На микросхему драйвера двигателя подается команда вращения, а на микросхемы дешифратора — сигналы управления светодиодами. Сигнал синхронизации поступает от светодиода на фотодиод, что позволяет фиксировать положение призмы относительно светодиодов. Для того чтобы избавится от постоянной составляющей напряжения, снимаемого с фотодиода, сигнал от фотодиода необходимо пропустить через конденсатор. Однако в результате уменьшится амплитуда принимаемого сигнала, поэтому в микроконтроллере используется входной усилитель АЦП.

Заранее предусмотреть амплитуду импульса с фотодатчика невозможно. В схеме присутствует переменный резистор R28, регулирующий уровень срабатывания, но и это не дает полной гарантии получения импульса синхронизации. Для полноценного сравнения уровня сигнала

Световой эффект "Призма"

147

микроконтроллер применяет цифровой метод преобразования и сравне-

ния.

Рис. 7.6. Принципиальная схема устройства управления светоэффектом "Призма"

148

Глава 7

Хотя усилитель микроконтроллера имеет дифференциальный вход, аналоговый метод сравнения — неточен, непредсказуем и характеризуется большим гистерезисом. Программный же метод сравнения можно подчинить определенным законам математики и цифровой логики, что легко реализовать с помощью микроконтроллера. Кроме того, полученный сигнал можно усилить путем цифрового умножения на константу.

Комбинация и метод формирования светового потока могут быть абсолютно разными как по смыслу, так и по методу формирования "радуги". Для достижения разнообразия световых эффектов автор предусмотрел переключение с помощью DIP-переключателя режимов работы устройства, поэтому вновь придуманные программы можно коммутировать и проверять независимо друг от друга.

После выявления ошибок и уточнения необходимой комбинации цветовой гаммы можно оперативно перепрограммировать микроконтроллер. Для этого в схеме присутствует разъем SV1. Работа схемы не влияет на работу программатора в режиме программирования и не выведет его из строя.

В качестве схемы привода двигателя применена микросхема LB1642 [19], которая очень хорошо адаптирована к цифровому управлению. Кроме того, данная микросхема поддерживает реверсивное управление двигателем, что позволяет оперативно менять направление вращения призмы. Двигатель подключен к плате через разъем ST 1, а для уменьшения пульсаций установлены проходные фильтры ХС1 и ХС2. Для уменьшения электромагнитного влияния на бытовые приборы корпус двигателя заземлен на плате. Кварцевый резонатор работает на частоте 4,194 МГц и содержит корректирующие конденсаторы С2 и СЗ.

Программа

Блок-схема алгоритма работы устройства показана на рис. 7.7. В начале программы устанавливается конфигурация портов ввода-вывода, а также в обязательном порядке инициализируется стек, иначе подпрограммы будут выполняться некорректно, с потерей адреса перехода. Для активизации схемы программа запускает двигатель призмы в одном из направлений вращения. Затем проверяется состояние DIP- переключателей, и начинается ветвление программы. Если выбрана программа с синхронизацией от фотодатчика, то микроконтроллер ожидает импульсы синхронизации. Как только поступил импульс синхронизации, на порт вывода выдается сигнал включения комбинации светодиодов. Когда задний фронт импульса опускается ниже допустимого уровня, выход обнуляется.