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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Indicador de bateria fraca para um mouse de computador. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / informática O mouse de computador sem fio da Microsoft é alimentado por duas células galvânicas ou baterias. Aqui estão os valores medidos da corrente consumida das baterias: 36,6 mA - com o trabalho ativo do "mouse"; 3,9 mA - no final do trabalho ativo; menos de 1,1 mA - alguns minutos depois; 80 ... 92 µA - no estado "sleep" (para restaurar a atividade, você deve clicar em qualquer botão do "mouse"). Este manipulador é construído no microcontrolador NT82M72, equipado com um transmissor de 27 MHz embutido. De acordo com a descrição, o microcontrolador está operacional a uma tensão de 2 ... 3,3 V. Posso confirmar que desde que a tensão de cada uma das duas baterias instaladas no "mouse" exceda 1 V, ele realmente funciona sem falhas . Mas muitas vezes, especialmente após uso prolongado, as baterias são descarregadas de forma desigual. Embora um deles ainda mantenha uma carga suficiente, a tensão do segundo já caiu bem abaixo de 1 V. Isso também acontece ao usar células galvânicas. Normalmente, quando a tensão de alimentação do "mouse" é inaceitavelmente baixa, seu cursor na tela do computador começa a se mexer e, em seguida, pula aleatoriamente de um lugar para outro. Mas para determinar qual das baterias está muito fraca, você não pode ficar sem um voltímetro.
Com base na necessidade de controlar o grau de carga de ambos os elementos, desenvolvi e construí um indicador no "mouse". Ele contém um número mínimo de componentes e é construído em um microcontrolador ATtiny25V-10SU capaz de operar a partir de uma tensão de 1,8 V. O circuito indicador é mostrado na fig. 1, e a configuração do microcontrolador, que deve ser ajustada ao programá-lo, está na Tabela. 1. No momento da programação, os pinos do microcontrolador são conectados ao programador na seguinte ordem: 1 - RST, 4 - GND, 5 - MOSI, 6 - MISO, 7 - SCK, 8 - VCC. É melhor desligar o emissor de som piezo HA1 por este tempo, o resto dos elementos de programação não interferirão.
Quando o dispositivo de sinalização está em operação, a tensão de alimentação do microcontrolador DD1 é fornecida pelos mesmos elementos G1 e G2 do controlador do mouse. Os LEDs HL1 e HL2 começam a piscar periodicamente quando a tensão dos elementos com os mesmos números de série é inferior a 1 V. Os resistores R2 e R3 definem a corrente dos LEDs. O emissor de som piezo HA1 sinalizará a descarga inaceitável de qualquer uma das baterias. LEDs aplicados KP-1608MGC - para montagem em superfície brilho verde. Eles podem ser substituídos por qualquer outro, adequado em cor e brilho do brilho e tamanho. Para reduzir a corrente consumida pelo dispositivo de sinalização, o microcontrolador DD1 é cronometrado a partir do gerador embutido com uma frequência de 128 kHz e na maioria das vezes está no modo "sleep". Ao sinal do timer watchdog, o microcontrolador “acorda” a cada 2 s, inicia o ADC embutido nele, que mede a tensão nos pinos 2 e 3, e compara os valores obtidos com os válidos armazenados na memória. A corrente média consumida pelo microcontrolador durante a operação do ADC e a execução dos cálculos é de 9 μA. Quando um sinal é aplicado (um LED está aceso e o emissor de som HA1 está funcionando), a corrente aumenta para 1 mA. Ao final do sinal, o microcontrolador "adormece" novamente e o consumo de corrente diminui para 6,5 μA. Com a descarga simultânea dos elementos para 1 V, sua tensão total nas saídas de energia do microcontrolador DD1 se tornará 2 V, o que é 0,2 V a mais que o mínimo permitido. No entanto, no caso em que um elemento foi descarregado antes do segundo, e o sinal sobre isso foi ignorado, a tensão total pode se tornar inferior a 1,8 V, o que levará a falhas e até mesmo a uma parada completa do microcontrolador DD1. O dispositivo de sinalização nesta situação se comportará de forma imprevisível. Portanto, a substituição oportuna das células galvânicas ou o carregamento da bateria não devem ser negligenciados. O microcontrolador ATtiny25 possui uma fonte de tensão de referência de 1,1 ±0,1 V embutida. O menor limite possível é 0,9 V. Isso é metade da tensão de alimentação mínima. Ao gravar as constantes correspondentes na memória não volátil do microcontrolador, você pode definir qualquer nível de limite nesse intervalo. A medição de tensão nas baterias G1 e G2 é realizada em diferentes modos de operação ADC. A tensão no elemento G2 é medida em modo não diferencial em relação ao fio comum (pino 4 do microcontrolador). A tensão total nos dois elementos, uma vez que excede a tensão de referência (1,1 V), não pode ser medida neste modo. Portanto, o programa muda o ADC para o modo diferencial, e a tensão no elemento G1 é medida como a diferença entre os valores de tensão nos pinos 2 e 3.
No caso do microcontrolador utilizado pelo autor, escrevendo na EEPROM os códigos da Tabela. 2, foram definidos limites de descarga de 1 V para ambas as baterias. Ao escrever os mesmos códigos para outras instâncias, os níveis de limite provavelmente serão diferentes. Em primeiro lugar, devido à dispersão nos valores da tensão de referência interna.
Para inserir na EEPROM do microcontrolador do dispositivo de sinalização fabricado os valores das constantes que definem corretamente os limites, é necessário, antes de tudo, definir os valores de tensão entre os pinos 3 e 2 (para G1), 2 e 4 (para G2) iguais aos limites desejados. Isso pode ser feito de duas maneiras. A primeira é aplicar ao microcontrolador de acordo com o circuito mostrado na Fig. 2 de uma tensão de alimentação separada igual a duas vezes o nível de limite desejado. Por exemplo, 2 V para um limite de 1 V. As baterias G1 e G2 devem ser desconectadas.
O divisor resistivo R4R5 divide a tensão de alimentação pela metade. Seus resistores devem ser selecionados da mesma forma com a maior precisão possível.O segundo método (o circuito da Fig. 3) não requer um ajuste preciso da tensão de uma fonte de alimentação externa. Pode atingir 5 V, mas ainda assim não deve ser muito maior que a soma dos limites definidos. Isso pode reduzir a precisão de sua instalação. Os valores de tensão desejados entre os pinos 2 e 4, 3 e 2 do microcontrolador são obtidos ajustando os resistores R6 e R7. Para escrever constantes na EEPROM, basta fornecer ao dispositivo de sinalização um microcontrolador programado com uma tensão de alimentação e limites de acordo com um dos esquemas considerados, requer um ajuste preciso da tensão de uma fonte de alimentação externa. Pode atingir 5 V, mas ainda assim não deve ser muito maior que a soma dos limites definidos. Isso pode reduzir a precisão de sua instalação. Os valores de tensão desejados entre os pinos 2 e 4, 3 e 2 do microcontrolador são obtidos ajustando os resistores R6 e R7. Para escrever constantes na EEPROM, basta fornecer ao dispositivo de sinalização um microcontrolador programado com tensão de alimentação e limites de acordo com um dos esquemas considerados, conectar seu pino 1 (RST) ao pino 4 (GND) e, em seguida, conectá-lo ao pino 4 e pino 5 (PBO). Após um curto período de tempo, os pinos 1 e 4, seguidos pelos pinos 5 e 4, podem ser abertos. Usando um microcontrolador programado, a tensão de alimentação e os limites de acordo com um dos esquemas considerados, conecte seu pino 1 (RST) ao pino 4 (GND) e, em seguida, conecte-o ao pino 4 e pino 5 (PBO). Após um curto período de tempo, os pinos 1 e 4, seguidos pelos pinos 5 e 4, podem ser abertos. Um flash de ambos os LEDs confirmará que os valores de limite foram gravados na memória não volátil. Resta fixar o dispositivo de sinalização montado dentro da carcaça do "mouse", colocando os LEDs nos furos tecnológicos existentes ou especialmente perfurados na carcaça. O emissor piezoelétrico HA1 para melhor audibilidade de seus sinais é colado em uma das paredes do gabinete. Depois de conectar as baterias "mouse", o dispositivo de sinalização está pronto para operação. O programa do microcontrolador pode ser baixado por isso. Autor: A. Balakhtar, Pervouralsk, região de Sverdlovsk; Publicação: radioradar.net
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