Mikrokontroler je nepogrešljiv sestavni del številnih majhnih, a zelo uporabnih domačih naprav, kot so: vremenska postaja, elektronski termostat, elektronska varuška, … Za vsak končni izdelek bomo nemalokrat odšteli veliko več, kot če se projekta lotimo sami.
V preteklem nadaljevanju smo si ogledali brezžične komunikacije. Spoznali smo, kako priključimo module za brezžično komunikacijo in jih povežemo. Podatke smo prenašali s pomočjo modulacije PWM (impulzno-širinska modulacija). Spoznali smo, kaj zmorejo izboljšane enote za zajem in generiranje signalov PWM pri 32-bitnem mikrokontrolerju, PIC32MX250F128B. Nazadnje smo spoznali še komunikacijskih protokol za brezžično komunikacijo in psa čuvaja. Tokrat se bomo lotili novih tem: spoznali bomo enoto za krmiljenje polnjenja baterij. Prav tako bomo spoznali, kako napišemo uporabniško funkcijo in jo preko vodila USB 2.0 prenesemo v mikrokontroler PIC18F26J50 ali PIC32X250F128B.
Vsestranska enota za merjenje kapacitete in časa polnjenja
Enota za merjenje časa, potrebnega za napolnitev baterij, (CTMU, angl. Charge Time Measurement Unit) je prilagodljiv analogni modul, ki omogoča natančno diferencialno merjenje časa med dvema viroma impulzov, kot tudi asinhrono generiranje impulzov. S pomočjo drugih analognih modulov mikrokontrolerja lahko CTMU natančno izmeri čas, kapacitivnost in relativne spremembe kapacitivnosti, ali pa ustvari izhodne impulze s specifično časovno zakasnitvijo. CTMU je idealna za povezovanje s tipali, ki delujejo na osnovi kapacitivnosti (denimo membranska tipkovnica). Glavne lastnosti modula so: do 13 kanalov za merjenje kapacitivnosti ali časa, natančen vir napetosti v mikrokontrolerskem čipu, štiri-robni vhodni prožilci, nadzor nad polarnostjo (+/- ali -/+) signala na vsakem vhodu,nadzor nad zaporedjem robov vhodnih signalov, nadzor nad odzivom na robove vhodnih signalov, ločljivost meritve časa je 1 nanosekunda, časovna zakasnitev zunanje ali notranjega signala je asinhrona glede na mikrokontrolerjevo sistemsko uro.
CTMU deluje skupaj z A/D pretvornikom, kar mu zagotavlja do 13 vhodnih kanalov za merjenje časa ali naboja. Dejansko število razpoložljivih kanalov je odvisno od tipa mikrokontrolerja. PIC18F24J50 in PIC18F26J50 imata največ 10 analognih vhodov v A/D pretvornik. Ko nastavimo CTMU za merjenje časovne zakasnitve, ga povežemo z enim od analognih primerjalnikov. Na robni napetostni nivo občutljive vire lahko izberemo izmed štirih možnosti: enega od dveh zunanjih vhodov, časovnik 1, ali modul 1 za izhodne primerjave (output compare module 1).
CTMU deluje na osnovi vira konstantnega tokovnega vira, ki napaja zunanje vezje (merjenca). Tip vezja je odvisen od tipa meritve, ki jo želimo izvesti. Če merimo električni naboj, sta tok in čas polnjenja konstantna. Višino napetosti nato preberemo z A/D pretvornikom. Če merimo čas polnjenja, sta tok, kot tudi kapacitivnost vezja ves čas konstantna. Napetost, ki jo preberemo z A/D pretvornikom predstavlja čas od začetka do konca polnjenja vezja. Če uporabljamo CTMU kot zakasnilno vezje, sta kapaciteta, kot tudi tokovni vir fiksna. Prav tako je konstantna napetost, ki jo damo na vhod analognega primerjalnika. Zakasnitev signala določimo na osnovi časa, ki jo potrebuje napetost, da doseže prag, ki je določen na primerjalniku napetosti.
Osnovna zgradba in delovanje PIC18 (8)
2014_SE217_56
