Интернет журныл о промышленности в Украине

ХАРЧУВАННЯ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА

В даний час мікроконтролери завоювали таку популярність, що зустріти їх можна в складі практично будь-якої схеми - металошукача , автомата світлових ефектів, частотомеров і так далі. Скоро дійде до того, що і мультивибратор буде простіше зібрати на контролері :) Але є один момент, який дуже ріднить всі типи контролерів зі звичайними цифровими мікросхемами серії К155 - це харчування строго 5 вольт. Звичайно знайти таку напругу в пристрої Під час огляду мережі не проблема. А ось використовувати мікроконтролери в складі малогабаритних девайсів з батарейковому харчуванням вже складніше. Як відомо, мікроконтролер сприймає тільки цифрові сигнали - логічний нуль або логічну одиницю. Для мікроконтролера ATmega8 при напрузі живлення 5В логічний нуль - це напруга від 0 до 1,3 В, а логічна одиниця - від 1,8 до 5 В. Тому для його нормальної роботи і потрібно таке значення напруги живлення.
Що стосується мікроконтролерів AVR, тобто два основних типи:

- Для отримання максимального швидкодії при високій частоті - харчування в діапазоні від 4,5 до 5,5 вольт при тактовій частоті 0 ... 16 МГц. Для деяких моделей - до 20 МГц, наприклад ATtiny2313-20PU або ATtiny2313-20PI.

- Для економічної роботи на невеликих тактових частотах - 2,7 ... 5,5 вольт при частоті 0 ... 8 МГц. Маркування мікросхем другого типу відрізняється від першого тим, що на кінці додається буква "L". Наприклад, ATtiny26 і ATtiny26L, ATmega8 і ATmega8L.
Існують і мікроконтролери з можливістю зниження харчування до 1.8 В, вони маркуються буквою "V", наприклад ATtiny2313V. Але за все треба платити, і при зниженні харчування повинна бути знижена і тактова частота. Для ATtiny2313V при харчуванні 1,8 ... 5,5 В частота повинна знаходитися в інтервалі 0 ... 4 МГц, при живленні 2,7 ... 5,5 В - в інтервалі 0 ... 10 МГц. Тому якщо потрібна максимальна швидкодія, треба ставити ATtiny26 або ATmega8 і підвищувати тактову частоту до 8 ... 16 МГц при харчуванні 5В. Якщо найважливіше економічність - краще використовувати ATtiny26L або ATmega8L і знизити частоту і харчування.

Якщо найважливіше економічність - краще використовувати ATtiny26L або ATmega8L і знизити частоту і харчування

У запропонованій схемі перетворювача, при харчуванні від двох пальчикових батарейок із загальним напругою 3В - вихідна напруга вибрано 5В, для забезпечення достатнього харчування більшості мікроконтролерів. Струм навантаження складає до 50мА, що цілком нормально - адже при роботі на частоті наприклад 4 МГц, PIC контролери, в залежності від моделі, мають струм споживання менше 2 мА.

Струм навантаження складає до 50мА, що цілком нормально - адже при роботі на частоті наприклад 4 МГц, PIC контролери, в залежності від моделі, мають струм споживання менше 2 мА

Трансформатор перетворювача мотається на феритових кільцях діаметром 7-15мм і містить дві обмотки (20 і 35 витків) проводом 0,3 мм. Як сердечника можна взяти і звичайний маленький феритовий стрижень 2,5х7мм від котушок радіоприймачів. Транзистори використовуємо VT1 - BC547, VT2 - BC338. Допустима їх заміна на інші аналогічної структури. Напруга на виході підбираємо резистором 3,6к. Природно при підключеному еквіваленті навантаження - резистори 200-300 Ом.


На щастя технології не стоять на місці, і то що здавалося недавно останнім писком техніки - сьогодні вже помітно старіє. Уявляю нову розробку кампанії STMicroelectronics - лінійка мікроконтролерів STM8L, які виробляються за технологією 130 нм, спеціально розробленої для отримання ультранизьких струмів витоку. Робочі частоти МК - 16МГц. Найцікавішим властивістю нових мікроконтролерів є можливість їх роботи з в діапазоні живлячих напруг від 1,7 до 3,6 В. А вбудований стабілізатор напруги дає додаткову гнучкість вибору джерела напруги харчування. Так як використання мікроконтролерів STM8L припускають харчування від батарейок, в кожен мікроконтролер вбудовані схеми скидання по включенню і виключенню харчування, а також скидання по зниженню напруги живлення. Вбудований детектор напруги харчування порівнює вхідні напруги живлення з заданим порогом і генерує переривання при його перетині.


До інших методів зниження енергоспоживання в представленій розробці відносяться використання вбудованої незалежної пам'яті і безлічі режимів зниженого енергоспоживання, в число яких входить активний режим з енергоспоживанням - 5 мкА, режим очікування - 3 мкА, режим зупинки з працюючими годинами реального часу - 1 мкА, і режим повної зупинки - всього 350 нА! Мікроконтролер може виходити з режиму зупинки за 4 мкс, дозволяючи тим самим максимально часто використовувати режим з найнижчим енергоспоживанням. Загалом STM8L забезпечує динамічне споживання струму 0,1мА на мегагерц.
Форум по харчуванню мікроконтролерів

Обговорити статтю ХАРЧУВАННЯ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА