Como conectar um botão e LEDs ao mesmo pino do microcontrolador. Esquema, descrição

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Em muitos casos, o número de pinos destinados ao uso no desenvolvimento do microcontrolador é insuficiente para conectar separadamente a ele todos os circuitos externos necessários. A utilização de um microcontrolador com grande número de pinos leva a um aumento no custo e no tamanho do dispositivo. Mas muitas portas de microcontroladores são bidirecionais. Aproveitando isso, é possível combinar dispositivos de entrada (por exemplo, botões de controle) e dispositivos de indicação (por exemplo, LEDs). Isso possibilitará o uso de um microcontrolador com um número menor de pinos. Um esquema possível para tal combinação é mostrado na figura.

O pino da porta usada do microcontrolador, trabalhando na maioria das vezes no modo "Saída", controla os LEDs HL1 e HL2. O circuito do interruptor SA1 conectado a ele, independentemente de sua posição, tem pouco efeito na tensão de saída no pino da porta e não altera o estado dos LEDs. Para determinar a posição desse interruptor, o microcontrolador alterna temporariamente o pino da porta para o modo "Entrada" e conecta seu resistor interno a ele, conectando este pino à fonte de alimentação.

Como conectar um botão e LEDs ao mesmo pino do microcontrolador

Quando a chave SA1 está aberta, a corrente interna do resistor cria uma queda de tensão de mais de 2 V no circuito R1, HL2, HL3, o que corresponde a um nível lógico alto. Para aumentar essa tensão (às vezes é insuficiente), você pode substituir um ou ambos os LEDs vermelhos por LEDs verdes, que têm uma queda de tensão direta maior. Depois de executar a operação de entrada e localizar o log. 1 no bit de registro apropriado da porta que está sendo usada, o microcontrolador executará a ação correspondente a uma chave aberta.

Se a chave SA1 estiver fechada, a corrente do resistor interno criará uma queda de tensão não superior a 1 V no resistor R1,5. Nessa tensão, nenhuma corrente perceptível flui pelos LEDs HL1 e HL2 e eles não afetam o funcionamento do nó. Quando a porta for lida, um log será inserido no bit correspondente de seu registro. Oh, o que será um sinal de um interruptor SA1 fechado. Depois de detectar a posição do switch, o microcontrolador retorna o pino da porta usada para o modo "Saída".

Como o intervalo de tempo necessário para as operações descritas é muito curto, o possível piscar dos LEDs durante sua execução permanece completamente imperceptível ao observador. O estado visível dos LEDs é sempre determinado apenas pelo estado lógico do buffer de saída da porta.

A tabela mostra um fragmento de programa em linguagem assembly para microcontroladores da família AVR, no qual é determinado o estado do switch, conectado de acordo com o esquema considerado com a saída da porta PBO do microcontrolador. Após comutar a saída para o modo "Entrada", é mantida uma pausa de 75 μs, necessária para completar os transientes. Se a chave estiver fechada, o bit mais significativo do registro REJIM será definido como um.

Autor: A. Mikhailov

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