Индикатор разрядки элементов питания компьютерной мышки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Компьютеры

 Комментарии к статье

Беспроводный компьютерный манипулятор "мышь" фирмы Microsoft питается от двух гальванических элементов или аккумуляторов. Вот измеренные значения потребляемого от элементов питания тока: 36,6 мА - при активной работе "мышью"; 3,9 мА - по окончании активной работы; менее 1,1 мА - через несколько минут после этого; 80...92 мкА - в состоянии "сна" (для восстановления активности необходимо нажать на любую кнопку "мыши").

Этот манипулятор построен на микроконтроллере НТ82М72, снабженный встроенным передатчиком на 27 МГц. Согласно описанию, микроконтроллер работоспособен при напряжении 2...3,3 В. Могу подтвердить, пока напряжение каждого из двух установленных в "мыши" элементов питания превышает 1 В, она действительно работает без сбоев. Но зачастую, особенно после продолжительной эксплуатации, аккумуляторы разряжаются неравномерно. Хотя один из них еще сохраняет достаточный заряд, напряжение второго уже опустилось значительно ниже 1 В.

Такое бывает и при использовании гальванических элементов. Обычно при недопустимо низком напряжении питания "мыши" ее курсор на экране компьютера начинает подергиваться, а затем хаотично перескакивать с места на место. Но чтобы определить, какой из элементов питания слишком сильно разряжен, не обойтись без вольтметра.

Рис. 1

Исходя из необходимости контролировать степень заряженности обоих элементов, я разработал и встроил в "мышь" индикатор. Он содержит минимальное число компонентов и построен на микроконтроллере ATtiny25V-10SU, способном работать от напряжения 1,8 В. Схема индикатора показана на рис. 1, а конфигурация микроконтроллера, которую необходимо установить при его программировании, - в табл. 1. На время программирования выводы микроконтроллера соединяют с программатором в следующем порядке: 1 - RST, 4 - GND, 5 - MOSI, 6 - MISO, 7 - SCK, 8 - VCC. Пьезоизлучатель звука НА1 на это время лучше отключить, остальные элементы программированию не помешают.

При работе сигнализатора напряжение питания на микроконтроллер DD1 поступает от тех же элементов G1 и G2, что и на контроллер мыши. Светодиоды HL1 и HL2 начинают периодически вспыхивать, когда напряжение элементов с теми же порядковыми номерами менее 1 В. Резисторы R2 и R3 задают ток светодиодов. Пьезоизлучатель звука НА1 просигнализирует о недопустимой разрядке любого из элементов питания. Примененные светодиоды KP-1608MGC - для поверхностного монтажа зеленого цвета свечения. Их можно заменить любыми другими, подходящими по цвету и яркости свечения и размерам.

Для снижения потребляемого сигнализатором тока микроконтроллер DD1 тактируется от встроенного генератора частотой 128 кГц и большую часть времени находится в "спящем" режиме. По сигналу сторожевого таймера микроконтроллер каждые 2 с "просыпается", запускает встроенный в него АЦП, измеряющий напряжение на выводах 2 и 3, и сравнивает полученные значения с допустимыми, хранящимися в памяти.

Средний ток, потребляемый микроконтроллером во время работы АЦП и выполнения вычислений, - 9 мкА. При подаче сигнала (включен один светодиод и работает излучатель звука НА1) ток увеличивается до 1 мА По окончании сигнала микроконтроллер вновь "засыпает" и потребляемый ток уменьшается до 6,5 мкА.

При одновременной разрядке элементов до 1 В их суммарное напряжение на выводах питания микроконтроллера DD1 станет равным 2 В, что на 0,2 В больше минимально допустимого. Однако в случае, когда один элемент разрядился раньше второго, а сигнал об этом был проигнорирован, суммарное напряжение может стать и меньше 1,8 В, что приведет к сбоям, а то и к полной остановке работы микроконтроллера DD1. Сигнализатор в этой ситуации поведет себя непредсказуемо. Поэтому пренебрегать своевременной заменой гальванических элементов или зарядкой аккумуляторов не следует.

В микроконтроллер ATtiny25 встроен источник образцового напряжения 1,1 ±0,1 В. Именно таким может быть установлено наибольшее значение порога, при пересечении которого подается сигнал о разрядке аккумулятора. Наименьший возможный порог - 0,9 В. Это половина минимального напряжения питания. Записав в энергонезависимую память микроконтроллера соответствующие константы, можно установить любой пороговый уровень в этом интервале.

Измерение напряжения на элементах питания G1 и G2 производится в разных режимах работы АЦП. Напряжение на элементе G2 измеряется в недифференциальном режиме относительно общего провода (вывода 4 микроконтроллера). Суммарное напряжение на двух элементах, поскольку оно превышает образцовое (1,1 В), в таком режиме измерить невозможно. Поэтому программа переключает АЦП в дифференциальный режим, и напряжение на элементе G1 измеряется как разность значений напряжения на выводах 2 и 3.

В экземпляре микроконтроллера, использованном автором, записью в EEPROM кодов из табл. 2 были установлены пороги разрядки 1 В для обоих элементов питания. При записи тех же кодов в другие экземпляры пороговые уровни, скорее всего, получатся иными В первую очередь по причине разброса значений внутреннего образцового напряжения.

Рис. 2

Чтобы занести в EEPROM микроконтроллера изготовленного сигнализатора значения констант, правильно задающих пороги, необходимо, прежде всего, установить между выводами 3 и 2 (для G1), 2 и 4 (для G2) значения напряжения, равные нужным порогам. Сделать это можно двумя способами. Первый заключается в подаче на микроконтроллер согласно схеме, показанной на рис. 2, от отдельного источника напряжения питания, равного удвоенному значению желаемого порогового уровня. Например, 2 В для порога 1 В. Элементы питания G1 и G2 должны быть отключены.

Рис. 3

Резистивный делитель R4R5 делит напряжение питания пополам. Его резисторы необходимо подобрать одинаковыми с возможно большей точностью Второй способ (схема на рис. 3) не требует точной установки напряжения внешнего источника питания. Оно может достигать 5 В но все-таки не следует делать его значительно большим суммы устанавливаемых порогов. Это может понизить точность их установки. Нужных значений напряжения между выводами 2 и 4, 3 и 2 микроконтроллера добиваются подстроечными резисторами R6 и R7.

Для записи констант в EEPROM достаточно, подав на сигнализатор с запрограммированным микроконтроллером напряжение питания и порогов по одной из рассмотренных схем, требует точной установки напряжения внешнего источника питания. Оно может достигать 5 В но все-таки не следует делать его значительно большим суммы устанавливаемых порогов. Это может понизить точность их установки. Нужных значений напряжения между выводами 2 и 4, 3 и 2 микроконтроллера добиваются подстроечными резисторами R6 и R7.

Для записи констант в EEPROM достаточно, подав на сигнализатор с запрограммированным микроконтроллером напряжение питания и порогов по одной из рассмотренных схем, соединить его вывод 1 (RST) с выводом 4 (GND), а затем соединить с выводом 4 и вывод 5 (РВО). Через небольшой промежуток времени выводы 1 и 4, а за ними и выводы 5 и 4 можно разомкнуть.

Запрограммированным микроконтроллером напряжение питания и порогов по одной из рассмотренных схем, соединить его вывод 1 (RST) с выводом 4 (GND), а затем соединить с выводом 4 и вывод 5 (РВО). Через небольшой промежуток времени выводы 1 и 4, а за ними и выводы 5 и 4 можно разомкнуть.

Вспышка обоих светодиодов подтвердит, что значения порогов записаны в энергонезависимую память.

Осталось закрепить собранный сигнализатор внутри корпуса "мыши", поместив светодиоды в имеющиеся технологические или специально просверленные в корпусе отверстия. Пьезоизлучатель НА1 для лучшей слышимости его сигналов приклеивают к одной из стенок корпуса. После соединения с элементами питания "мыши" сигнализатор готов к работе.

Программу микроконтроллера можно скачать отсюда.

Автор: А. Балахтарь, г. Первоуральск Свердловской обл.; Публикация: radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Компьютеры.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива MAX17061 - драйверы 8-строчных белых светодиодов 31.12.2008 Встроенный ключевой элемент и контроллер пошагового повышения напряжения с токовым управлением используются в этой ИС для управления матрицей светодиодов, которые составляют 8 параллельных строк по 10 светодиодов в каждой. Для управления яркостью отдельного светодиода в каждую строку встроен источник тока, обеспечивающий точность распределения тока между строками в пределах +1.5%. Кроме того, MAX17061 вырабатывает сигнал точного управления яркостью светодиодов (DPWM). Управление сигналом DPWM осуществляется посредством связи с ШИМ, через интерфейс SMBus, или при помощи обоих интерфейсов. Дополнительную гибкость применения гарантирует установка частоты преобразования ШИМ при помощи внешнего резистора.

Другие интересные новости:

▪ Смартфон на запястье

▪ Электрическая батарейка от электрического угря

▪ Горизонтальный ветродвигатель

▪ Радиоуправляемые ферменты

▪ Фруктовые отходы в упаковке помогают следить за свежестью продуктов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Ваши истории. Подборка статей

▪ статья Методические указания по разработке вопросов ГОЧС в дипломных проектах. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Жена какого римского императора содержала публичный дом и сама работала там проституткой? Подробный ответ

▪ статья Арабский чай. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья SE усилитель на лампе 6П36С. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Всех угостили. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026