Нижче представлені досить незвичайні схеми вузлів вводу для мікроконтролера з використанням широкодоступних електронних компонентів:

 

Рис. 3.81. Незвичайні схеми вузлів вводу сигналів в МК (початок):

а) вимірювальна головка РА1 (мікроамперметр) є датчиком механічної вібрації. Коли стрілка покажчика розгойдується, то в котушці мікроамперметра наводиться ЕРС самоіндукції. Датчик вельми «ніжний», його необхідно оберігати від різких ударів;

б) оригінальний датчик дихання (датчик вологості повітря). У германієвих транзисторів VTI спиливается кришка, щоб відкрити доступ до кристалу напівпровідника. Коли людина дихає на кристал, то опір між колектором і емітером транзистора змінюється від 100 … 200 кОм до 10 … 20 кОм. В якості заміни VT1 ​​можна використовувати МП39 … МП42, П416, оскільки тільки у цих старовинних транзисторів кристал ще не покривався лаком;

в) п’єзорезистивних датчик тиску DA1 (фірма Freescale Semiconductor) є «серцем» вимірювача рівня води. Вихідні сигнали датчика DA1 протифазні. Підсумовування проводиться двома підсилювачами DA2, DA3. Діапазон вимірювання тиску 0 … 10 кПа;

г) R1 – це датчик сили (програма поставок фірми ТМЕ). Його опір складає 10 кОм при тиску в 1 ньютон (1 Н). Чим більше сила, тим менше опір. У діапазоні 0.1 … 100 Н опір датчика змінюється по експоненті;

 

 

Рис. 3.81. Незвичайні схеми вузлів вводу сигналів в МК (продовження):

д) інтегральний датчик вологості повітря DA1 (фірма Honeywell) одержує живлення від вихідної лінії МК. Коефіцієнт перетворення відсотків вологості в постійну напругу на виході датчика складає 30 мВ /%;

е) підключення МК до малогабаритних побутовому будильнику китайського виробництва. На друкованій платі будильника потрібно провести доопрацювання надрізом двох доріжок або фізичним від’єднанням елементів НА1, С1

ж) А1 – це приймальня частина промислового квартирного радіозвонка (частота 433.925 МГц). Точка підключення ХТ2 визначається експериментально на одному з виводів мікросхеми, що входить в радіозвонок. На вхід М К повинні надходити імпульси (або одиночний імпульс) в момент натискання кнопки брелока передавальної частини;

з) підключення М К до звукового виходу УКХ Ч М приймача через узгоджувальний трансформатор 77 від радіоточки. Якщо приймач налаштований точно на частоту зовнішнього носимого радіопередавача, то в гучномовці буде «тиша». При ослабленні або пропажі сигналу радіопередавача, в гучномовці з’являється гучний шум, який реєструє МК;

і) підключення наручних електронних годинників «Montana» до МК. Аналізуються звукові сигнали таймера. Провід з годин виводяться через отвір в нижній кришці;

 

 

Рис. 3.81. Незвичайні схеми вузлів вводу сигналів в МК (продовження):

к) датчик охорони супутникової антени. Харчування +12 В подається по антенному проводу разом з основним ВЧ-сигналом;

л) підсумовування сигналів лівого та правого каналів звуку через ланцюжки C1, R1 і С2, R2. Штеккер, що вставляється в роз’єм XS1, повинен розривати зв’язок між конденсаторами С1 і С2;

м) А1 – це датчик газу С02 фірми Figaro Engineering. Вихідним параметром датчика є струм, який перетворюється в напругу через ОУ DA /;

н) А1 – це датчик присутності фірми Intertec Components. За принципом дії це PIR-датчик (пасивний інфрачервоний детектор), застосовуваний у системах охорони об’єктів. Резистор R1 погоджує рівні сигналів, його опір може бути зменшено;

о) прийом сигналів точного часу на початку кожної години з радіотрансляційної лінії. Амплітуда реєстрованих звукових сигналів на вході становить 9 … 30 В;

 

 

Рис. 3.81. Незвичайні схеми вузлів вводу сигналів в МК (продовження):

п) датчиком температури виступає спеціалізований кварцовий резонатор ZQ1 (TQC – Thermometric Quartz Crystal), що має нормовану температурну характеристику. До особливостей пристрої відносяться: двухпроводная схема з’єднання, екранування генератора, лінійна зміна частоти від температури. Достоїнство – висока стабільність показань за тривалий проміжок часу (Роки). Недоліки – більш висока вартість, складність одиничних поставок, складність точного вимірювання частоти з низькою похибкою (потрібен термостабільний еталон частоти для самого МК);

р) вимірювач швидкості потоку повітря. Лампа EL1 доопрацьовується, в ній видаляється скляний балон, але залишається нитка розжарення (дотримуватися обережності, щоб не поранитися осколками скла!). При охолодженні лампової нитки потоком повітря, її температура знижується і одночасно зменшується омічний опір напруження, що фіксує АЦП МК. Резистором R1 встановлюється постійний струм нагріву нитки лампи. Чим більше середня швидкість потоку повітря, тим більше повинен бути струм;

з) виділення з вхідного аудіосигналу £ / вх посилок DTMF за допомогою декодера DAI фірми Clare. Резистори, конденсатори і кварцовий резонатор входять в типову схему включення DAI. Вихідні сигнали зчитуються МК, при цьому ВИСОКИЙ рівень на виводі 15 означає факт виявлення сигналу DTMF, а конкретний номер переданої шістнадцятковій цифри «О» … «9», «A» … «F» виставляється в двійковому коді на висновках 11 … 14;

 

 

Рис. 3.81. Незвичайні схеми вузлів вводу сигналів в МК (закінчення):

т) вхідний сигнал одночасно надходить на АЦП МК і на перетворювач «напруга-частота», виконаний на мікросхемі DAI. Різновисотні звук з динаміка Ва1 дозволяє на слух відслідковувати зміну рівня вхідного сигналу;

у) таймер DA1 включений по схемі генератора частоти, який управляється постійним або повільно змінюються напругою UBX в діапазоні 0 … +5 В. М До вимірює період проходження імпульсів генератора і розраховує вхідна напруга. Такий прийом зазвичай використовується для програмної синхронізації процесів в системах зі зворотним зв’язком, а також за відсутності в МК каналу АЦП.

 

Джерело:
Рюмік С.М. 1000 і одна мікроконтролерних схема.