Ebben az oktatóanyagban összekapcsolunk egy optocsatolót az ATMEGA8 mikrovezérlővel. Az oktokapcsolók lenyűgöző eszközök, amelyeket az elektronikus és az elektromos áramkörök leválasztására használnak. Ez az egyszerű eszköz izolálja az érzékeny elektronikát a robusztus elektronikától, például a motoroktól, ugyanakkor a terhelést ellenőrzi a forrás felett.
Tegyük fel, hogy egy váltóáramú motor fordulatszámát szeretnénk szabályozni, mint a ventilátor, a vezérlő logikájával. Betáplálhatjuk a vezérlő jelét a vezérlő rendszerbe, amely a motort hajtja. De a folyamat során a motor fordulatszám-szabályozó rendszerének zaját is vesszük. Mivel a váltakozó áramköre és ez is motorok, sok zajszűrést kell elvégeznünk. Az OPTOELECTRONICS segítségével elkerülhetjük a vezérlőegység közvetlen érintkezését a motor hajtóegységével. Ezzel elkerüljük a zajátvitelt a rendszerek között, ugyanakkor teljes terhelés alatt tarthatjuk a terhelést.
Az OPTOELCTRONICS, amint maga a neve is mondja, fényt kiváltó rendszert fogunk tartalmazni. Jelet küldünk egy fénykibocsátó készüléknek a forrás végén, és a terhelés végén egy villanykapcsoló lesz. Ezt még részletesebben tárgyaljuk. Itt a 4N25 6 tűs IC interfészét fogjuk összekötni az ATMEGA8 vezérlővel. Amikor a kapcsolót megnyomják a vezérlő végén, a terhelés végén csatlakoztatott LED bekapcsol.
Szükséges alkatrészek
Hardver: ATmega8 mikrokontroller, tápegység (5v), AVR-ISP PROGRAMOZÓ, 4N25 OPTOCOUPLER, 1KΩ ellenállás (3 db), LED
Szoftver: Atmel Studio 6.1, Progisp vagy Flash magic.
Áramkör diagram és magyarázat
Az OPTOCOUPLER és az AVR mikrovezérlő közötti interfész kapcsolási rajzát az ábra mutatja,
Mielőtt tovább mennénk, beszéljük meg az OPTOCOUPLER működését, a készülék belső áramköre az alábbi képen látható,
Itt a PINA és a PINC csatlakozik a forrás oldalához.
A PINB, PINC, PINE képviselik a terhelési oldalt.
A diagramból jól látható, hogy a forrás végén van egy LED (fénykibocsátó dióda), és a terhelés oldalán van egy FOTOTRANZTOR. A rendszer egy chip belsejében van kialakítva, így a PHOTOTRANSISTOR erősítése nagy.
Most, amikor egy jelet továbbítunk a forrásoldali LED-re, a LED fénysugárzást bocsát ki, mivel a fotótranzisztor szomszédos a LED-del, a fény vételénél a tranzisztor bekapcsol. Tehát a vezérlőtől érkező vezérlőjel fényté alakul át a fényérzékeny teherhajtó kiváltásához.
A chip áramkör a következőképpen ábrázolható:
A diódával a forrás végén és a tranzisztorral a terhelés végén a fenti áramkör teljesen értelmes a név szempontjából. Most a vezérlőt egy gombbal látták el, az indításakor a vezérlő impulzust küld az OPTOCOUPLER dióda végére. LED-ként elhelyezett terhelés mellett az OPTOCOUPLER tranzisztora hajtja a LED-et. Tehát a LED bekapcsol.
Az OPTOCOUPLER és a mikrovezérlő közötti kommunikáció módját lépésről lépésre ismertetjük az alább megadott C kódban.