Cortex-M 微控制器的电子计时器

接线图 2024年10月22日 18:27 75 admin

当我们构建项目时，我们将使用科学博览会套件的以下部分：
　　锗PNP晶体管。
　　电解电容器（×2）。
　　50kΩ电位器。
　　信號燈。
　　钥匙开关。
　　科学博览会 65 合 1 电子项目套件的电子部件位于带有弹簧端子的纸板安装表面上。弹簧端子允许点对点接线。
　　除了科学博览会套件，我们还需要一个 Cortex-M 微控制器。我选择了 Renesas EK-RA2E1开发板，它具有 Cortex-M23 核心，可作为开箱即用的解决方案。该开发板将通过一个小型晶体管继电器模块连接到经典电子计时器（科学博览会套件）。
　　我们将使用科学博览会套件的钥匙开关在开始操作时测试电路。之后，我们将通过按下微控制器套件的表面贴装设备 (SMD) 触觉按钮开关来打开电子计时器。图 3 中的框图说明了设备概念。

　　混合电子计时器框图

Cortex-M 微控制器的电子计时器第1张。

　　图 3.混合电子计时器框图。图片由 Don Wilcher 提供
　　请注意，图 3 不包括项目的软件部分。RA2E1 中断控制器单元 (ICU) 的示例软件允许使用按钮开关进行开/关控制。根据原始电子计时器项目的教育目的，ICU 软件演示了中断如何充当外部触发器来启动开关和控制应用中的事件。
　　当 Remixed 电子计时器运行时，按下触觉按钮将切换 SMD LED。此 LED 连接到 R7FA2E1 Cortex-M23 微控制器的 P915 端口引脚，并将充当指示灯。P915 端口引脚提供约 3.3 V 的控制信号，用于驱动晶体管继电器模块。
　　继电器模块的常开 (NO) 触点将连接到科学博览会套件，该套件将接线以创建实际的定时器电路。测试开关和晶体管继电器模块的常开触点将并联。
　　图 4 显示了 Remixed 电子计时器的完整电路原理图。

　　混合电子计时器的示意图。

Cortex-M 微控制器的电子计时器第2张

　　图 4。Remixed 电子计时器示意图。图片由 Don Wilcher 提供
　　原理图的左半部分由 EK-RA2E1 套件和晶体管继电器模块占据。它们共同构成了我们所谓的启用控制器。请注意，图中仅显示了 EK-RA2E1 套件的微控制器 - 未显示套件的其余部分，包括触觉按钮开关。
　　原理图的右半部分是经典电子定时器。由于我们在本节前面讨论了启用控制器的操作，让我们对电路的这一部分进行同样的操作。
　　当按下钥匙开关 (SW1) 或启用控制器的按钮开关时，负偏置电压会施加到 2SB 锗 PNP 晶体管 (Q1)。当 Q1 导通时，电源会提供给小白炽灯泡 (LA1)。
　　电容器（C1 和 C2）和旋转电位器（R2）提供一个时间常数，以允许晶体管（以及灯泡）在释放 SW1 或切换控制器的触觉按钮后保持导通状态。
　　电位器接线为变阻器（可变电阻器）。顺时针旋转电位器可增加电阻；逆时针旋转可减小电阻。电阻越大，白炽灯泡点亮的时间越长。
　　构建混合电子计时器
　　Remixed 电子计时器的硬件组装可分为三个部分：
　　连接科学展览套件来制作经典电子计时器。
　　将晶体管继电器模块和瑞萨微控制器套件连接在一起以创建启用控制器。
　　将启用控制器和经典电子计时器连接在一起以创建最终项目。
　　对于步骤 1，请按照图 4 中的示意图进行操作。图 2 中重现的经典项目说明也可能对您有所帮助。
　　这将我们带到了启用控制器。如果我们回顾图 4，将晶体管继电器模块连接到 EK-RA2E1 板很容易。步骤如下：
　　将信号引脚连接到 EK-RA2E1 板的端口引脚 P915。
　　将跳线插入 EK-RA2E1 板的 Arduino Uno 母头 +5 V 腔体，将另一端连接到晶体管继电器模块的 +5 V 公头插针。
　　为了给晶体管继电器模块提供返回路径，请将电线插入 EK-RA2E1 板 Arduino Uno 母头 GND 腔。接地线的另一端将连接到晶体管继电器模块的 GND 引脚。
　　最后，将跳线连接到接线板上的 NO 和公共端子点。这两根线应与测试开关（图 4 中的 SW1）并联。
　　晶体管继电器模块需要 +5 V 和接地 (GND) 才能正常运行。图 5 显示了典型 +5 VDC 晶体管继电器模块的引脚排列。

　　典型晶体管继电器模块的引脚排列。

Cortex-M 微控制器的电子计时器第3张