<< Az előző oldal Vissza a Főoldalra Vissza az Elektronika oldalra Tartalomjegyzék A következő oldal >>
Analóg jelforrásként illesztve
Párhuzamos ellenálláslétra
Párhuzamos kódoló ellenálláslétra
Soros ellenálláslétra
A mikrovezérlők analóg bemeneteire egyszerre több nyomógomb is illeszthető egyszerű feszültségosztók segítségével.
Számos különböző feszültségosztóval felépített áramkör is megvalósítható, de a következőkben csak azok a megoldások kerülnek ismertetésre, amelyek passzív állapotban nem működnek fogyasztóként. (Vagyis, ha egyetlen nyomógomb sincs működtetve, akkor nem folyik az osztón áram.)
Párhuzamos ellenálláslétra
A következő ábra 4 nyomógomb illesztését mutatja be a mikrovezérlő egyik analóg bemenetére.
Az RV ellenállás a mikrovezérlő bemenetét védi a túláramtól.
Az áramkör alaphelyzetében, amikor egyetlen nyomógomb sincs működtetve, az RA ellenállás az analóg bemenetet a testre, vagyis 0 V-os feszültségre húzza le. A tápfeszültség felé az áramkör nyitott, így nincs érdemi áram.
Az N4 nyomógomb zárásával a bemenet a tápfeszültségnek megfelelő feszültségszintűre változik. Bármely másik nyomógomb megnyomásával létrejön egy feszültségosztó, amely egy meghatározott feszültséget biztosít az analóg bemeneten. (Az analóg bemenet bemenő ellenállása is hatással van a kialakuló feszültségszintre, ezért az osztó ellenállásait a bemenő ellenállásnál (≈10MΩ) legalább egy nagyságrenddel kisebbre célszerű választani.)
A bemeneten levő feszültségszintet a belső A/D átalakító egy bináris számmá alakítja, amelynek értékéből meghatározható, hogy melyik nyomógomb van működtetve. Az A/D átalakítás időszükségletének számításakor figyelembe kell venni az osztó ellenállásait, amelyek késleltetik a belső mintavevő áramkör kondenzátorának feltöltődését.
A következő ábrán a 2..8 nyomógombot kezelő áramkörök 100kΩ maximális ellenállású párhuzamos ellenálláslétráinak osztóellenállásai és feszültségszintjei láthatóak. (UT = 5 V.)
A bemutatott áramkör esetén, több nyomógomb egyidejű megnyomásakor hibás leolvasás jöhet létre. Az N4 nyomógomb egyértelműen felülbírálja a többit. Utána az N3 nyomógomb prioritása a legnagyobb, majd így tovább.
A 8-bites felbontású A/D-átalakítók felbontása 5 V-os tápfeszültség mellett 0,02 V, a 10-bites átalakítóké 0,005 V; ami akár 32, illetve 128 nyomógomb kezelését is lehetővé teszi egyetlen analóg bemeneten. Természetesen a nyomógombok számának emelkedésével egyre pontosabb osztóellenállásokat kell alkalmazni.
Párhuzamos kódoló ellenálláslétra
A következő ellenállásos kódoló áramkör biztosítja a működtetett nyomógombok egyértelmű meghatározását, vagyis több nyomógomb egyidejű megnyomása esetén is megállapítható, hogy mely nyomógombok zártak, illetve nyitottak.
Az ellenálláslétra felépítésének szabályai (eltérések az előzőleg bemutatott áramkörhöz képest):
ˇ
minden nyomógombhoz tartozik egy osztóellenállás;
ˇ
az osztóellenállások értékei sorban egymás kétszeresei;
ˇ
az RA ellenállás értéke a párhuzamos ellenállások eredője legyen.
Minden nyomógombkombinációhoz egyértelműen elkülöníthető feszültségszint tartozik. Az ábra áramkörének eredőellenállásait és feszültségszintjeit mutatja be a következő táblázat az összes megvalósítható nyomógombkombinációhoz.
| N4 | N3 | N2 | N1 | Eredő ellenállás |
Feszültségszint |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | 1 | 9,9 kΩ | 2,51 V |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 10,6 kΩ | 2,43 V |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 11,4 kΩ | 2,34 V |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 12,3 kΩ | 2,14 V |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 13,3 kΩ | 2,14 V |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 14,5 kΩ | 2,04 V |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 16 kΩ | 1,92 V |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 18 kΩ | 1,78 V |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 22 kΩ | 1,56 V |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 25,5 kΩ | 1,41 V |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 31 kΩ | 1,22 V |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 39 kΩ | 1,02 V |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 50 kΩ | 0,83 V |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 75 kΩ | 0,59 V |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 150 kΩ | 0,31 V |
| 0 | 0 | 0 | 0 | ∞ | 0 V |
A táblázatból kiolvasható, hogy a legkisebb feszültségkülönbség 0,08 V. A 8-bites A/D-átalakítók felbontása 0,02 V, így a kiértékelés biztosított. Látható, hogy 8-bites A/D-átalakító esetén a kezelhető nyomógombok száma négy. A kis feszültségkülönbségek miatt figyelmet kell fordítani az osztóellenállások pontosságára.
Az RA ellenállás értékének változtatásával (eltérve az ideálistól) a legkisebb feszültségkülönbség csökken, ami nehezíti a kiértékelést.
Soros ellenálláslétra
A következő ábra 4 nyomógomb illesztését mutatja be a mikrovezérlő egyik analóg bemenetére.
Az RV ellenállás a mikrovezérlő bemenetét védi a túláramtól.
Az áramkör alaphelyzetében, amikor egyetlen nyomógomb sincs működtetve, az RA ellenállás az analóg bemenetet a testre, vagyis 0 V-os feszültségre húzza le. A tápfeszültség felé az áramkör nyitott, így nincs érdemi áram.
Az N4 nyomógomb zárásával a bemenet a tápfeszültségnek megfelelő feszültségszintűre változik. Bármely másik nyomógomb megnyomásával létrejön egy feszültségosztó, amely egy meghatározott feszültséget biztosít az analóg bemeneten. (Az analóg bemenet bemenő ellenállása is hatással van a kialakuló feszültségszintre, ezért az osztó ellenállásait a bemenő ellenállásnál (≈10MΩ) legalább egy nagyságrenddel kisebbre célszerű választani.)
A bemeneten levő feszültségszintet a belső A/D átalakító egy bináris számmá alakítja, amelynek értékéből meghatározható, hogy melyik nyomógomb van működtetve. Az A/D átalakítás időszükségletének számításakor figyelembe kell venni az osztó ellenállásait, amelyek késleltetik a belső mintavevő áramkör kondenzátorának feltöltődését.
A következő ábrán a 2..8 nyomógombot kezelő áramkörök 100kΩ maximális ellenállású soros ellenálláslétráinak osztóellenállásai és feszültségszintjei láthatóak. (UT = 5 V.)
A bemutatott áramkör esetén, több nyomógomb egyidejű megnyomásakor hibás leolvasás jöhet létre. Az N4 nyomógomb egyértelműen felülbírálja a többit. Utána az N3 nyomógomb prioritása a legnagyobb, majd így tovább.
<< Az előző oldal Tartalomjegyzék Vissza a Főoldalra Vissza az Elektronika oldalra Vissza az oldal elejére A következő oldal >>