Продзвонювач плоских кабелів. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Продзвонювач плоских кабелів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

Коментарі до статті

Першою спало на думку зробити найпростіший "продзвонювач": кожен контакт роз'єму, встановленого на одному кінці кабелю, з'єднати через резистор 330...510 Ом з джерелом напруги 5 В, а на іншому - зі світлодіодом. На жаль, у такий спосіб перевіряється лише цілісність проводів. Можна не помітити, що сусідні дроти з'єднані між собою.

Продзвонювач плоских кабелів
Рис. 1

Було вирішено ускладнити алгоритм перевірки та зробити прилад на мікроконтролері. На рис. 1 показано схему такого приладу. У ньому застосований колишній під рукою мікроконтролер ATtiny13. Його можна замінити іншим, але для цього прилад, можливо, доведеться трохи переробити. Наприклад, в мікроконтролерах ATtinyl 1, ATtiny 12, ATtiny15L лінія РВ5 не може працювати як вихід, її доведеться налаштувати як вхід, а лінію РВЗ або РВ4 - як вихід сигналу гасіння індикатора. Крім мікроконтролера, знадобилося всього два зсувні регістри, транзистор і дві лінійні світлодіодні шкали, що показують код помилки. Розглянемо докладніше особливості порту введення-виведення мікроконтролера ATtiny13. Його лінії РЕЮ-РВ5 можуть передавати сигнали в обидві сторони. Кожну конфігурують окремо за допомогою регістра DDRB. Наприклад, якщо в три молодших розряду DDRB[0]-DDRB[2] одиниці, а інші розряди - нулі, то лінії РВО-РВ2 стануть виходами, а РВЗ- РВ5 - входами.

Для управління портом є ще два регістри - PINB та PORTB. Перший служить для введення інформації в мікроконтролер. У його розрядах відображаються одиницями та нулями фактичні, що діють на даний момент логічні рівні напруги на висновках мікроконтролера. Не має значення, чи надійшла ця напруга від зовнішнього джерела або вихідного буфера самої мікросхеми. Регістр PORTB служить виведення інформації з микроконтроллера. Якщо лінія порту налаштована як вихідна, на ній буде встановлений рівень напруги, аналогічний значенню, записаному у відповідний розряд цього регістра.

Оскільки аналізований мікроконтролер має всього шість ліній введення-виведення, а перевіряти потрібно кабелі аж до 14-провідних, та ще й виводити результати перевірки на індикатор, довелося доповнити його двома мікросхемами - зсувними регістрів.

Такий регістр є набір D-тригерів, вихід кожного з яких з'єднаний з входом наступного. Основне призначення - перетворення послідовного коду на паралельний. При зміні низького рівня напруги на тактувальному вході З високим відбувається зсув інформації, що зберігається в регістрі на один розряд (D-тригер) у бік старшого, а в молодший розряд, що звільнився, заноситься стан інформаційного входу. У використаної мікросхеми зсувного регістру 74LS164 два інформаційних входу D об'єднані функцією І. Щоб використовувати лише один з них, на другий подано постійний високий рівень (+5).

Для запису в зсувний регістр семирозрядного двійкового коду (саме це потрібно для роботи пристрою) необхідно перш за все дозволити роботу регістра, встановивши на вході R високий, а на вході С - низький рівень, і подати на інформаційний вхід значення старшого (D6) розряду коду, що виводиться . Після чого сформувати на вході тактовий імпульс (установити високий, а потім знову низький рівень). В результаті значення розряду D6 буде записано до молодшого розряду регістру і виведено на його вихід 1 (вив. 3).

Далі інформаційний вхід подають значення розряду D5 і знову формують тактовий імпульс. Значення D6 буде перенесено до наступного розряду регістру та з'явиться на виході 2 (вив. 4). Значення D5 буде виведено на вихід 1. Кожен новий тактовий імпульс зсуває код у регістрі ще один розряд, і після сьомого імпульсу він займе належне місце: на виході 1 - DO, на виході 7 (вив. 12) - D6. Тимчасові діаграми на рис. 2 ілюструють, як зсувний регістр перетворює послідовний код 1011001 такий же паралельний.

Продзвонювач плоских кабелів
Рис. 2

Щоб збільшити розрядність зсувного регістру до 14 (максимальної кількості проводів у кабелі), два восьмирозрядні регістри 74НС164 (DD1 і DD2) з'єднані послідовно, в кожному з них використано по сім розрядів. Повне перетворення коду відбувається через 14 тактових імпульсів.

При розробці схеми та програми приладу було прийнято наступний розподіл ліній порту мікроконтролера за виконуваними функціями:

РВО – вихід тактування зсувного регістру;
РВ1 - вихід початкової установки зсувного регістру;
РВ2 - вихід паралельного коду, що завантажується в регістр;
РВЗ - вхід з парних дротів;
РВ4 – вхід з непарних проводів;
РВ5 – вихід включення індикатора.

Залежно від кількості проводів у кабелі, що перевіряється, їм з'єднують 14-контактні роз'єми ХР1 і ХРЗ або 10-контактні ХР2 і ХР4. Індикатори HL1 і HL2 підключені до тих же виходів зсувних регістрів, що й кабелів, що перевіряються. Щоб уникнути мерехтіння індикаторів, їх необхідно на час виконання мікроконтролером процедури перевірки вимикати, а включати лише після того, як у регістри буде завантажено код, що відображатиме її результат. Це виконується за допомогою транзистора VT1, керованого сигналом мікроконтролера.

Під час перевірки кабелю необхідно "продзвонити" кожен його дріт і переконатися, що він не з'єднаний з одним із сусідніх. Інших дефектів у плоских кабелях не трапляється.

Процедура перевірки починається із запису одиниці у зовнішній зсувний регістр. У результаті першому контакті роз'єму ХР1 встановлюється високий рівень. Якщо підключений до нього та до першого контакту роз'єму ХРЗ провід кабелю справний, то на вхід РВ4 мікроконтролера надійде напруга високого рівня, а на вході РВЗ воно залишиться низьким.

При виконанні цієї умови молодший розряд змінної n_err програма запише 0, інакше - 1. Далі формується ще один тактовий імпульс і перевіряється другий провід. Так як його номер парний результат записується в змінну ch_err. Для перевірки всіх чотирнадцяти проводів процедура повторюється сім разів, причому перед перевіркою чергової пари проводів значення змінних n_err та ch_err зсуваються на один двійковий розряд.

Після закінчення перевірки отримані значення змінних n_err і ch_err завантажуються у зовнішній регістр зсуву і включаються індикатори. Після паузи перевірка повторюється. Перевірка десятипровідного кабелю, підключеного до роз'ємів ХР2 і ХР4, відбувається аналогічно, але на індикаторі чотири дроти (по два з кожного боку) показуються як відсутні.

Якщо використовується внутрішній тактовий генератор мікроконтролера частотою 4,8 МГц, перевірка кабелю (до включення індикатора) займає близько 70 мкс і повторюється періодом близько 240 мкс. Тому здається, що індикатори увімкнені постійно. Діоди VD1-VD14 потрібні для того, щоб розв'язати між собою виходи регістрів.

Продзвонювач плоских кабелів

Зовнішній вигляд "продзвонювача", зібраного на макетній платі, показаний на рис. 3. Світлодіодні складання (шкали) GNA-R102510ZS-11 можна замінити необхідним числом одиничних світлодіодів; транзистор КТ3156 - будь-який із серій КТ315, КТ3102 або іншим малопотужним транзистором структури npn з допустимим струмом колектора не менше 100 мА. Замість мікросхем 74НС164 можуть бути встановлені 74LS164 або вітчизняні К555ІР8. Мікроконтролер ATtiny13-10PU можна замінити на ATtiny13-10PI, ATtiny13-20PU, ATtiny13-20PI.

Продзвонювач плоских кабелів

Програма мікроконтролера написана мовою асемблера серед AVR Studio. Її коди для завантаження у програмну пам'ять мікроконтролера наведено у табл. 1. Конфігурація мікроконтролера повинна відповідати зазначеній у табл. 2. Нульове значення розряду RSTDISBL необхідне роботи виведення 1 мікроконтролера як лінії порту, а чи не як входу сигналу початкової установки. Це, на жаль, робить мікроконтролер недоступним для програмування за інтерфейсом SPI. Тому доводиться застосовувати "високовольтний" спосіб програмування. Його забезпечують більшість універсальних програматорів.

Швидкість перевірки та частоту повторення її циклів можна збільшити вдвічі, якщо підвищити тактову частоту мікроконтролера з 4,8 до 9,6 МГц. І тому досить встановити значення конфігураційного розряду CKSEL1 рівним 1, a CKSEL0 - 0.

Пристрій не вимагає налагодження і відразу після правильного збирання готовий до роботи.

Програму мікроконтролера "прозвонщика" можна завантажити тут.

Дивіться інші статті розділу Вимірювальна техніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Ультразвукова жаба 16.09.2006

До невеликої групи тварин, що випромінюють ультразвук, - кажанів, дельфінів і деяких гризунів - приєдналася жаба Amolops tormotus, що живе на сході Китаю в струмку поблизу гарячих джерел.

Ультразвук випускають і чують лише самці. На думку зоологів, вони використовують цей засіб комунікації, щоб подолати шум від течії бурхливого струмка.

Інші цікаві новини:

▪ Світлодіод Seoul Semiconductor SunLike - найбезпечніший

▪ Мережеві накопичувачі Asustor AS3102T та AS3104T з підтримкою 4К-відео

▪ CAMM – новий стандарт оперативної пам'яті для ультрабуків

▪ М'ясний стейк вирощений із вирізки

▪ Створено найточніші ваги у світі

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Детектори напруги поля. Добірка статей

▪ стаття Держава – це я. Крилатий вислів

▪ статья Яку функцію, окрім прямого призначення, виконували театральні віяла? Детальна відповідь

▪ стаття Укладання спорядження. Поради туристу