Разработка электрической принципиальной схемы

Питание схемы осуществляется от литиевого аккумулятора GB1 через ключ на транзисторах VT4, VT5 и стабилизатор +3В DA1 TPS76330. При нажатии кнопки включения SB1 открывается транзистор VT4 и напряжение питания через DA1 поступает на микроконтроллер DD3 ATmega32A, который выставляет лог.1 на линии PA2. Открывшийся транзистор VT5 удерживает VT4 в открытом состоянии после отпускания кнопки SB1. Эта же кнопка через диод VD4 подключена к линии PB2 МК, сконфигурированной как вход с подтягивающим резистором. При отжатой кнопке SB1 на линии PB2 МК будет присутствовать лог.1, а при нажатии кнопки SB1 - лог.0, служащий сигналом о необходимости выключения питания. МК снимает отпирающее транзистор VT5 напряжение с линии PA2, после чего VT5 закрывается. После отпускания кнопки SB1 закрывается и VT4, полностью обесточивая схему.

Разработка аккумуляторной батареи

Для зарядки аккумулятора используется мини-USB разъём X1, ключи на VT2, VT3, гасящий резистор R7 и датчик D1, VT1 присутствия напряжения на контактах 1-5 X1. При наличии напряжения зарядки +5В открывается D1, VT1, и на линии PB1 МК, сконфигурированной как вход с подтягивающим резистором, появляется лог 0. В свою очередь МК выставляет лог.1 на линии PB0, открывая ключи VT2, VT3. Ток зарядки не стабилизирован, его максимальное значение определяется в основном сопротивлением резистора R7 и при его сопротивлении 10 Ом не превышает 130 мА при разряженном аккумуляторе. Контроль напряжения зарядки осуществляется МК по линии PA4 через делитель R25, R26. После достижения напряжения на аккумуляторе +4.15 В зарядка прекращается, МК снимает управляющие напряжения с ключей VT2…VT5 и прибор выключается. Зарядка возможна только во включенном состоянии прибора. Это небольшая плата за простоту схемы и отсутствие отдельных специализированных микросхем для зарядки литиевых аккумуляторов.

Во время работы прибора напряжение аккумулятора периодически измеряется по линии PA4 МК через делитель R25, R26. Для защиты аккумулятора от глубокой разрядки при снижении напряжения ниже 3,0 В питание прибора автоматически выключается, если была выключена подсветка. В противном случае производится последовательное уменьшение яркости подсветки с измерением напряжения аккумулятора после каждого шага.

МК DD3 тактируется от внутреннего RC-генератора частотой 2 МГц. Для формирования напряжения переменного тока для проверки продуктов использован таймер-счётчик 0 МК. На линии PB3 МК формируется меандр с частотой 7,8125 кГц и через R11 подаётся на управляющие входы S микросхем DD1, DD2 SN74LVC1G3157. Это достаточно мощные (ток коммутации до 100 мА) быстродействующие ключи, выполненные в малогабаритном корпусе SOT-23-6 и имеющие типовое сопротивление открытого канала 6 Ом. При низком уровне логического сигнала на управляющем выводе “S” вывод “A” микросхемы соединяется с выводом “B1”, а при высоком - с выводом “B2”. Микросхема DD1 использована в качестве повторителя напряжения. С её вывода “A” прямоугольные импульсы частотой 7,8125 кГц через разделительный конденсатор C2, отсекающий постоянную составляющую, поступают на разъём X2, предназначенный для подключения щупов. Сопротивление проверяемого продукта является верхним плечом делителя, сопротивление резистора R1 - нижним. Импульсы с R1 через разделительный конденсатор C1 поступают на синхронный детектор, выполненный на коммутаторе DD2. С нагрузки синхронного детектора R10 выпрямленное напряжение через фильтр C6, R13, C9 поступает на вход АЦП МК (линия PA2). В качестве источника опорного напряжения для АЦП использован встроенный в МК ИОН на 2,56В. Вычисление проводимости проверяемого продукта осуществляется программной обработкой измеренного напряжения.

Статья в тему

Коммуникация как фактор развития современного общества проблемы и перспективы
Современный мир труден и многообразен, динамичен и пронизан противоборствующими тенденциями. Но при всей противоречивости он взаимозависим и во многом целостен. Внутри современного общества происходит динамичное развитие общественных отношений, которое сопровождается углублением отно ...