Мобильное ведущее usb hid-устройство на базе платформы Arduino micro

3.5.Анализ и обоснование принципиальной электрической схемы зарядки аккумуляторной батареи
В этом режиме напряжение, подаваемое на батарею, будет оставаться постоянным, а зарядный ток будет изменяться.

Рисунок 3.3 Подключение внешней питаний
В нашем случае мы будем работать с блоком литиевых батарей на 7.4V, который представляет собой две соединённых последовательно ячейки 18650 напряжением 3.7V. Итого для последовательного соединения данных ячеек получаем 3.7V + 3.7V = 7.4V. Этот блок батарей можно начинать заряжать когда напряжение на нем упадет до 6.4V (3.2V на ячейку) и его можно заряжать до напряжения 8.4V (4.2V на ячейку). Эти значения являются фиксированными для нашего блока батарей.
Для того чтобы использовать режим постоянного тока (CC) для заряда батареи, необходимо в даташите на батарею узнать ее емкость в амперчасах. В нашем случает мы выбрали значение постоянного зарядного тока равное 800mA. То есть вначале, когда батарея будет подсоединяться к нашему зарядному устройству, будет включаться режим CC с зарядным током 800mA. Это значение зарядного тока будет поддерживаться соответствующим изменением подаваемого на батарею напряжения. Батарея начнет заряжаться и напряжение на ней станет постепенно увеличиваться.
Контакты с метками от A0 до A5 на плате Arduino можно использовать для измерения приложенного к ним напряжения. Уровень напряжения должен находиться в диапазоне от 0 до 5 В. Измерение выполняется с помощью встроенной функции analogRead, которая возвращает значение в диапазоне от 0 до 1023: значение 0 соответствует напряжению 0 В, а значение 1023 — напряжению 5 В. То есть, чтобы преобразовать число в значение, находящееся в диапазоне от 0 до 5, нужно разделить полученное число на 5: 1023/5 = 204,6.

4 Разработка модели и алгоритма функционирования USB
HID-устройство.


4.1 Обоснование модели в среде Proteus.
Proteus 7.8 SP2 является коммерческим программным пакетом класса САПР, разработанным компанией "Labcenter Electronics". Основная особенность пакета – предоставление сравнительно простого, но функционального инструмента для разработки устройств на основе микроконтроллеров (МК) различных типов. Использование МК позволяет значительно упростить способы создания сложных устройств, а также экономить место и энергопотребление. Например, сигнальные процессоры надолго завоевали рынок аппаратов мобильной связи, фотоаппаратов и даже устройств, анализирующих состояние здоровья в режиме реального времени. На рисунке 4.1 1 представлен написанный код для Proteus.

Рисунок 4.1- Код преобразования в Proteus.
Для последнего сегмента наиболее популярен процессор DSPIC33F за счет удобной архитектуры, развитой и быстрой системы АЦП1. Указанный процессор, как и многие другие (новые МК на базе технологий AVR, ARM и PIC и сравнительно старые МК-устройства, такие как i8051, Z80, i8086), входит в базовый состав библиотек Proteus и доступен для анализа и симуляции. Также в библиотеке имеется ряд аналоговых элементов, которые делают пакет очень удобным для проектирования и образовательных целей. Структура пакета. Proteus делится на два взаимосвязанных приложения: Intelligent schematic input system (ISIS) и Advanced routing and editing software (ARES)2. Proteus ISIS представляет собой среду моделирования и симуляции и основан на технологии виртуальной системы моделирования (Virtual System Modeling – VSM), а ARES – среду для компоновки и трассировки печатных плат.
В целом, использование Proteus для моделирования проектов, основанных на Arduino micro, является эффективным и удобным способом разработки электронных систем. Эта среда позволяет проверить работоспособность проекта перед его физической реализацией и уменьшить возможные ошибки в работе устройства