Pierwszy większy projekt - ładowanie akumulatora, zakłócenia itp.

[atlantis]

Amatorską elektroniką interesuję się od dawna, zaczynałem jeszcze w podstawówce (lata dziewięćdziesiąte) potem zdarzyło mi się kilka dłuższych przerw w praktykowaniu ego hobby. Przez ten cały czas interesowała mnie głównie radiotechnika, ale jakiś czas temu postanowiłem zabrać się za programowania mikrosterowników.

Jakiś czas temu zacząłem realizację projektu, który pozwoliłby mi praktycznie wykorzystać nową wiedzę. Co prawda projekt ten nie ma wiele wspólnego z robotyką, ale czytając tutoriale na tej stronie i wypowiedzi na forum stwierdziłem, że dyskutujące osoby będą posiadały odpowiednią wiedzę. 😉

Krótki opis projektu: Jakiś czas temu w moje ręce wpadły pozostałości starego, polskiego telefonu RWT z lat pięćdziesiątych. Właściwie było to tylko obudowa z czarnego bakelitu. Udało mi się też zdobyć klasyczny, elektromechaniczny dzwonek elektromechaniczny. Kompletna i sprawna była tarcza numerowa - łatwo nauczyłem Atmegę komunikowania się z nią. Ponieważ jakiś czas wcześniej w moje ręce wpadły moduły GSM sterowane komendami AT przez USART (bodajże Motorola D15) postanowiłem zbudować telefon komórkowy w stylu retro.

Pierwsze próby przeprowadziłem za pomocą płytki stykowej i mojej prowizorycznej płytki uruchomieniowej z Atmegą8. Potem zbudowałem prototyp na płytce drukowanej, jednak zrezygnowałem z pomysłu montowania go w obudowie - płytka była trochę za dużą (montaż przewlekany) a poza tym nie przewidziałem na niej układu ładowania akumulatora - podczas prób układ był zasilany z zasilacza. W tym samym czasie kupiłem wreszcie stację lutownicza, więc postanowiłem przeprojektować układ z wykorzystaniem elementów SMD. Przy okazji zmodyfikowałem niektóre założenia.

Urządzenie będzie zasilane z akumulatorka 3,6V. Na płytce został zamontowany kontroler ładowania MCP73831, zgodnie ze schematem z noty katalogowej (akurat ten układ miałem pod ręką).

Wszystkim steruje Atmega8, która pośredniczy w komunikacji pomiędzy elementami starego telefonu a modułem GSM. Generuje poza tym dialtone (PWM).

Dzwonkiem steruję za pomocą półmostka H złożonego z dwóch MOSFET-ów (si2307cd i KMA3D6N20SA). Dzwonek jest przewinięty tak, że działa na niskim napięciu.

Ponieważ zastosowany moduł GSM nie zawiera wejścia RESET, jego zasilanie podłączyłem przez MOSFET, który w razie potrzeby pozwoli mi odciąć na chwile zasilanie.

Ponieważ moduł miał denerwującą funkcję generowania silnego sygnału dzwonka (modulowany sygnał w słuchawce) musiałem zastosować klucze CD4066, które odcinają dialtone i wyjście audio od wtórnika przed słuchawką.

To chyba tyle jeśli chodzi o szczegóły projektu, teraz przechodzę do sedna sprawy, czyli moich wątpliwości:

1) Obawiam się zakłóceń. W obudowie jest niewiele miejsca. Płytka będzie zamocowana na dystansach, tuż pod nią będzie znajdowała się cewka dzwonka. Czy pole EM cewki może przeszkadzać w pracy Atmegi (albo innych elementów) albo nawet stwarzać jakieś zagrożenie? Podczas eksperymentów z prototypami nie było żadnych problemów, jednak wtedy dzwonek leżał trochę dalej od płytki. Czy powinienem zastosować jakiś ekran w postaci kawałka blaszki pomiędzy cewką a PCB?

2) Zasilanie Na płytce zmontowałem już układ ładowania, teraz szukam odpowiedniego akumulatorka 3,6V. Aku musi radzić sobie z zasilaniem modułu GSM (który w impulsie może pobrać nawet 1,8A.) oraz pozostałej elektroniki. Zastanawia mnie też kwestia montażu mechanicznego - istnieją może jakieś gaotowe zasobniki, które pozwoliłyby na przykręcenie akumulatorka wewnątrz obudowy?

[Mechano]

Rozejrzyj się za akumulatorami li-pol. Kawałek blachy na PCB raczej za pewno nie zaszkodzi.

[atlantis]

Rozejrzyj się za akumulatorami li-pol.

Nie wiem czy litowo-polimerowy się nada, na schemacie w nocie katalogowej MCP73831T jest mowa o "single li-ion cell".

Może coś takiego się nada?

http://allegro.pl/akumulator-ogniwo-li-ion-14500-ultrafire-3-7v-pcb-i3456102054.html

http://allegro.pl/akumulator-li-ion-18650-2200mah-3-7v-fv-sklep-wawa-i3449895541.html

Taki akumulatorek zdoła dostarczyć odpowiednio duży prąd?

Kawałek blachy na PCB raczej za pewno nie zaszkodzi.

Czy przeprowadzenie prób bez tej blaszki może stwarzać jakieś ryzyko, czy mogę wszystko podłączyć i po prostu zobaczyć, czy jakieś zakłócenia się pojawią?

Istnieje duże prawdopodobieństwo ich wystąpienia?

Zamiast blaszki mogę dać oczywiście cienki laminat?

[Mechano]

Może być cienki laminat tylko każdy taki ekran podłącz do masy. Zakłócenia raczej nie stwarzają zagrożenia sprzętu. Mogą najwyżej zresetować procesor, fałszować wyniki pomiarów, przeszkadzać w transmisji itd.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[atlantis]

Mam jeszcze dwa pytania odnośnie ładowania aku:

1) W jaki sposób dobiera się prąd ładowania (ustawiany wartością rezystora przy sterowniku ładowania)?

2) Czy od strony gniazdka miniUSB powinienem umieścić jakiś bezpiecznik polimerowy? Nie widziałem niczego takiego na schemacie w nocie katalogowej, ani na innych przykładach w sieci. Czy ładowarki od telefonów komórkowych posiadają własne zabezpieczenia przeciwzwarciowe?

[atlantis]

Mam jeszcze jedno pytanie. Czy akumulatorek litowo-jonowy może się znajdować w bezpośrednim sąsiedztwie cewki dzwonka?