. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Programovatelný okénkový komparátor
8. října 2015 - 7:00 | Pandatron | Programovatelný okénkový komparátor | Komentářů: 0  

Programovatelný okénkový komparátor

Jednoduché řešení programovatelného okénkového komparátoru s mikrokontrolérem řady PIC firmy Microchip a jediným zdrojem referenčního napětí. Obvod umožňuje libovolnou konfiguraci tolerance (velikosti okna) kolem nastavené hodnoty.

V typických monitorech napětí se obvykle používají běžné součástky a jejich základem je jednoduchý napěťový komparátor. Takové řešení je sice velice jednoduché, ovšem poskytuje detekci napětí pouze s pevně danou tolerancí, nacházející se kolem určité hodnoty. Pokud se v aplikaci nespokojíme s typickou specifikací tolerance v hodnotách 2, 5 nebo 10 % (typ.), musíme použít tzv. okénkový komparátor, který se vytvoří dvojitým odporovým děličem referenčního napětí a výběrem optimálních hodnot se provede pevné nastavení. Příklad takové aplikace je uveden i v článku Okénkový detektor napětí.

Zde uvedený okénkový detektor je odlišný. Jeho základem je 8-bitový mikrokontrolér Microchip PIC12F675, který uživateli umožňuje dynamickou volbu mezních hodnot a tedy i přesné nastavení regulačního okna.

Referenční napětí, které se získá obvodem LM4040, je přivedeno na pin č. 7 řídicího mikrokontroléru, kde je snímáno integrovaným ADC (analogově-digitálním) převodníkem (vstup AN0). Softwarově jsou předdefinovány čtyři různé tolerance (změnou programu je lze libovolně modifikovat), které se volí jednoduše pomocí dvou pinů (piny č. 4 a 5) – viz obrázek. Zvolená tolerance se poté automaticky aplikuje na naměřenou hodnotu.


Obr. 1: Programovatelný napěťový komparátor s jedinou referencí

Program pracuje tak, že dva nejnižší bity ignoruje a používá je jako tolerance naměřené hodnoty. Zbylá hodnota (8-bitů), která se získá z pinu č. 6 (Vin) se použije pro srovnání s nastavenou limitní hodnotou. Celý program je tedy velice jednoduchý a byl napsán v jazyce Assembler s tabulkou předdefinovaných tolerancí. V základním provedení jsou dostupné tolerance ±2, ±5, ±10 a ±20 %.

K obvodu jsou připojeny dvě LED, indikující aktuální stav vstupního napětí. Pokud je na pinu č. 3 nízká hodnota, nachází se napětí Vin v nastavené toleranci. Pokud je naopak nízká hodnota na pinu č. 2, je vstupní napětí Vin nižší, než maximální nastavená tolerance. V praktické aplikace je samozřejmě potřeba počítat také s tolerancí součástek a jejich závislostí na okolní teplotě. Pokud je referenční napětí +4,096 V, jako na obr. 1, je při pokojové teplotě tolerance 2%, tedy jen 2 až 5 mV. To je méně, než kolik jsou dva nejnižší bity převodníku, které se ignorují.

Díky použití výkonného mikrokontroléru a 4 MHz interního oscilátoru je odezva obvodu velice rychlá. Maximální rychlost reakce závisí pouze na nastavení integrovaného ADC převodníku a typicky je menší než 200 µs. Pro dosažení nejlepších výsledků by měla být na pinu č. 7 minimálně polovina napájecího napětí (resp. polovina rozsahu převodníku), čehož lze obvykle docílit použitím samostatného regulátoru napětí pro napájení mikrokontroléru (pin č. 1). Z dokumentace použitého mikrokontroléru lze pak jednoduché získat hodnoty pro výpočet přesné hodnoty tolerance tak, aby využívala plného rozsahu, který je dostupný v integrovaném převodníku.

¨Tolerance nastavení referenční hodnoty (pin č. 7) se volí pomocí propojek na pinech č. 4 a 5, přičemž jejich hodnota se čte stále, takže změnu lze provádět i za běhu mikrokontroléru. Předdefinované hodnoty tolerance je možné změnit v programu, zde byly vybrány pouze čtyři nejzákladnější hodnoty v rozmezí 2 až 20 %.

Závěr:
Uvedené zapojení napěťového komparátoru s mikrokontrolérem ukazuje pouze jedno z mnoha možností, kterými lze problém vyřešit. Další možnosti se pak otevírají při použití mikrokontrolérů typu 12HV615 apod., které jsou jinak kompatibilní s 12F675 a také integrují 10-bitový analogově-digitální převodník.

Zdroj:
Electronic Design

Odkazy & Download:
Okénkový detektor napětí
Zdrojový kód - DOWNLOAD
Informace o obvodu PIC12F675
Informace o obvodu 12HV615







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře:
Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
PGEN45 - Generátor 8 kHz až 45 MHz
Moduly PGEN45, jejichž základem je integrovaný obvod LTC1799, jsou lineárně řízené generátory obdélníkového signálu v rozsahu 8 kHz do 45 MHz.
Skladem od 530 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007