On Off Latch-Schaltung mit UC. Ein Druckknopf. Ein Stift. Diskrete Komponente.: 5 Schritte

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Hallo zusammen, habe im Netz nach einer Ein/Aus-Schaltung gesucht. Alles, was ich gefunden habe, war nicht das, was ich suchte. Ich habe mit mir selbst gesprochen, es gibt unbedingt einen Weg dazu. Das habe ich gebraucht.

-Nur ein Druckknopf zum Ein- und Ausschalten.

-Muss nur einen Pin auf uC verwenden. Nicht 2.

-Muss mit Batterie funktionieren.

-Von 3,3 V bis 20 V

-Arbeiten mit oder ohne Regler. (Regler von 3,3 auf 5 V entfernen)

-Keine besonderen i.c.

Dazu habe ich einen Schaltplan und Code entworfen. Dies funktioniert sehr gut. Sehr praktischer Schaltplan für viele Projekte.

Beginnen wir mit dem Labor…

Schritt 1: Schematische Erklärung

Hier verwende ich einen atmega328. Aber jeder uC kann das gleiche tun. In diesem Beispiel verwende ich 20V in. Dies ist die maximale Spannung, die ich kann. Wieso den ? weil mosfet vgs max laut Datenblatt maximal -20 V beträgt. Ich habe versucht, auf 30 V zu gehen. es funktionierte. Ich erhöhe auf 35 V und es funktionierte… für eine Weile. Mosfet als Schlag:) Die Sache ist, Schema ist gut, um höher zu gehen. Dafür musst du aber einen Mosfet finden.

Ich verwende einen P-Mosfet, um den Strom durchzulassen oder nicht. Der Vgs-Schwellenwert für den Si2369ds beträgt -2,5 V.

Wenn der Druckknopf nicht gedrückt wird. Vgs ist 0v. R1-Widerstand 1M zieht das Gate auf Vcc hoch. Vgs (Volt-Gate vs. Volt-Quelle) ist also 0 V. Bei Vgs 0 V fließt kein Strom.

Wenn wir den Knopf drücken. Strom fließt durch R1, R2 und T1.

T1 2n3904 wird durch den r2-Widerstand geschlossen und das Gate auf Masse gelegt. 0v liegt jetzt am Transistorkollektor. Vgs ist jetzt -20 V und es fließt Strom, werfen Sie den Mosfet und schalten Sie den uC ein.

Hier ist die Magie, die passiert, uC einschalten, wir setzen den Interrupt-Pin in den Eingabemodus, aber wir aktivieren den internen Pullup, sodass 5 V von uC zu R2 kommen. Denken Sie jedoch daran, dass sich dieser Pin im Eingabemodus befindet, um Interrupts bei fallender Flanke zu erkennen.

Wir lassen die Taste los, aber uC sendet 5 V an R2, die Schaltung bleibt eingeschaltet. T1 bleibt geschlossen, Mosfet-Gate ist auf 0 V.

So weit, ist es gut. Schaltung ist eingeschaltet. Der Transistor ist geschlossen, wir haben 0 V am Transistorkollektor. Und ein 5V kommt aus dem Interrupt-Pin.

Wenn wir die Taste ein zweites Mal drücken, senden wir ein niedriges (0, 7 V) an den uC und ein Interrupt erscheint. Denn der Kollektortransistor ist 0 V (dieser ist geschlossen). Interrupt tritt bei fallender Flanke auf.

ACHTUNG: In einigen Fällen können 0, 7v als hoch angesehen werden oder nicht ausreichen, um ein Tief auszulösen. Machen Sie Ihr Experiment. In meinem Fall hat das immer funktioniert. Wenn Sie 0v benötigen. Siehe den Mosfet-Schema.

In der Interrupt-Subroutine drehen wir den Pin in den Ausgabemodus und senden ein Low an diesem Pin.

Wenn wir die Taste loslassen, öffnet sich T1 und der gesamte Stromkreis wird heruntergefahren.

Ja, aber wenn ich 20 V habe, sende ich 20 V auf den Interrupt-Pin und der uC wird explodieren !! ?

Nicht wirklich. Der Unterbrechungsstift wird nie höher als 3,7 V. Wegen des Transistors und R2.

Weitere Erklärung im nächsten Schritt.

Wenn das Gerät ausgeschaltet ist, verbrauchen wir keinen Strom mehr (einige Pa). In dieser Größenordnung können wir jahrelang mit Batterie laufen…

Ich habe einen weiteren Schaltplan hinzugefügt, den ich gemacht und getestet habe. Dieser ist alles Mosfet. P-Typ und ein N-Typ statt ein Transistor. Wir müssen eine Zenerdiode 5,1 V hinzufügen, um den uC vor Vbatt zu schützen. Wir können separate MOSFETs oder alle in einem IC-Paket wie DMC3021LSD-13, DMG6601LVT, IRF7319TRPBF verwenden.

Beide Methoden funktionieren gut. Aber 2n3904-Leckage ist besser als Mosfet. 50nA vs 1uA laut Datenblatt. Auch in der Mosfet-Version haben wir C1 immer heiß. Wenn dieser Kondensator leckt, wird die Batterie entladen.

Schritt 2: Was passiert auf dem Interrupt-Pin? Warum ist es mit 20V sicher?

Der Strom fließt auf dem einfacheren Weg. Es passiert R1(1M) R2 (100k) und T1 (0, 7v). Wie Sie auf dem Foto sehen können. Der Interrupt-Pin wird nie höher als 3, 7 V, selbst wenn wir 20 V haben.

Wenn Sie das erste Bild sehen. Die Anstiegszeit beträgt 163 ms. Sobald ich Power On drücke. uC einschalten. Das Wartezeit-Fuse-Bit wird auf 65 ms gesetzt. Wir sind für diese Zeit um 0, 68 V. Nach 65 ms sind wir um 0, 7 V, weil uC 5 V mit einem Pull-Up sendet, haben wir einen Anstieg von 0, 1 V. Aber der Knopf wird gedrückt, damit er nicht höher als 0, 7 V gehen kann. Bald lasse ich den Druckknopf los, die Spannung steigt auf 3, 7V.

Wenn Sie den Mosfet ausschalten, können wir sehen, dass der Interrupt-Pin in 33us auf 0 V geht. Der Pin ist also niedrig, aber das Gerät bleibt durch den Druckknopf auf niedrig. Sobald wir die Taste loslassen, schalten Sie das Gerät aus.

Ich habe im nächsten Schritt ein kleines Video gemacht, um den gesamten Prozess zu zeigen.

Schritt 3: Demonstration

Schritt 4: Der Code

Hier ist der Laborcode in C.

Schritt 5: Fazit:

Ich hoffe, Ihnen hat dieses Labor gefallen. Wenn Ihnen diese Methode gefallen oder besser gefallen hat, hinterlassen Sie einfach einen Kommentar. Danke fürs zuschauen.