Ревич, Ю.В. Программирование микроконтроллеров AVR: от Arduino к ассемблеру

42 Часть I. Общие принципы устройства и функционирования Atmel AVR тивный уровень RESET высокий, а не низкий, их применительно к AVR придется включать с инвертирующим транзистором, что, конечно, лишнее. При 5-вольтовом питании подойдет, например, микросхема DS1813-15 с порогом срабатывания 4,1 В и потреблением 30 мкА, при трехвольтовом — DS1818-20 (2,6 В и 35 мкА), оба в корпусах ТО-92. Есть также очень хорошие супервизоры MCP102/103 фирмы Microchip с потреблением 1 мкА, но их сложно достать в удобных корпусах (TO-92 или DIP-8). Упомянутые марки самые простые — трехвыводные (питание, «земля», вывод управления сбросом). Супервизоры DS1813 и DS1818 заменяют RC-цепочку на вы- воде RESET контроллера и имеют возможность корректной работы совместно с ручной кнопкой Reset. MCP102/103 имеют выход с открытым коллектором, пото- му требуют подтягивающий резистор, конденсатор RC-цепочки при этом оказыва- ется ненужным. Типовое время срабатывания этих микросхем при снижении на- пряжения — микросекунды, что обеспечивает сохранность данных в EEPROM. При повышении напряжения они создают достаточную временную задержку (по- рядка 0,15–0,25 секунды), что позволяет надежно осуществлять сброс МК без дре- безга. Конечно, есть и куда более «навороченные» супервизоры питания — с двумя порогами, с дополнительными таймерами и т. д. П ОДРОБНОСТИ Еще один плюс применения внешнего монитора заключается в том, что можно подоб- рать оптимальный порог срабатывания под конкретный случай. Гальванические эле- менты имеют пологую кривую разряда с повышенным внутренним сопротивлением вблизи точки полного истощения, поэтому оставлять МК на произвол судьбы при ба- тарейном питании нехорошо даже при отсутствии взаимодействия с такими критичны- ми компонентами, как EEPROM, — кто знает, какие произвольные команды начнут при этом выполняться? Но с точки зрения оптимального расхода энергии автономных ис- точников — батареек и аккумуляторов — величина раз и навсегда заданного порога срабатывания монитора питания, да еще и различающегося от модели к модели, мо- жет быть далеко не лучшим выбором. Щелочные элементы имеют начальное напря- жение 1,6 вольта и конечное около 1,0 вольта, ниже этого значения у них непредска- зуемо растет выходное сопротивление. Поэтому питание 5 вольт удобно организовать из четырех таких элементов с дополнительным стабилизатором, ограничивающем общее начальное напряжение на уровне 5 вольт и монитором питания, рассчитанным на 4,0 вольта, что гарантирует достаточно полное исчерпание энергии батареек, — в этом идеальном случае уровни встроенной схемы BOD вполне на высоте. На прак- тике встроенной BOD следует избегать по другой причине — большого разброса поро- га от экземпляра к экземпляру, отчего приходится калибровать схему каждый раз ин- дивидуально. А вот если вы хотите непременно обойтись без стабилизатора, то вам придется ста- вить 3 элемента (4,8 В максимум) и величина порога BOD 2,7 вольта (0,9 вольта на элемент) маловата — из-за пологой характеристики и высокого выходного сопротив- ления элементов питания схема может начать вести себя непредсказуемо задолго до достижения минимально допустимого напряжения. Еще хуже ситуация при использо- вании литиевых элементов, которые хороши из-за пологой характеристики и мини- мального саморазряда — для них величины порога 2,7 (для элементов-«монеток» с номинальным напряжением 3 вольта) или 4,0 (для трех «пальчиковых» элементов с номинальным напряжением 1,5 вольта каждый) будут уже неприемлемо низкими, глубоко заходящими в зону полной неработоспособности элемента. Подробнее о при- менении мониторов питания в этих случаях рассказано в главе 10 .