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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Limpieza automática de contactos de botón en un dispositivo microcontrolador. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / diseñador radioaficionado Como saben, los botones y otros dispositivos con contactos eléctricos tienen el efecto de su "rebote": cierre y apertura múltiples descontrolados en los primeros 20 ... 40 ms después de la aplicación o eliminación de la fuerza mecánica. Desde el punto de vista de la física, se trata de una serie de roturas locales de una fina película de óxido que cubre las superficies de contacto. La situación se agrava si los contactos funcionan en condiciones climáticas difíciles, por ejemplo, en un ambiente cálido y húmedo, así como en presencia de polvo y contaminación. Para reducir la resistencia de los contactos cerrados que operan a valores bajos de la corriente conmutada, es útil pasar periódicamente pulsos de corriente de mayor amplitud a través de ellos, hasta cierto punto limpiando la superficie de óxidos y productos de desgaste. Por ejemplo, el chip MAX13036 utilizado para recopilar información sobre el estado de varios sensores de contacto instalados en un automóvil funciona según este principio. En su descripción técnica [1] hay un parámetro especial "Corriente humectante", que significa "corriente humectante" en inglés.
En dispositivos basados en microcontroladores, también es posible organizar la eliminación de una película de óxido mediante un pulso de corriente, además, en el proceso de determinación del estado del contacto. En la fig. La Figura 1 muestra un diagrama típico de conexión del botón SB1 a la línea IAC del puerto del microcontrolador con una resistencia de carga R1 y una resistencia de baja resistencia R2, que limita la amplitud del pulso de "corriente humectante" generado por el microcontrolador. 2.
Inicialmente, la línea IAC está en modo de entrada. El programa verifica periódicamente su estado tan pronto como se detecta un nivel de voltaje bajo aquí, hace una pausa anti-rebote de 50 ms Si el nivel permanece bajo (es decir, el botón SB1 está realmente presionado), el programa cambia la línea PXX al modo de salida y lo establece en un nivel alto, formando un pulso de "corriente humectante". Luego, el programa devuelve la línea IAC al modo de entrada y continúa trabajando de acuerdo con el algoritmo integrado en él. Por supuesto, la limpieza positiva El efecto aparecerá solo la próxima vez que se presione el botón. La resistencia de la resistencia R2 se selecciona experimentalmente según el diseño y el material de los contactos. Por ejemplo, para un microcircuito MAX13036, la amplitud del pulso de "corriente de humectación" puede estar en el rango de 7,5 ... 40 mA, su duración es de 10 ... 35 ms, la duración de las gotas es de 1 ... 6 μs. Por lo tanto, cuando la tensión de alimentación del microcontrolador Upit = 5 V, la resistencia de la resistencia R2 debe ser de 100 ... 620 ohmios. Esta resistencia también es útil en la etapa de creación de prototipos, incluso sin pasar un pulso de corriente a través de ella. Evitará que el microcontrolador se dañe si un error en el programa que se está depurando pone una línea de puerto que debería ser una entrada en modo de salida.
En la fig. 3 muestra otro diagrama de conexión de botón común. Aquí, para guardar elementos, se utiliza una resistencia de carga Rp, ubicada dentro del microcontrolador. La corriente de operación a través de contactos cerrados no excede las decenas o cientos de microamperios. El funcionamiento de los contactos sobre microcorrientes tiene sus propias características [2]. En particular, se pueden observar cambios arbitrarios en la resistencia de los contactos cerrados con el tiempo, lo que se explica por el crecimiento de películas de sulfuro y óxido polimérico en microprotuberancias deformadas de las superficies de contacto. Se recomienda encarecidamente instalar una resistencia R1 y pasar la "corriente de humectación" en tal caso. La excepción son los botones cuyos contactos están hechos de metales preciosos o recubiertos con ellos. No son susceptibles a la oxidación y normalmente funcionan bien a baja corriente.
La tabla muestra un fragmento de programa en el lenguaje Wiring para un módulo de microcontrolador de la familia "Arduino". En [3] se describió un módulo hecho a sí mismo perteneciente a esta familia. A la línea D2 del módulo según el circuito mostrado en la fig. 4, el botón SB1 está conectado. En este caso, no está conectado a un cable común, sino al power plus. Esto se hace para mostrar la ausencia de diferencias fundamentales en el algoritmo actual de generación de pulsos. Las relaciones temporales corresponden a la fig. 2, solo se invierten los niveles bajo y alto. Literatura
Autor: S. Ryumik
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