Автоматичне зачищення контактів кнопок у мікроконтролерному пристрої. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Автоматичне зачищення контактів кнопок у мікроконтролерному пристрої. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Радіоаматор-конструктор

Коментарі до статті

Як відомо, у кнопок та інших пристроїв з електричними контактами спостерігається ефект їхнього "брязкоту" - неконтрольоване багаторазове замикання та розмикання в перші 20...40 мс після застосування або зняття механічного зусилля. З погляду фізики - це низка локальних пробоїв тонкої плівки оксиду, що покриває контакти, що стикаються поверхні. Ситуація ускладнюється, якщо контакти працюють у складних кліматичних умовах, наприклад, у теплій вологій атмосфері, а також за наявності пилу та забруднень.

Для зменшення опору замкнутих контактів, що працюють при малих значеннях комутованого струму, корисно періодично пропускати через них імпульси струму збільшеної амплітуди, які певною мірою очищають поверхню від оксидів і продуктів зносу. За таким принципом працює, наприклад, мікросхема МАХ13036, що застосовується для збору інформації про стан різних контактних датчиків, встановлених в автомобілі. У її технічному описі [1] є спеціальний параметр "Wetting current", що в перекладі з англійської означає "струм змочування".

Автоматичне зачищення контактів кнопок у мікроконтролерному пристрої
Рис. 1

У пристроях на мікроконтролерах також можна організувати видалення плівки окислу імпульсом струму, причому у процесі визначення стану контакту. На рис. 1 показана типова схема підключення кнопки SB1 до лінії РХХ порту мікроконтролера з резистором навантаження R1 і низькоомним резистором R2, що обмежує амплітуду імпульсу "струму змочування", генерованого мікроконтролером Тимчасова діаграма напруги на виведенні мікроконтролера показана на . 2.

Автоматичне зачищення контактів кнопок у мікроконтролерному пристрої
Рис. 2

Спочатку лінія РХХ перебуває у режимі входу. Програма періодично перевіряє її стан як тільки тут буде виявлено низький рівень напруги, робить "антидріб'язкову" паузу тривалістю 50 мс. Якщо рівень залишився низьким (т. е. кнопка SB1 дійсно натиснута), програма переводить лінію PXX в режим виходу і на 20 мс встановлює на Програма повертає лінію РХХ в режим входу і працює далі відповідно до закладеного в ній алгоритму.Звичайно, позитивний ефект очищення проявиться тільки при наступному натисканні на кнопку.

Опір резистора R2 підбирають експериментально в залежності від конструкції та матеріалу контактів. Наприклад, мікросхема МАХ13036 амплітуда імпульсу "струму змочування" може перебувати в інтервалі 7,5...40 мА, його тривалість - 10...35 мс, тривалість перепадів - 1...6 мкс. Отже, при напрузі живлення мікроконтролера Uпіт = 5 опір резистора R2 має бути 100 ... 620 Ом.

Цей резистор корисний і на стадії макетування без пропускання через нього імпульсу струму. Він врятує мікроконтролер від пошкодження, якщо помилка в програмі, що налагоджується, переведе лінію порту, яка повинна бути входом, в режим виходу.

Автоматичне зачищення контактів кнопок у мікроконтролерному пристрої
Рис. 3

На рис. 3 показана ще одна схема підключення кнопки, що часто зустрічається. Тут для економії елементів використаний резистор навантаження Rp, що знаходиться всередині мікроконтролера. Робочий струм через замкнуті контакти при цьому не перевищує десятків сотень мікроампер.

Робота контактів на мікрострумах має особливості [2]. Зокрема, можуть спостерігатися довільні зміни опору замкнутих контактів у часі, що пояснюється зростанням сульфідних та полімерних плівок оксиду на деформованих мікровиступах поверхонь контактуючих. Встановлення резистора R1 та пропускання "струму змочування" в такому випадку настійно рекомендується. Виняток – кнопки, у яких контакти виконані з благородних металів або покриті ними. Вони мало схильні до окислення і зазвичай добре працюють при малому струмі.

Автоматичне зачищення контактів кнопок у мікроконтролерному пристрої
Рис. 4

Автоматичне зачищення контактів кнопок у мікроконтролерному пристрої

У таблиці наведено фрагмент програми мовою Wiring для мікроконтролерного модуля сімейства Arduino. Саморобний модуль, що відноситься до цього сімейства, був описаний у [3]. До лінії D2 модуля за схемою, показаною на рис. 4, підключено кнопку SB1. У разі вона з'єднана ні з загальним проводом, і з плюсом харчування. Так зроблено, щоб показати відсутність важливих відмінностей у алгоритмі формування імпульсу струму. Тимчасові співвідношення відповідають рис. 2, лише низький та високий рівні міняються місцями.

література

МАХ13036 Automotive Contact Monitor and Level Shifter. - datasheets.maxim - ic.com/en/ds/M AX13036.pdf.
Левін А. Контакти електричних з'єднувачів радіоелектронної апаратури. - М: Радянське радіо, 1972.
Рюмік С. Мікроконтролерний модуль "InterDuino". – Радіо, 2010, № 10, с. 27-30.

Автор: С. Рюмік

Дивіться інші статті розділу Радіоаматор-конструктор.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву

Розшифрована мова орангутангів 23.11.2019

Вчені з Британії частково розшифрували мову орангутангів.

Група дослідників провела два роки в Індонезії, зібравши понад 600 годин відеороликів із орангутангами. За допомогою плівок вчені зафіксували 1299 комунікативних сигналів 16 особин. Серед них 858 голосових сигналів та 441 жест.

Серед них було ідентифіковано 8 фраз, що позначають приблизно: дай якийсь об'єкт, заліз на мене, видертися на тебе, перелізти, відійти, послабити інтенсивність гри, відновити гру і припинити.

Зазначається, що молоді орангутанги частіше використовують візуальні жести, а дорослі - як жести, і дотик.

Усього вчені виявили 11 голосових сигналів та 21 тип жестів. Також вони зазначають, що орангутанги дуже товариські, але не є одними з найневивченіших мавп.

Інші цікаві новини:

▪ Новий матеріал для кісткового каркасу

▪ Швидкісний роутер Asus RT-AC3200

▪ Бамбук - найкраща рослина для очищення повітря

▪ Килимок для ефективної серцево-легеневої реанімації

▪ Процесор із частотою 5 ГГц

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Електрик у будинку. Добірка статей

▪ стаття Жадібні і спрагли. Крилатий вислів

▪ стаття Чому вода залишається на шкірі людини, що вийшла з неї, а не скочується вниз? Детальна відповідь

▪ стаття Комірник складу ремонтної майстерні. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Автоматичне перезавантаження комп'ютера під час зависання. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Хімія та прання. Хімічний досвід

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт