Jak zbudować stabilny zasilacz 12V i 5V dla projektu z Atmega 128 i wysyłania SMS?

Thu Jul 05, 2007 5:47 pm   

Witam szanownych kolegów
Mam problem z zasilaniem układu. Buduje urządzenie z wykorzystaniem Atmelka,
które ma kontrolować inne urządzenie i wysyłać SMS po zaniku prądu. W
zasilaczu chcę wykorzystać dwa stabilizatory na 12V i 5V, bo te napięcia
potrzebuję. Oba stabilizatory to seria 78TXX w obudowie TO220 o prądzie 3A
(spory zapas). Schemat wygląda mniej więcej tak:


Zasilanie (+) -> dioda prostownicza -> 78T12 (z diodą spolaryzowaną zaporowo
między IN/OUT) -> do przerwania procesora (POWER OFF) -> Kondensator ->
78T05(z taką samą diodą między IN/OUT) -> Kondensator 1F 5.5V -> zasilanie
urządzenia

78T12 i 78T05 zabezpieczę diodami przed wystąpieniem wyższego potencjału na
wyjściu od potencjału na wejściu. Ze stabilizatora 12V będzie szła linia
przez dzielnik i tranzystor do przerwania mikrokontrolera. Przy zaniku
napięcia w przerwaniu wyśle SMSa do komórki i wyłączę urządzenie. Problem w
tym, że potrzebuje chwili by zdążyć wysłać SMSa. Po to właściwie jest ten
spory kondensator 1F. Problem w tym, że jest rozładowywany przez diodę na
78T05 i w tej konfiguracji nie spełnia właściwie chyba żadnej roli.

Jak Wy rozwiązalibyście ten problem?
Myślę nad wstawieniem diody między 7805 a kondensator, ale to obniży mi
napięcie o 0,6-1V, co jest dość sporym spadkiem i ATMEGA 128 (bez L) tego
nie przełknie prawdopodobnie. Pozostaje wymienić 7805 na stabilizator dający
na wyjściu 6V, a za diodą miałbym 5,4-5V, czyli ok dla mikrokontrolera.
Problem tylko w tym, czy rozumuję prawidłowo i czy jest to optymalne
rozwiązanie?

Drugi problem:
Korzystam z przetwornika ADC w mikrokontrolerze w którym napięcie
odniesienia jest bezpośrednio pobierane z zasilacza. Było by wszystko ok, bo
wpiął bym się między stabilizator a diodę i miał bym 6V jako napięcie
odniesienia. Problem w tym, że w ATMEGA 128 napięcie odniesienia dla ADC
jest połączone z napięciem zasilania mikrokontrolera (Błąd chyba nadal nie
usunięty w tym atmelku). Co za tym idzie podawał bym 6V na mikrokontroler i
inne elementy urządzenia :/ Sens co prawda prowadzenia osobnej linii
zasilania do ADC jest chyba teraz żaden, ale taką mam już płytkę
przygotowaną, i w najgorszym razie nie podepnę tam nic (tak też działa ADC).
Co Wy byście zrobili, by było elegancko? Wpięcie napięcia odniesienia za
diodę która jest za stabilizatorem spowoduje mi przekłamania, bo dioda ma
spadek napięcia zależny od prądu który przez nią płynie.
Jedyny sens który widzę w podłączeniu tej dodatkowej linii, to poprawienie
"czystości" zasilania mikrokontrolera. Mam tam dodatkowy kondensator i cewkę
z manuala Atmela.

W skrócie, bo się rozpisałem. Jak najlepiej rozwiązać w moim przypadku
kwestie podtrzymania przez chwilę zasilania napięcia 5V? Moduł ADC traktuje
już raczej jako ciekawostkę, bo chyba nie ma sensownego rozwiązania przez
bug atmela.

Jeszcze parę suchych danych:
- interesuje mnie tylko podtrzymanie 5V, 12V jest tylko do podświetlania,
czyli nie istotne.
- po odcięciu zasilania prąd pobierany przez układ to max 100mA. Wszystkie
prądo żerne urządzenia zostaną odcięte. Komórka z którego będzie wysyłany
SMS, będzie mieć własną baterię.

Troszkę się rozpisałem i cos mi się wydaje, że nie wiele osób dotrwa do
końca moich wywodów :/ Tak, czy inaczej z góry dziękuję za poświęcony mi
czas. Jeśli ktoś natrafił na podobny problem w Googlach, proszę o słowa
kluczowe, które pomogą mi to znaleźć, bo szukałem bez skutecznie :/

Pozdrawiam

Thu Jul 05, 2007 5:59 pm   

Potrzebujesz dość dużej "chwili". Wysyłanie SMS może trwać nawet
kilkadziesiąt sekund.
Proponuję zasilić procesor z akumulatora telefonu komórkowego.

Paweł

Thu Jul 05, 2007 6:13 pm   

Hmmm, a nie wystarczy wysłać komendy AT z spreparowanym SMSem? Trzeba potem
jeszcze coś wysłać po nawiązaniu połączenia? Jeszcze się tym nie bawiłem
szczerze mówiąc. Zasilić z układu za bardzo nie mogę z komórki, bo
urządzenie już właściwie jest gotowe i wolał bym tego nie zmieniać. Do tej
pory pracowało na zastępczym zasilaczu bez podtrzymywania napięcia. W
ostateczności po prostu wstawię baterię taką jak w płytach głównych, tylko
na 5V (chyba są też takie beczułki). To chyba będzie prostsze rozwiązanie,
ale chyba mniej trwałe.

Pozdrawiam

Thu Jul 05, 2007 8:23 pm   

Masz rację - rozpisałeś się.
Po pierwsze - rozdzielić zasilanie 5 V procesora i pozostałych układów. I
uwzględnić fakt istnienia diod zabezpieczających wejścia, przez które może
być zasilona duga część. 100 mA to jest naprawdę dużo żeby podtrzymywać.
Po drugie diody mające za zadanie zabezpieczyć stabilizatory (od wyjścia do
wejścia) mogą skutecznie zwiekszyć pobór prądu - zabezpieczyć diodami
szeregowymi.
Po trzecie jak dojdziesz do prądu rzędu mA wystarczy Ci mniejszy
kondensator, który osobiście wstawiłbym przed stabilizatorem procesora.
Stabilizator procesora powinien być LDO o małym prądzie polaryzującym żeby
jak najlepiej wykorzystać energię w kondensatorze.

Czy to co piszesz o tym napięciu odniesienia połączonym z zasilaniem to jest
prawda? Nie chce mi się sprawdzać, ale wydaje mi się, że w przynajmniej w
dwóch urządzeniach na ATmega128 używałem zewnętrznego źródła napięcia
odniesienia na TL431 (ok. 2,5 V) i nie pamiętam żadnych niespodzianek. Poza
tym nie wpadłbym na pomysł dawania wiekszego napięcia odniesienia niż VCC.
Ale może wynika to z mojego ograniczenia myślowego.

Thu Jul 05, 2007 9:16 pm   

Brzmi sensownie. Dziękuję.


Ech, trochę jednak namieszałem, tak to jest jak pisze się z pamięci.
Sprawdziłem w ksišżce "AVR ATMega w praktyce" i faktycznie problem dotyczył
ATMegi8, nie 128. I chodzi o zwarte AVCC (nie VRef) z VCC mikrokontrolera.
Nie wiem dlaczego skojarzyłem to z tym procesorem. Pasowało mi to do tego,
że bez podłšczonego zasilania układu ADC i Ÿródła odniesienia wszystko
normalnie działało (?). Bity REFS jak dobrze pamiętam były poprawnie
ustawione na zewnętrzne Ÿródło, chociaż to nie tłumaczyło by wiszšcego
zasilania ADC. Jutro to jeszcze sprawdzę dokładnie, może faktycznie
popełniłem gdzieœ czeski błšd i sieję zamęt na grupię, za co przepraszam.
Wychodzi brak praktyki amatora :/ Co do wyższego napięcia na AVCC to te 6V i
tak odpada. Teraz sprawdziłem jeszcze i jest tam dopuszczalne zasilanie max
+-0,3V względem VCC mikrokontrolera. Ja mam AVCC puszczone osobno i VRef
jest zwarte z AVCC.

Układ na pewno nie będzie idealny, ale dopiero się uczę, z resztš jestem
informatykiem, nie elektronikiem :/

Bardzo dziękuję za pomoc i jeszcze raz przepraszam za sianie zamętu.

Pozdrawiam

Thu Jul 05, 2007 11:18 pm   

Paweł pisze:

Przez komórkę w Sylwestra tak. W praktyce potrzebny jest okres równy
czasowi transmisji komend AT oraz treści SMS przez UART do telefonu
komórkowego - potem komórka zajmie się tym sama (ma własną baterię).
W jednym z moich urządzeń kondensator 10000 uF umożliwiał po zaniku
napięcia zasilania wysłanie SMS-a. Tyle, że zasilał on jedynie
68HC908QB8 oraz MAX232. Nie sprawdzałem czy o mniejszej pojemności da
radę, po prostu taki miałem, to wsadziłem.

--
Pozdrawiam,
Łukasz "Coulomb" Zemła