Microcontrolador de interfaz con circuito externo: detecte el LED y simule y detecte la presión del botón

Esta es mi primera pregunta aquí. Soy bueno programando, pero estoy un poco atascado en lo que respecta a la electrónica y la conexión de dos circuitos. Me gustaría conectar un controlador de spa con 3 elementos básicos: botón de aumento de temperatura, botón de disminución de temperatura y LED de "calentamiento actual". La MCU que estoy usando funciona con 3.3V y el controlador físico funciona con bajo voltaje (creo que 12v).

Puedo acceder a la parte posterior de la PCB en el controlador físico y puedo ver los 2 botones detrás de cada botón. También tengo acceso al + - controlando el LED rojo. La lectura de voltaje es 0.45v cuando el LED está encendido y -0.29v cuando el LED está apagado. Lógicamente, para mí, se detectó un cambio de voltaje en mi multímetro, por lo que debe haber una forma de conectar esto a una entrada de 1 o 0 en el micro. Tampoco estoy seguro de si ayuda, pero obtuve una lectura de 135 mA en las dos almohadillas mientras el LED estaba apagado.

Las almohadillas de los botones se unen cuando presiono la tecla en la parte frontal de la unidad del controlador. Me gustaría poder simular la pulsación de un botón desde el micro (para poder cambiar la temperatura hacia arriba y hacia abajo desde el micro). También me gustaría poder detectar si alguien ha presionado el botón físico para poder actualizar la temperatura actual almacenada en el micro para mantenerlos sincronizados. Me doy cuenta de que esto requeriría 4 pines (2 para la entrada al micro y 2 para la salida del micro).

He investigado otras preguntas aquí y en la red y tengo problemas para encontrar algo que tenga que ver con la interfaz con circuitos externos. He encontrado información sobre optoaisladores 4N35 y también sobre relés de láminas.

Gracias

Horacio

Respuestas (2)

La lectura de voltaje es de 0,45 V cuando el LED está encendido y de -0,29 V cuando el LED está apagado.

Para dar algún sentido a estas lecturas, necesitaríamos saber en qué parte del circuito se midieron. En cualquier caso, debe encontrar el circuito común o GND, generalmente CC negativo, y tomar todas las lecturas a las que se hace referencia allí. (Cable COM negro del multímetro en el circuito GND para todas las lecturas).

Una mejor manera de evitar cualquier riesgo de daño con el sistema original es aislar el control (botones) y la retroalimentación (LED) entre el controlador del spa y su micro.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Figura 1. Esquema de la interfaz del spa.

  • Relés interruptores Micro OUT1 y OUT2. Los contactos de relé en paralelo con los botones originales arriba y abajo simulan la presión del botón.
  • Para la retroalimentación de calentamiento, se conecta un optoaislador en paralelo con el LED original. El LED del optoaislador es infrarrojo y tendrá un voltaje directo (1,2 V) que es más bajo que el LED visible en el panel original (1,8 a 2,0 V). El opto-LED acaparará toda la corriente y el LED original no se encenderá brillantemente.

Este esquema proporciona un aislamiento eléctrico total entre los dos sistemas y evita tener que averiguar cómo se supervisan y controlan los botones y el LED originales.

Si coloca los seis cables de interfaz en un conector de enchufe, puede restablecer el funcionamiento original en cualquier momento tirando del enchufe.

Me gustaría poder simular la pulsación de un botón desde el micro (para poder cambiar la temperatura hacia arriba y hacia abajo desde el micro). También me gustaría poder detectar si alguien ha presionado el botón físico para poder actualizar la temperatura actual almacenada en el micro para mantenerlos sincronizados. Me doy cuenta de que esto requeriría 4 pines (2 para la entrada al micro y 2 para la salida del micro).

Esto no es posible con mi interfaz simple. Resolver este aspecto requiere mucho más análisis del circuito original.


El gran defecto en el diseño es mantener los dos sistemas sincronizados. En el encendido, se deben asumir ciertas condiciones y los problemas con el rebote del contacto, etc., harían que el seguimiento fuera muy incierto. Todo suena levemente peligroso ya que alguien saltando sin verificar la temperatura podría sufrir quemaduras graves.


esquemático

simular este circuito

Figura 2. Versión Opto. Tenga en cuenta la polaridad del cableado a los optotransistores.

Para probar si los optos funcionarán en lugar de los relés, realice una conexión de prueba como se muestra en la Figura 3.

esquemático

simular este circuito

_Figura 3. Circuito opto test.

¿Podría usar optoaisladores en lugar de relés en esta situación? He estado leyendo esto: electronics.stackexchange.com/questions/198228/…
Deberias ser capaz de. El primer problema es que el optotransistor solo conducirá la corriente en una dirección, mientras que al relé no le importa. El segundo problema es que cuando están completamente encendidos, todavía tienen una caída de voltaje entre ellos. Tendrías que probar. El paso 1 es obtener cables de los botones existentes fuera de la caja. A continuación, puede probar muy simplemente. Actualizaré mi respuesta en breve.

Hay muchas cosas que necesitan ser respondidas aquí. En primer lugar, lo relacionado con la detección de cambios en el voltaje del LED y la presión de los interruptores, todos ellos pueden ser monitoreados por la MCU (Microcontrolador). Debe consultar el esquema o puede verificar directamente desde la PCB si los LED utilizados están hacia arriba o hacia abajo. Lo digo, asumiendo que estás usando una placa de desarrollo. En consecuencia, puede configurar los pines del microcontrolador como puertos de entrada y luego codificar según sus necesidades.

En segundo lugar, la pulsación de los botones se puede tratar de forma similar. Nuevamente, debe verificar la conexión del botón en el esquema. Al presionar el botón, verifique el voltaje a través del interruptor. A continuación, puede determinar si el interruptor está tirado hacia arriba o hacia abajo. En consecuencia, puede codificar el microcontrolador (configurando los pines como entrada) y almacenar el valor según sus necesidades.

Además, creo que debe probar algunos códigos básicos en los LED y su interfaz. Una vez que aprenda los LED y su interfaz, los botones serán pan comido.