Stap 4: Schematische ontwerp
Hier bespreken ik de ontwerpbenadering aan de schema's en de betekenis achter de circuits. De circuits van de verordening van kracht is de meest betrokken en waar ik bezig geweest met het meeste van mijn tijd voor deze stap.
4.1. de macht circuits
De circuits handling en regulering van de macht was het meest betrokken gedeelte. Het circuit moet nemen in de kracht van een 3, 7V Li-on batterij en stimuleren het met een switch regelgever 5V. De schakelende regelaar wordt hier weergegeven:
De weerstanden R1 en R2 hieronder bepalen de uitgangsspanning gezien vanaf de switch regulator.
De vergelijking voor het vinden van de uitgangsspanning is:
R1 moet worden gekozen om 10K. De referentiespanning is gelijk aan 1.255 volt volgens het gegevensblad. Gewoon kiezen uw uitgangsspanning en R2 te berekenen.
4.2. behandeling van de batterij opladen
Aangezien de batterij moet worden opgeladen, gebruikte ik een IC genaamd de MCP73831 met een micro USB interface de Li-on accu bij te laden. De weerstand tussen PROG en VSS heet de programmering weerstand en bepaalt de stroom de IC bronnen tot de batterij op te laden. Er zijn ook ontkoppeling condensatoren op de input- en output-spanning-bronnen.
Wanneer de USB ingestopt is, passeert de spanning diode D1 rechte aan de macht van de ChronosMEGA. De ontkoppeling condensatoren krom tot aan het knooppunt van de VCC zal gladstrijken van elke rimpelingen in de USB-bron.
4.3. accu opladen veiligheid HW
Ik voegde ook een laag verlies macht pad controller die automatisch de bron van de macht aan de macht naar het Polshorloge selecteert. De macht schakelaar besturingselementen een P typt MOS-FET dat DIS de batterij uit het systeem zal bezighouden, wanneer een USB ingestopt is. De kracht van de USB reist door Diode D1 en mijdt de schakelende regelaar.
Het voordeel van het gebruik van dit systeem is om ervoor te zorgen dat de batterij niet wordt gebruikt voor het aandrijven van het apparaat tijdens een opladen staat. Dit is zachter op de Li-on batterij, verbetering van de levensverwachting en het voorkomen van mogelijke schade.
4.4. ATMEGA328P QFP
De ATmega328P is aangesloten op een wijze die recht naar voren. Het is verbonden met macht en grond, met een pull up weerstand op de resetpin. De AVR schijven alle LEDs uit haar GPIO. Een van de AVR van ADC pin is aangesloten op de accu te detecteren het spanningsniveau. Het heeft ook een kleine rode status-LED om aan te geven wanneer de batterij is in de buurt van doden. Wanneer de gebruiker het horloge op de lader plaatst, zal de rode LED uitschakelen en zet opnieuw wanneer de batterij volledig is opgeladen.
De AVR is een 32.768 kHz kristal bedraad aan haar XTAL pinnen. gebruikt het 32.768 kHz kristal voor haar Timer2 module asynchroon voor het tellen van de seconden, en gebruik de interne klok van de 1MHz RC om te rijden de SW. 32.768 kHz is een veel voorkomende frequentie aan Real Time Clock (RTC) aandrijfsystemen omdat 32.768 in decimaal gelijk aan 8000 in hex is. Daarom kan 32.768 gelijkmatig verdeeld worden door meerdere machten van 2, met inbegrip van 1024. 32.768 delen door 1024 levert 32, zodat de Timer te tellen tot 32 met een 1024 pre scaler configureren zal gelijk zijn aan een exacte tweede.
4.5. de LEDs
De LEDs in het circuit zijn voor elk in serie met hun eigen weerstand geschakeld. Ze zijn grootte 1206 in het Imperial standaard en tekenen van een minimum van 7mA. De LEDs worden rechtstreeks aangestuurd door de IO van de ATmega328P.
4.6. de knoppen
Er zijn 4 knoppen met pull up weerstanden gekoppeld aan de IO van de AVR. De knoppen zal trekken het knooppunt aan de grond wanneer de toetsen worden ingedrukt. Debouncing voor de knoppen in de vergadering van de programmering worden behandeld.
