Như đã trình bày ở phần lý thuyết, Atmega 328P cần một nguồn nuôi ổn định xấp xỉ 5V ở chân VCC.
Mục tiêu thiết kế: Mạch nguồn cho ra nguồn điện ổn định 5V từ nguồn 16V (4 cells pin) để nuôi VĐK, dòng điện trước khi đến VĐK cần được làm phẳng để tránh làm nhiễu VĐK.
Lựa chọn linh kiện:
IC 7805: LM7805 là ổn áp cơ bản, là bộ ổn áp dương có 3 chân với mức ổn định điện áp đầu ra 5V.
36 Hình 3.5 IC LM7805 Thông số kĩ thuật: Điện áp vào lớn nhất: 20V Điện áp vào nhỏ nhất: 7V Nhiệt độ hoạt động lớn nhất: 85°C Nhiệt độ hoạt động nhỏ nhất: -20°C Dòng đầu ra: 1.5A
Điện áp ổn định: 5
Tụ hóa 25V-1000uF: Là tụ phân cực dùng để lọc nguồn, vấn đề chống nhiễu cho VĐK rất quan trọng nên ta cần giá trị điện dung lớn (điện dung càng lớn thì lọc nguồn tốt hơn), 25V là giá trị điện áp cực đại mà tụ có thể chịu được, nếu điện áp vượt qua 25V thì tụ sẽ bị đánh thủng.
Hình 3.6 Tụ hóa 25V-1000uF
37 Hình 3.7 Tụ gốm 104
Thạch anh 16Mhz: Dùng để tạo dao động cho ra tần số ổn định cho VĐK mà không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ.
Hình 3.8 Thạch anh SMD 16Mhz Tụ gốm 22pF: Dùng để lọc nhiễu cho thạch anh.
Hình 3.9 Tụ gốm 22pF Sơ đồ thiết kế:
38 Giải thích nguyên lý: Theo hình 3.10, nguồn 16V lấy từ 4 cells của bộ pin lithium-ion sau khi đi qua hai tụ C6 (tụ gốm 22pF) và C7 (25V-1000uF). Điện áp được làm phẳng được nối vào chân VI của IC LM7805, chân GND của IC LM7805 được nối về âm cực, chân còn lại của IC LM7805 là VO cho ra điện áp 5V, điện áp này cũng được làm phẳng nhờ hai tụ C8 và C9 rồi nối đến chân VCC của VĐK để nuôi VĐK. Chân AVCC của VĐK được nối chung nguồn với chân VCC dùng để chọn điện áp tham chiếu (Vref) cho VĐK, khi đó ở chân AREF cần có thêm một tụ C5 (104pF) để tránh nhiễu cho VĐK. Hai chân 9 và 10 của VĐK được nối với hai chân của thạch anh 16Mhz dùng để tạo dao động, hai tụ C3 và C4 dùng để tránh nhiễu cho bộ tạo dao động thạch anh.
Kết quả đạt được: Mạch cho ra điện áp 5V ổn định, bộ tạo dao động thạch anh hoạt động tốt.
Kết luận: Kết quả thu được đúng với mục tiêu đã thiết kế.