Dziś kontynuujemy temat z dwóch poprzednich artykułów, dotyczący obsługi fabrycznego czujnika oleju. Wczoraj omówiliśmy metodę odczytu i analizy kształtu przebiegu cyfrowego na wyjściu sensora. Dziś przyszedł czas na zajęcie się elektronicznym interfejsem, który dostarczy sygnał do naszego mikrokontrolera.

Głównym problemem są różne poziomy napięć – fabryczny czujnik pracuje przy zasilaniu 12. Podanie tak wysokiego napięcia bezpośrednio na wejście mikrokontrolera niechybnie doprowadzi do jego uszkodzenia.

Jak więc przekonwertować logikę 12V na 3.3V?

Rozwiązań jest wiele, począwszy od prostych dzielników rezystorowych, układów z pojedynczym tranzystorem, na dedykowanych układach scalonych kończąc. Sam przebieg cyfrowy nie jest specjalnie wymagający, zmiany stanu następują nie częściej niż co 20ms. Musimy jednak zachować odpowiednią stromość zbocza, tak aby detektor wbudowany w timerze był w stanie poprawnie je wykryć.

Czyli w zasadzie nie ma znaczenia jakie rozwiązanie wykorzystamy?

Otóż nie. Sięgnijmy pamięcią do jednego z pierwszych artykułów dotyczących założeń projektu. Przyjęliśmy wtedy, iż nasz system musi wykazywać się dużą odpornością na zakłócenia elektromagnetyczne. Sygnał z czujnika biegnie do zestawu wskaźników aż od samej miski olejowej – po drodze będzie on “wyłapywał” wszelkie zakłócenia pochodzące ze świec zapłonowych, cewek elektrozaworów, komutatorów czy przekaźników. Zastosowanie nieodpowiedniego interfejsu spowoduje, iż będą one bezpośrednio przenoszone do cyfrowej część naszego układu, pracującej przy dość niewielkim napięciu 3.3V. Również wszelkie skoki napięcia, związane z włączaniem dużych obciążeń, jak ogrzewanie tylnej szyby, wentylatorów czy rozrusznika będą propagować się i mogą zakłócić poprawność odczytu sygnału.

Musimy zastosować układ, który odizoluje nas skutecznie od tych zakłóceń. Jednym z szeroko stosowanych rozwiązań jest tzw. optoizolacja. Przykład połączenia, z wykorzystaniem transoptora zamieszczam poniżej:

Ogromną zaletą takiego obwodu jest całkowita izolacja części cyfrowej, pracującej przy niskim napięciu i przez to stosunkowo wrażliwej na zakłócenia. Ponadto transoptor posiada znacznie wyższy próg zadziałania i bardziej strome charakterystyki niż np. konwerter z tranzystorem.