Fun with Fan

Kodzik jest jak klocki LEGO

PWM - temat tak wdzięczny, że postanowiłem poświęcić mu jeszcze kilka postów. Wprowadzając pojęcie PWM do moich rzeczybezinternetu wspomniałem, jak można go wykorzystać do niecnych celów. Teraz, gdy już mamy wiedzę na temat podpinania termometru do naszej Atmegi, możemy zacząć składać klocki w większe... budowle.

Masz problem?!

Zatem znajdźmy sobie problem. Potrzebne będą: temperatura, sterowanie napięciem zasilania, urządzenie mogące być sterowane zasilaniem. Przykładowy problem - przegrzewający się mikrokontroler. Możemy mierzyć jego temperaturę, a w momencie, gdy ta przekroczy założoną granicę - możemy ochłodzić nieco atmosferę. Zatem do dzieła!

Analiza

Do chłodzenia całego układu posłuży nam wiatraczek wymontowany ze starego komputera - zasilany stałym napięciem 12V - można go nabyć w każdym sklepie z wiatraczkami (czy wentylatorami) - w tym przypadki wiatraczek jest odpowiednim słowem. I tu pojawia się pierwszy problem - jak wysterować urządzenie zasilane 12V z naszej Atmegi, gdzie możemu liczyć na 5V max, przy ograniczonym prądzie. Rozwiązań jest wiele. Zaprezentuję 2. Oba będą zawierać pewien rodzaj izolacji galwanicznej - o tej też już na pewno wiesz!

Część wspólna

Zacznijmy od skonfigurowania PWM. Posłużmy się posiadaną wiedzą:

Termometr

Potrzebny nam będzie element sterujący PWM. Nie będziemy przecież stać z termometrem nad mikrokontrolerem i zmieniać prędkości wentylatora. Podepnijmy nasz pasożytniczy DS1820PAR i wykorzystajmy wcześniejszy kodzik do odczytu temperatury

Podłączenie LED do wyjścia PB0 (OC0) i zmiana wartości wpisywanej do rejestru OCR0 powodowała jej przygaszanie lub rozjaśnianie. Możemy wnioskować, że w czasie zmieniało się napięcie. Zamieńmy teraz diodę na wentylatorek. Brakuje nam dobrych 7V, żeby kręcić nim na pełnych obrotach, a 12V nasza Atmega nie wytrzyma - czas na izolację

Transoptor

Zadziała? Zadziała. Ale bez szaleństw. Transoptor stanie się częścią obwodu. Napięcie, które powinno odłożyć się na wentylatorze (wpływając na jego prędkość), odłoży nam się również na tranzystorze transoptora, a prąd płynący przez układ sprawi, że wspomniany tranzystor zacznie się grzać. Nie rozwiążemy pierwszego problemu, a na domiar złego stworzymy sobie nowy.

Tranzystor MOSFET

I to nie byle jaki - a tranzystor Mocy! 4 maja już niebawem, a wszyscy wiemy, że Mocy nie należy lekceważyć... W odróżnieniu od opisywanych wcześniej tranzystorów bipolarnych - nóżki tego tranzystora posiadają inne nazwy: gate, drain i source. Wiedza potrzebna na teraz: do bramy możemy doprowadzić wyjście PWM, source połączmy z masą, a między drain i napięcie zasilania wepnijmy wentylatorek.

Dlaczego możemy połączyć Atmegę w ten sposób? Ze względu na budowę tranzystora. I dane zamieszczone w nocie katalogowej. Z niej dowiemy się również, że nasze 5V może nie wystarczyć, by rozkręcić wentylatorek na maxa - aczkolwiek prędkość, jaką osiągnie powinna w zupełności wystarczyć.

Pozostaje tylko dodać trochę logiki biznesowej...