Příjem signálů, vysílaných v infračervené oblasti (Infrared, IR, jedná se o vlnění na nižších kmitočtech než v případě viditelného spektra, využívané pro dálková ovládání, bezdrátový přenos dat v místech s přímou viditelností, aplikace pro noční vidění apod.) a realizovaný s cílem minimalizovat celkovou spotřebu zařízení, může být náročnější. Zpravidla totiž potřebujeme do firmwaru zapracovat komplexní postupy v souvislosti s napájením a jeho managementem. „Odřízneme – li“ však mikrokontroléru napájecí napětí v době, kdy nedochází k IR relaci, můžeme se takovým problémům vyhnout. Navržené zapojení (viz obr. 1) si z napájecího zdroje během režimu standby vezme méně než 2 µA, přičemž za aktivitu „zaplatíme“ přibližně 40 µA. Integrovaný obvod U1 drží připojený mikrokontrolér v ultra nízkém power – downu a to až do doby, než fototranzistor Q1 zadetekuje IR signál.
Obr. 1: Zapojení zadržuje připojenému mikrokontroléru napájení v době, kdy nedochází k detekci IR přenosu. Klidový odběr v režimu standby nepřekračuje 2 µA.
Po detekci IR vlnění a následující, přiměřené prodlevě (delay v tomto případě činí 300 ms) již bude napájení mikrokontroléru plně k dispozici a to včetně příslušné úrovně resetu (viz obr. 2). Po náběhu napájení bude muset mikrokontrolér dát o sobě vědět a to prostřednictvím linky Hold, čímž brání nežádoucím změnám provozního režimu během zpracování infračerveného signálu. Roli bufferu a také invertoru pro IR průběhy se zhostil obvod U2. Když mikrokontrolér dokončí svou úlohu a zároveň není k dispozici žádný další, infračervený podnět, dochází k uvolnění linky Hold a opětovnému návratu systému do režimu standby.
Obr. 2: Bude – li čidlo na obr. 1 detekovat IR signál, dojde k aktivaci napájení pro připojený mikrokontrolér a také příslušné změně resetu. Po ukončení IR přenosu se mikrokontrolér opět sám vyřadí z činnosti uvolněním linky Hold.
Odběr z napájecího zdroje se v režimu standby pohybuje pod 2 µA, resp. okolo 40 µA během aktivní činnosti. Kombinovaný obvod
- MAX6848K,
celým jménem
- Low-Power, Adjustable Battery Monitor with Hysteresis and Integrated μP Reset,
určený k monitorování bateriového zdroje včetně dohledu nad mikrokontrolérem (Supervisor), je dostupný v několika verzích, takže může nabídnout větší počet prahových úrovní napětí včetně různých zpoždění resetu. Můžeme tedy vybírat přesně a s ohledem na danou aplikaci. Maximální rychlost přenosu dat, podmíněná konkrétním fototranzistorem na pozici Q1, překračuje 10 kbps.
Obr. 3: Vnitřní struktura obvodu MAX6848
Obr. 4: Typické zapojení obvodů v souvislosti s monitorováním vícečlánkového zdroje nebo nasazením DC/DC měniče
Použitá literatura:
- [1] http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/4467
- [2] http://www.maxim-ic.com/datasheet/index.mvp/id/3994 (popis integrovaného obvodu MAX6848 na stránkách výrobce)
- [3] http://www.maxim-ic.com/
Download a odkazy:
- Domovská stránka Maxim: http://www.maxim-ic.com/
- Distributor pro ČR: http://www.mespraha.cz/
Komentáře
AC vazba
Obdržel jsem od p. Jiřího Koloucha doplňující poznámku k zapojení: DC vazba na IR tranzistor se zde jeví jako problematická. Takový systém by se měl proto navrhovat s vhodnou propustí nebo alespoň střídavou vazbou. Celek pak nebude citlivý na osvětlení a další nechtěné signály.