Компания Texas Instruments выпустила серию контроллеров внешних цепей/дискретных входов. Данное решение может быть интересно в применениях, где требуется увеличить количество внешних входов простым и надёжным способом. Одна микросхема добавляет 24 канала и берёт все вопросы связанные с ними на себя.

Задача разработки схемотехники внешних интерфейсов не так проста, как кажется на первый взгляда. Необходимо предсусмотреть целый спект аспектов, среди которых можно назвать:

  • возможность подключения различных типов нагрузки и схем включения (ключ на землю, ключ на питание, переменный резистор, группа резисторов а параллель),
  • возможность подключения различных источников напряжения на внешние цепи,
  • учёт колебаний напряжения при коммутации,
  • защита от ЭМИ и ЭСР,
  • защита от протекания сквозных токов,
  • самодиагнотика схемы.

Решение всех этих задач на дискретных компонентах как правило приводит к значительному увеличению перечня компонентов и габаритов печатной платы, где они расположены. Типовое решение на 24 канала включает порядка 80 резисторов, 30 конденсаторов, 24 диода и 6 полевых транзисторов.

Решение от TI позволяет полностью исключить диоды и полевые транзистороы,а также сократить количество резисторов минимум в 3 раза. За счёт чего значительно сохращаются габариты печатной платы. Также стоит отметить, что большое количество элементов приводит к большему потреблению из-за увеличения токов утечки. Ещё одним фактором повышенного потребления тока является необходимость работы в активном режиме МК, который опрашивает выводы GPIO. Устранив оба этих аспекта TIC10024-Q1 позволяет снизить ток до 68 мкА.

Как видно на структурной схеме, TIC10024/TIC12400 содержит всё необходимое в себе: схемы защиты от ЭСР и переходных процессов, независимые источники тока, компаратор, АЦП (только в TIC12400-Q1) для задания порога срабатывания, домен питания, датчик температуры, тактовый генератор и схему диагностики.

Внутренняя структура

tic10024 0

 

Параметр Значение
Количество выводов 24
Напряжение питания/коммутируемых цепей (В) 4.5 - 35
Напряжение коммутируемых цепей (В) от -24 до +40
Ток канала (мА) 1 / 2 / 5 / 10 / 15
Интерфейс SPI
Уровень логических сигналов (В) 3 - 5.5
Корпус 38HTSSOP
Габариты, Ш x Д (мм) 6.4 x 9.7
Диапазон рабочих температур (C) от -40 до +125

В результате семейство TIC10024/TIC12400 решает практически все задачи, которые возникают при работе с большим количеством кнопок, переключателей.

Для начала работа TI предлагает отладочную плату TIC12400EVM-KIT, которая наглядно показывает возможности заложенные в микросхему.

tic12400evm