Étape 4: Conception schématique
Ici j’ai discuter de l’approche de conception pour les schémas et le sens derrière les circuits. Les circuits de règlement de puissance sont le plus impliqué et où j’ai passé la plupart de mon temps pour cette étape.
4.1. les circuits de puissance
Le circuit de manutention et de régulation de la puissance est la partie plus impliquée. Le circuit doit prendre la puissance d’un 3.7V Li-sur batterie et il Poussée avec un régulateur de commutation à 5V. Le régulateur à découpage est illustré ci-dessous :
Les résistances R1 et R2 ci-dessous déterminent la tension de sortie vue partir du régulateur à découpage.
L’équation pour trouver la tension de sortie est :
R1 doit être choisie pour être 10K. La référence de tension est égale à 1,255 volts selon la feuille de données. Il suffit de choisir votre tension de sortie et calculer R2.
4.2. manipulation de charge des batteries
Étant donné que la batterie doit être rechargée, j’ai utilisé un IC appelé le MCP73831 avec un micro interface USB pour recharger la batterie Li-on. La résistance entre PROG et VSS est appelée la résistance de la programmation et détermine les sources de courant l’IC à la batterie pour la recharger. Il sont aussi découplage des condensateurs sur les sources de tension d’entrée et de sortie.
Lorsque la clé USB est branchée, la tension passe par diode D1 droite au pouvoir la ChronosMEGA. Les condensateurs de découplage accrochés au nœud SCR seront aplanir tout ondulations dans la source USB.
4.3. recharge de la batterie sécurité HW
J’ai aussi ajouté un contrôleur de trajectoire de puissance faible perte qui sélectionne automatiquement la source de courant à la puissance de la montre-bracelet. Les commandes de commutateur de puissance un P de type MOS-FET qui va libérer la batterie du système lorsqu’une clé USB est branchée. La puissance de l’USB traverse la Diode D1 et contourne le régulateur à découpage.
L’avantage d’utiliser ce système est de faire en sorte que la batterie n’est pas utilisée pour alimenter l’appareil pendant l’état de recharge. C’est plus doux sur la batterie Li-on, améliorer sa durée de vie potentielle et de prévenir tout dommage possible.
4.4. ATMEGA328P QFP
Le ATmega328P est câblé de façon simple. Il est connecté à l’alimentation et de masse, avec une traction vers le haut de résistance sur la broche de remise à zéro. L’AVR lecteurs tous les voyants de son GPIO. Une des broches d’ADC de l’AVR est connectée à la batterie pour détecter le niveau de tension. Il a aussi un petit État rouge LED pour indiquer quand la batterie est presque morte. Lorsque l’utilisateur place la montre sur le chargeur, la LED rouge s’éteint et s’allume à nouveau lorsque la batterie est complètement chargée.
L’AVR est un cristal de 32,768 kHz branché à ses bornes XTAL. utilise le cristal 32,768 kHz pour piloter son module Timer2 asynchrone pour compter les secondes et utilise son horloge interne de 1MHz RC pour piloter la SW. 32.768 kHz est une fréquence très commune aux systèmes d’entraînement Real Time Clock (RTC) car 32 768 en décimal est égal à 8000 en hexadécimal. Donc, 32 768 peut être répartie uniformément par plusieurs puissances de 2 y compris 1024. En divisant de 32 768 par 1024 on obtient 32, afin de configurer le minuteur à compter jusqu'à 32 avec le mesureur avant 1024 est égale à une seconde près.
4.5. les LEDs
Les LED dans le circuit sont câblées en série avec leur propre résistance pour chacun. Ils sont les taille 1206 dans l’Imperial standard et en tirer un minimum de 7mA. Les LEDs sont directement entraînées par les e/s de la ATmega328P.
4.6. les boutons
Il y a 4 boutons avec pull up résistances attaché à l’IO de l’AVR. Les boutons vont tirer le nœud à terre au moment où les boutons sont pressés. Debouncing pour les boutons sont gérées dans l’Assemblée de programmation.
