Étape 2: Gestion de l’alimentation
Pour un projet comme celui-ci, il est évident que la portabilité doit être un élément clé. Batteries sont donc un choix logique !
Maintenant, pour les appareils portables, c’est assez clé que vous choisissez une source de batterie rechargeable ou facilement disponibles. Les deux options principales sont la pile PP3 9V ou piles AA. Je suis sûr que certaines personnes assumera qu’une pile de 9V est la meilleure option parce que bon, 9V est mieux que 3 droit ?
Eh bien, pas en l’espèce. Piles 9V alors que c’est très utile, produisent leur tension au détriment de la vie de la batterie. Cette notation mesurée en mAh (milliampère heures), vous indique en théorie combien de temps une pile sera dernier fonctionnant à 1mA en heures (si prendre avec une pincée de sel, ceux-ci sont souvent dans des conditions idéales, à faible charge). Plus la cote est élevée, plus la batterie durera. Piles 9V sont notés à et près de 1000 mAh. Piles alcalines AA ont en revanche presque trois fois plus cher à 2900mAh. NiMH rechargeables peut atteindre cela, quoique 2500mAh est un montant raisonnable (à noter que les piles rechargeables exploitée à 1.2V pas 1,5!).
L’écran LCD a besoin d’une entrée 5V (10 %) et l’AVR (microcontrôleur) a besoin d’à peu près la même (même si elle peut aller aussi bas que 2,7 pour les vitesses d’horloge de basse fréquence). Nous avons également besoin d’une tension assez stable, si elle fluctue tout il pourrait provoquer des problèmes avec le microcontrôleur.
Pour ce faire nous allons utiliser un régulateur de tension, vous devrez faire un choix sur efficacité vs prix maintenant. Vous avez la possibilité d’utiliser un régulateur de tension de 3 broches simples comme le LM7805 (78 série, + 5 volts sortie) ou un petit circuit intégré.
En utilisant un simple régulateur
Si vous choisissez d’aller avec cette option, vous devez tenir compte de quelques points. Tout d’abord, trois broches régulateurs doivent presque toujours une entrée qui est supérieure à leur sortie. Ils ont alors l’étape la tension jusqu'à la valeur souhaitée. L’inconvénient est qu’ils ont une efficacité terrible (50-60 % est bon aller). L’avantage est qu’ils sont bon marchés et seront exécutera avec une batterie 9V, vous pouvez chercher un modèle de base pour 20 pence en Grande-Bretagne. Vous devriez également garder à l’esprit que les régulateurs ont une tension d’abandon - l’écart minimal entre l’entrée et de sortie. Vous pouvez acheter des régulateurs LDO (Low DropOut) spéciales disposant de décrocheurs à autour de 50mV (comparativement à 1-2V, avec d’autres modèles). En d’autres termes, guettez LDOs avec une sortie 5V +.
À l’aide d’un circuit intégré
Le moyen idéal d’aller est un régulateur à découpage. Ceux-ci seront, pour notre propos, forfaits de normalement 8 broches qui mèneront à une tension donnent une sortie régulée à une haute efficacité - près de 90 % dans certains cas. Vous pouvez lever l’étape ou démissionner de convertisseurs (boost/buck respectivement) selon ce que vous souhaitez mettre en, sinon vous pouvez acheter des régulateurs qui auront au-dessus ou en dessous de la sortie désirée.
La puce que j’utilise pour ce projet est un MAX619 +. C’est un cran de 5V au régulateur qui prend 2 AA (la plage d’entrée est 2V-3.3V) et donne un 5V continu. Seulement, il a besoin de quatre condensateurs à exploiter et est très efficace de l’espace. Coût - 3.00, y compris les bouchons. Il vaut sans doute la folie juste pour obtenir une utilisation un peu plus de vos batteries. Le seul inconvénient est qu’il n’est pas court circuit protégé, donc s’il y a une vague actuelle, soyez averti ! C’est assez trivial à fixer avec un add on circuit cependant :
Un autre moyen utile puce conception - même si pas presque aussi propre une solution est le LT1307. Encore une fois, un régulateur 5V, mais il peut prendre une variété d’entrées et a des choses utiles comme la détection de pile faible. Il coûte un peu plus à presque 5 inductances, gros condensateurs et résistances.
Rails de tension
Nous allons utiliser deux rails de rèseau (plus un terrain d’entente). Le premier sera le 3V de la batterie, cela servira à alimenter les diodes et autres composants de puissance relativement élevée. Mon MAX619 est seulement classé jusqu'à 60mA, (bien que le maximum absolu est 120mA) n’est plus facile de connecter le microcontrôleur à un MOSFET pour contrôler n’importe quel LED. Le MOSFET ne tire presque aucun courant et agit comme une rupture dans le circuit lorsque l’entrée de porte avoisine sous 3V. Lorsque le microcontrôleur envoie 1 logique sur la broche, la tension est de 5V et le FET s’allume, puis juste agissant comme un court-circuit (c'est-à-dire un morceau de fil).
La 5V ferroviaire continuera d’alimenter l’écran LCD, le microcontrôleur et tous les circuits d’amplification pour les capteurs d’entrée.
Consommation d’énergie
Si nous examinons les différentes fiches techniques, nous constatons que l’AVR prend pas plus de 15-20 ma à la charge maximale.
L’écran LCD prend seulement 1mA à exploiter (au moins quand je l’ai testé, budget pour 2). Avec le rétro-éclairage sur, c’est vraiment à vous de décider. Reliant directement vers le rail 5V (j’ai essayé) est très bien, mais assurez-vous qu’il a une résistance à bord (suivre les traces sur le circuit imprimé) avant de le faire. Il a appelé 30mA ça - terrible ! Avec une résistance de k 3,3, c’est encore visible (parfait pour la photographie de l’astro) et attire seulement 1mA. Vous pouvez toujours obtenir décente luminosité à l’aide d’un 1k ou autrement. Je suis très bien avec le dessin de la mine un peu moins 2mA avec le rétro-éclairage sur ! Si vous voulez, il est trivial d’ajouter un bouton de la luminosité à l’aide d’un potentiomètre de k 10.
La LED IR peut prendre 100mA maximum, mais j’ai eu de bons résultats avec 60mA partout au mien (expérience!). Vous pouvez ensuite réduire de moitié que le courant parce que vous utilisez effectivement à un cycle de 50 % (quand la LED est modulée). En tout cas, c’est seulement sur une fraction de seconde nous n’avez pas besoin de s’inquiéter à ce sujet.
Les autres voyants,, que vous devez jouer sur, vous pouvez constater que seulement un courant de 10mA suffit à vous donner une bonne luminosité - certainement chercher des LEDs de faible puissance (à l’exclusion de l’IR on), youre ne pas concevoir une torche ! J’ai choisi de ne pas ajouter un indicateur d’alimentation de mon circuit, simplement parce qu’il y a beaucoup de courant en tirer pour pas beaucoup d’utilisation. Utilisez l’interrupteur marche/arrêt pour vérifier si c’est sur !
Au total, vous ne devriez pas exécuter plus de 30mA en tout temps et avec une alimentation théorique d’environ 2500 (permettant de varier) mAh qui devrait vous donner bien plus de 80 heures directement avec tout sur. Avec le processeur ralenti pour la plupart du temps, ce sera au moins double/triple, donc vous ne devriez pas avoir à changer vos piles très souvent.
Conclusion
Là, nous allons, c’était facile, n’était pas elle ! Vous pouvez soit aller bon marché et gai avec une pile 9V et un régulateur LDO au détriment de l’efficacité ou de payer un peu plus et utiliser un circuit dédié pour le faire. Mon budget était encore moins de 20 ans même avec l’IC, donc vous pouvez le déposer encore plus loin si vous le souhaitez.
