【導(dǎo)讀】全球疫情防控形勢依舊緊張,使用便攜式噴霧消毒設(shè)備,可以更好地對物品表面進行消毒,依靠鋰電池工作可以讓其使用更為便捷,通過旋鈕可以進行水量調(diào)節(jié),同時具備藍光功能,另外有狀態(tài)LED燈提示設(shè)備正常工作、電池電量低、充電中。
瑞薩解決方案
本文提供了一個高效的便攜式噴霧消毒解決方案示例。該解決方案使用了瑞薩的多個部件,包括16位MCU RL78/G1M,同步降壓穩(wěn)壓器ISL85415和升降壓穩(wěn)壓器ISL85403。將這些設(shè)備與其他部件(包括鋰電池,LED照明設(shè)備和其他組件)組合在一起,可以廉價而輕松地實現(xiàn)此解決方案。
RL78/G1M特性
RL78/G1M系列采用20引腳TSSOP封裝(4.4×6.5mm,0.65mm間距),同時具有用于電機驅(qū)動的實時輸出端子,可以實現(xiàn)120度通電控制及BLDC電機驅(qū)動。適用于小家電、玩具、辦公設(shè)備等電機控制。
使用BLDC,具有驅(qū)動能力高、噪聲低、抖動小的優(yōu)點,而在瑞薩官網(wǎng)上也有豐富的BLDC固件應(yīng)用說明。另外還可以使用RL78/G1M快速原型開發(fā)板進行快速導(dǎo)入。該解決方案也易于移植到更高規(guī)格的RL78 MCU,例如RL78/G14、RL78/G1F等。
RL78/G1M微控制器的概要如下所示:
圖1: 芯片功能圖
該解決方案使用了RL78/G1M的實時輸出控制器,實時輸出控制器可以通過使用TAU的PWM輸出功能來控制一臺直流電動機或兩臺步進電動機。實時輸出控制器可以通過使用中斷INTP0作為觸發(fā)器來切斷定時器輸出。
可以使用軟件設(shè)置以以下任意一種狀態(tài)輸出強制截止信號:高阻態(tài)、低電平、高電平或截止無效。實時輸出控制器的框圖如下。
圖2: 實時輸出控制器框圖
系統(tǒng)設(shè)計
系統(tǒng)要求:
● 鋰電池電壓規(guī)格:3.7V
● 電池充電管理IC:給鋰電池充電
● 集成FET穩(wěn)壓器:ISL85415(實現(xiàn)電池電壓3.7V轉(zhuǎn)換到3.3V);ISL85403(實現(xiàn)電池電壓3.7V轉(zhuǎn)換到12V)
● 旋鈕:控制水量
● 狀態(tài)LED燈:正常工作時,LED常亮;電池電量低時,LED快速閃爍;充電時,LED慢速閃爍(充滿電時,LED滅)
● 藍光:可以通過藍光開關(guān),打開/關(guān)閉藍光
● 電池低電量檢測:當電池電量低時,提醒操作者為設(shè)備充電
圖3: 系統(tǒng)框圖
注:雖然在此圖中使用了霍爾傳感器,但無需使用霍爾傳感器亦可實現(xiàn)該應(yīng)用。
RL78/G1M使用的外圍功能:
表1: 外圍功能
RL78/G1M使用到的引腳:
表2: 引腳功能
系統(tǒng)操作概要
● 首先,手持式噴霧消毒設(shè)備本身是依靠鋰電池工作的,所以在使用前先要確保鋰電池有電。
● 通過旋鈕選擇水量大小,按下開關(guān)按鍵以開啟設(shè)備。
● 可對收到物品的包裝盒等進行消毒殺菌,將噴霧口靠近物品,來回左右慢慢移動,即可殺滅物品上面看不見的致病細菌。
● 正常工作時,狀態(tài)LED燈常亮。
● 在進行消毒的過程中,也可以通過旋鈕改變水量大小。
● 當檢測到鋰電池電量低時,狀態(tài)LED燈快速閃爍(2秒閃爍一次),此時需要使用外部電源給鋰電池充電。充電時,狀態(tài)LED燈慢速閃爍(5秒閃爍一次),充滿時,狀態(tài)LED燈滅。
● 再次按下開關(guān)鍵則關(guān)閉設(shè)備。
圖7: 固件流程圖
結(jié)論
由于RL78/G1M的低功耗,使得其更適合應(yīng)用于手持便攜設(shè)備。同時,又具備良好的性價比,在系統(tǒng)現(xiàn)有功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)上,充分利用RL78/G1M的片內(nèi)外資源,尤其是具有用于電機驅(qū)動的實時輸出端子。此外,結(jié)合高性能、高輸入電壓充電器以及集成FET穩(wěn)壓器解決方案,使得產(chǎn)品的智能性與應(yīng)用性大大提高,且縮短了開發(fā)時間,降低了開發(fā)成本。
來源:瑞薩
作者:徐晶
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