Medidor de Frequência ATmega32 - Resolvido

[NoelJC]

Pessoallll! Me ajudem por favor.

 

Estou com dúvidas em um projeto. Necessito de fazer um medidor de frequência com o microcontrolador ATmega32,

usando um optoacoplador como gerador de pulsos, que o Atmega32 com suas saídas pwm, possa fazer a contagem(base de tempo 1 segundo)

e falar a frequência em Hz. Só que estou em dúvida qual optoacoplador usar??? Lembrando que é para a rede monófásica(220V). Se possível tem como me mandar 

o esquemático do circuito, no proteus? Usasse mesmo apenas dois diodos(para evitar corrente reversa) e um resistor para limitar a corrente no led do optoacoplador?

 

[.if]

2 horas atrás, NoelJC disse:

microcontrolador ATmega32,

usando um optoacoplador como gerador de pulsos, que o Atmega32 com suas saídas pwm, possa fazer a contagem(base de tempo 1 segundo)

O mc vai gerar ou ler a freq?

 

2 horas atrás, NoelJC disse:

dúvida qual optoacoplador usar???

Pra frequencia da rede pode ser qualquer opto p.ex. till111

 

2 horas atrás, NoelJC disse:

o esquemático do circuito, no proteus?

no proteus não vai rolar, mas que tal do google imagens?

Penso que nem precisa do transistor...

[Sérgio Lembo]

Circuito simples e funcional. Único erro: substitua R1 por 2X 100k em série.

[NoelJC]

5 horas atrás, Isadora Ferraz disse:

O mc vai gerar ou ler a freq?

 

Pra frequencia da rede pode ser qualquer opto p.ex. till111

 

no proteus não vai rolar, mas que tal do google imagens?

Penso que nem precisa do transistor...

o mc vai ler a frequência. Esse capacitor é necessário?? e Esse transistor também?

 

[.if]

nenhum dos 2

De fato nem do opto precisa. E nem do R caso teu mc habilite um pullup interno. Use entrada ST

 

Podes conectar o ac secundário do trafo que alimenta o circuito com divisor resistivo na entrada do mc.

você não vai querer fazer isso mas pode até mesmo ligar a rede ac 220V sem isolar no pino do mc mas com divisor resistivo de 2Mohms em ambas as fases.

Dica: ao usar base de tempo de 1Seg além de demorar 1Seg pra ler, vai ter resolução de 1Hz só. Se for suficiente ok mas caso precise de mais casas depois da vírgula p.ex. 59,996 hz a dica é medir período e fazer a conversão. Ou algo do gênero.

[xyko-2020]

1 hora atrás, NoelJC disse:

o mc vai ler a frequência. Esse capacitor é necessário?? e Esse transistor também?

 

Basta o circuito até o optoacoplador com um resistor de pull-up de 4K7 no coletor do transistor interno. Saída é no coletor, claro! O emissor é ligado ao GND.
Pra melhorar, no lugar do diodo de proteção em paralelo com o led interno eu ligaria outro led pra monitorar a C.A.
No lugar do resistor de 200K (que na minha opinião é muito alta) eu usaria um capacitor de 100nF x 400V, assim não haverá aquecimento deste resistor série que deveria ser de 22K x 3W (22Kohm * 0,01A * 0,01A = 2,2W).
O capacitor de 100nF vai ter uma reatância capacitiva de ~26Kohm em 60Hz [ 1/ (2 * PI * f * C) ]. Onde C = 0,0000001F.
Já uso circuito assim em paralelo com um interruptor há mais de 5 anos sem problema e ele acende toda vez que apago a luz, ou abre-se o interruptor, assim nunca prco o interruptor no escuro...

adicionado 1 minuto depois

@Isadora Ferraz  Ops... enquanto postava eu tava editando o meu.

[Sérgio Lembo]

prefiro com o opto na parte de cima.

 

[xyko-2020]

2 minutos atrás, Sérgio Lembo disse:

prefiro com o opto na parte de cima.

 

Assim provavelmente vai ter uma forma de onda na saída e não pulsos. Repito, 2 resistores de 100K na entrada é muito alto.

[NoelJC]

agora, Sérgio Lembo disse:

prefiro com o opto na parte de cima.

 

Gostei muito do seu. O diodo é bem necessário para impedir correntes reversas e manter a segurança do optoacoplador. Obrigado

adicionado 5 minutos depois

2 minutos atrás, _xyko_ disse:

Assim provavelmente vai ter uma forma de onda na saída e não pulsos. Repito, 2 resistores de 100K na entrada é muito alto.

Por conta dos resistores na entrada? Acredito que a funcionalidade deles seja apenas para limitar a corrente no diodo interno? Posso seguir a sua recomendação do capacitor ou deixar sem nenhum apenas com o diodo?

[.if]

Já que gostou considere colocar um resitor em cada fase...

5 minutos atrás, _xyko_ disse:

2 resistores de 100K na entrada é muito alto.

Chicão num é não. A rede é 220Vac. Resistor de + de 1W por gentileza

 

E sim pode ser que a onda não fique pulsada mas sem problemas desde que

27 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

Use entrada ST

(schmitt trigger)

[xyko-2020]

Jamais sem o capacitor ou sem os resistores, como bem disse são para limitar a corrente em no máximo uns 20mA. Só que no caso de 200K vai obter entre 2 e 3mA. Vou repetir o que disse antes, use a saída no coletor e emissor ao GND. Transistores em coletor comum não são bons para entradas digitais.

adicionado 1 minuto depois

5 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

Já que gostou considere colocar um resitor em cada fase...

Chicão num é não. A rede é 220Vac. Resistor de + de 1W por gentileza

 

E sim pode ser que a onda não fique pulsada mas sem problemas desde que

(schmitt trigger)

Sim... em CA... mas eu costumo exagerar na segurança. É que meu circuito ficava quase que 24h ligado 
As TVs Mitsubishi antigas fazia o mesmo, onde precisava de 0,5W, usava 2W....kkkk

[NoelJC]

3 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

Já que gostou considere colocar um resitor em cada fase...

Chicão num é não. A rede é 220Vac. Resistor de + de 1W por gentileza

 

E sim pode ser que a onda não fique pulsada mas sem problemas desde que

(schmitt trigger)

Como assim um resistor em cada fase? Um em cada entrada do optoacoplador? resistores  100k +1w?

 

 

adicionado 2 minutos depois

8 minutos atrás, _xyko_ disse:

Jamais sem o capacitor ou sem os resistores, como bem disse são para limitar a corrente em no máximo uns 20mA. Só que no caso de 200K vai obter entre 2 e 3mA. Vou repetir o que disse antes, use a saída no coletor e emissor ao GND. Transistores em coletor comum não são bons para entradas digitais.

adicionado 1 minuto depois

Sim... em CA... mas eu costumo exagerar na segurança. É que meu circuito ficava quase que 24h ligado 
As TVs Mitsubishi antigas fazia o mesmo, onde precisava de 0,5W, usava 2W....kkkk

Vou usar como a Isadora falou um de 100k +1w em cada fase

[Sérgio Lembo]

Em 220Vac vai dissipar 120mW em cada resistor. Em 110Vac ainda terá corrente para acionar o componente. Usei 2 para dividir a tensão e evitar problemas de rigidez dielétrica do componente. Sobre ser pulsada ou não, considere no programa a borda de transição.

[xyko-2020]

14 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

E sim pode ser que a onda não fique pulsada mas sem problemas desde que

(schmitt trigger)

Se o colega NoelJC fizer o schmitt, tudo bem.

[.if]

6 minutos atrás, _xyko_ disse:

Transistores em coletor comum não são bons para entradas digitais.

de fato com emissor comum a saída tende a excursionar mais próxima entre vcc e gnd

 

1 minuto atrás, NoelJC disse:

Como assim um resistor em cada fase? Um em cada entrada do optoacoplador? resistores  100k +1w?

Tá vendo aqueles 100K e 100K em série no anodo do D3? Pois bem.. tire um e coloque no catodo. A ideia por trás da ideia é não deixar uma fase viva entrar diretamente no seu sistema/circuito e transitar o mínimo possível na placa

Serjão.. @Sérgio Lembo desenha pra ele por favor...

 

Resistor de 100K de 1W de potência. Algo como...

[NoelJC]

13 minutos atrás, _xyko_ disse:

Jamais sem o capacitor ou sem os resistores, como bem disse são para limitar a corrente em no máximo uns 20mA. Só que no caso de 200K vai obter entre 2 e 3mA. Vou repetir o que disse antes, use a saída no coletor e emissor ao GND. Transistores em coletor comum não são bons para entradas digitais.

adicionado 1 minuto depois

Sim... em CA... mas eu costumo exagerar na segurança. É que meu circuito ficava quase que 24h ligado 
As TVs Mitsubishi antigas fazia o mesmo, onde precisava de 0,5W, usava 2W....kkkk

Vou seguir sua recomendação quanto ao transistor, o resistor de 4k7 e desnecessário já que o mc possui pull up interno.

 

[Sérgio Lembo]

De quantos Ohms é esse resistor? Temos umas coisinhas a considerar:

- Não existe componente ideal, todos tem corrente de fuga. Se esse resistor for muito alto e a corrente de fuga resultar numa tensão inferior ao início do nível 1 tu tá na roça. Nos opto-acopladores essa corrente pode chegar a 50nA (pior caso).

[NoelJC]

10 minutos atrás, Sérgio Lembo disse:

De quantos Ohms é esse resistor? Temos umas coisinhas a considerar:

- Não existe componente ideal, todos tem corrente de fuga. Se esse resistor for muito alto e a corrente de fuga resultar numa tensão inferior ao início do nível 1 tu tá na roça. Nos opto-acopladores essa corrente pode chegar a 50nA (pior caso).

@Sérgio Lembo os resistores seriam de  100k/1w. Se você for desenhar o esquematico, teria como considerar a saida no coletor e emissor no gnd. O optoacoplador que eu estava pensando em utilizar é o moc3031. Já que o 4n25 é mais recomendado para tensões DC. Mas tem algum problema em utilizar o 4n25 nesse projeto?

 

[xyko-2020]

7 minutos atrás, Sérgio Lembo disse:

De quantos Ohms é esse resistor? Temos umas coisinhas a considerar:

- Não existe componente ideal, todos tem corrente de fuga. Se esse resistor for muito alto e a corrente de fuga resultar numa tensão inferior ao início do nível 1 tu tá na roça. Nos opto-acopladores essa corrente pode chegar a 50nA (pior caso).

 

[NoelJC]

19 minutos atrás, NoelJC disse:

@Sérgio Lembo os resistores seriam de  100k/1w. Se você for desenhar o esquematico, teria como considerar a saida no coletor e emissor no gnd. O optoacoplador que eu estava pensando em utilizar é o moc3031. Já que o 4n25 é mais recomendado para tensões DC. Mas tem algum problema em utilizar o 4n25 nesse projeto?

 

Já descobri que posso usar o 4n25. 

[Sérgio Lembo]

Na frequencia de 60Hz qualquer tranqueira funciona. Temos apenas que olhar as curvas de transferência e selecionar resistores o mais alto possível na entrada para ter pouco aquecimento. Coloquei o 4N25 por estar disponível no Proteus, apenas isso. No seu caso, selecione pelo que tem na sua sucata/gaveta ou pelo preço mais baixo. O mais vagabundo já suporta 600V de isolação. No catálogo diz a corrente máxima do led interno mas na sua aplicação tem que olhar nas curvas e procurar trabalhar perto da corrente mínima para não ter um circuito rabo quente. Selecionada a corrente de excitação, ver a curva onde se tem o comportamento do transistor (tensão ode saturação) em função da corrente do led e da corrente do emissor (multi curvas). Vai aprender mais se fizer isso do que ficar decorando valores de respostas prontas.

adicionado 28 minutos depois

Continuando a aulinha:

- 50nA de fuga de corrente num resistor máximo de 50k resulta em 2,5mv de queda no pull-up. Não compromete o nível 1. Sua ideia pode ser utilizada.

- 20k de resistor mínimo corresponde a 250uA em 5V quando o opto-acoplador tiver que comutar. A comutação tem que garantir uma saturação inferior aos 0,8V para termos um bom nivel 0.

- Com esses valores, vamos procurar o gráfico onde aparece o comportamento do transistor em função da corrente do led e da corrente do coletor. No 4N25 o gráfico começa em 10mA para corrente de coletor (muito mais que os 250uA necessários) com 500uA de corrente de led. Não me sinto confortável em trabalhar na borda inferior de qq gráfico. Vamos adotar 700uA de corrente de led. Supondo um contador que vá de 100Vac a 240Vac, em 100Vac teremos uma tensão de pico de 141V, o que resulta em 200k. em 240V essa corrente será de 2,4mA, tudo bem para quem suporta 16mA.

[NoelJC]

4 horas atrás, Sérgio Lembo disse:

Na frequencia de 60Hz qualquer tranqueira funciona. Temos apenas que olhar as curvas de transferência e selecionar resistores o mais alto possível na entrada para ter pouco aquecimento. Coloquei o 4N25 por estar disponível no Proteus, apenas isso. No seu caso, selecione pelo que tem na sua sucata/gaveta ou pelo preço mais baixo. O mais vagabundo já suporta 600V de isolação. No catálogo diz a corrente máxima do led interno mas na sua aplicação tem que olhar nas curvas e procurar trabalhar perto da corrente mínima para não ter um circuito rabo quente. Selecionada a corrente de excitação, ver a curva onde se tem o comportamento do transistor (tensão ode saturação) em função da corrente do led e da corrente do emissor (multi curvas). Vai aprender mais se fizer isso do que ficar decorando valores de respostas prontas.

adicionado 28 minutos depois

Continuando a aulinha:

- 50nA de fuga de corrente num resistor máximo de 50k resulta em 2,5mv de queda no pull-up. Não compromete o nível 1. Sua ideia pode ser utilizada.

- 20k de resistor mínimo corresponde a 250uA em 5V quando o opto-acoplador tiver que comutar. A comutação tem que garantir uma saturação inferior aos 0,8V para termos um bom nivel 0.

- Com esses valores, vamos procurar o gráfico onde aparece o comportamento do transistor em função da corrente do led e da corrente do coletor. No 4N25 o gráfico começa em 10mA para corrente de coletor (muito mais que os 250uA necessários) com 500uA de corrente de led. Não me sinto confortável em trabalhar na borda inferior de qq gráfico. Vamos adotar 700uA de corrente de led. Supondo um contador que vá de 100Vac a 240Vac, em 100Vac teremos uma tensão de pico de 141V, o que resulta em 200k. em 240V essa corrente será de 2,4mA, tudo bem para quem suporta 16mA.

Muito Obrigado!!

adicionado 3 minutos depois

Amigos @Isadora Ferraz, @Sérgio Lembo e @_xyko_, muito obrigado a ajuda de vocês foi de grande valia. Novamente muito obrigado. Tópico pode ser fechado[Resolvido].Assim que tiver com tudo pronto, compartilho com vocês.