Технический форум журнала "РАДИО"

Радио 2018 №7 с.62-63. Обе схемы в статье неработоспособны:

Рис.1 При нажатии кнопки поступает питание на МК, но одновременно удерживается и сигнал Reset. Все порты ввода/вывода МК находятся в Z-состоянии, программа не выполняется, VT2 остаётся закрытым. Пока удерживается кнопка, питание МК есть, но ничего не происходит. При отпускании кнопки снимается сигнал Reset, но и питание тоже, схема возвращается в исходное состояние.
Схему можно заставить включаться, если подключить конденсатор к выводам питания МК достаточной ёмкости, чтобы МК не отключился за время ожидания задержки после снятия Reset, начальной инициализации и включения VT2. Теперь МК будет включаться, но вот выключить его уже не получится — после каждого сброса МК будет успевать стартовать и восстанавливать себе питание.

Рис.2 Здесь схема включается, но открытый VT2 через R3 200 Ом шунтирует кнопку и при повторном её нажатии ничего не происходит. "Всегда нажатая кнопка" создаёт постоянный сигнал внешнего прерывания, что заставляет МК с тестовой прошивкой завершить работу уже через 2 сек. после включения. Все резисторы, кроме 200 Ом, указаны номиналом 24 кОм, даже в цепи светодиода, опечатка? Чтобы схема заработала, надо добавить маломощный диод (1N4148), чтобы исключить шунтирование кнопки транзистором VT2. Добавочный диод надо включить встречно-последовательно с VD1 (1N4001 ?!), катодом к катоду, и к точке соединения катодов подключить кнопку.

Есть такая замечательная команда "SLEEP" отправляющая МК в режим пониженного энергопотребления. При использовании этой команды излишни многие детали по рис.1 и рис.2, можно оставить только кнопку и "полевик" для коммутации питания какого-нибудь потребителя кроме МК. Кстати зачем 9 вольтовая батарея с понижением DA1 до 5 вольт? Вообщем автору есть над чем подумать.

Да, в схеме на рис. 1 должен быть электролитический конденсатор (в качестве локального источника энергии), подключенный к выводам питания МК, иначе он не включится. Это моя недоработка как автора статьи. Выключить МК можно программно, низким уровнем на затворе VT2.

В схеме на рис.2 две опечатки редакции - резистор R3 должен быть номиналом 16 кОм, R6 - 510 Ом. В качестве диода VD1 использовать 1N4001 можно, хотя это и не лучший выбор.

В портативных устройствах на МК может использоваться батарейное питание, в том числе и батарея 6F22 напряжением 9 В. Для питания МК необходимо напряжение питания 5 В (или менее). Для этого можно использовать линейный стабилизатор 78L05 (как в данном случае) или DC-DC преобразователь. Если в конкретном устройстве используется 6F22 и 78L05, то схема на рис.2 экономит энергию батареи. Если бы такой схемы не было, 78L05 постоянно тянул бы энергию из батареи, даже если МК "заснул" после команды SLEEP.

Разумеется, можно использовать для питания МК 3 элемента АА или ААА без всяких стабилизаторов/преобразователей (если позволяет конкретный МК и остальная схема).

В схеме рис.2 нет иных потребителей кроме МК. "Выводы PB3—PB5 микроконтроллера свободны для использования в прикладной программе" - привожу дословно из статьи. Разряд PB5 это вывод сброса. Маловато остается для прикладной программы. В связи с этим возникает вопрос, а не проще ли заменить все одним выключателем? И совсем непонятно, как предлагаемое устройство экономит энергию батареи питания, согласно вводной части статьи.

Geronda писал(а):

В статье "Включение и выключение микроконтроллера одной кнопкой" Радио 2018-07-62 сказано, что упрощенный рис.1 взят из [1] (Рюмик С. «1000 и одна микроконтроллерная схема. Вып.1» 2010 г.), А на Рис.2 — более надёжный вариант этого узла, разработанный, очевидно, автором статьи Геронда В.

В книге «1000 и одна...», в разделе 4.4 "Схемы «самоблокировки» питания" приведены 18 схем с пояснениями. Рис.1 из журнала похож на схему 4.6.К из книги, а предлагаемый доработанный вариант Рис.2 совпадает со схемой 4.6.Т (лишь другие номиналы резисторов), для сравнения Рис.2 из журнала:


Вы выбрали 2 схемы из предлагаемых 18-и, одну схему назвали ненадёжной, «свою» — надёжной, хотя обе схемы из книги Рюмик С., где описаны их достоинства, недостатки и ограничения в применении.
В чём авторство вашей статьи?

Nafis писал(а):"Выводы PB3—PB5 микроконтроллера свободны для использования в прикладной программе" - привожу дословно из статьи. Разряд PB5 это вывод сброса. Маловато остается для прикладной программы. В связи с этим возникает вопрос, а не проще ли заменить все одним выключателем?

На Tiny сделано уже много чего, а Вам "маловато". Почему маловато? "Маловато" или нет - можно сказать применительно к конкретной конструкции. Есть масса конструкций, где один-два входных сигнала (с датчиков, например) и один выходной - для управления исполнительным устройством.

Nafis писал(а):И совсем непонятно, как предлагаемое устройство экономит энергию батареи питания, согласно вводной части статьи.

Вообще-то редакция довольно сильно причесала статью. В схеме на рис.1, который присылал я, был блок, условно обозначенный "DC-DC". Отсутствие этого блочка (удаленного при перерисовке схемы редакцией) и сбило Вас с толку. Еще раз. Схема на рис.2 приведена как ИЛЛЮСТРАЦИЯ того, что можно экономить энергию при использовании линейного стабилизатор 78L05 и напряжения питания 9 В в устройствах на МК.

Да, если устройство на МК слаботочное, можно использовать движковый переключатель. А если не слаботочное - нужен уже движковый переключатель помощнее. С соответствующими габаритами. Ну,тумблер можно ампер на 10 поставить. А со схемой можно использовать слаботочную кнопку.

ae1 писал(а):Вы выбрали 2 схемы из предлагаемых 18-и, одну схему назвали ненадёжной, «свою» — надёжной, хотя обе схемы из книги Рюмик С., где описаны их достоинства, недостатки и ограничения в применении.
В чём авторство вашей статьи?

Авторство моей статьи в том, что в схемах Рюмика используется вход сброса, а у меня - вход прерывания INT0. За счет этого повышен функционал - отключить устройство можно не только программно (низким уровнем вывода МК на затворе VT2), но и той же слаботочной кнопкой, которая используется для включения. Причем используется селекция нажатия по длительности, что исключает выключение при случайном кратковременном нажатии. Размер демо-программы - с инициализацией и основным циклом - 124 байта. Размер обработчика прерываний INT0 (точно не считал) меньше 80 байт. Это небольшая цена за увеличенный функционал - ведь сама "железка" остается практически неизменной. Места в Tiny c его 1К Flash памяти остается еще достаточно. Кстати, с указанными на схеме Рюмика номиналами резисторов схема работает неустойчиво.

Светодиод служит для иллюстрации процесса включения, работы и выключения. Если кнопку включения нажать, светодиод сразу начинает мигать, давая понять, что начинается обычный рабочий режим. Обработчик прерывания сделан так, что, если нажать ее еще раз (для выключения), светодиод перестает мигать и начинает гореть постоянно. Давая понять, что выполняется обработка прерывания. Если кнопка нажата менее 2 сек и отпущена, светодиод вновь начинает мигать, показывая, что устройство вернулось в рабочий режим. А если больше 2 сек - он гаснет, давая понять, что устройство на МК выключено.

Об экономии энергии, посмотрите статью Радио 1-2017, стр.52 "Однокнопочный выключатель с таймером". Это устройство действительно позволяет экономить энергию батареи питания, хотя там тоже есть проблемы с реализацией идеи. Теперь об уменьшении числа органов управления устройством. Конечно бывают случаи когда без этого не обойтись, но в целом это очень неудобно для пользователя. Проще говоря пользователю нет никакого дела сколько байт занимает программа и он не обязан (не должен) считать секунды при нажатии на кнопку.

Geronda писал(а):Авторство моей статьи в том, что в схемах Рюмика используется вход сброса, а у меня - вход прерывания INT0.

Это неверно. Вы заблуждаетесь сами, либо намеренно искажаете факты. В книге Рюмика нет ни одной схемы управления питанием с помощью входа сброса, используются только GPIO (универсальные порты ввода/вывода). В книге приведены схемы на МК разных фирм-производителей (Atmel, Microchip, TI, AD, STM), поэтому используется общее универсальное обозначение выводов для всех МК:


а) входы без подтяжки, б) входы с подтяжкой, г) сброс низким уровнем, д) сброс высоким уровнем.
Символ R (Resistor) обозначает подтяжку, а не Reset.

Geronda писал(а): отключить устройство можно не только программно (низким уровнем вывода МК на затворе VT2), но и той же слаботочной кнопкой, которая используется для включения.

Это неверно. Отключить устройство можно только программно: при отсутствии нажатий какое-то время (тайм-аут), по таймеру, по внешнему событию: удерживание кнопки нажатой более 2 сек., ...
При нажатии кнопки принудительно подаётся питание на схему. Выключить питание аппаратно кнопкой невозможно.

Geronda писал(а): у меня - вход прерывания INT0. За счет этого повышен функционал

Использование внешнего прерывания для кнопки управления питанием не имеет никакого преимущества в сравнении с опросом кнопки в основном цикле программы, или периодически по таймеру, или совместно с опросом других датчиков, вывода на индикацию и т.п. Преимущество внешнего прерывания — быстрый отклик МК, единицы тактов, если не запрещены прерывания. Для механической кнопки с дребезгом контактов это скорее недостаток, чем достоинство.

Geronda писал(а):Кстати, с указанными на схеме Рюмика номиналами резисторов схема работает неустойчиво.

Вот об этом и стоило бы рассказать в статье: какая именно схема (рис. 4.6.Т ?), в чём именно проявляется неустойчивость, какие номиналы влияют на это, что нужно изменить для улучшения схемы.