컴퓨터 마우스의 배터리 부족 표시기. 계획, 설명

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Microsoft의 무선 컴퓨터 마우스는 36,6개의 갈바니 전지 또는 배터리로 구동됩니다. 배터리에서 소비되는 전류의 측정 값은 다음과 같습니다. 3,9mA - "마우스"의 활성 작업으로; 1,1 mA - 활성 작업 종료 시; 80mA 미만 - 몇 분 후; 92 ... XNUMX µA - "절전" 상태(활동을 복원하려면 "마우스" 버튼을 클릭해야 함).

이 조작기는 82MHz 송신기가 내장된 NT72M27 마이크로컨트롤러를 기반으로 합니다. 설명에 따르면 마이크로 컨트롤러는 2 ... 3,3V의 전압에서 작동합니다. "마우스"에 설치된 두 개의 배터리 각각의 전압이 1V를 초과하는 한 실제로 고장 없이 작동함을 확인할 수 있습니다 . 그러나 특히 장기간 사용하면 배터리가 고르지 않게 방전되는 경우가 많습니다. 그들 중 하나는 여전히 충분한 충전을 유지하지만 두 번째 전압은 이미 1V 아래로 훨씬 떨어졌습니다.

이것은 갈바니 전지를 사용할 때도 발생합니다. 일반적으로 "마우스" 공급 전압이 허용할 수 없을 정도로 낮으면 컴퓨터 화면의 커서가 경련하기 시작하고 무작위로 장소를 이동합니다. 그러나 배터리 중 어느 것이 너무 낮은지 확인하려면 전압계 없이는 할 수 없습니다.

컴퓨터 마우스 배터리 부족 표시기
그림. 1

두 요소의 충전 정도를 제어해야 하는 필요성에 따라 표시기를 개발하여 "마우스"에 내장했습니다. 최소 수의 구성 요소를 포함하고 25V의 전압에서 작동할 수 있는 ATtiny10V-1,8SU 마이크로 컨트롤러를 기반으로 합니다. 표시기 회로는 그림 1에 나와 있습니다. 1, 프로그래밍할 때 설정해야 하는 마이크로 컨트롤러의 구성은 표에 나와 있습니다. 1. 프로그래밍할 때 마이크로 컨트롤러 핀은 4 - RST, 5 - GND, 6 - MOSI, 7 - MISO, 8 - SCK, 1 - VCC 순서로 프로그래머에 연결됩니다. 이번에는 HAXNUMX 피에조 사운드 이미터를 끄는 것이 좋습니다. 나머지 프로그래밍 요소는 간섭하지 않습니다.

컴퓨터 마우스 배터리 부족 표시기

신호 장치가 작동 중일 때 마이크로 컨트롤러 DD1에 대한 공급 전압은 마우스 컨트롤러와 동일한 요소 G1 및 G2에서 공급됩니다. LED HL1 및 HL2는 일련 번호가 동일한 요소의 전압이 1V 미만일 때 주기적으로 깜박이기 시작합니다. 저항 R2 및 R3은 LED 전류를 설정합니다. 피에조 사운드 이미터 HA1은 배터리의 허용할 수 없는 방전을 알립니다. 적용된 LED KP-1608MGC - 표면 장착용 녹색 발광. 그들은 빛과 크기의 색상과 밝기에 적합한 다른 것으로 대체 할 수 있습니다.

신호 장치에서 소비하는 전류를 줄이기 위해 DD1 마이크로 컨트롤러는 128kHz의 주파수로 내장 생성기에서 클럭되고 대부분의 시간은 "절전" 모드에 있습니다. 감시 타이머의 신호에서 마이크로 컨트롤러는 2초마다 "깨어나"고 내장된 ADC를 시작하여 핀 2와 3의 전압을 측정하고 얻은 값을 메모리에 저장된 유효한 값과 비교합니다.

ADC 작동 및 계산 실행 중에 마이크로 컨트롤러가 소비하는 평균 전류는 9μA입니다. 신호가 인가되면(하나의 LED가 켜져 있고 사운드 이미터 HA1이 작동 중) 전류가 1mA로 증가하고 신호가 끝나면 마이크로 컨트롤러가 다시 "잠자기 상태"에 빠지고 소비되는 전류가 6,5μA로 감소합니다.

요소를 1V로 동시에 방전하면 DD1 마이크로 컨트롤러의 전원 출력에서 총 전압이 2V가 되며 이는 최소 허용치보다 0,2V 더 높습니다. 그러나 한 요소가 두 번째 이전에 방전되고 이에 대한 신호가 무시된 경우 총 전압이 1,8V 미만이 되어 오류가 발생하거나 DD1 마이크로 컨트롤러가 완전히 중지될 수도 있습니다. 이 상황에서 신호 장치는 예기치 않게 작동합니다. 따라서 갈바니 전지의 적시 교체 또는 배터리 충전을 무시해서는 안됩니다.

ATtiny25 마이크로 컨트롤러에는 1,1 ± 0,1V의 내장 기준 전압 소스가 있습니다. 이것은 배터리 방전에 대한 신호가 제공되는 교차점에서 설정할 수 있는 최대 임계값입니다. 가능한 가장 작은 임계값은 0,9V입니다. 이것은 최소 공급 전압의 절반입니다. 마이크로컨트롤러의 비휘발성 메모리에 해당 상수를 기록하면 이 간격의 임계값 수준을 설정할 수 있습니다.

배터리 G1 및 G2의 전압 측정은 서로 다른 ADC 작동 모드에서 수행됩니다. G2 요소의 전압은 공통 와이어(마이크로컨트롤러의 핀 4)를 기준으로 비차동 모드에서 측정됩니다. 두 요소의 총 전압은 기준 전압(1,1V)을 초과하므로 이 모드에서 측정할 수 없습니다. 따라서 프로그램은 ADC를 차동 모드로 전환하고 G1 요소의 전압은 핀 2와 3의 전압 값 차이로 측정됩니다.

컴퓨터 마우스 배터리 부족 표시기

저자가 사용하는 마이크로컨트롤러의 경우 EEPROM에 표의 코드를 작성합니다. 도 2에서, 방전 임계값은 두 배터리 모두에 대해 1V로 설정되었습니다. 다른 인스턴스에 동일한 코드를 작성할 때 임계값 레벨이 다른 것으로 판명될 가능성이 가장 높으며, 우선 내부 기준 전압 값의 확산으로 인해.

컴퓨터 마우스 배터리 부족 표시기
그림. 2

임계값을 올바르게 설정하는 상수 값을 제조된 신호 장치의 마이크로 컨트롤러의 EEPROM에 입력하려면 먼저 핀 3과 2 사이의 전압 값을 설정해야 합니다( G1), 2 및 4(G2의 경우)는 원하는 임계값과 동일합니다. 이것은 두 가지 방법으로 수행할 수 있습니다. 첫 번째는 그림 2에 표시된 회로에 따라 마이크로 컨트롤러에 적용하는 것입니다. 2 원하는 임계값 레벨의 1배와 동일한 별도의 공급 전압에서 1. 예를 들어 임계값이 2V인 경우 XNUMXV입니다. 배터리 GXNUMX 및 GXNUMX를 분리해야 합니다.

컴퓨터 마우스 배터리 부족 표시기
그림. 3

저항 분배기 R4R5는 공급 전압을 반으로 나눕니다. 저항은 최대한 정확하게 동일하게 선택해야 합니다.두 번째 방법(그림 3의 회로)은 외부 전원의 전압을 정확하게 설정할 필요가 없습니다. 5V에 도달할 수 있지만 여전히 설정된 임계값의 합보다 훨씬 크게 만들면 안 됩니다. 이렇게 하면 설치 정확도가 떨어질 수 있습니다. 마이크로 컨트롤러의 핀 2와 4, 3과 2 사이의 원하는 전압 값은 저항 R6과 R7을 트리밍하여 얻을 수 있습니다.

EEPROM에 상수를 쓰려면 고려한 방식 중 하나에 따라 공급 전압과 임계값으로 프로그래밍된 마이크로 컨트롤러를 신호 장치에 공급하는 것으로 충분하며 외부 전원의 전압을 정확하게 설정해야 합니다. 5V에 도달할 수 있지만 여전히 설정된 임계값의 합보다 훨씬 크게 만들면 안 됩니다. 이렇게 하면 설치 정확도가 떨어질 수 있습니다. 마이크로 컨트롤러의 핀 2와 4, 3과 2 사이의 원하는 전압 값은 저항 R6과 R7을 트리밍하여 얻을 수 있습니다.

EEPROM에 상수를 쓰려면 고려된 체계 중 하나에 따라 공급 전압과 임계값을 프로그래밍된 마이크로 컨트롤러로 신호 장치에 공급하고 핀 1(RST)을 핀 4(GND)에 연결한 다음 핀 4와 핀 5(PBO)에 연결합니다. 짧은 시간이 지나면 핀 1과 4에 이어 핀 5와 4가 열릴 수 있습니다.

프로그래밍 된 마이크로 컨트롤러를 사용하여 고려 된 체계 중 하나에 따라 공급 전압 및 임계 값을 핀 1 (RST)을 핀 4 (GND)에 연결 한 다음 핀 4 및 핀 5 (PBO)에 연결하십시오. 짧은 시간이 지나면 핀 1과 4에 이어 핀 5와 4가 열릴 수 있습니다.

두 LED가 깜박이면 임계 값이 비휘발성 메모리에 기록되었음을 확인합니다.

LED를 하우징의 기존 기술 또는 특별히 뚫은 구멍에 배치하여 "마우스"하우징 내부에 조립된 신호 장치를 고정해야 합니다. 신호를 더 잘 들을 수 있도록 피에조 이미터 HA1이 케이스의 벽 중 하나에 붙어 있습니다. "마우스" 배터리에 연결하면 신호 장치가 작동할 준비가 된 것입니다.

마이크로컨트롤러 프로그램을 다운로드할 수 있습니다. 따라서.

저자: A. Balakhtar, Pervouralsk, Sverdlovsk 지역; 간행물: radioradar.net

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