Схема реобаса

Аппаратная часть

Аппаратная часть реобаса упрощена да минимума, конечно есть несколько деталей без которых "и так сойдет", но это уже вопросы безопасности, надежности и ЭМС, которыми лучше не пренебрегать.
Итак принципиальная электрическая схема компьютерного реобаса представлена на рисунке ниже:

Принципиальная электрическая схема реобаса

Основная часть - микроконтроллер ATtiny 2313 тактируется от внутреннего генератора 8 МГц (такое решение принято только для упрощения схемы, вообще при работе с UART лучше воспользоваться кварцевым резонатором).

Микроконтроллер имеет 4 аппаратных ШИМ-канала, задействованных для управления полевыми транзисторами, а также аппаратный UART позволяющий осуществлять связь с компьютером.

Силовая часть реобаса

 В качестве силовых ключей использованы транзисторы фирмы IR - IRF7105.
 P-канальный транзистор позволяет разрывать плюсовую цепь, при этом сигнал таходатчика не искажается (естественно при достаточном напряжении для работы датчика Холла).
 IRF7105 в одном корпусе содержит два транзистор N-канальный и P-канальный. N-канальный транзистор является драйвером для P-канального, поскольку им невозможно управлять напрямую с микроконтроллера. Подробнее об управлении нагрузкой с помощью полевых транзисторов хорошо написано здесь.

Частота ШИМ-модуляции 16кГц. Каждый из четырех ШИМ-каналов снабжен LC-фильтром и самовосстанавливающимся предохранителем, защищающим транзисторы от короткого замыкания. LC-фильтр позволяет сглаживать выходное напряжение и предотвращает неприятный 16-килогерцовый писк. Подробнее смотри:  расчет LC фильтра.

Небольшая часть навесных элементов обеспечивает стабильное функционирование микроконтроллера, подробнее об этом можно почитать здесь. 

Интерфейс связи

Для связи с компьютером использована микросхема-преобразователь MAX232. Для того чтобы оборудовать реобас интерфейсом USB достаточно заменить MAX232 на FT232 (в перспективе).

Такое решение позволило отказаться от таких элементов регулирования и контроля как кнопки, дисплеи и т.д. С другой стороны сохранилась полная функциональность в плане управления каналами - достаточно написать ПО со стороны компьютера - драйвер реобаса. Такие решения почему-то не особо распространены у крупных производителей, по крайней мере об этом свидетельствует проведенный мной обзор софтовых реобасов.

Изначально в реобас зашивается загрузчик (необязательно но очень удобно), я использовал вот этот: AVR Bootloader FastBoot von Peter Dannegger во первых он поддреживает кучу микроконтроллеров (в том числе и ATtiny2313), а также имеет автоопределение скорости UART.

В дальнейшем смена прошивок реобаса осуществляется через COM-порт с помошью приложения FBOOT.EXE доступного на сайте загрузчика.

Печатная плата

Печатная плата разрабатывалась в пакете P-CAD 2006. Для уменьшения габаритов было принято решение использовать двусторонюю печатную плату. Большинство элементов SMD-
исполнения.

 а) - Расположение элементов на плате (Шелкография).

б) - Трассировка (TOP).

 в) - Трассировка (BOTTOM).

Фото реобаса:

 Фото1 - Рядом с силовым MOLEX-разъемом располоджен клемник внешнего интерфейса RS-232, а также выдены сигналы таходатчикв

 

Фото2 - Вентиляторы подключаются с помощью стандартных 3-pin разъемов

Фото3 - Плата двустороняя 30x90мм

Файлы к статье:

• Перечень элементов. [PDF] Загрузить (8 Кб) 
• Прошивка реобаса. [HEX] Загрузить (2 Кб)