Вытащил из шкафа, бережно смахнул пыль и перезапустил поделку-самоделку двухлетней давности. Немного при этом её доработав.
А именно — собрал новый модуль делителя напряжения с кнопками.
В отличие от предыдущего кнопочного модуля новый занимает немного меньше места. Так как разрабатывался специально под внутренние размеры корпуса будущей конструкции.
Предполагается, что в ней будет использован типовой пластиковый корпус со стандартными размерами 100 х 60 х 25 мм. Внутренние его размеры 96 х 56 х 20 мм.
Также в делителе вместо выводных теперь используются SMD-резисторы, что позволило высвободить ещё чуточку пространства.
Но главное — вместо кнопок PBS-10B применил стандартные миниатюрные переключатели от компьютерных мышей.
По сравнению со старыми кнопками у мышиных менее заметен дребезг контактов, лучшее срабатывание, более чёткий тактильный щелчок при нажатии и работают они при интенсивной нагрузке гораздо дольше по времени. Подтверждено многолетним опытом замены подобных кнопок при починке хвостатых и бесхвостых компьютерных грызунов.
В схему электрическую принципиальную делителя был добавлен дополнительный резистор. Также вместо выводных резисторов сопротивлением 180 Ом использовал SMD-резисторы сопротивлением 220 Ом типоразмера 1206.
Вот и все отличия данной небольшой доработки.
Скачать схему в формате .JPG или в формате .PDF.
Если какие-то из изображений данной статьи выглядят на вашем устройстве не очень отчётливо, можно улучшить качество просмотра, открыв их в отдельном окне или в новой вкладке браузера.
Кнопочный делитель напряжения по-прежнему предполагается использовать в сочетании с индикаторным модулем на сегментных светодиодных индикаторах. Подробно он рассматривался в одной из прошлых статей.
Полностью принципиальная схема при этом выглядит так:
Скачать полную схему в формате .JPG или в формате .PDF.
Для сборки модуля кнопочного делителя напряжения, кроме самой печатной платы, потребуются:
- Восемь миниатюрных переключающих кнопок от компьютерных мышей, в них используется группа контактов, работающих на замыкание
- Один трёхконтактный однорядный PLS разъём-папа для подключения модуля, с шагом между контактами 2.54 мм
Схема монтажа элементов на печатной плате:
Скачать монтажную схему в формате .JPG.
На монтажной схеме расположения деталей рядом с каждой кнопкой изображены окружности. Так отмечены кнопочные толкатели.
Предполагается, что в качестве толкателей кнопок будут использованы корпуса обычных светодиодов диаметром 5 мм или корпуса старых транзисторов, типа МП40, МП42 и им подобных. Так как диаметр такого транзистора равен 11.5 мм, а максимальное расстояние между соседними кнопками не превышает 10.75 мм, то в данном случае корпуса транзисторов придётся сточить примерно на 0.5 мм с каждой боковой стороны.
Печатная плата модуля готовилась методом лазерно-утюжной технологии (ЛУТ) из заготовки одностороннего фольгированного стеклотекстолита FR4 толщиной 1.5 мм. Размеры печатной платы 86 х 15 мм. Рисунок печатной платы уже отзеркален, готов к использованию и представлен ниже.
Скачать рисунок печатной платы в формате .JPG или в формате .PDF.
Прямоугольные полигоны фольги на плате, расположенные между кнопками, предполагается использовать для крепления модуля кнопочного делителя под прямым углом к основной плате конструкции с помощью припаянных к ним нескольких отрезков лужёного медного провода толщиной в 1 мм.
На поверхность фольги распечатанный на лазерном принтере рисунок переносился с помощью термотрансферной бумаги, очищенной ацетоном от старых изображений и использованной повторно.
После травления в растворе хлорного железа и очистки поверхности от тонера получилась вот такая печатная плата.
Далее плата была залужена, под выводы кнопок и разъём в ней были просверлены отверстия диаметром 0.9 мм.
После пайки радиодеталей и последующей очистки от остатков канифоли с помощью изопропилового спирта и старой зубной щётки плата модуля приобрела вот такой вид.
А это вид на плату со стороны пайки и печатных проводников.
На первый взгляд, по сравнению со старым блоком кнопок, выигрыш в размерах не слишком заметен.
Но, если посмотреть с другого ракурса, компактность нового модуля всё же видна.
Главное, что новый кнопочный модуль вполне размещается в корпусе будущей планируемой конструкции, и, как говорил в мультфильме ослик Иа, замечательно и входит и выходит.
Для проверки работоспособности модуль кнопочного делителя напряжения устанавливается на беспаечную макетную плату с микроконтроллером и сегментными индикаторами и подключается к шине питания и входу микроконтроллера с помощью трёх проводков.
По сравнению со старым кнопочным модулем в электрической схеме нового есть, хоть и небольшие, но изменения. Поэтому перед его использованием, так же как и в прошлой статье, снова потребуется применить калибровочную программу, написанную в среде программирования Bascom-AVR.
Скачать исходный код калибровочной программы на Bascom-AVR c подробными комментариями в формате .BAS.
Скачать откомпилированную и готовую к загрузке в микроконтроллер прошивку калибровочной программы в формате .HEX.
Размер используемых в данной статье программ не превышает 4 килобайт, поэтому для компиляции исходного кода вполне можно использовать демонстрационную, свободно распространяемую и бесплатную версию Bascom-AVR.
Затем откомпилированный .HEX-файл можно загрузить в микроконтроллер, например с помощью программатора и среды CodeVisionAVR, в режиме Chip Programmer.
FUSE-биты при прошивке через CodeVisionAVR будут выглядеть так:
Подробнее про весь процесс компиляции программ на Bascom-AVR и прошивки их в микроконтроллер можно прочитать, например, здесь.
После прошивки микроконтроллера и подключения тестового стенда к электропитанию наша калибровочная программа выводит на индикатор измеренное аналого-цифровым преобразователем (АЦП или ADC) значение при нажатии той или иной кнопки модуля делителя.
В результате использования калибровочной программы при последовательном нажатии всех кнопок нового модуля-делителя получаем ряд из восьми измеренных АЦП значений-отсчётов, например такой: 108 — 211 — 312 — 413 — 517 — 625 — 744 — 874.
Далее эти ключевые значения необходимо занести в итоговую программу, определяющую номер нажатой кнопки.
Скачать исходный код итоговой программы на Bascom-AVR c подробными комментариями в формате .BAS.
Скачать откомпилированную и готовую к загрузке в микроконтроллер прошивку итоговой программы в формате .HEX.
Так как с течением времени показания измерений АЦП микроконтроллера могут меняться, то в итоговую программу лучше заносить не точные, полученные при калибровке, значения ряда, а диапазоны значений для каждой нажатой кнопки.
Например, для определения кнопки 1 — значения АЦП от 57 до 159, для кнопки 2 — от 160 до 261 и т.д.
То есть от каждого измеренного ключевого значения АЦП плюс-минус 50-60 единиц в большую или меньшую стороны. Заполняя промежутки между калиброванными значениями вплоть до середины и полностью.
Таким образом составляем блок выбора CASE в итоговой программе, определяющем номер нажатой кнопки в зависимости от измерения АЦП микроконтроллера.
После компиляции и загрузки итоговой программы в микроконтроллер проверяем её работоспособность, перебирая поочерёдно нажатиями кнопку за кнопкой и проверяя правильность показаний на индикаторах.
Полностью сам процесс проверки выглядит примерно так.
Кнопки определяются правильно. Устройство работает. Пригодится для будущей конструкции в качестве её составной части.
Здоровья Вам и Вашим близким! Берегите себя! Всем добра!
30 января 2023 года.
С уважением, Ваш @mp42b.
<-- Предыдущая статья | Содержание 2019-2022 | Следующая статья -->
Предыдущие статьи по данной теме:
1. Нажать и распознать ‒ микроконтроллер, Bascom-AVR и несколько кнопок
2. "Цифровой кирпичик номер 3": микроконтроллер, Bascom-AVR и сегментные индикаторы
3. Микроконтроллер вместо Arduino ‒ это просто! И три дополнительных мелодии для "шарманки"
#радиоэлектроника #электроника #программирование
#простые вещи #сделай сам
#микроконтроллеры #Bascom-AVR
#ЛУТ #лазерно-утюжная технология #печатные платы
#mp42b #микроконтроллеры_mp42b