie pod skorupą wypełnioną magmą. Można było tam zajrzeć dzięki wulkanom. Niektórzy geolodzy zauważyli, że zakwaszenie nasila się pod łukami wulkanicznymi, gdzie uwodniona litosfera oceaniczna zanurza się w płaszczu. Wiodąca teoria obejmowała oceany jako główny czynnik: woda przenosząca wodór do płaszcza wpływała na proces utleniania. Ale w nowym badaniu sytuacja wygląda inaczej: tlen wchodzi do płaszcza z płynami wyciśniętymi przez ciśnienie i ciepło z serpentynitu. Pod dnem oceanów i mórz proces serpentynizacji (gdy skały ultramaficzne przekształcają się w inne pod wpływem roztworów wody termalnej) tworzy skały, w których znajdują się natlenione ciecze. A potem te kamienie zostają wchłonięte przez płaszcz Ziemi. Prędzej czy później te serpentynowe soki są wyciskane z płyty tektonicznej. Jeśli płyta porusza się i stoi pod odpowiednim kątem, płyny wypływają i natleniają płaszcz pod wulkanami. Jednocześnie w zimnych strefach subdukcji utlenianie jest jeszcze bardziej aktywne.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Zwiększenie siły perowskitu

▪ Specjalne elektrody do pracy na bateriach w chłodne dni

▪ Jadalna bateria

▪ Zamiast wiercić zęby – remineralizacja prądem

▪ Biegun Północny zmierza w kierunku Rosji

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Ograniczniki sygnału, kompresory. Wybór artykułu

▪ Artykuł z Panamy. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Które ptaki latają najszybciej? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Hodowca bydła. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Udoskonalenie miernika pojemności i indukcyjności. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Cichy wentylator. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024