16 ADC girişini 32 gerilim bölücü dirençten kurtaracak sistemim hk. yorum ???

[tekosis]

arkadaşlar bir devre için 16 adet analog giriş kullanmam lazım. girişlere bağlayacağım sensörler 0-5V arası sinyal üretiyor. bu durumla ilgili tasarımımı etkileyecek senaryolar şöyle ;

birinci senaryo :  mcu 5V ile çalışıyor. eğer referans entegresini 5V kullanırsam(referans entegresinin beslemesini regülatörün girişinden alacağım) sensör çıkışlarını gerilim bölücu kullanmadan analog girişe direk verebilirm. bu durumda diyelimki mcu vdd gerilimim anlık olarak 4.9V oldu bu durumda Vref>Vdd olacağından ölçümde hata olacak.

ikinci senaryo: Vref=2.5V gibi bir değer seçersem sensörleri analog girişlere gerilim bölücü ile bölerek bağlamam lazım. 16 sensör x 2 direnç = 32 direnç kullanmam lazım. bunu istemiyorum.

buna istinaden aklımdaki tasarım şu şekilde.

mcu beslemesini lm2575-adj ile 5.2V civarına ayarlayayım.
+Vref girişine 2.5V referans entegresi gireyim.
analog okuma sırasında ilk önce referansı 2.5v(VSS_VREF) seçerek kaynak geriliminin voltajını ölçeyim
sonra referans kaynağını VSS_VDD seçerek gerilim kaynağını referans yapayım bu şekilde sensörleri ölçeyim diyorum. hem dirençlerden kurtulurum hem de VDD değerini bir referans entegresi ile sürekli ölçerek yaklaşık 5V luk değerini tam bildiğim yeni bir referans elde etmiş olurum. bu şekilde sensörlere bağlayacağım fazladan 32 dirençten kurtulurum.

değerli yorumlarınızı bekliyorum arkadaşlar...

[hgs]

32 direnc para etmez. PCB alanında sorunmu var ?

[tekosis]

evet hocam en başta 100 adet civarı üretim olacak ancak kartlar elle monte edilecek sanırım. ondan dolayı malzemeyi azaltamaya çalışıyorum. 100 kart olsa 3200 direnç, fazladan 6400 lehim eder.

[hgs]

Direnc olsun. Bölücü çıkışınada 1 tane 100nf ekle.

[certy]

Sıra direnç kullanın.

[tekosis]

evet sıra direnç işi biraz kolaylaştırır. ancak dediğim gibi yapılan bir sistemde ne gibi problemler olabilir?

[sadogan]

Lm2575 yerine düşük ripıl lı TPS5420 ve sonrasında 5v luk liner regulatör ,referans içinde REF02 kullanarak bu tür taklalara gerek kalmaz.
Bu maliyeti artırır ama kalite yüksek olur.

[omenek]

Vdd ölçümü yaptıktan hemen sonra sen kanallardan analog değer okumaya başladığında vdd değişirse yine hata olur. Pic beslemesi için LM2576 dan sonra ilave l-c filtre koyarsan ripılları azaltırsın. İşlemci pinlerinden vdd yi etkileyecek şekilde yüksek akımlar basmıyorsan bir sorun yaşayacağını sanmıyorum. Ayrıca sensör sinyallerini r-c ile filtrelemek ve işlemcidede okuduğun değerlerin ortalamalarını almak durumu daha da iyileştirir ama filtre demek bir miktar gecikme demek eğer ufak bir gecikme sorun olmayacaksa örneğin son okuduğun 20 değerin ortalamasını alabilirsin.

[tekosis]

cevaplar için teşekkür ederim arkadaşlar. sanırım riski göze alamayacağım normal sistemde devam edeceğim.

@sadogan, sistemimde 3 x li-ion batarya kullanacağım. dolayısı ile besleme voltajım 12,6V ile 9,3V aralığında olacak. devrede bir max232, herbiri 3mA akım çeken 16 sensör olacak. dolayısı ile bu durumda fazla ripıl olacağını sanmıyorum. bildiğim bir entegre olan 2575 ten o yüzden vazgeçmek istemiyorum. yorumun nedir?

@certy sıra dirençlerde düşük toleranslı ve düşük ppm değerli olanını bulabilirsem kullanacağım, işi baya kolaylaştıracak.

@omenek devrede dediğin aktif filtreleri uygulayacağım. ayrıca adc için alacağım örnekleri medyan filtre algoritmasına sokarak ortalamalarını alacağım. sanırım yeterli olacaktır.

[sadogan]

@sadogan, sistemimde 3 x li-ion batarya kullanacağım. dolayısı ile besleme voltajım 12,6V ile 9,3V aralığında olacak. devrede bir max232, herbiri 3mA akım çeken 16 sensör olacak. dolayısı ile bu durumda fazla ripıl olacağını sanmıyorum. bildiğim bir entegre olan 2575 ten o yüzden vazgeçmek istemiyorum. yorumun nedir?

Burda ripılı oluşturan kaynak deyilki stepdown ta kendisi.
Hem batarya ile kullanacak isen birde verimlerine bak.

[Icarus]

@omenek devrede dediğin aktif filtreleri uygulayacağım. ayrıca adc için alacağım örnekleri medyan filtre algoritmasına sokarak ortalamalarını alacağım. sanırım yeterli olacaktır.

Aktif filitre kullanacaksan neden dirençler ile gerilim bölüyorsun

[tekosis]

C filtre diyecektim. Aktif filtre olmayacak.

[Maxim]

linear bir 5 voltluk regulatör kullan LM7805 smd olur - AMS1117-5 smd olur
adc girişlerine 10k seri ve sonuna 47nf kondansatör koy
başkada birşeye gerek yokki bu tasarımda

tabi besleme ayaklarına 100nf
yok ana girişe 100mf, ters diyot vs vs onlar ayrı

[tekosis]

hocam girişleri zaten 22k ve 10k dan oluşmuş gerilim bölücüden geçirip adc ye giriyorum. bir de adc girişine 100nf kullanıyorum. 100nf - 47nf adc için çok farkedermi?

[Maxim]

sensor çıkışları 5v ise gerilim bölücüye gerek varmı?
her girişe 1 tane 10k yeterli (16 tane dirençten kurtulmuş olursun)
(girişe 12 volt bile versen 10k üzerinden geçeceği için akım düşecek ve pic girişi zarar görmeyecektir)
(pic girişlerinde belli bir miktar koruma ve koruma diyotları zaten var)

47-100 nf farkı alçak geçiren filtre frekansını etkiliyor
ne kadar hızlı okuma yapmak gerekiyor ona göre değişir
10k+47nf = 340hz
10k+100nf = 160hz

yani 10k+100nf kullanırsan 160hz üzeri geçişler filtrelenmeye başlayacak
size 1 saniyede 10 veya 20 okuma bile yeterli olur(tabi hangi sensörle ne okunacak bilmiyorum)
100nf kullanın daha iyi.

birde her girişe zener lazım son olarak, ne olur ne olmaz
ama 5v1 zener değil
5 voltluk zener 4.8 voltlarda falan iletime geçer tam skalaya ulaşamazsın
o yüzden 8v2 zener kullanın