4.2 Выбор приёмопередатчика
На радиоключе и на системе автомобиля необходимо спроектировать приёмопередатчик. Необходимо, чтобы схема приёмопередатчика обладала одним из интерфейсов, присутствующих в микроконтроллере Atmega8: USART, SPI или I2C. Схема приёмопередатчика должна обладать небольшим энергопотреблением во время работы и особенное внимание необходимо уделить энергопотреблению схемы в режиме ожидания.
Рассмотрим приёмопередатчик nRF24L01 фирмы Nordic Semiconductor. Данный приёмопередатчик обладает достаточно доступной ценой и зарекомендовал себя как надёжное средства радиосвязи. Для взаимодействия с микроконтроллером в данном приёмопередатчике присутствует интерфейс SPI. Схема приёмопередатчика изображена на рисунке 4.2.
Рисунок 4.2 – Приёмопередатчик nRF24L01
Документация на nRF24L01 содержит рекомендуемую схему подключения [10]. Данная схема изображена на рисунке 4.3.
На рисунке 4.3 номиналы конденсаторов C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C8иC9составляют 10 нФ, 1 нФ, 22 пФ, 22 пФ, 33 нФ, 1,5 пФ, 1 пФ, 4,7 пФ и 2,2 нФ соответственно. Значения сопротивлений резисторовR1иR2составляют 1 МОм и 22 КОм соответственно. Индуктивности катушекL1,L2иL3составляют 8,2 нГ, 3,9 нГ и 2,7 нГ. Кварцевый резонатор работает на частоте 16 МГц. При проектировании принципиальной схемы разрабатываемых в данной работе устройств, воспользуемся приведённой рекомендацией для подключения приёмопередатчика nRF24L01, приведённой в документации на данную микросхему. Рекомендованная схема содержит вывод для подключения внешней антенны. В проектируемом устройстве, в схеме радиоключа внешняя антенна реализована, встроенной в устройства, а в схеме запирающей системы автомобиля представлена выводом, к которому подключается внешняя, не входящая в устройство антенна.
Рисунок 4.3 – Рекомендуемая схема подключения приёмопередатчика
Данный приёмопередатчик обладает такими функциями, как повторная отправка сообщения при отсутствии подтверждения о получении сообщения, а так же непосредственно подтверждение получения сообщения. Наличие данных функция позволяет упростить программный код системы, что является несомненным плюсом выбранной микросхемы приёмопередатчика. Данные функции являются настраиваемыми и необязательными, однако могут быть выгодно использованы при расширении функциональности системы.
4.3 Схема понижения напряжения из бортовой сети автомобиля
Для решения задачи стабилизации и понижения напряжения питания, рассмотрим микросхему LM7805. Документация на микросхему LM7805 содержит рекомендацию по подключению микросхемы. Рекомендованная схема подключения [11] изображена на рисунке 4.4.
Изображённые на рисунке 4.4 конденсаторы C1иC2имеют ёмкость 470 мкФ и 1 мкФ соответственно. При проектировании принципиальной схемы разрабатываемого проекта воспользуемся рекомендованным методом подключения микросхемы LM7805, приведённым в документации на данную микросхему.
Рисунок 4.4 – Рекомендованная схема подключения микросхемы LM7805
Система автомобиля может получать питание из бортовой сети автомобиля, однако необходимо произвести понижение напряжения питания до 5 вольт. Бортовая сеть транспортного средства имеет напряжения в 12 вольт, однако для работы микроконтроллеров и других цифровых устройств необходимо понизить это напряжение до 5 вольт. В данной работе для нужд преобразования напряжения используется микросхема LM7805. Данная микросхема позволяет получить стабильное напряжение на выходе, компактна и экономически выгодна. Рассмотрев параметры данной микросхемы, можно сделать вывод, что она пригодна для использования в проекте.