Схемы подключения датчиков внесения емкости К МК

Рисунок 2.1 Схемы включения датчиков внесения ёмкости к МК

а) инверторы микросхемы DD1, DD2 охвачены положительной обратной связью через резистор R1. Это приводит к тому, что небольшое возмущение на входе (например, прикосновение пальцем к «сенсору» ХТ1) вызывает изменение напряжения на выходе, которое регистрирует МК;

б) первоначально конденсатор С2 заряжен. При замыкании пальцем контактных площадок ХТ1 и ХТ2, заряд передаётся на вход триггера, собранного на двух инверторах микросхемы DDI, и он изменяет своё состояние до следующего прикосновения;

в) импульсы с частотой около 300 кГц поступают на контактную площадку ХТ1 от генератора, собранного на трёх инверторах микросхемы DD1. Если замкнуть площадки XT1 и ХТ2 пальцем, то импульсы пониженной амплитуды будут поступать на вывод 9 микросхемы DDI и далее на вход МК. Резистором R3 регулируется чувствительность. Конструкция «сенсоров» ХТ1, ХТ2 может быть такой: две медные пластины 60×80 мм, расположенные на расстоянии 1…2 мм;

г) кабель охранного шлейфа нагружается не на резистор (как обычно), а на конденсатор . МК в режиме выхода с ВЫСОКИМ уровнем периодически заряжает его через резистор , а затем измеряет в режиме входа время разряда до определённого порога. Если ёмкость конденсатора будет отличаться от номинала, например, в результате обрыва или закорачивания охранного шлейфа, это отразится на времени разряда. Диоды VD1, VD2 защищают вход МК от наводок;

д) ХТ1 - это сенсорная панель, физически расположенная вблизи от общего провода. Благодаря усилителю DA1 чувствительности датчика достаточно, чтобы прикасаться к площадке XT1 пальцем через бумагу Частота генерации «меандра» с выхода МК составляет 100…200 кГц;

Рисунок 2.2 Схемы подключения датчиков внесения ёмкости к МК (продолжение):

е) ёмкостный датчик приближения собран по схеме М. Цакова на двух высокочастотных генераторах (триггеры Шмитта микросхемы DDI) с задающими цепочками R2, CI, С2 и R3, СЗ. Два сигнала частотой 200 кГц суммируются в логическом элементе «2И-НЕ» и детектируются диодами VDI, VD2. Подбором элементов CJ, добиваются начального равенства частот двух генераторов. При приближении руки человека к телескопической антенне WAl, понижается частота верхнего генератора и на выходе детектора появляется положительное напряжение, которое измеряется через АЦП МК;

ж) сначала линия МК настраивается в режим выхода с НИЗКИМ уровнем. Затем эта же линия переводится в режим входа без внутреннего «pull-up» резистора. По таймеру МК измеряется длительность переднего фронта заряда конденсаторов С1, С2, которая зависит от вносимой ёмкости на сенсорной площадке ХТ1;

з) оптоизолированный сенсор с регулируемой чувствительностью. Прикосновение пальцем к контактной площадке ХТ1 «зажигает» неоновую лампу HL1, которая в свою очередь освещает фоторезистор R4 и приводит к изменению напряжения на входе МК. Порог срабатывания задаётся резистором R5. Резисторы обеспечивают безопасность человека. Фазный провод сети 220В легко найти экспериментально, изменив полярность включения вилки в розетку;

и) к разъёму X1 подключается внешний ёмкостный датчик, например, датчик влажности, состоящий из двух стальных пластин с расстоянием между ними 1…10 мм. Сначала МК выставляет на линии НИЗКИЙ уровень, конденсатор датчика разряжается. Затем МК переводит линию в режим входа и через АЦП и таймер измеряет время нарастания напряжения до заданного порога. Для калибровки используется переключатель S1 и образцовый конденсатор С1 повышенной точности, при этом основной датчик должен быть отключён;

к) специализированная микросхема (фирма Quantum Research Group) принимает сигнал от сенсорной площадки ХТ1, проводит предварительную фильтрацию помех и выдаёт результат OUT. Высокая достоверность показаний гарантируется режимом самокалибровки. Прикосновение пальцем может быть через небольшой слой стекла, пластика, камня, керамики, дерева;

Рисунок 2.3 Схемы подключения датчиков внесения ёмкости к МК (продолжение):

л) датчик приближения к антенне массивного объекта на расстояние около 50 см. Принцип работы: внесение дополнительной ёмкости в цепь затвора транзистора VT1 срывает колебания автогенератора, транзистор закрывается, после чего сигнал на входе МК изменяет уровень с НИЗКОГО на ВЫСОКИЙ. Питание +4.5В обязательно батарейное;

Перейти на страницу: 1 2

Другое по теме:

Радиовещательный автомобильный приемник
В настоящее время промышленность выпускает более десяти моделей автомобильных транзисторных радиоприемников, в которых широко применяются пьезоэлектрические фильтры, полупроводниковые стабилизаторы, интегральные микросхемы и ...

Цифровая система передачи информации с импульсно-кодовой модуляцией
На сегодняшний день в России наиболее интенсивно развиваются сети связи. В условиях современного общества для успешного ведения бизнеса своевременный быстрый и качественный обмен различного рода информацией занимает доминирую ...

©  www.techvarious.ru - 2019