Divisor de tensão zero ou baixa corrente para identificação do interruptor

É possível projetar um circuito divisor de tensão com interruptores que usem corrente zero ou corrente muito baixa? Seria bom usar um transistor para conectar / desconectar a extremidade da corda do resistor do terra?

fundo

O circuito fará duas coisas. Cada chave no circuito ativará um IC (ATMEGA328P) usando um transistor para enviar um pino de interrupção LOW. Quando o IC acordar, o ADC fará uma amostragem das tensões provenientes do circuito, permitindo que o IC saiba qual botão foi pressionado.

Todo o projeto será operado por bateria e ter esse divisor de tensão pode afetar significativamente a vida útil da bateria.

O projeto 1) lê os arquivos de um cartão SD, 2) entra no modo de espera, 3) ativa e reproduz sons quando um dos 16 botões é pressionado, e 4) entra no modo de espera e repete o processo começando em # 3 ao pressionar o botão. Prevejo que, quando estiver em execução, tenha um consumo de corrente significativo.

Circuito divisor de tensão existente

Possível solução de transistor

Colocar um transistor entre o final da corda do resistor e o terra, e pressionar o botão para ativar o transistor, conecta o final da corda da tensão ao terra. Isso resultará em uma leitura inicial de tensão de 5V e, quando o transistor estiver ligado, a tensão de leitura real será a tensão pretendida. Não tenho ideia se isso vai funcionar.

Outras soluções

Pela pergunta 28897, eu poderia usar valores altos de resistores como 10 MOhm. Mas isso ainda terá um sorteio atual de centenas de nA. Eu prefiro zero.

Nova resposta

Sua abordagem pode funcionar. Mas, seu segundo esquema tem um bug, eu acho. O ADC sempre verá V _ser do transistor, que é sempre 0,7V ou mais.

Essa variação não deve ter esse problema, porque existe um resistor R39 entre a base e o ADC.

Resposta antiga, que não era uma resposta

O divisor pode ser trocado com um transistor para economizar bateria. No entanto, tem que ser um interruptor lateral alto. Se você alternar no chão, a tensão da bateria aparecerá no pino A / D, o que pode danificar a entrada.

(Originalmente, o esquema foi publicado neste tópico .)

Você nem precisa de um transistor para desconectar a corda do resistor, basta conectá-lo a um pino de saída do MCU. Defina-o com o mesmo valor que a outra extremidade da cadeia e usará corrente quase zero. Eu usei essa abordagem e funciona bem.

(Em seu diagrama, forneça o próprio terra ao transistor e conecte o pino do MCU à parte inferior da corda do resistor).

É possível projetar um circuito divisor de tensão com interruptores que usa corrente zero ...

Isso deve funcionar, sem necessidade de troca de aterramento. Um divisor é conectado à bateria somente quando um interruptor é fechado e a entrada ADC é puxada para o terra quando todos os interruptores estão abertos.

Para 5V Vcc, a entrada ADC é:

• 5.0V = SW1 fechado
• 3.3V = SW2 fechado
• 1.7V = SW3 fechado
• 0V = todos os interruptores abertos

Obviamente, você pode ajustar os valores do resistor ao seu gosto.

Dado dois pinos de E / S com limites de comutação razoavelmente consistentes, pode-se conectar uma tampa aterrada a cada pino do processador por meio de um pequeno resistor, amarrar uma tampa em cada extremidade da coluna do resistor e fazer com que cada comutador conecte uma derivação à VDD ou ground (o que for mais conveniente; assumirei o VDD para esta discussão). Tenha resistência significativa entre as extremidades e o primeiro comutador. Em algum momento em que nenhum botão for pressionado, aterre os dois pinos por tempo suficiente para descarregar as tampas; então flutue um e defina o outro para VDD. Tempo quanto tempo leva para o pino flutuante mudar de estado. Se os limites das entradas diferirem, repita o teste para a outra entrada. Depois aterre os dois pinos e faça-os flutuar - este é o estado inativo.

Depois que um pino mudar de estado, aterre os dois pinos o tempo suficiente para descarregar a tampa e flutue-os. Tempo quanto tempo leva para cada pino mudar de estado. A proporção desse tempo para a linha de base medida acima informa a resistência de cada pino ao VDD. Verifique se a soma das duas medições está razoavelmente próxima da resistência total da corda (caso contrário, o botão não está fazendo um bom contato, portanto, a leitura pode estar com defeito).

Se o processador puder extrair corrente excessiva quando as entradas estiverem flutuando para longe dos trilhos, pode ser uma boa ideia descarregar periodicamente as tampas, mesmo quando nenhum botão for pressionado. Se isso for feito, as correntes inativas do sistema devem ser bem mínimas.