-fl
АВТОМАТИКА
fl
(2,2 мА+6 мА) / 2,2 мА = 3,7. Цикл записи, согласно описанию
МК, длится 8,5 мс, т.е. почти целый полупериод (10 мс). При
таких условиях накопленный заряд конденсатора быстро ис-
тощается, что приводит к уменьшению напряжение питания
МК и образцового напряжения АЦП. Визуально это выглядит
как кратковременное однократное моргание лампы через
несколько секунд после окончания регулировки яркости (эф-
фект заметен при уровне яркости выше среднего).
Код программы построен таким образом, что циклы за-
писи в EEPROM следуют друг за другом через каждые 10 мс.
Если регулировка яркости прекращается одновременно для
двух каналов, запись в память будет длиться на 8,5 мс боль-
ше. За 1,5 мс (10 мс - 8,5 мс) конденсатор не успеет полнос-
тью зарядиться, соответственно, напряжение опустится еще
ниже, и моргание лампы будет еще заметнее, особенно при
пониженном напряжении сети.
Поскольку заранее неизвестно, при какой амплитуде мор-
гание становится заметно (а именно к амплитуде пульсаций
привязана формула в [6]), проще подобрать конденсатор эк-
спериментально.
Конденсатор подбирался при минимальном напряжении
сети 198 В и окончании регулировки яркости по достижении
максимального значения на обоих каналах. Номинал 1000
мкФ позволил устранить моргание после окончания регули-
ровки яркости одного канала, и сделать моргание почти не
заметным после одновременного окончания регулировки
яркости обоих каналов. Дальнейшему повышению емкости
препятствуют малые габариты устройства.
Конечно, можно было организовать задержку между
последовательными записями в EEPROM. Однако увели-
чение времени выполнения основной программы за счет
добавления кода в данном случае не оправдано. Во-первых,
мала вероятность того, что обе кнопки будут отпущены од-
новременно, причем на уровне яркости выше среднего для
обеих ламп. Во-вторых, невелика вероятность того, что на-
пряжение в сети упадет до 198 В. Наконец, в-третьих, эф-
фект моргания слишком мало заметен, чтобы уделять это-
му внимание.
На функционировании ИОН большая величина емкости
не отражается, т.к. в его описании сказано, что допустима
емкостная нагрузка любого номинала.
После подключения устройства к сети, чтобы к началу
основного цикла программы напряжение питания МК успело
стабилизироваться на номинальном уровне, требуется орга-
низовать задержку старта. Если этого не сделать, то вслед-
ствие заниженного опорного напряжения АЦП нарушится
плавность автоматического включения каналов.
Время задержки старта определялось экспериментально
(хотя правильнее было бы найти подходящую для расчета
формулу). Согласно показаниям мультиметра, напряжение
питания МК достигало 5 В через примерно 3 секунды после
подключения устройства к сети с минимальным напряжени-
ем 198 В. Учитывая прямую зависимость частоты внутренне-
го RC-генератора МК от напряжения питания, а также погреш-
ность измерений, была выбрана задержка с запасом, равная
4 сек. Часть этой задержки обеспечивается внутренними уз-
лами МК Power-on Reset и Brown-out Detection. Оставшаяся
часть реализована программно.
Переходим к выбору номинального напряжения конден-
сатора. Этот параметр в значительной степени определяет
срок его службы. В [7] рекомендуется, чтобы рабочее напря-
жение на конденсаторе составляло 80.
..100% от номиналь-
ного. С другой стороны, в [8] рекомендуется, чтобы рабочее
напряжение было в два раза меньше номинального. Посколь-
ку экземпляр, рассчитанный на 10 В, все равно не подходит
по своим габаритам (если устанавливать его как положено
вертикально), выбираем конденсатор с номинальным напря-
жением 6,3 В.
Здесь имеет смысл обратить внимание на следующий
факт. В описаниях электролитических конденсаторов фир-
мы Jamicon указано, что, начиная с рабочего напряжения
25 В, их емкость изменяется со временем на 20%. Для мень-
ших же напряжений это значение равно 25%.
Верхний предел температурного диапазона, на который
рассчитан выбранный конденсатор, составляет 105°С. Это
еще один параметр, в значительной степени влияющий на
срок службы конденсатора. Выбор обусловлен также тем, что
корпус устройства немного нагревается от ламп, диодного
моста и балластного резистора.
Уменьшение емкости конденсатора, связанное с разбро-
сом номинала или старением, не нарушит работоспособность
устройства. Возможно лишь чуть более заметное моргание
ламп в момент запоминания яркости.
3.3.
Микроконтроллер
Несмотря на то, что напряжение питания схемы состав-
ляет 5 В, используемый МК U1 имеет индекс L, означающий
возможность работы при напряжении питания от 2,7 до 5 В.
Это связано с большой емкостью фильтрующего конденса-
тора, т.е. с плавным нарастанием напряжения питания при
подключении устройства к сети.
Порог встроенного в МК супервизора питания выставлен
в соответствии с описанием на 2,7 В. Если же этот порог сде-
лать равным 4,0 В, или использовать обычный МК (без ин-
декса L) с порогом 4,0 В, или вообще отказаться от встроен-
ного супервизора, некоторые экземпляры МК могут не запу-
ститься, особенно при минимальном напряжении сети 198 В.
Использовать же обычный МК с порогом 2,7 В нельзя, т.к. это
может привести, в частности, к искажению данных EEPROM,
если во время сохранения информации произойдет отклю-
чение питания.
МК тактируется внутренним RC генератором на частоте
1 МГц. Этого достаточно, чтобы получить среднее время вы-
полнения основной программы 0,5 мс. Здесь важно помнить
о том, что повышение тактовой частоты увеличивает ток по-
требления. Стабилизировать частоту кварцевым или кера-
мическим резонатором не требуется, т.к. в данном примене-
нии высокая точность не нужна. Также не требуется калиб-
ровка внутреннего генератора.
Производитель МК рекомендует предпринять следующие
меры при работе с АЦП;
- установить между выводом REF и землей фильтрующий
конденсатор;
- соединить вывод AGND с аналоговой землей;
- использовать LC фильтр питания в цепи AVCC;
- при измерении не переключать выводы АЦП порта, если
они настроены как цифровые выходы.
Поскольку высокая достоверность результата измерения
не требуется, то с целью упрощения схемы, вышеуказанные
меры не соблюдаются. Калибровка АЦП тоже не требуется,
20
У Радиолюбитель - 11 /2 0 0 8
предыдущая страница 20 Радиолюбитель 2008-11 читать онлайн следующая страница 22 Радиолюбитель 2008-11 читать онлайн Домой Выключить/включить текст