Типовые схемы
Готовые узлы, из которых собирают устройства на микроконтроллерах: как включить реле, светодиод или мощную нагрузку от вывода и как соединить логику 3,3 и 5 В. На каждой странице — схема, расчёт со встроенным калькулятором, список деталей, варианты и разбор, почему схема не работает.
- Ключ на транзистореНижний ключ на NPN: ток и резистор базы, мощность, PNP и ULN2003A
- Ключ на MOSFETЛогический уровень, резисторы затвора, потери и нагрев, ШИМ, 3,3 В
- Драйвер релеКлюч на NPN, диод на катушке, расчёт для Omron G5Q 5 В, ошибки
- Подключение светодиодаРезистор от вывода, ток и напряжение вывода, цепочка на 12 В через транзистор
- Согласование уровнейПрямое соединение, делитель, диоды, MOSFET-транслятор, I²C на BSS138
Раздел собирает узлы, которые повторяются почти в каждом устройстве на микроконтроллере: ключ для нагрузки, драйвер реле, подключение светодиодов, согласование логических уровней. Каждая страница устроена одинаково:
- схема с номиналами из примера;
- расчёт по шагам со ссылками на даташиты и встроенный калькулятор, чтобы пересчитать узел под свои детали;
- список деталей и допустимые замены;
- варианты схемы — когда выбрать другую;
- почему не работает — типичные ошибки сборки и проектирования.
Ключи и нагрузки
Вывод микроконтроллера отдаёт единицы, максимум десятки миллиампер при своём напряжении питания. Всё, что требует большего тока или другого напряжения, включают через ключ. Ключ на биполярном транзисторе подходит для токов до сотен миллиампер, ключ на MOSFET — для ампер и ШИМ. Отдельно разобран драйвер реле: катушка — индуктивная нагрузка, и без защитного диода ключ быстро выходит из строя.
Светодиоды и логика
Подключение светодиода — от одного индикатора на выводе до цепочки на 12 В через транзистор. Согласование уровней 3,3 и 5 В — когда можно соединить выводы напрямую, когда нужен делитель и как работает двунаправленный преобразователь для I²C на одном MOSFET.
Как пользоваться
Начните с примера на странице, затем введите свои значения в калькулятор. Параметры деталей берите из их даташитов — минимальные и максимальные, а не типичные: расчёт по типичным значениям работает на столе, но не в серии и не на морозе. Теория по каждому узлу — в разделе «Теория»: биполярный транзистор, MOSFET и IGBT, компаратор.
Готовятся к публикации
Делитель напряжения для АЦП · Сброс по питанию и супервизор · Кварцевый генератор микроконтроллера · Линейный стабилизатор 78xx · Источник тока на LM317 · Компаратор с гистерезисом · Триггер Шмитта · Защита от переполюсовки
Частые вопросы
Чем страница типовой схемы отличается от статьи в разделе «Теория»?
Статья объясняет, как работает компонент и откуда берутся формулы. Страница схемы — практическая: один узел с конкретными деталями, расчёт с примером и встроенным калькулятором, список деталей и перечень причин, по которым собранная схема не работает. На теорию страницы ссылаются там, где нужны подробности.
Откуда взяты номиналы и параметры деталей?
Из даташитов производителей и их application notes — номер документа и ревизия указаны в списке источников каждой страницы. Номиналы в примерах — из стандартных рядов, расчёт показан по шагам, чтобы его можно было повторить для своих деталей.