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Usare i microcontrollori. Una proposta per ringiovanire l'alimentatore da banco 2/3

Usare i microcontrollori. Una proposta per ringiovanire l'alimentatore da banco

Il convertitore A/D

Finora ho descritto e fatto riferimento, alla “prima” serie di microcontrollori Atmel, in particolare la serie AT90; con stesse dimensioni ma maggiori prestazioni, è stata poi introdotta una serie superiore, quella denominata ATmega, ma tra le due, c’è rimasto un componente che per gli impieghi semplici è proprio una interessante via di mezzo, lo ATmega8535 (in contenitore PLCC).

come_usare_microcontrollori_fig4

Si presenta come i suoi fratelli 8515 ed 8535, ma nel suo interno è presente un circuito convertitore analogico/digitale a 10 bit che sfrutta in alternativa, i pin della porta A, come segnali d’ingresso. Il convertitore, controllato tutto da software, permette di ottenere, da una tensione in ingresso, il suo equivalente valore binario, che può quindi essere elaborato o visualizzato. Con questo micro si possono misurare fino a 8 segnali analogici entro un range (selezionabile con diverse opzioni) tra 2.5 e 5V; anche la scelta del canale da misurare è fatta in software e quindi semplifica molto il circuito esterno. Nessun problema per il software finora scritto, che risulta perfettamente riutilizzabile, e solo qualche leggera differenza sulla piedinatura, poiché alcuni piedini cambiano funzione a parità di numero!

come_usare_microcontrollori_fig5

La risoluzione di 10bit permette di avere ben 1024 “gradini” di precisione, la cui ampiezza è dovuta solo alla tensione di riferimento (Vref) che si vorrà utilizzare, secondo la formula: Vin=(Vref*N)/1024 ponendo N=1 con Vref=2.5V, ogni gradino (step) sarà di 2,4mV, mentre con Vref=5, lo stesso sarà di 4.8mV (ovviamente). Ma se dobbiamo misurare tensioni superiori a quella di riferimento (che nei convertitori ADC a singola alimentazione equivale al fondo scala) è obbligatorio “scalare” la tensione con l’uso di un partitore resistivo.

Così ho fatto; ho calcolato un partitore in grado di scalare la tensione in un rapporto tale da ottenere uno step “ad-hoc” e poi ho introdotto un altro “trucco”.

Il partitore consente un rapporto di riduzione, K, pari a 3.196, ed è realizzato con tre resistori; i primi due sono in configurazione classica del partitore, il terzo è in serie all’ingresso del micro. Con questo partitore, il mio “step” è aumentato a poco più di 12mV, ma la precisione assoluta non era nei miei desideri! Gestire 10 bit non era necessario al mio scopo, anzi, ho deciso di “ignorare” i due bit meno significativi della conversione ed usare solo i rimanenti 8 (“buttando via” due bit arrivo ad una precisione di step pari a 62.5mV, che ho giudicato soddisfacente). Per fare questo, è super-semplice in quanto basta dire al software che si vuole l’allineamento dei dati a sinistra, sul registro ADCH, e così non si devono fare conti! In questo modo (ecco il mio “trucco”), e con questo valore di K, ci sono 16 possibili valori per i decimali (4 bit) ed altrettanti per gli interi (gli altri 4 bit), condizione fantastica per avere un software “leggero”!

Schema elettrico

Il circuito è ESTREMAMENTE SEMPLICE perché non serve praticamente nulla al di fuori del modulo LCD e di qualche resistenza/ condensatore, ed addirittura, sfrutta una caratteristica del micro, che non dovendo lavorare a frequenze specifiche o comunque alte, usa un oscillatore interno e quindi non c’è bisogno di alcun quarzo esterno! Lo schema elettrico è riportato nella figura 3. Unica parte aggiunta è relativa al pilotaggio della ventola, mediante un piccolo NPN che pilota un darlington BDX34. Come accennato nell’introduzione, cambia solo il tipo di microcontrollore (ma sempre della famiglia AVR) perché serviva disporre del A-D Converter. Dovrete solamente ricordarvi di settare, con lo avrISP, e solo la prima volta, nella parte Fuses, la voce 8MHz internal clock. La parte di collegamento al modulo LCD è perfettamente identica a quanto indicato nelle puntate precedenti, e la riporto nella figura 4, dove troverete anche le connessioni del modulo Displaytech (16*2 standard Hitachi). L’alimentatore non viene assolutamente indicato, se non come punti in cui arrivano le misure (ADCx)!

radiokit elettronica

 

 

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