CC BY
47То, что улучшает нашу жизнь
(микросхемы для домашних и игровых устройст
В человеке должно бы и. все прекрасно... п у него п доме
Почти по А.П. Ч-
В последнее время при чтении журналов, обзоров, каталогов и другой литературы электронным компонентам у меня возникает ощущение, что кроме комплектации а компьютеров, силовых элементов для источников питания и микроконтроллеров дг промышленного применения ничего не существует. Я не задумывался об этом раие> пока не познакомился с продукцией фирмы НоВек. Приятно удивило то обстоятелы во, что существует большое число микросхем, которые не только улучшают наш бь делают более безопасной нашу жизнь, но и не дадут соскучиться, если у нас вдруг с жется несколько свободных минут.
Николай Ракович
chip@by.rainbow.com
Что же предлагает Holtck для разработчиков бытовой электроники? Начнем с самого важного — со здоровья. В арсенале Holtck есть микросхемы, представляющие собой цифровые ме лниинскне термометры. Однокристальные КМОП ИС НТ7500,1ГГ7501, H175I0 позволяют намерять температуру тела от 32 до 42 °С с точностью ±0.1 °С В них предусмотрена звуковая сигнализация окончании измерения, автоматическое отключение питания и вывод информации па ЖК-дисплей. Источник питании — батарейка 1.5 В. Лис младшие моле ли ПТ7500 н HT750I практически одинаковы. Различие заключается в том, что в 1ГГ7500 предус мотрсны две шкалы — Цельсия н Фаренгейта, а м HT750I реализована функция самотестирования нрн включении и предусмотрена только шкала I (слития. 11C IП751Й идентична МТ75СЮ, но при пол ключеннн к ней синтезатора речи HT840I8-01 > мож нпсоалагь «говорящий» термометр.
Убедившись, что здорова п порядке, следует но беспокоиться II своем движимом и недвижимом имуществе. Для этого l loliek предлагает семейство кодеров и декодеров, основная область нсполыова пин которых различные системы сигнализации и охраны: ишнта от взлома, противопожарная сипы лнзация, управление гаражными ворогами, охрана автомобиля, радиотелефоны и другие системы лис таицнониого управления.
Кодеки. Для примера рассмотрим кодеры и деко дерм серий 212,312, 318.
Кодеры серии 212 (НТ12АУНТ12К)— КМОП ВИС. для систем дистанционного управления — шифруют информацию, состоящую из N адресных бит и I2-N бит данных. Каждый вход адреса/данных может быть установлен в одно на двух логических со стояний (отсюда происходит напиниесерии).Зашифрованные адреса/данные передаются, начиная со старшего бита, через радиоканал или инфракрасный (ПК) канал. Лля увеличения функциональной гиб кости предусмотрено управление передачей по сиг налу ТЕ (НТ12Е) иди но сигналам 1)8 1)11. В HTI2K дополнительно предусмотрен выход 38 кГц лля НК систем.
Декодеры серии 212 (HT12D/HT12I:) — парные к кодерам .поп же серии. Они принимают последом
тельнье адреса п данные оі кодера по раднока или по НК-каналу. После троекратной ирои входных данных при отсутствии ошибок эти ные декодируются и посту пают на выход. Деко серии 212 могут обрабатывать информаиню, а« пічную гой. которую обрабатывают кодеры її ресны> бит и 12-.\’ бит данных). НТ121)обеспе’ ет обработку 8 адресных бит и 4 бит ланш НТІ2Риспользуется для декодирования 12-ра: ной адресной пн<|юрмапни.
В кодерах серии 312 и 318 каждый вход . са/данных может быть запрограммирован н; состоя мін. при >юм возможно кодирование N рядов адреса и 12 N (18 N1 битов данных (лд и 318 серий соответственно). Остальные пар.: ры аналогичны кодерам серии 212. Декодеры с 312 и 318 имеют такую же структуру, как и лс5 ры ІП12П/І ГГ12Р, но проверка данных выпе ется два раза. Кроме этого, число выводов лаі может изменяться от 0 до 4, а адресных - ог 12. что обеспечивает различные комбинации ла алргс/данные. «
К семейству кодеров с тремя состояниями м-отнести и кодер дистанционного управл ІГГ6026, рассчитанный на кодирование 9 бит ни мацни, іілінам микросхема совместима (в том ■ и но выводам) с ИС 45026.
Нели недостаточно разрядности от 9 до 18 би можно применить многоцелевые ко НТ622І/НТ6222. С помощью этих ИС можно лнровагт. 16-разрядный адрес и 8-разрялиые даі Вход адреса/данных устанавливается в одно из: состояний.
Кодфы НТ6230 и МТ6240--002 предназначен! дистанционного управления по ИК-канллу. О по они используются в пультах ТВ* и вилеоап: туры, поскольку могут генерировать 2018 ра: пых команд и. таким образом, применяются в і стемах. каждая из которых содержит 64 комг К ним микросхемам можно подключить % кн и сопоставить каждой кнопке .ьшрогрлммирс ный код. НТ6240-002 отличается от НТ6230 п женным энергопотреблением.
Старшей моделью кодеров является НТ6І «{юрмулой 224, которая кодирует 24 бита инфс
Таблица 1. Ми*ро<онтрсплеры семейства HTG12x
Тип Число входов Число выходов Число робочих регистров ПЗУ. бит ОЗУ, бит "ЯЙГ (сотмомт /строке)
H7G12B0 в 8 5 4К-8 128-4.8 40-16
HTG12G0 8 2 * 8К-8 154-4 50-8
HTGI2N0 7 6 5 4К»8 256-4 64-8
Таблица 2. Микрокоитролпори семейство HTG1 Зж
Тип Число ■ходов Число выходов V £
HTG13J0 8 3
HTG1390 7 3
Таблица 3. Семейство ЖКИ-комтраллеров НТ162»
162* 1620 іЯі 16І2 16220 1623 іЇЇ5
-блок 4 4 8 8 8 8 16 16 16
Сегмент 32 32 32 37 48 64 48 64 64
Встро- енный геиеро- тор • • • • • •
Кеорце-■ыи генератор • • • • •
Таблица 4. Сикте>отор*і речи НІ81 ххх
НТ8ІХХХ HT812D0 HT813D0 НТВ1400 НТВ1500 НТВ 1 ТОО НТВ18DO HT819D9
Дли- тельность 10ЛИСИ, е 2,8 3,6 8.4 11.2 16.8 22.4 4.2
ПЗУ. ело. 124
Соотношение адресных разрядов и би-іапимх задается однократным програм-нижнем. Запрограммированные ад-витые перелаются мерсі радио- или ИК-.1 вместе с битами антнеканнроваипя. игры и декодеры обладают малым по-леиисм (в режиме ожидании — не более «А > и высокой номсхошшишснностмо. подключення требуется минимальное *> пнешних элементов. Например, для осиною і актового генератора необходим ьоодин резистор с допуском 5 Ианря-іе питания составляет для НС серии 212, в 318 - 2.4-12 В. для НТ6026 — 4-18 В. НТ6221/ИТ6222 - 13-3.5 В. для НТ6230 В и для НТ6240-ОО2 — 2.2-3.6В.
(нійНеры ЖКП. Практически и каждом е ест», калькуляторы» часы и другие ые-жные устройства, и которых усгановлс-ШІ.Для управления инлнкациеи фнр-Ноіісі выпускает семейство ПТС12х и іІЗх. Эти ПС представляют собой одно-(Шьнме 4-разрядные микроконтроллер «пешылыю разработанные дли исполь-шия п устройствах с ЖК лнепленмн. Все алдгаемые устройства имеют иаиряже-шпання 2.4-3.5 В. программируемое /.ОЗУ, лрайиер ЖКИ, возможность ра и с внутренним прерыванием по перейшло счетчика и с инешним прерываний*. 1.2).
ели вас но каким либо причинам не уст-мет 4'рааряллый микроконтроллер со репным драйвером ЖКИ, но необходимо кшпъ информанта на ЖК-дисплей (эле-опнын словарь, блокнотный ПК. различ-| устройства листан иной ного управлення, целіторм). можно воспользоваться БИС >в НТІбх.
ІТ1602— БИС', выполненная по КМОП Ікиопіи.Она представляет собой драйвер ірігіниго ЖКИ. В состав НТІ602 входит (шралныи сдвиговый регистр (точнее, лил ботых регистра). 40-разрядный регистр-кзм 12x20). 40-разрядная схема сдвига пня. 40-разрядный четырехуровневый Лис N схема управления. БИС преобразо мет литые, полученные от контроллера ЇІ1 ш последовательного кода н параллель 1п шем отправляет их на ЖКИ панель |управляющие сигналы Благодаря валюте™ регулировать напряжение смеше
1 микросхема 1111602 может исиольло-кл< различными типами ЖКИ. Иапряже-:гапанив составляет 43-5,5 В, напряжение
&епия ЖКИ — 8-16 В, а коэффициент тип может меняться от 1/8 до 1/64. •ГПбОИ аналогична ИТ 1602 за исключсни ■апрхжеиия пнганна (2.7-5.2 В), напряже-«управления ЖКИ (3-5 В) н ммффнцнен вполненнн (1/8-1/16).
4СН1І608І. предел лил нет собой драйвер (И с 40 выходными каналами (2x20). пы юлшми но КМОП-гсхиологин. Она вклю ли себя два одинаковых набора: 20-разряд* Ярстистрслвша, 20 разрядный регистр- ч ви данных, 20-ралрялныЙ ЖКІ1 драйвер и ыа управления. Поскольку НТ16081. разра гыашя как драйвер общего нрименення, ов может работать и со статическими, и с
динамическими ЖКИ. Напряжение питания составляет 2,7-5,2 В, напряжение упранлення ЖКИ— 3-5 В.
НТ1609І— полный функциональный аналог НТІ608І, но имеет в два раза больше иы-ходов 12x40).
НТІ620 — коїгтроллер со встроенной памятью. структурой 32x4. многофунккнбналь ним ЖКИ-драйвером. Он ирелналиачен для работы с микроконтроллерами ввода/вывода. Для организации интерфейса между хост контроллером и ИТ1620 необходимо всего 3-4 линии. Благодаря своей программно изменяемой конфигурации. НТІ620 подходит для широкого спектра ЖК устройств, иклю чая ЖКИ модули и системы для дисплеев. В табл. 3 приведены некоторые данные для всех ИС серии 162х.
Напряжение питании для всех ПС »того семейства составляет 2.4-3.3 В. напряжение управления ЖКИ — 3.6-4.9 В. ток потреблении при напряжении питания 3 В не превышает 3 мкА.
Контроллер ЖКИ НТ1647 со структурой 64x16 и 4-уровневой шкалой серого цвета специально разработай дли микроконтроллеров пволл/пыпода с целью расширения возможностей дисплея К области его применения от носятся игрушки, шектронные игры, записные КНИЖКИ, сотовые ГСЛе<]кН1Ы И I. Д. В МО дели И Г1647 реализована поддержка -I разрядного интерфейса данных, звука, сторожевого таймера и основных функций таймера. Поскольку НТ1647 может управлять ЖКИ НС 'В тина, Т>» типа или 5Т\ тина, он одинаково хорош и пли четырех цветных» и
дли монохромных дисплеев с четырьмя уровнями серого Применение метода ШИМ, вегроенная память на 2048 бит и программ нос изменение конфигурации нолволяют использовать ИТ1647 для работы практически всех типов ЖКП
Микросхема НТІ6512 с напряжением пита ния 5 В и высоковольтным выходом 5-30 В разработана лли работы ; вакуумным люминесцентный индикатором (от 11сегментов/
11 цифр до Ібсегмеіпгов/4 цифр). Отсутствие внешних резисторов на выходе драйвера, нор ты для четырех светодиодов и 4-ралрядиый вход общего применения значительно уирс» щают использование ИТ165І2 в панелях уп равления бытовой техникой, промышленных измерительных системах н т. п.
Для управления ЖК-дисплеем на 160 пикселей фирмой Hollek разработан 8-разрядный быстродействующий RISC-микроконтроллер НТС2130, работающий ври напряжении питания 2*2-3,6 В. В состав пой ИС входит про граммируемое ПЗУ 8К*16 бит, ОЗУ данных емкостью 192x8 бит. драйвер ЖКИ на 8 бло ков по 20 сегментов, 12 дву направленных ли ннй ввода/вывода, 16-разрядный программи руемыи таймер с установкой прерывания по переполнению. Хотя микросхема рассчитана иа применение в устройствах, где необходн мо высокое бысгродейстг не. она может быть с успехом использована в устройствах с ЖКП малого потребления: калькуляторах, часах, иг pax. весах и т. п.
UTG2150 также представляет собой быст родействующнй RISC-гонтроллер. но рас считан на управление ЖК-дисплеем на
Тоблица 5. Семейство НТ84*лд Mogic Voice
НТМххх НТ84036 ИТ04144 ИТ84192 МТ84384 I
ПЗУ. К бейт 7бВ 1536 3072 4096 8192
ДіИІОЛкПООЬ іолмси, с 30 72 ,44 192
Примечонме. Длительность мписи олредемлас* при частоте виборам, ровной 21 *Гц Таблица 6. Семейство НТ85ххх Green Voke
НТ85ххх МТ85036 МТ8504в HT84072 НТ84096
ПЗУ. К бо-. 768 1024 1336 2048
Длитальмосіь (ОПИСИ, с 3, 72 № 1
Примечание. Длительность >опнси опредемлось при частоте выборки, равной 5,25 *Гц Тоблица 7. Стабилизаторы серии НТ71
Выходное напряжение, В Допуск
НТ7І30 3 ±5%
НТ7133 1 ,3 1 *5%
НТ7136 м t5%
НТ7І44 *5 %
НТ7150 5 15%
Тоблица 8. Стобклилоторм серки НТ75*д
Таблица V. Детесторм иапрвжеии» семейства НТ70х*
Выходное напряжение, В Допуск
НТ7530 3
НГ/533 3.3 ±5%
НТ7536 3.6 15%
НТ7544 4.4 15%
НТ7550 5 15%
НТ7580 1: . * 15%
Напряжение, В Гистерезис, В Допуск, %
НТ7022А 2.2 0.11 15
НГ7024А 2.4 0,12 15
НТ7027А 2.7 0,135 15
М7033А 3.3 0,165 15
НТ7039А 3,9 0.195 15
НТ7044А 4.4 0.22 15
НТ7050А 5 0,25 15
МТ7070А 7 0,35 15
320 пикселей. Он имеет программируемое ПЗУ (lh К*1б бит), ОЗУ данных см костью 192x8 бит, драйвер ЖКИ на 8 блоков по 33 -10 ссгмснтой, 8-12 двунаправленных ли нин вводо/вывода» 16'разрядный программируемый таймере установкой прерывания по переполнению, два «-разрядных таймера с возможностью предустановки. Область его применения аналогична области применения HTG2130.
Синтезаторы речи. Holtec выпускает несколько семейств синтезаторов речи. Простые синтезаторы представлены семействами НГ8І.ХХХ LOG-PCM Speech, НТ84ххх Magic Voice и НТ85ххх (ircen Voice.
Микросхемы серии ПТ8ІХХХ LOG-PCM Speech представляют собой синтезаторы рс чи с длительностью записи от 2,8 до 22,4 с и с частотой выборки 6 кГц, Сигнал с выхода цнфроаналогового преобразователя ЩЛГІ) через внешний транзистор поступает на динамик Четыре входа для подключения кнопок. два программируемых выхода и не
сколько внешних элементов позволяют со здаиать на базе этих ИС системы иосирон г ведения с синтезом речи. Диапазон применения НТ81ХХХ — от говорящих игрушек и часов с будильником до генераторов туковых эффектов и систем предупреждения.
И состав семейства И Г84ххх Magic Voice входят программируемые синтезаторы речи и генераторы шукоион частоты, предиазии ченимедля систем безопасности, высокока честнейных обучающих систем, сиптсзаго ров речи и генераторов звуковых эффектов (табл. 51. Микросхемы позволяют работать с произвольными частотой пыборки и ритма, уровнем сигнала и темном для синтезатора речи и музыкальною синтезатора. К этому можно добавить два встроенных высококачественных НЛП с 16 уровнями ;»е-гулиропкп громкости, выходе мнкширова иием голоса и мелодии, программируемый выходе микшированием мелодий по двум каналам, программируемый выход с мнкшн рованпем голоса по двум каналам. 13 типов
Я
мелодий, 5 октав уровня сигнала и 18 видов темпа, поддержку Easy Format.
Микросхемы серии HTVDS84 —семейство! 8 разрядных высокопроизводительных MIIK-J роконтроллеров. Основное отличие их НТ84ххх состоит в том, что длительность маїшного никла не превышает 1 мке, а все манды выполняются за одни иди два машин пых никла.
ПС семейства HT85XXX Green Voice — боле* простой вариант НТ84ххх (табл. 6), но они имеют встроенный усилитель мощности, ко торый при сопротивлении нагрузки 32 Ом ■ напряжении питания 4,3 В потребляет •#) мА Верхнюю строку табели о рангах среди сиге тезлторон речи занимает 8-разрядный кои троллер НТ827А0, который ориентщюваи ш применение в высококачественных системи со звуковыми эффектами: «интеллектуал!, йме- обучающие игрушки, «говорящие* чае сы, генераторы звуковых эффектов и т. п. Нив же приведены основные параметры ИТ827 как микроконтроллера и как синтезатора чн и мелодий.
В качестве контроллера НТ827А0 обладай слсдуюшпип характеристиками:
• напряжение питания составляет 2,4—5,2 В
• программируемое ПЗУ объемом 8 К> Ift
• ОЗУ данных — 208x8:
• 36 двунаправленных линий ввода/вывода
• длительность никла команды (тактовая чг стога 4 МГц) составляет не более 1 мке;
• выполнение команды за 1-2 машннны цикла;
• вложение подпрограмм — 8. Характеристики I1Т827А0 как синтезатора ре|
чн и мелодий:
• ПЗУ речи объемом 128Кх8;
• алгоритм кодирования 3/4 разрядим! ADPCM;
• 26 вариантов частоты выборки:
• 14 ритмов мелодий.
Фирма Holtek позаботилась и о любителя различных звуковых эффектов. Для них ви пускается ИТ8970 — процессор эхо/»звм вокруг», в состав которого входит предвари) тельный усилитель, генератор, управляемы^ напряжением, статическое ОЗУ на 20 гЦ АЦП и ПАИ.
Качество и надежность работы злеет ного устройства іависнт н первую оч от качества и надежности источника пня нии. Чтобы избавить пользователя or про блем, связанных с этим. Holtek нредладо широкую гамму стабилизаторов нзпря нин, среди которых мы рассмотрим толкй стабилизаторы для бытовой электроники а средств связи. Поскольку все стабилизатор! ВЫНОЛН01 ы но КМОП гехнологнн. они имея ют малое потребление, малое падение пряжение на регулирующем трянзисг низкий температурный коэффициент.
Стабилизатор напряжения 1-ГГ 1015. пи полненный в 3-выводном корпусе IO-9 или SOT-84. формирует на выходе напряя ниє 1,5 В с допуском ±5 %. При этом на над можно издавать напряжение до 12 В. Ир использовании внешних элементов можя получи п. и другие значения выходного щ пряжении.
20 .1-crpoJ
HMCv
горД
Сибил полторы серии НТ71хх выпускают I и таких же корпусах, что и H I 1015, но мо-работать при входном напряжении ;ю I В. Перечень стабилизаторов этого семенсг-I приведен и табл. 7.
Семейство сибнлнааторои 1П75хх а и ало Ычнп НТ71хх, но рассчитано на рабочий 1зо 101» мЛ (мощность не более 250 мВт), змсгри этого семейства приведены и 1.8.
Лд*тсх случаев, когда необходимо стаби дойное отрицательное напряжение. I исиользовлп. стабилизаторы отрнна-■ напряжения НГ7430 и Н'17450, фор-на nwxоде напряжения -3 и -5 В, тетпенно при токе до 100 мА и пход-I напряжении до -24 В. Корпус — трехвы-IТО-92 или SOI 89.
Мели необходим нсгочник отрниатсльного напряжения, отличною от -3 или -5 В. то по-дойдет импульсный преобразователь НТ76Ы) положительною напряжения в отрицательное, где внешними элементами являются два недо-рогих электролитических конденсатора. Осо беиность этой ИС заключасгся в (формировании тонного отрицательного напряжения при каскадном включении лвух микросхем.
Нели необходимо контролировать разряд oaiapcfi, определять сбой по питанию или сохранять важную информацию в памяти при проблеме с питанием, то нужно знать, когда напряжение выйдет за установленные пределы. Эга задача решается с помощью детекторов напряжения серии ИТ70хх (табл.9), которые состоят из прецизионного источника опорного напряжения, компара-
тора. схемы гистерезиса и выходногоуенлн геля.
В заключение — несколько слов об игровых усгройсгвах. Для тех, кто занимается разработ кой и производством электронных игр, не бу дет липшей информации об ИС фирмы Holtck. представляющих собой готовые игры со встро еинымн драйверами ЖК дисплеев и исполыу ющпе 3-иольтовый нсгочник питания, например две батарейки тина АА (табл. 10).
Ike микросхемы серии IГП13 имеют встр<» енные звуковые ..н|>фскты, внутренний гене ратор и обеспечивают автоматическое опелю чсинс питания.
Дополнительную информацию поонисаи ной продукции или по другим ИС Holtck можно найти на cail тс: littp://\v\vw.
holtek.com.tw. ■■
