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:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Новая технология от обмерзания 01.05.2019 Группа ученых из Швейцарского федерального технологического института (Swiss Federal Institute of Technology, ETH) и университета Цюриха нашла новый способ препятствования тому, чтобы вода начала превращаться в ледяные кристаллы даже при очень низких температурах. Во время опытов, проводимых этими ученым, структура воды продолжала соответствовать жидкой фазе даже при температуре в -263 градуса по шкале Цельсия. И, как это бывает в науке достаточно часто, открытие "незамерзающей воды" стало побочным открытием, когда ученые занимались синтезом нового класса веществ-липидов с целью создания синтетической формы биологической материи под названием липидной мезофазы (lipidic mesophase). Во время синтеза нового материала липиды, за счет процесса самосборки, формировали мембраны, которые демонстрировали свойства больших и толстых молекул. В этих мембранах формировалась целая сеть тончайших каналов, меньше нанометра в диаметре. У воды, заполнившей эти каналы, просто не было достаточно пространства для того, чтобы сформировать ледяные кристаллы при понижении температуры. Ученые использовали жидкий гелий для охлаждения липидной мезофазы до температуры в -263 градуса по шкале Цельсия, всего на десять градусов выше температуры абсолютного нуля. И даже в таких условиях вода, находившаяся внутри каналов липидной мембраны, не превратилась в лед, а оставалась в жидком состоянии. Главным интересом ученых в этих исследованиях было соотношение воды и липидов в материале липидной мезофазы, что определяет некоторые удивительные свойства такого материала. Было выяснено, что если смесь содержит 12 процентов воды, то структура мезофазы превратится из кубической формы в чешуйчатую при -15 градусах Цельсия. Липидные мембраны, которые синтезировали ученые, являются копиями клеточных мембран некоторых видов бактерий, которые, благодаря этим мембранам, способны выживать в очень холодной окружающей среде. А новый мягкий синтетический материал, который был создан учеными, может использоваться в случаях, когда надо воспрепятствовать процессу замораживания воды при любых низких температурах.

Другие интересные новости:

▪ Линзы из халькогенидного стекла

▪ Микросхема монитора тока/мощности

▪ Глиняные пули

▪ Во Вселенной шел снег

▪ Новый метод определения возраста сложных отложений

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки. Подборка статей

▪ статья Ходить гоголем. Крылатое выражение

▪ статья Где впервые появились карточные игры? Подробный ответ

▪ статья Врач по гигиеническому воспитанию. Должностная инструкция

▪ статья Коаксиальная головка в громкоговорителе центрального канала. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электронные трансформаторы для галогенных ламп на 12 В. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025