V tomto výučbe sa chystáme prepojiť optočlen s mikrokontrolérom ATMEGA8. Octocouplers sú fascinujúce zariadenia používané na izoláciu elektronických a elektrických obvodov. Toto jednoduché zariadenie izoluje citlivú elektroniku od robustnej elektroniky, ako sú napríklad motory, a pritom udržuje záťaž pod kontrolou nad zdrojom.
Povedzme, že chceme riadiť otáčky striedavého motora ako ventilátor pomocou logiky riadenia z ovládača. Môžeme privádzať signál z ovládača do systému riadenia, ktorý poháňa motor. Ale v priebehu procesu tiež odoberáme hluk zo systému riadenia otáčok motora. Pretože jeho AC obvod a aj to motory, budeme musieť urobiť veľa filtrácie šumu. Pomocou OPTOELECTRONICS sa môžeme vyhnúť priamemu kontaktu riadiacej jednotky s motorovou pohonnou jednotkou. Týmto sa vyhneme prenosu hluku medzi systémami, ale môžeme udržať záťaž v úplnej kontrole.
OPTOELCTRONICS, ako už samotný názov hovorí, budeme mať zahrnutý systém spúšťania svetla. Na konci zdroja pošleme signál do zariadenia vyžarujúceho svetlo a na konci záťaže bude vypínač. O tom si viac povieme v popise. Tu ideme prepojiť 4N25 so 6 pinovým IC na radič ATMEGA8. Po stlačení spínača na konci ovládača sa rozsvieti LED pripojená na konci záťaže.
Súčasti sú povinné
Hardvér: mikrokontrolér ATmega8, napájací zdroj (5 V), AVR-ISP PROGRAMÁTOR, 4N25 OPTOCOUPLER, rezistor 1 KΩ (3 kusy), LED
Softvér: Atmel Studio 6.1, Progisp alebo Flash magic.
Schéma zapojenia a vysvetlenie
Schéma zapojenia rozhrania OPTOCOUPLER prepojeného s mikrokontrolérom AVR je znázornená na obrázku,
Predtým, ako prejdeme ďalej, poďme diskutovať o tom, ako funguje OPTOCOUPLER, vnútorný obvod prístroja je zobrazený na obrázku nižšie,
Tu sú PINA a PINC pripojené k zdrojovej strane.
PINB, PINC, PINE predstavujú stranu zaťaženia.
Z diagramu je zrejmé, že na konci zdroja je LED (svetelná dióda) a na strane záťaže je FOTOTRANSISTOR. Systém je zarámovaný do čipu, takže zisk FOTOTRANSISTORA je vysoký.
Teraz, keď je signál vedený do LED na strane zdroja, LED vydáva svetelné žiarenie, pretože fototranzistor susedí s LED, pri príjme svetla sa tranzistor naladí. Takže riadiaci signál z ovládača sa prevedie na svetlo, aby sa spustil ovládač zaťaženia citlivý na svetlo.
Ďalej možno čipový obvod znázorniť ako:
S diódou na konci zdroja a tranzistorom na konci záťaže má uvedený obvod úplný názov. Teraz je ovládač vybavený tlačidlom, po jeho spustení vysiela ovládač impulz na koniec diódy OPTOCOUPLER. Keď je záťaž umiestnená ako LED, tranzistor v OPTOCOUPLERE poháňa LED. LED sa teda rozsvieti.
Spôsob komunikácie medzi OPTOCOUPLEROM a mikrokontrolérom je vysvetlený krok za krokom v C kóde uvedenom nižšie.