حفاظت ورودی های میکروکنترلرها (قسمت دوم)
اکتبر 22, 2017
ساخت سیگنال ژنراتور با استفاده از ICL8038
اکتبر 14, 2017
نمایش همه

حفاظت ورودی های میکروکنترلرها (قسمت اول)

در سیستم های الکترونیکی ورودی هایی که توسط کاربرها در فاصله دور نسبت به میکروکنترلر کنترل می شوند، وجود دارد. مانند دکمه ها یا سوییچ هایی که در مسیر دور نسبت به میکروکنترلر نصب شده باشند. اصولا این ورودی ها دارای سیم بلندی می باشند. سیم بلند مانند یک سلف می تواند عمل کند بخصوص زمانی که این دکمه ها فشار داده شوند ممکن است ولتاژ بالایی ایجاد نموده و در نتیجه موجب صدمه رساندن به میکرو و در کل مدار شوند.

برای حل این مشکل در این مطلب راهکارهایی پیشنهاد خواهد شد. مدار داخلی یک میکروکنترلر در شکل زیر مشخص شده است.

زمانی که موقعیت سوئیچ تغییر یابد ولتاژ قابل ملاحظه ای در سیم القا می شود. این ولتاژ در شکل زیر نشان داده شده است. مینیمم مقدار ولتاژ القایی همانطور که در شکل نیز مشخص است در حدود 5.88V- می باشد که از میزان ولتاژ 5V مورد نیاز میکرو بیشتر است که می تواند موجب آسیب رسیدن به میکروکنترلر شود.

در داخل میکروکنترلر علاوه بر مدار نشان داده شده در شکل فوق، دیودهای حفاظتی برای محافظت از ورودی ها نیز تعبیه شده است که معمولا ولتاژ بایاس 0.7V را دارا می باشند. اگر در حالت خوشبینانه تحت ولتاژ القایی به دیودهای داخلی آسیبی وارد نشود ممکن است افزایش جریان در باس توان موجب آسیب دیدن رجیسترهای داخلی میکروکنترلر شود.بنابراین برای محدود کردن جریان از یک مقاومت 1Kدر مدار زیر کمک گرفته ایم.

این نوع از حفاظت در سیم های نه چندان بلند می تواند کمک کار خوبی باشد. پاسخ مدار فوق به شکل زیر خواهد بود.

شکل فوق یک مدار حفاظتی ساده را نشان می دهد. با افزودن یک خازن مدار محدودکننده جریان فوق را می توانیم به یک فیلتر پایین گذر ساده تبدیل کنیم. به مدار زیر توجه کنید.

با توجه به مشخصات محدود کننده فرکانس باید مقادیر مقاومت و خازن با دقت انتخاب شود. یک فرمول ساده می تواند به صورت زیر تعریف شود.

برای مقادیر مدار شکل فوق پاسخ مدار به صورت زیر خواهد بود.

یکی از موارد بهبود یافته مدار با فیلتر پایین گذر فوق این است که، وجود ورودی های با تغییرات سرعت بالا است که موجب می شود میکروکنترلر مقادیر مطلوب را به درستی نخواند، که در این مدار این مشکل برطرف شده است.

برای ادامه می توانید به حفاظت ورودی های میکروکنترلرها (قسمت دوم) مراجعه کنید.

در ارائه این مطلب از این لینک استفاده شده است.

این مطلب را به اشتراک بگذارید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

*