Кабельний пробник на РІК-контролерах. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Мікроконтролери

 Коментарі до статті

Описуваний пристрій складається з передавача та приймача. На стороні першого кінці проводів вставляють у пронумеровані затискачі, а на стороні другого щупом торкаються їх інших кінців. На цифровому табло приймача висвічується номер затискача, до якого підключено той чи інший дріт. Для визначення номерів жил необхідно виявити одну з них та підключити її до загального дроту приймача та передавача.

Передавач працює у режимі розподільника імпульсів з десяти висновків мікроконтролера (МК). Кожен має свою константу, до якої додаються десятки на момент зміни їх коду. Для того, щоб всі 80 циклів розподілу імпульсів проводилися за один і той же час, кожен з них виконується за час від одного переривання до іншого. Переривання відбуваються після переповнення таймера TMR0. Він має попереднє встановлення коефіцієнта поділу, обрану таким чином, щоб у проміжок між перериваннями помістилися 80 вихідних імпульсів.

Розглянемо алгоритм роботи програми передавача (рис. 1).

Після запуску програми та ініціалізації регістрів обнулюється регістр десятків. Його значення переписується до порту А для комутації мультиплексорів. Далі дозволяються переривання, і за двійковим числом десятків знаходиться його десяткове значення, яке додається до константи першого виходу. Константа (К) виходу визначається його номером: у першого вона дорівнює 1, у другого – 2, у десятого –10. При нульовому значенні десятків кожному виході з'являється число імпульсів, рівне номеру виходу.

Далі програма перевіряє регістр на наявність нуля. Якщо його немає, з регістру віднімається одиниця, що супроводжується перемиканням виходу одиничний стан. Потім витримується пауза тривалістю 24 мкс, і вихід перетворюється на нульовий стан, яке триває 30 мкс (тобто період коливань дорівнює 54 мкс). Після цього програма перевіряє регістр на нуль. Якщо регістр порожній, вона перетворюється на режим очікування переривання, і якщо його значення дорівнює нулю, весь цикл формування імпульсу на виході повторюється. Таким чином, на виході формується число імпульсів, яке було записано в регістр До.

Після ініціалізації регістрів включаються предделитель з коефіцієнтом розподілу 32 та таймер з коефіцієнтом розподілу, рівним 137 (256 - 119). При частоті кварцового резонатора 4 МГц переривання з переповнення таймера має відбуватися приблизно через 4,38 мс (32-137 = 4384 мкс), але повернення з переривання виконується командою без дозволу переривання. До цього часу додається час циклів до дозволу переривання і, власне, час саме виконання переривання (загальна середня тривалість цього часу дорівнює 16 циклам). Крім цього, дільник обнулюється при кожній установці таймера, тому пауза між перериваннями становить 4,4 мс. Як не важко підрахувати, 80 періодів коливань триватимуть 4,32 мс (54 мкс х 80 = 4320 мкс), тобто цей час укладається у проміжок між перериваннями.

Після переповнення таймера виконується звичайна процедура збереження значень регістрів при перериванні і додається (можливо і віднімання) одиниця в лічильник переривань. Значення цього лічильника не використовуються програмою, а сам лічильник необхідний виконання переривання. Але його зручно використовувати при налагодженні програми. Після відновлення значень регістрів дозволяється переривання на формування імпульсів з наступного виходу.

Після того, як сформовані імпульси на десятому виході, регістр десятків збільшується на одиницю і весь цикл повторюється з команди запису двійкового коду десятків у порт А. У новому циклі число сформованих імпульсів на кожному виході збільшується на десять. Коли значення десятків дорівнює восьми, цикл формування імпульсів почнеться з обнулення регістру десятків. Таким чином, максимальне значення десятків одно семи, а максимальне число імпульсів буде на десятому виході (10 + 70 = 80). Усі 80 циклів переривань тривають 0,352 с (4,4 мс х 80). Цей час визначає гарантовану тривалість паузи між видачею імпульсів кожному виході. Для одиночного імпульсу на першому виході тривалість паузи буде збільшена майже на час, що дорівнює часу між перериваннями, а для 80 імпульсів на десятому виході пауза між імпульсами дорівнюватиме 0,352 с. Це необхідно відзначити, щоб краще зрозуміти роботу приймальної частини пробника.

Принципова схема передавача зображена на рис. 2.

(Натисніть для збільшення)

Усі розряди порту У МК DD1 налаштовані висновок і мають коефіцієнти від однієї до восьми. Розряди RAO-RA2 використовуються для виведення значень регістру десятків у двійковому коді, RA3 та RA4 - як виходи з коефіцієнтами 9 та 10 відповідно. Оскільки вихід RA4 має відкритий стік, він навантажений резистором R1. Входи Y (висновок 3) мультиплексорів DD2-DD11 підключені до розрядів порту, адресні входи (А, В, С) з'єднані паралельно і підключені до виходів десятків МК.

Таким чином, при нульовому значенні регістру десятків на всіх мультиплексорах буде обрано нульову адресу, а на їх виходах ХО (висновок 13) з'являтиметься число імпульсів, що дорівнює коефіцієнту виходу МК, який підключений до входу мультиплексора Y. На виході ХО мікросхеми DD2 буде присутній тільки один імпульс, а на однойменному виході DD11 - 10 імпульсів. При збільшенні адреси мультиплексора на одиницю включиться наступний вихід (Х1), а число імпульсів на ньому збільшиться на десять. Таким чином, на кожному виході мультиплексорів послідовно з'являтиметься лише своє число імпульсів. Нижній (за схемою) вихід передавача (Загальн) підключають, як зазначалося, до одного відомого дроту, який буде загальним для передавача та приймача.

Приймач кабельного пробника працює за принципом дворозрядного лічильника. Алгоритм роботи його програми показано на рис. 3, а важлива схема - на рис. 4.

Після запуску та ініціалізації програма переходить до виконання динамічної індикації двох світлодіодних цифрових індикаторів із загальним катодом. Час індикацію одного індикатора дорівнює 5 мс, т. е. весь цикл індикації повторюється з частотою 100 Гц.

(Натисніть для збільшення)

У приймачі використовуються два види переривань: переповнення таймера TMR0 і від зміни сигналу на вході RB0. При надходженні імпульсу цей вхід зберігаються значення поточних регістрів. Далі програма перевіряє джерело переривання. Якщо воно відбулося не по переповненню таймера, то інкрементується лічильник імпульсів, встановлюється таймер (256 - 120 = 136) і скидається лічильник предделителя. Програма відновлює значення регістрів, і продовжується робота з індикації. Таким чином, при надходженні імпульсів з входу RBO таймер постійно встановлюється, тому переривання від переповнення таймера неможливо до тих пір, поки на цьому вході присутні імпульси.

Якщо на вході тривалий час імпульси відсутні, відбувається переривання від переповнення таймера. Для надійності роботи приймача час між перериваннями трохи зменшено проти передавачем і дорівнює 4,38 мс. Переривання від переповнення таймера підраховуються лічильником переривань. Пауза між імпульсами на кожному виході передавача дорівнює 80 переривань, тому лічильник переривань у приймачі може рахувати до 80. Якщо за цей час не було вхідних імпульсів, програма переписує значення регістрів лічильників імпульсів у регістри індикації та показання оновлюються. Відбувається це кожні 0,35 с.

Коди "прошивок" МК передавача та приймача наведені в табл. 1 та 2 відповідно.

(Натисніть для збільшення)

Виходи RB1-RB7 МК DD1 комутують елементи (сегменти) світлодіодних індикаторів HG1, HG2, виходи RA0, RA1 - їх катоди. Імпульси зі щупа надходять на вхід RB0. Затискач Х1 підключають до відомої жили кабелю, яка є загальним проводом для приймача та передавача. Якщо вихід мультиплексора передавача не обраний адресою, на ньому буде невизначений рівень і при появі імпульсів на лічильнику приймача буде одне помилкове спрацювання (незалежно від встановленого перепаду спрацьовування лічильника: це може бути як перепад з нуля в одиницю, так і з одиниці в нуль) . Щоб уникнути помилкових імпульсів, вхід зашунтований резистором R1.

Живляться приймач і передавач від батарей, складених з трьох елементів АА або AAA кожна. Якщо передбачається тривала робота із приймачем, бажано використовувати батарею типу 3R12Х.

У приймачі та передавачі застосовані кварцові резонатори на частоту 4 МГц. Без будь-яких змін у схемах та програмах можна використовувати резонатори з нижчою частотою, аж до 1 МГц. При цьому відповідно зменшиться частота оновлення показань індикаторів, але вона залишиться на прийнятному для очей значенні – до 25 Гц.

Передавач монтують на двох друкованих платах, кожна з яких розрахована на 40 виходів (друга відрізняється від першої тим, що на ній відсутня мікросхема DD1 та передбачено місце для встановлення резистора R1). Плати мають одну під іншою, з'єднують за допомогою гвинтів і різьбових стійок, а між платами встановлюють пенал для трьох елементів батареї живлення (в зоні знаходження мікросхеми DD1).

Затискачі для підключення проводів на платі передавача саморобні (рис. 5). Складаються вони з двох однакових скоб 2, зігнутих у вигляді літери "Л" зі смужок листової бронзи або добре пружної латуні товщиною 0,4...0,5 і шириною 2,5 мм. Один із кінців заготовок обпилюють до ширини приблизно 1 мм (на довжині 1,5...2 мм залежно від товщини матеріалу плат 1), в іншому - свердлять отвір діаметром 1,2 мм, після чого кінці відгинають. Обпиляні частини скоб впаюють у плати, як показано на рис. 5.

Для приєднання дроту 3 нижній і верхній (по малюнку) кінці скоб стискають до збігу отворів. Після монтажу затискачі нумерують таким чином, щоб, повернувши передавач (коли низ стає верхом, і навпаки), було видно їх номери.

Автор: Н.Заєць, п.Вейденівка Білгородської обл.

Дивіться інші статті розділу Мікроконтролери.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем ​​з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Приміальна клавіатура Seneca 05.05.2024

Клавіатури – невід'ємна частина нашої повсякденної роботи за комп'ютером. Однак однією з головних проблем, з якою стикаються користувачі, є шум, особливо у випадку преміальних моделей. Але з появою нової клавіатури Seneca від Norbauer & Co може змінитися. Seneca – це не просто клавіатура, це результат п'ятирічної роботи розробників над створенням ідеального пристрою. Кожен аспект цієї клавіатури, починаючи від акустичних властивостей до механічних характеристик, був ретельно продуманий і збалансований. Однією з ключових особливостей Seneca є безшумні стабілізатори, які вирішують проблему шуму, характерну для багатьох клавіатур. Крім того, клавіатура підтримує різні варіанти ширини клавіш, що робить її зручною для будь-якого користувача. І хоча Seneca поки не доступна для покупки, її реліз запланований на кінець літа. Seneca від Norbauer & Co є втіленням нових стандартів у клавіатурному дизайні. Її ...>>

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Випадкова новина з Архіву Захитування перед сном покращує пам'ять 06.02.2019 Закачують перед сном зазвичай дітей, щоб вони швидше заснули. Але, як показують експерименти, баюкання допомагає спати не лише дітям, а й дорослим. Дослідники з університетів Женеви та Лозанни запросили 18 добровольців провести три ночі у лабораторії. У першу ніч вони просто звикали до нової обстановки, а решта двох деяких учасників експерименту починали перед сном заколисувати на спеціальному ліжку, інші ж продовжували спати, як завжди. Тих, кого заколисували, засипали швидше, спали довше, їхній сон був глибшим. І пам'ять у них теж покращувалась: на ранок ті, кого заколисували, краще пам'ятали кілька слів, які їх просили вивчити перед сном. Активність мозку під час сну записували за допомогою електроенцефалографії. Виявилося, що ритмічне заколисування допомагає синхронізувати нейронну активність у таламокортикальних нейронних мережах, які беруть активну участь у регуляції сну та перетворенні пам'яті з короткочасної на довготривалу.

Інші цікаві новини:

▪ Квантова інтегральна схема

▪ Нові спектроаналізатори реального часу

▪ ОС Android M подвоїть автономну роботу смартфонів

▪ Asus Pad Phone 2

▪ Фотодатчик HDSL-9000 для підсвічування РК-індикаторів та клавіатур

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Чудеса природи. Добірка статей

▪ стаття Держава у державі. Крилатий вислів

▪ стаття Де жили люди у кам'яному віці? Детальна відповідь

▪ стаття Бляхар. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Чотириканальний підсилювач для домашнього театру з ПДК плеєра LG. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Невидимка та хитра змія. Фізичний експеримент

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024