Documente noi - cercetari, esee, comentariu, compunere, document
Documente categorii

Generator de ceas - oscilator

Generator de ceas - oscilator

Circuitul oscilator este folosit pentru a da microcontrolerului un ceas-clock. Ceasul este necesar pentru ca microcontrolerul sa execute programul sau instructiunile din program.

Tipuri de oscilatoare 

PIC16F84 poate lucra cu patru configuratii diferite de oscilator. Pentru ca configuratiile cu oscilator cu cristal si rezistor-condensator (RC) sunt cele utilizate cel mai frecvent, doar pe ele le vom mentiona aici. Tipul de microcontroler cu oscilator cu cristal este desemnat ca XT, iar microcontrolerul cu perechea rezistor-condensator are desemnarea RC. Aceasta este important pentru ca trebuie sa numiti tipul de oscilator cand cumparati un microcontroler.  

Oscilatorul XT

Oscilatorul cu cristal se afla intr-o carcasa metalica cu doi pini pe care este inscrisa frecventa la care cristalul oscileaza. Mai este necesar cate un condensator ceramic de 30pF cu celalalt capat la masa de a fi conectati la fiecare pin.

Oscilatorul si condensatorii pot fi incapsulati impreuna intr-o carcasa cu trei pini. Un asemenea element se numeste rezonator ceramic si este reprezentat in scheme ca cel de mai jos. Pinii centrali ai elementului sunt masa, iar pinii terminali sunt conectati la pinii OSC1 si OSC2 ai microcontrolerului. Cand se proiecteaza un aparat, regula este sa plasati oscilatorul cat mai aproape de microcontroler, pentru a elimina orice interferenta de pe liniile pe care microcontrolerul primeste tactul de ceas.

Oscilatorul RC

In aplicatiile unde nu este nevoie de o mare precizie de timp, oscilatorul RC permite economii aditionale la cumparare. Fecventa de rezonanta a oscilatorului RC depinde de valoarea tensiunii de alimentare, rezistorul R, condensatorul C si temperatura de lucru. Trebuie de mentionat ca frecventa de rezonanta este de asemenea influentata de variatiile normale ale parametrilor de proces, de toleranta externa a componentelor R si C, etc.

Diagrama de mai sus arata cum este conectat oscilatorul RC la PIC16F84. La valoarea rezistorului mai mica 2.2k, oscilatorul poate deveni instabil, sau oscilatia se poate chiar opri. La valori mari a lui R (ex.1M) oscilatorul devine foarte sensibil la zgomot si umezeala. Se recomanda ca valoarea rezistorului R sa fie intre 3 si 100k. Chiar daca oscilatorul va lucra fara un condensator extern (C=0pF), trebuie totusi folosit un condensator de peste 20pF pentru zgomot si stabilitate. Indiferent de ce oscilator este folosit, pentru a obtine un ceas la care sa functioneze microcontrolerul, ceasul trebuie divizat la 4. Un ceas al oscilatorului divizat cu 4 se poate obtine la pinul OSC2/CLKOUT, si poate fi folosit pentru testarea sau sincronizarea altor circuite logice.

Dupa alimentare, oscilatorul incepe sa oscileze. Oscilatia la inceput are o perioada si o amplitudine instabile, dar dupa un timp devin stabilizate.

Pentru a preveni ca un asemenea ceas inexact sa influenteze performantele microcontrolerului, trebuie sa tinem microcontrolerul in starea reset pe durata stabilizarii ceasului oscilatorului. Diagrama de mai sus arata o forma tipica de semnal pe care microcontrolerul o primeste de la oscilatorul cu cuart dupa alimentare.