Пожалуйста, покритикуйте схему

Тема в разделе "Микроконтроллеры AVR", создана пользователем SavvaRem, 17 фев 2018.

  1. SavvaRem

    SavvaRem Нерд

    Добрый день, покритикуйте схему портативной метеостанции.

    Метеостанция представляет собой датчики температуры-давления-влажности BME280 и термоанемометр FS7 компании IST. Последний включается по мостовой схеме и усиливается rail-to-rail операционным усилителем с соединением ко входу АЦП Атмега328. Поскольку метеостанция предназначена для вычисления параметров атмосферы, в приборе присутствует матричная клавиатура из 5 кнопок для управления. Программируется МК по последовательному интерфейсу ISP. На всякий случай предусмотрены выводы TX,RX для подключения переходника USB-UART (на случай, если понадобится вывод чего-либо в терминал COM-порта). В цепи кнопки "сброс" присутствует микросхема-супервизор питания (внешний BOD-детектор на 2.4 вольта, что является предельным безопасным напряжением для работы на частоте 8 MHz). Цепь анемомерического датчика включается только на время измерений и содержит LDO-стабилизатор на 2.5 вольта, для учета просадки напряжения при снижении емкости батареи CR2450 (контроль напряжения постоянно ведется микроконтроллером). Здесь оговорюсь, что, поскольку, источник опорного напряжения для АЦП пока не выбрал, то на схеме предусмотрены два варианта - 2.5 вольта внешнее (через дроссель) или с применением внутреннего ИОН на 1.1, для чего предусмотрен делитель на резисторах R11, R12). Цифровая и аналоговая цепи снабжены фильтрами для устранения наводок.

    Прошу покритиковать по части выбора компонентов, номиналов и схемотехнических решений.

    Спасибо,
    Савик

    SPARTAN_V2.0.jpg
     
    Последнее редактирование: 18 фев 2018
  2. Green

    Green Нерд

    С таким огородом и дурак сможет! Зачем внешний БОД, если есть внутренний? По хорошему, можно обойтись 2032, и что бы хватало на год. Иначе, скучненько.)
     
  3. SavvaRem

    SavvaRem Нерд

    С каким огородом? И чем внутренний бод на 2,7 вольта лучше, чем внешний на 2,4?
     
  4. SavvaRem

    SavvaRem Нерд

    И таки нет, здесь долго 2032 не проживет. Модуль термоанемометра бачим?
     
  5. parovoZZ

    parovoZZ Гуру

    Да слушай, здесь уровень подготовки половины форума такой, что двух проводов связать не могут.
    Не смотрел в сторону двухпроводных ионов?
    Чем не устраивает внутренний bod? Энергопотребление у него совсем чуть-чуть.
     
  6. REm

    REm Гик

    не мог отказать в помощи.
    Ужасная схема, всё в чёрном цвете, русских слов нет.
    А если по-сути вопроса.
    Отказался от кнопок в пользу пульта - меньше портов занято и дешевле. Больше команд прописать можно.
     
  7. parovoZZ

    parovoZZ Гуру

    В 328 камень и так можно хоть черта лысого запихать. Зачем отказывать в удовольствии?
     
  8. koteika

    koteika Гик

    r15 не нужен
     
  9. SavvaRem

    SavvaRem Нерд

    На счет прецезионных ИОНов, да, заморачивался, однако отсутствие опыта в их выборе и многообразие возможных вариантов на рынке, быстро выбило пробки в голове, поэтому применил то, к чему привык - взял высокоточный LDO-стабилизатор в качестве формирователя опорного напряжения (заодно оставил себе возможность в случае чего активировать внутренний ИОН на 1.1 вольта). Внутренний БОД ничем не плох, кроме того, что у атмег он жестко фиксированный 1.8 - 2.7 - 4.5 вольта и все. Можно конечно активировать БОД на 2.7, но опыт показывает, что при питании от батарейки типа 2032/2450, при низких температурах даже свежая "таблетка" может просесть по напруге аж до 2.6-2.7 вольт, в итоге прибор просто будет болтаться в перманентной перезагрузке. А он должен работать и при низких температурах тоже (до -20 как минимум). При этом критичной является сохранность ячеек ЕЕПРОМ, поэтому БОД должен быть обязательно. Вот и был выбран внешний на 2.4 вольта, так как это нижний предел рабочего напряжения для работы МК на частоте 8МГц (ниже опустить частоту не могу, так как прибор еще кой-какой расчетный алгоритм должен выполнять).
     
  10. SavvaRem

    SavvaRem Нерд

    Пульт здесь не годится.
     
  11. SavvaRem

    SavvaRem Нерд

    Как раз таки его рекомендуют ставить для условий "сложного запуска МК". Посмотрите схему, например, ардуино мега.
     
  12. SavvaRem

    SavvaRem Нерд

    Тут еще вопрос есть по аппаратному снижению дребезга у кнопок. Мож стоит их конденсаторами зашунтировать, ну скажем на 0.1 мкФ?
     
    Последнее редактирование: 5 мар 2018
  13. parovoZZ

    parovoZZ Гуру

    На кнопки тогда уж RC цепь повесить. Постоянную времени посчитать исходя из частоты звона.
    Это коммерческий проект? Посмотрел стоимость датчика - мама, роди меня обратно. А тебе три штуки таких нуно))))
     
    SavvaRem нравится это.
  14. SavvaRem

    SavvaRem Нерд

    Мысль с RC-фильтром здравая, понять бы только без осцилографа, какова эта частота %) Проект это прототипирование одной вычислительной идеи, скажем так. А датчик да, дороговат, но у него платина на борту, а российских аналогов, увы, не нашлось. Он и в калибровке сложноват, поэтому на борту еще и BME280 есть для расчета теплоотдачи, тем не менее, из возможных зол (импеллер-крыльчатка с датчиком Холла или мост на германиевых диодах) - это наименее геморойное для измерения скорости ветра.
     
  15. parovoZZ

    parovoZZ Гуру

    Вообще, таким датчикам датчик температуры показан.
    А что за мост на германиевых диодах?
    Импеллер же ещё надо вращать по ветру? Точности обычных чашек не хватает? На датчиках холла и с флажком на одной из чашек можно и без флюгера направление считать.
    По дребезгу я бы не заморачивался и считал бы под 10 мс - даже самая злая кнопка должна успокоиться.
     
  16. SavvaRem

    SavvaRem Нерд

    > Вообще, таким датчикам датчик температуры показан.
    Да, Роль датчика температуры выполняет термометр в BME280, если он точнее чем BMP180 (в инете пишут, что точнее, сам пока не пробовал), то прекрасно. Правда, мне их инертность не особо нравится, но то ладно...
    Любой подобный расходомер или анемометр будет изменять свои показания в зависимости от теплоотдачи среды, в которой он находится. Поэтому важно учесть и температуру, и давление, и влажность. В идеале еще газовый состав и запыленность, но экстраточность не нужна в этом проекте. Если анемометр будет стабильно измерять с разрешением хотя бы 0.3 - 0.5 м/с уже хлеб)))

    > Импеллер же ещё надо вращать по ветру? Точности обычных чашек не хватает? На датчиках холла и с флажком на одной из чашек можно и без флюгера направление считать.

    Чашки из соображений компактности не подходят, сам прибор чуть более спичечного коробка планируется. А направление ветра для измерения можно дедовским методом определить - поворачиваешь голову по ветру, пока он обоими ушами не станет слышен и нос покажет откуда ветер :) С датчиком Холла эксперементировал, но не смог добится внятной работы. Если вкратце, то применял дифференциальный усилитель на ОУ и с его выхода подавал сигнал на компаратор МК, который одним концом был подключен к ИОН, так что бы прерывание генерировалось и срабатывал счетчик импульсов, но не зашло, да и габариты самого имеллера тоже немалые.

    > Ветромер на диодах. Вернее его лучше назвать "датчик ветра". Работает как обычный делитель напряжения или мост. В первом случае делитель получается последовательным включением двух диодов, один из которых скрыт от ветра, а второй наоборот обдувается. Охлаждение одного из них вызывает изменение падения напряжения, которое косвенно говорит о присутствии ветра и его интенсивности. С мостом практически такая же история, только там 4 диода из которых скрыты три, а на мороз выкидывают один. Если интересно разобраться как все это работает, глянь пару документов. С мостом не найду уже документ, так как практически сразу от этой идеи отказался.
     

    Вложения:

  17. Belkin

    Belkin Гик

    Наличие потока воздуха не охладит объект ниже температуры окружающей среды (считаем, что Солнцем датчик не освещен).
    Обдуваемый объект остынет быстрее не обдуваемого, но холоднее не станет.

    Проводили эксперименты с несколькими датчиками одновременно, расположенными в разных условиях.
    Висел просто на воздухе, прижат к деревяшке, прижат к железке, находился в воде...

    Отсюда вывод - этим способом скорость потока не измерить.
    Нужен второй диод (объект), который не обдувается, а измерять разницу в скорости изменения их параметров.
    И вот эту уже разницу как-то конвертировать в скорость потока.
     
  18. SavvaRem

    SavvaRem Нерд

    Так об том и речь, ток в цепи подбирается таким образом, что бы произошел саморазогрев диодов, один прячется в кожух, второй выставляется по потоку. Однако все равно ненадёжная это штука...
     
  19. Belkin

    Belkin Гик

    Я бы сказал - безпонтовая... ;)
    Это скорее не "измеритель скорости потока", а "индикатор наличия потока".
     
  20. SavvaRem

    SavvaRem Нерд

    Выше писал в точности о том же ;)