21 Nisan 2013 Pazar

Otomatik Kapatma Devresi

Bu yazı, linkteki makalenin Türkçe'ye çevrimidir. Bu yazı ile SPST anahtar barındıran cihazların otomatik açma-kapama işlemlerini yapacak basit bir devre anlatılmaktadır.


Bu yazıda anlatılan devre yerine bir mikrokontrolör devresi koyarak, anahtarları takip etmek ve uygun cihazı kapatmak da mümkündür, ancak burada hedeflenen, cihaz kapatıldığı anda mikrokontrolörün kendi gücü dahil olmak üzere tüm elektriği kesmesidir.


Devrenin temelinde zamanlayıcı olarak kullanılan bir AVR Tiny yer almaktadır. Bu zamanlayıcı, bir portu tetikleyecek ve belirlenen zaman geçtikten sonra da kapatacaktır.  Bu portun bacağı (pin) bir PNP transistörün baz (base) bacağına; PNP transistörün kaynak (collector/source) bacağı da NPN bir transistörün baz bacağına bağlanmıştır. NPN transistörün savak (emitter/drain) bacağı, anahtara ve bataryanın negatif kutbuna bağlanmıştır. Kaynak bacağı, zamanlayıcı devresinin (AVR Tiny) GND’sine bağlanacak ve aynı zamanda asıl devrenin gücünü de besleyecektir. Son olarak (asıl devre ve zamanlayıcı devresi ile) PNP’nin savak bacağı bataryanın pozitif kutbuna, 1K direnç üzerinden bağlanacaktır. Bu direnç, transistörlerin akımını sınırlandıracak ve aynı zamanda NPN’in doğrusal olmayan alanda (non-linear/switching region) çalışmasını sağlayacaktır.


Anahtar kapatıldığında devreyi başlatmak için PNP transistörün baz bacağı ile NPN transistörün savak bacağı arasına 1nF’lık bir kapasitör bağlanmıştır. Güç döngüye sokulduğunda devrenin hızlı olarak yeniden başlaması için 15pF’lık bir kapasitör, PNP transistörün baz ve savak bacakları arasına bağlanmıştır.






Kaynak-savak bağlantısı boyunca NPN üzerinde oluşan gerilim düşümü yaklaşık olarak 200mV’tur. Bu düşüm, asıl devreyi, eğer çok düşük bir empedans yük değilse, etkilemez.









Burada kullanılan mikrokontrolör AVR tiny85’tir, ancak bir kaç baytlık kod hafızası olan herhangi bir mikrokontrolör de kullanılabilir (tiny5 gibi). Kod oldukça basittir; çıkış port bacağı X’i düşük (low) konuma getir, zamanlayıcı dolduğunda ise port bacağını giriş (input) yap (HiZ). Kesmeler (interrupts), uyku modu (sleep mode) ve  gözcü saat kaynağı (watchdog clock source) gücü en düşük seviyede tutmak için kullanılmaktadır. C ile yazıldığında bile kod toplamda yalnızca 200 baytlık yer kaplamaktadır ki Assembly kullanıldığı taktirde bu boyut daha da düşük olacaktır.


AVR Kaynak Kodu
AVR HEX Kodu


NOT: Bu yazının aslı, gerekli kaynak kodlar ve diğer kısımlar şu linkte bulunabilir: