In questo tutorial interfacciamo un Optocoupler con il microcontrollore ATMEGA8. Gli ottoaccoppiatori sono dispositivi affascinanti utilizzati per isolare i circuiti elettronici ed elettrici. Questo semplice dispositivo isola l'elettronica sensibile da elettronica robusta come i motori, pur mantenendo il controllo del carico sulla sorgente.
Supponiamo di voler controllare la velocità di un motore AC come un ventilatore, con la logica di controllo da un controller. Possiamo alimentare il segnale dal controller al sistema di controllo che aziona il motore. Ma durante il processo prendiamo anche il rumore dal sistema di controllo della velocità del motore. Perché il suo circuito AC e anche quello i motori dovremo filtrare molto il rumore. Con OPTOELECTRONICS possiamo evitare il contatto diretto dell'unità di controllo dall'unità di azionamento del motore. In questo modo evitiamo la trasmissione del rumore tra i sistemi, pur mantenendo il controllo totale del carico.
OPTOELCTRONICS, come dice il nome stesso, avremo incluso il sistema di attivazione della luce. Invieremo il segnale a un dispositivo che emette luce all'estremità della sorgente e ci sarà un interruttore di attivazione della luce all'estremità del carico. Ne discuteremo più in dettaglio. Qui andremo a interfacciare 4N25 un IC a 6 pin al controller ATMEGA8. Quando si preme l'interruttore all'estremità del controller, un LED collegato all'estremità del carico si accende.
Componenti richiesti
Hardware: microcontrollore ATmega8, alimentatore (5v), PROGRAMMATORE AVR-ISP, OPTOCOUPLER 4N25, resistenza 1KΩ (3 pezzi), LED
Software: Atmel Studio 6.1, Progisp o Flash magic.
Schema del circuito e spiegazione
Lo schema elettrico per l' interfacciamento di OPTOCOUPLER con il microcontrollore AVR è mostrato in figura,
Prima di andare oltre parliamo di come funziona OPTOCOUPLER, il circuito interno del dispositivo è mostrato nell'immagine sottostante,
Qui PINA e PINC sono collegati al lato sorgente.
PINB, PINC, PINE rappresentano il lato di carico.
Dallo schema è chiaro che è presente un LED (Light Emitting Diode) all'estremità della sorgente e un FOTOTRANSISTORE a valle. Il sistema è incorniciato all'interno di un chip quindi il guadagno di PHOTOTRANSISTOR è elevato.
Ora, quando un segnale viene passato al LED sul lato sorgente, il LED emette radiazione luminosa, poiché il fototransistor è adiacente al LED, alla ricezione della luce il transistor si sintonizza su ON. Quindi il segnale di controllo dal controller viene convertito in luce per attivare il driver del carico sensibile alla luce.
Inoltre il circuito del chip può essere rappresentato come:
Con il diodo all'estremità della sorgente e il transistor all'estremità del carico, il circuito sopra ha perfettamente senso per il nome. Ora il controller è dotato di un pulsante, all'accensione, il controller invia un impulso all'estremità del diodo di OPTOCOUPLER. Con il carico posizionato come un LED, il transistor nell'OPTOCOUPLER pilota il LED. Quindi il LED si accende.
Il metodo di comunicazione tra OPTOCOUPLER e microcontrollore è spiegato passo dopo passo nel codice C riportato di seguito.