3.1. Источник питания

Источник питания схемы на микроконтроллерах — очень важный узел. Ни одна схема не может работать без источника питания. На принятие решения о выборе типа источника питания влияет множество факторов, в зависимости от создаваемой конструкции. В первую очередь, устройство может питаться от батарей или от сети переменного тока 220 В.

В некоторых случаях даже тогда, когда рядом есть сеть переменного тока, имеет смысл применять батарейное питание — если потребление устройства очень мало и батарей хватит на длительный срок работы. Это позволяет сделать схему проще и легче (не нужен сетевой трансформатор и т. д.).

Батарейное питание

Выпускается много видов батарей. Они бывают различных форм и размеров. При выборе батареи для питания своей схемы следует руководствоваться следующими параметрами.

1. Емкость батареи — это очень важный параметр, измеряется он в мА-ч или А ч (миллиампер-час или ампер-час). Он определяет длительность работы конструкции без замены батарей. Чем емкость больше, тем дольше будет работать схема. Обычно чем больше емкость батареи, тем больше ее размеры и масса.

2. Напряжение батареи.

3. Срок хранения батареи.

4. Рабочая температура батареи. Особенно важно учитывать влияние температуры в том случае, если конструкция должна работать при низких или высоких температурах (например, на улице).

5. Размеры, форма и вес батареи.

Питание от сети

Для питания от сети можно применить обыкновенные стабилизаторы напряжения например КР142ЕН5А (аналог зарубежной микросхемы 7805). Эта микросхема позволяет получить стабилизированное напряжение величиной 5 В при токе примерно до 1 А. Если такой большой ток не требуется, можно применить стабилизатор типа 78L05, позволяющий получить ток до 100 мА. Вообще стабилизаторы могут быть самыми различными, главное, чтобы они обеспечивали нужное напряжение и величину тока для работы схемы.

Перспективный вариант построения сетевых источников питания — импульсные преобразователи напряжения. Они позволяют ощутимо снизить массу источника питания и увеличить его КПД. Но это отдельная большая тема, и в этой книге она рассматриваться не будет.

Питание от линий портов

В некоторых случаях, если схема потребляет очень маленький ток, возможно питание ее от информационных линий портов. Например, если устройство подключается к порту LPT1 и использует только 3 линии, остальные линии, работающие на вывод, могут использоваться как источник питания (естественно, для этого на них нужно вывести значение 1).

Аналогично можно использовать линию RTS порта RS-232. Для ее использования следует собрать простейший параметрический стабилизатор напряжения на стабилитроне. Параллельно стабилитрону следует подсоединить конденсатор емкостью не менее 10 мкФ.

Внимание! Принципиальный момент — независимо от типа источника питания как можно ближе к выводам питания микроконтроллера следует подсоединить керамический (еще лучше — танталовый) конденсатор емкостью 0,01… 0,1 мкФ — для подавления помех по цепи питания. Кстати, такой конденсатор следует ставить рядом с каждой цифровой микросхемой.