Divisor de voltaje de cero o baja corriente para la identificación del interruptor

¿Es posible diseñar un circuito divisor de voltaje con interruptores que use corriente cero o corriente muy baja? ¿Funcionaría usar un transistor para conectar / desconectar el extremo de la cadena de resistencia de la tierra?

Antecedentes

El circuito hará dos cosas. Cada interruptor en el circuito activará un IC (ATMEGA328P) usando un transistor para enviar un pin de interrupción BAJO. Una vez que el IC se despierta, el ADC tomará muestras de los voltajes provenientes del circuito, permitiendo que el IC sepa qué botón se presionó.

Todo el proyecto funcionará con batería, y tener este divisor de voltaje puede afectar significativamente la vida útil de la batería.

El proyecto 1) leerá archivos de una tarjeta SD, 2) irá a dormir, 3) despertará y reproducirá sonidos cuando se presione uno de los 16 botones, y 4) irá a dormir y repetirá el proceso comenzando en el n. ° 3 al presionar el botón. Anticipo que cuando se está ejecutando tiene un importante consumo de corriente.

Circuito divisor de voltaje existente

Posible solución de transistor

Al colocar un transistor entre el extremo de la cadena de resistencia y tierra, y al presionar el botón para activar el transistor, se conecta el extremo de la cadena de voltaje a tierra. Esto dará como resultado una lectura de voltaje inicial de 5 V, y una vez que el transistor esté encendido, el voltaje de lectura real será el voltaje deseado. No tengo idea si esto funcionará.

Otras soluciones

Según la pregunta 28897 , podría usar valores altos de resistencias como 10 MOhm. Pero esto todavía tendrá un sorteo actual de cientos de nA. Prefiero cero.

Nueva respuesta

Tu enfoque puede funcionar. Pero, su segundo esquema tiene un error, creo. El ADC siempre verá que V _sea del transistor, que siempre es 0.7V más o menos.

Esta variación no debería tener este problema, porque hay una resistencia R39 entre la base y el ADC.

Antigua respuesta, que no era una respuesta

El divisor se puede cambiar con un transistor para ahorrar batería. Sin embargo, tiene que ser un interruptor lateral alto. Si cambia a tierra, el voltaje de la batería aparecerá en el pin A / D, lo que podría dañar la entrada.

(Originalmente, el esquema se publicó en este hilo ).

Ni siquiera necesita un transistor para desconectar la cadena de resistencia, simplemente puede conectarlo a un pin de salida MCU. Ajústelo al mismo valor que el otro extremo de la cadena, y usará corriente cercana a cero. He usado este enfoque y funciona bien.

(En su diagrama, dele al transistor su propia tierra y conecte el pin MCU a la parte inferior de la cadena de resistencia).

¿Es posible diseñar un circuito divisor de voltaje con interruptores que use corriente cero ...

Esto debería hacer el truco y no se requiere conmutación a tierra. Se conecta un divisor a la batería solo cuando un interruptor está cerrado y la entrada del ADC se pone a tierra cuando todos los interruptores están abiertos.

Para 5V Vcc, la entrada ADC es:

• 5.0V = SW1 cerrado
• 3.3V = SW2 cerrado
• 1.7V = SW3 cerrado
• 0V = todos los interruptores abiertos

Por supuesto, puede ajustar los valores de resistencia a su gusto.

Dados dos pines de E / S con umbrales de conmutación razonablemente consistentes, uno podría conectar una tapa a tierra a cada pin del procesador a través de una pequeña resistencia, atar una tapa a cada extremo de la cadena de la resistencia y hacer que cada interruptor conecte un toque en la cadena al VDD o tierra (lo que sea más conveniente; asumiré VDD para esta discusión). Tener una resistencia significativa entre ambos extremos y el primer interruptor. En algún momento, cuando no se presiona ningún interruptor, conecte a tierra los dos pines lo suficiente como para descargar las tapas; luego flote uno y configure el otro en VDD. Mida el tiempo que tarda el pin flotante en cambiar de estado. Si los umbrales de las entradas pueden diferir, repita la prueba para la otra entrada. Luego conecte a tierra los dos pines y luego flótelos: este es el estado inactivo.

Una vez que se ha observado que un pasador cambia de estado, conecte a tierra ambos pasadores el tiempo suficiente para descargar la tapa y flote. Mida el tiempo que tarda cada pin en cambiar de estado. La relación de este tiempo con la línea de base medida anteriormente le indicará la resistencia de cada pin a VDD. Asegúrese de que la suma de las dos mediciones esté razonablemente cerca de la resistencia total de la cadena (de lo contrario, el botón no está haciendo buen contacto, por lo que la lectura puede ser defectuosa).

Si el procesador puede consumir un exceso de corriente cuando las entradas están flotando lejos de los rieles, puede ser una buena idea descargar periódicamente las tapas incluso cuando no se presiona ningún botón. Si se hace esto, las corrientes de reposo para el sistema deberían ser bastante mínimas.