Batterieanzeige für eine Computermaus. Schema, Beschreibung

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Anzeige für niedrigen Batteriestand bei einer Computermaus. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Computer

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Die drahtlose Computermaus von Microsoft wird von zwei galvanischen Zellen oder Batterien mit Strom versorgt. Hier sind die gemessenen Werte des von den Batterien verbrauchten Stroms: 36,6 mA - bei aktiver Arbeit der "Maus"; 3,9 mA - am Ende der aktiven Arbeit; weniger als 1,1 mA - einige Minuten danach; 80 ... 92 µA - im "Schlaf" -Zustand (um die Aktivität wiederherzustellen, müssen Sie auf eine beliebige Taste der "Maus" klicken).

Dieser Manipulator basiert auf dem Mikrocontroller NT82M72, der mit einem eingebauten 27-MHz-Sender ausgestattet ist. Laut Beschreibung ist der Mikrocontroller bei einer Spannung von 2 ... 3,3 V betriebsbereit. Ich kann bestätigen, dass solange die Spannung der beiden in der "Maus" verbauten Batterien jeweils 1 V übersteigt, sie wirklich störungsfrei funktioniert . Doch oft, besonders nach längerem Gebrauch, werden die Akkus ungleichmäßig entladen. Einer davon ist zwar noch ausreichend geladen, beim zweiten ist die Spannung aber bereits deutlich unter 1 V gesunken.

Dies geschieht auch bei der Verwendung von galvanischen Zellen. Wenn die Versorgungsspannung der "Maus" unannehmbar niedrig ist, beginnt der Cursor auf dem Computerbildschirm normalerweise zu zucken und springt dann zufällig von Ort zu Ort. Um jedoch festzustellen, welche der Batterien zu schwach ist, können Sie auf ein Voltmeter nicht verzichten.

Anzeige für schwache Batterie der Computermaus
Fig. 1

Basierend auf der Notwendigkeit, den Ladungsgrad beider Elemente zu kontrollieren, habe ich einen Indikator entwickelt und in die "Maus" eingebaut. Es enthält eine minimale Anzahl von Komponenten und basiert auf einem ATtiny25V-10SU-Mikrocontroller, der mit einer Spannung von 1,8 V betrieben werden kann. Die Anzeigeschaltung ist in Abb. 1 dargestellt. 1, und die Konfiguration des Mikrocontrollers, die beim Programmieren eingestellt werden muss, ist in Tabelle. 1. Zum Zeitpunkt der Programmierung werden die Mikrocontroller-Pins in der folgenden Reihenfolge mit dem Programmiergerät verbunden: 4 - RST, 5 - GND, 6 - MOSI, 7 - MISO, 8 - SCK, 1 - VCC. Es ist besser, den HAXNUMX-Piezo-Schallgeber für diese Zeit auszuschalten, die restlichen Programmierelemente stören nicht.

Anzeige für schwache Batterie der Computermaus

Im Betrieb des Signalgebers wird die Versorgungsspannung des Mikrocontrollers DD1 von den gleichen Elementen G1 und G2 wie dem Mauscontroller zugeführt. Die LEDs HL1 und HL2 beginnen periodisch zu blinken, wenn die Spannung der Elemente mit der gleichen Seriennummer weniger als 1 V beträgt. Die Widerstände R2 und R3 stellen den Strom der LEDs ein. Der Piezo-Schallgeber HA1 signalisiert die unzulässige Entladung einer der Batterien. Angewandte LEDs KP-1608MGC - für die Oberflächenmontage grünes Leuchten. Sie können durch jede andere ersetzt werden, die in Farbe und Helligkeit des Scheins und in der Größe geeignet ist.

Um den Stromverbrauch des Signalgebers zu reduzieren, wird der DD1-Mikrocontroller vom eingebauten Generator mit einer Frequenz von 128 kHz getaktet und befindet sich die meiste Zeit im „Sleep“-Modus. Auf das Signal des Watchdog-Timers „wacht“ der Mikrocontroller alle 2 s auf, startet den darin eingebauten ADC, der die Spannung an den Pins 2 und 3 misst, und vergleicht die erhaltenen Werte mit den im Speicher abgelegten gültigen Werten.

Der durchschnittliche Strom, der vom Mikrocontroller während des Betriebs des ADC und der Ausführung von Berechnungen verbraucht wird, beträgt 9 μA. Bei anliegendem Signal (eine LED leuchtet und der Schallgeber HA1 arbeitet) steigt der Strom auf 1 mA an, am Ende des Signals „schläft“ der Mikrocontroller wieder ein und die Stromaufnahme sinkt auf 6,5 μA.

Bei gleichzeitiger Entladung der Elemente auf 1 V wird ihre Gesamtspannung an den Leistungsausgängen des DD1-Mikrocontrollers 2 V, was 0,2 V mehr als das zulässige Minimum ist. Wenn jedoch ein Element vor dem zweiten entladen wurde und das Signal darüber ignoriert wurde, kann die Gesamtspannung unter 1,8 V sinken, was zu Fehlern und sogar zu einem vollständigen Stopp des DD1-Mikrocontrollers führen kann. Das Signalgerät wird sich in dieser Situation unvorhersehbar verhalten. Daher sollte der rechtzeitige Austausch von galvanischen Zellen oder das Laden von Batterien nicht vernachlässigt werden.

Der ATtiny25 Mikrocontroller hat eine eingebaute 1,1 ±0,1 V Referenzspannungsquelle. Die kleinstmögliche Schwelle beträgt 0,9 V. Dies ist die Hälfte der minimalen Versorgungsspannung. Indem Sie die entsprechenden Konstanten in den nichtflüchtigen Speicher des Mikrocontrollers schreiben, können Sie in diesem Intervall einen beliebigen Schwellwert einstellen.

Die Spannungsmessung an den Batterien G1 und G2 erfolgt in unterschiedlichen ADC-Betriebsarten. Die Spannung am G2-Element wird in einem nicht differenziellen Modus relativ zum gemeinsamen Draht (Pin 4 des Mikrocontrollers) gemessen. Die Gesamtspannung an den beiden Elementen kann in diesem Modus nicht gemessen werden, da sie die Referenzspannung (1,1 V) überschreitet. Daher schaltet das Programm den ADC in den Differenzialmodus und die Spannung am G1-Element wird als Differenz zwischen den Spannungswerten an den Pins 2 und 3 gemessen.

Anzeige für schwache Batterie der Computermaus

Im Fall des vom Autor verwendeten Mikrocontrollers durch Schreiben der Codes aus Tabelle in das EEPROM. 2 wurden für beide Batterien Entladeschwellen von 1 V eingestellt. Beim Schreiben der gleichen Codes auf andere Instanzen werden die Schwellenwerte höchstwahrscheinlich anders ausfallen, zunächst aufgrund der Streuung der Werte der internen Referenzspannung.

Anzeige für schwache Batterie der Computermaus
Fig. 2

Um in das EEPROM des Mikrocontrollers des hergestellten Signalgeräts die Werte der Konstanten einzugeben, die die Schwellenwerte korrekt einstellen, müssen zunächst die Spannungswerte zwischen den Pins 3 und 2 (z G1), 2 und 4 (für G2) gleich den gewünschten Schwellen. Dies kann auf zwei Arten erfolgen. Die erste besteht darin, auf den Mikrocontroller gemäß der in Abb. 2 von einer separaten Versorgungsspannung gleich dem Doppelten des gewünschten Schwellenpegels. Zum Beispiel 2 V für eine Schwelle von 1 V. Die Batterien G1 und G2 müssen abgeklemmt werden.

Anzeige für schwache Batterie der Computermaus
Fig. 3

Der Widerstandsteiler R4R5 teilt die Versorgungsspannung in zwei Hälften. Seine Widerstände müssen mit größtmöglicher Genauigkeit gleich gewählt werden.Die zweite Methode (die Schaltung in Abb. 3) erfordert keine genaue Einstellung der Spannung einer externen Stromquelle. Sie kann 5 V erreichen, sollte aber dennoch nicht viel größer als die Summe der eingestellten Schwellen gemacht werden. Dies kann die Genauigkeit ihrer Installation verringern. Die gewünschten Spannungswerte zwischen den Pins 2 und 4, 3 und 2 des Mikrocontrollers werden durch Trimmen der Widerstände R6 und R7 erreicht.

Um Konstanten in EEPROM zu schreiben, reicht es aus, das Signalgerät mit einem programmierten Mikrocontroller mit einer Versorgungsspannung und Schwellenwerten gemäß einem der betrachteten Schemata zu versorgen, es erfordert eine genaue Einstellung der Spannung einer externen Stromquelle. Sie kann 5 V erreichen, sollte aber dennoch nicht viel größer als die Summe der eingestellten Schwellen gemacht werden. Dies kann die Genauigkeit ihrer Installation verringern. Die gewünschten Spannungswerte zwischen den Pins 2 und 4, 3 und 2 des Mikrocontrollers werden durch Trimmen der Widerstände R6 und R7 erreicht.

Um Konstanten in das EEPROM zu schreiben, reicht es aus, mit einem programmierten Mikrocontroller gemäß einem der betrachteten Schemata Versorgungsspannung und Schwellenwerte an das Alarmgerät anzulegen, seinen Pin 1 (RST) mit Pin 4 (GND) zu verbinden und dann Pin 4 anzuschließen und Pin 5 (PVO) an Pin 1. Nach kurzer Zeit können die Klemmen 4 und 5, gefolgt von den Klemmen 4 und XNUMX, geöffnet werden.

Wenn die Versorgungsspannung und die Schwellenwerte vom Mikrocontroller gemäß einem der betrachteten Schemata programmiert wurden, verbinden Sie seinen Pin 1 (RST) mit Pin 4 (GND) und dann mit Pin 4 und Pin 5 (PVO). Nach kurzer Zeit können die Klemmen 1 und 4, gefolgt von den Klemmen 5 und 4, geöffnet werden.

Ein Blinken beider LEDs bestätigt, dass die Schwellwerte in den nichtflüchtigen Speicher geschrieben wurden.

Es bleibt, das zusammengebaute Signalgerät im Gehäuse der "Maus" zu befestigen, indem die LEDs in die vorhandenen technologischen oder speziell gebohrten Löcher im Gehäuse eingesetzt werden. Der Piezo-Emitter HA1 ist zur besseren Hörbarkeit seiner Signale an eine der Gehäusewände geklebt. Nach Anschluss an die Batterien „Maus“ ist der Signalgeber betriebsbereit.

Das Mikrocontroller-Programm kann heruntergeladen werden daher.

Autor: A. Balakhtar, Pervouralsk, Gebiet Swerdlowsk; Veröffentlichung: radioradar.net

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