Современная электроника №6/2023

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 30 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 6 / 2023 выведены на разъём X4, к которому подключается плата дисплея ответным разъёмом X4 ′ ( рис . 2 г ). Кварцевый резо - натор Z1 частотой 16 777 216 Гц вме - сте с резистором R4 и конденсаторами C9–C11 и C9 ′ , C11 ′ , подбираемыми при настройке ( см . далее ), подключается к выводам XT1 и XT2 МК . Для устранения дребезга контактов кнопок используется специализиро - ванная микросхема MAX6817 (DD2). Сигналы ( с дребезгом ) непосредствен - но от кнопок КН 1 и КН 2 подключаются к его входам , а очищенные от дребезга выходные сигналы К 1 и К 2 подключа - ются к соответствующим выводам МК . Блокировочный конденсатор C3 поло - жен по штату работы DD2. Сами сиг - налы от кнопок ( и « земля ») поступа - ют на плату с разъёма X3, к которому ответным разъёмом X3 ′ ( рис . 2 б ) под - ключается кабель , второй конец кото - рого соединён непосредственно с кноп - ками DS-612 (TS-008) – КН 1 и КН 2. При нажатии и отпускании кнопок слышен характерный щелчок , а также присут - ствует тактильная обратная связь . RC- цепочка R8, R9, C14 предназна - чена как для штатной работы МК ( она затягивает низкое состояние сигнала RST на время заряда конденсатора C14, требующееся при включении питания и формирующее сброс (RESET) МК – Power On Reset – POR), так и для про - граммирования МК по интерфейсу C2 ( резистор R9 позволяет легко управлять сигналом RST от этого интерфейса ). Сигналы интерфейса C2 (C2D, RST) и « земля » выведены на разъём X1, к которому ответным разъёмом под - ключается кабель , второй конец кото - рого соединён с соответствующим разъ - ёмом USB DEBUG адаптера , который , в свою очередь , подключается к одно - му из разъёмов USB компьютера . Схема подключения подробно описана в [2]. Напряжение питания поступает на плату с разъёма X2. Это напряжение подаётся на вход микромощного ста - билизатора TPS78230 (DA3), выходное стабилизированное напряжение кото - рого (3 В ) используется для питания всех микросхем платы . Микромощный стабилизатор STLQ15M15R (DA4) из входного напряжения 3 В формирует выходное напряжение 1,5 В , которое используется как опорное (V REF ) для ИУ AD8231 (DA2). Блокировочные кон - денсаторы C15–C18 положены по шта - ту работы стабилизаторов DA3 и DA4. К разъёму X2 ответным разъёмом (X2 ′ , рис . 2 а ) подключается кабель , второй конец которого через тумблер sMTS102 ( П 1, рис . 2 а ) и ножевые клеммы 6.3F (KL1 и KL2) подключается к аккумуля - тору 18650-HG2 (BAT1), оборудованно - му двумя приваренными пластинами шириной 6 мм , на которые надевают - ся клеммы . К этим же клеммам под - ключается разъём A-543 – аудиогнездо 2,5 моно (X зар ), к которому ответным разъёмом ( штекер 2,5 моно ) подклю - чается кабель , второй конец которо - го подключается к плате зарядного устройства на базе специализирован - ной микросхемы TC4056A ( см . далее ). Для определения степени разряжен - ности аккумулятора входное напряже - ние питания , условно обозначенное как «+3,6», подаётся на делитель напряже - ния ( в 2 раза ), построенный на двух пре - цизионных (0,1%) и равных резисторах R1 и R2. С точки соединения этих рези - сторов уменьшенное в 2 раза входное напряжение подаётся на вход повто - рителя напряжения , построенного на микропотребляющем ОУ OPA333 (DA1), а с его выхода через RC- цепочку R3, C2 – на один из входов АЦП МК ( сигнал ADC_IN). МК с помощью встроенного высокоскоростного АЦП измеряет это напряжение , сравнивает его с тремя порогами (3,2 В , 3,5 В и 3,8 В ) и , в зави - симости от этого напряжения , выводит на дисплей рисунок аккумулятора с тре - мя сегментами , о степени заряженно - сти которого можно судить по количе - ству включённых сегментов ( см . далее ). Блокировочный конденсатор C1 поло - жен по штату работы ОУ DA1. Выходное напряжение DDS D3 ( сиг - нал VoutAD) с действующим значе - нием ~0,212 В и постоянной составля - ющей чуть более +0,3 В подаётся на неинвертирующий вход ИУ AD8231 (3- й вывод DA2), к которому подклю - чён конденсатор C12, сглаживающий дискретность представления выходно - го напряжения ЦАП DDS ( как указы - валось выше , эта дискретность пред - ставляется как 2048 точек по вертикали и 2048–4096 точек по горизонтали ), в результате чего выходной синусо - идальный сигнал с DDS становится практически гладкой функцией . На инвертирующий вход ИУ (2- й вывод DA2) подаётся напряжение чуть Рис . 1. Принципиальная схема платы генератора Рис . 2. Принципиальные схемы дополнительных устройств генератора : а – подключение аккумулятора , б – подключение кнопок , в – подключение тумблера для изменения коэффициента усиления , г – подключение LCD Nokia-5110, д – подключение тумблера для дополнительного разъёма RCA, е – подключение потенциометра для изменения амплитуды выходного сигнала генератора K1 RES CSD D/C MOSI SCK Vcc GND K2 ADC_IN CSAD SCK MOSI SYS_CLK RST C2D XT2 RST RST C2D VoutAD SCK MOSI CSAD XT1 K1 XT1 XT2 D/C IN+ VoutAD Vout ADC_IN CSD RES K2 Vout 5,6K VoutИУ SYS_CLK In- +3 +3,6 +3 +3 +3 +1,5 +3 +1,5 +3,6 +3 +1,5 +3,6 +3 +0,3 +0,3 +3 +1,5 ( ) 0,1% Частотомер 16777216 Гц (~0,212В) (~0,212+0,3)В КН2 КН1 ( ) 0,1% ( ) 1% 1% 1% 1% R2 20K C15 1,0 C16 1,0 R8 1K 1 5 2 3 4 V+ V- DA1 OPA333 1 5 2 3 4 In Out En NC DA4 STLQ015M15R C7 0,1 C2 470 R9 1K 1 2 3 X1 PLL-03 3 2 1 4 5 6 7 8 X4 PBS-08 R5 2,4K C9 43 1 2 3 X6 PLL-03 1 2 X7 PLL-02 R7 11K C18 1,0 1 2 3 4 X8 PLL-04 1 2 3 12 10 4 5 6 7 8 9 11 16 15 14 13 A2 +V A1 A0 CS Ku Vref SDN -V NC NC DA2 AD8231 C12 20 R6 1К 1 2 X2 WB-02R R11 5,6K C8 0,1 R4 10М COMP 1 Vdd 2 CAP/2.5V 3 DGND 4 SCLK 7 Fsync 8 AGND 9 Vout 10 MCLK 5 SDATA 6 DD3 AD9837BCPZ C11' 2,2* 1 5 2 3 4 In Out En NC DA3 TPS78230 C11 43 C13 0,1 C14 1,0 C5 1,0 R3 24 3 Z1 16777216 Гц C9' 2,2* C3 0,1 C17 1,0 1 2 5 3 4 6 V+ In1 In2 Out1 Out2 DD2 MAX6817 R1 20K C10 0,4/2 1 2 3 X3 PLL-03 R10 20K C6 1,0 1 2 X5 PLL-02 C4 0,01 C1 0,1 1 P01/ P00 2 3 GND 4 Vdd 5 RST 6 C2D 7 P17 8 P16/RES 9 P15/CSD 10 P13/D/C 12 GND 13 P11/MOSI P10/MISO 14 P07/SCK 15 16 P06/ 17 P05/K2 18 P04/K1 P02/XT1 20 P03/XT2 19 P12/ 11 ADC_IN SYS_CLK CSAD DD1 EFM8SB10-QFN20 RST CE DC DIN CLK Vcc BL GND GND GND КН2 КН1 Vout 5,6K In- +1,5 GNDA +3,6 1 3 2 3 1 2 (Гн. RCA) Гр.1 Гр.2 Кр. Кр. Зел. (TS-008) (TS-008) + BAT1 BAT1-18650-HG2 + KL1 6.3F 2 1 X1 RS-104 3 2 1 4 5 6 7 8 X4' PLS-08 2 1 X2 RS-104 П2 П1- sMTS102 П1 1 2 3 X3' PBS1.27-03 sMTS103 П3 sMTS203 2 1 X2' PHR-02P KL2 6.3F 2 1 X7' PBS1.27-02 KН1 DS-612 RП 22K 1 2 3 X6' PBS1.27-03 1 2 3 4 X8' PBS1.27-04 2 1 Xзар AJ-543 KН2 DS-612 а д е б в г