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:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Шафран против рака 23.08.2012 Биохимик Амр Амин из университета Объединенных Арабских Эмиратов на протяжении 24 недель ежедневно скармливал 24 крысам шафран. Через две недели эти крысы получили инъекции вещества, вызывающего рак печени. То же вещество ввели восьми крысам, не получавшим шафран. Результат: из поедавших шафран раком печени заболели четыре крысы, из не получавших шафрана - шесть. Опыты на культуре клеток рака печени человека показали, что экстракт шафрана тормозит действие белков, стимулирующих деление клеток, и запускает процесс отмирания раковых клеток. Но лечить шафраном было бы слишком дорого, эта недешевая пряность состоит из тычинок крокуса посевного, собираемых вручную. Возможно, удастся выделить и синтезировать те вещества, которые придают шафрану целебные свойства.

Другие интересные новости:

▪ Google Glass на предприятиях General Motors

▪ Релятивистское сжатие электрического поля

▪ Моющий пылесос Dyson WashG1

▪ Новые микросхемы семейства Bluetooth

▪ Нервы останавливают кровотечение

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Молниезащита. Подборка статей

▪ статья Геоцентрическая модель мира. История и суть научного открытия

▪ статья Какой фактор оказался решающим в выборе Нагасаки для ядерного удара американских войск? Подробный ответ

▪ статья Гватемальский индиго. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Регулировка полосы пропускания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Виды модуляции при дальней связи на УКВ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025