ChronosMEGA; ett armbandsur (4 / 16 steg)

Steg 4: Schematisk Design

Här diskuterar jag design strategi till scheman och innebörden bakom kretsar. Strömkretsarna förordning är de mest involverade och där tillbringade jag mest min tid för detta steg.

4.1. strömkretsarna

Kretsarna hantering och reglering av makten var den mest berörda delen. Banan måste ta i kraft av en 3.7V Li-on batteri och öka den med en växling regulator till 5V. Byta regulatorn visas här:

Motstånden R1 och R2 visas nedan bestämma utspänningen sett från växlingen tillsynsmyndigheten.

Ekvationen för att hitta den tillverkade spänningen är:

4.2. hantering av batteriladdning

Eftersom batteriet måste laddas, använde jag en IC kallas MCP73831 med en micro USB-gränssnittet för att ladda Li-on batterierna. Motståndet mellan PROG och VSS kallas programmering resistorn och bestämmer strömmen IC källorna till batteriet att ladda. Det också frikopplingen kondensatorer på inkommande och utgående spänning källor.

När USB är ansluten, passerar spänningen genom dioden D1 rakt till makten i ChronosMEGA. Frikoppling kondensatorerna ansluten till noden VCC kommer att jämna ut krusningar i USB-källa.

4.3. batteriladdning säkerhet HW

Jag lade också till en låg förlust power vägen controller som väljer automatiskt strömkälla till makten till klockan. Switch motorreglagen en P Skriv MOS-FET som kommer att dis engagera batteriet från systemet när en USB är inkopplad. Kraften från USB färdas genom dioden D1 och kringgår byta regulatorn.

Fördelen med detta system är att se till att batteriet inte används för att driva en enhet under en laddning. Detta är skonsammare för den Li-on batteri, förbättra sin möjliga livstid och förebygga eventuella skador.

4.4. ATMEGA328P QFP

ATmega328P är kopplad på ett sätt som rakt fram. Den är ansluten till makt och marken, med en dra upp motstånd på Återställ PIN-koden. AVR driver alla lampor från dess GPIO. En av AVR: s ADC pin är ansluten till batteriet att upptäcka spänningsnivån. Det har också en liten röd status-LED visar när batteriet är nära döda. När användaren placerar klockan på laddaren, kommer att den röda lysdioden stänga av och slå på igen när batteriet är fulladdat.

AVR har en 32.768 kHz kristall trådbunden till dess XTAL stift. använder 32.768 kHz kristallen för att driva sin Timer2 modul asynkront för räknar sekunder, och använder sin interna 1MHz RC klocka att köra SW. 32.768 kHz är en mycket vanlig frekvens till drivsystem realtidsklocka (RTC) eftersom 32.768 i decimal är lika med 8000 i hex. Därför kan 32.768 delas jämnt av flera befogenheter 2 inklusive 1024. Dividera 32.768 1024 ger 32, så konfigurerar timern räkna till 32 med en 1024 före scaler kommer att motsvara en exakta andra.

4.5. lysdioder

Lysdioderna i kretsen kopplas i serie med egna motstånd för varje. De är storlek 1206 i imperialistiskt standard och dra minst 7mA. Lamporna drivs direkt av IO för ATmega328P.

4.6. knappar

Det finns 4 knappar med dra upp motstånd bifogas IO av AVR. Knapparna kommer att dra noden till marken när knapparna trycks. Debouncing för knapparna hanteras i församlingen programmering.