Універсальний таймер на РІС-контролері. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Універсальний таймер на РІС-контролері. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Годинники, таймери, реле, комутатори навантаження

Коментарі до статті

Універсальність описуваного у статті пристрою в тому, що воно здатне не тільки включити і вимкнути в заданий час чотири навантаження, але і перетворити застарілу машину AT на комп'ютер АТХ і при цьому виконувати функцію протизалежного засобу.

Коли виникає потреба комутувати кілька навантажень за заданою програмою, зручно використовувати електронний годинник з кількома будильниками, оснащеними електронними ключами. Однак якщо при цьому необхідне керування з комп'ютера, то такий годинник вже не підходить. Запропонований таймер дозволяє керувати чотирма незалежними каналами. Для цього передбачено 16 подій, кожна з яких може змінювати стан будь-якого каналу (вмикати або вимикати) у визначений час з урахуванням дня тижня. Каналами можна керувати безпосередньо з комп'ютера, до якого підключено пристрій, з нього ж виконується встановлення поточного часу та налаштування подій у таймері.

Пристрій дозволяє в звичайному комп'ютері AT реалізувати функції розширеного керування живленням аналогічно машин стандарту АТХ (програмно вимикатися і включатися в призначений час), а також керувати живленням периферійних пристроїв (принтера, сканера, зовнішнього модему). Для використання таймера як "протизалежний" засіб необхідна програма, яка автоматично регулярно встановлює час вимикання і наступного включення через кілька хвилин. При зависанні комп'ютера таймер, вимкнувши на деякий час живлення, зробить "холодне" перезавантаження системи.

Принципова схема пристрою зображено на рис. 1. Його основа – PIC-контролер PIC16F84A-04 (DD2). Тактову частоту (4 МГц) визначає кварцовий резонатор ZQ2. На елементі DD1.1 виконаний генератор імпульсів із частотою проходження 32768 Гц для відліку часу. Імпульси цього генератора надходять через буферний елемент DD1.2 зовнішній вхід лічильника RTCC мікроконтролера. Необхідну частоту і, отже, точність ходу годинника встановлюють підрядковим конденсатором С2.

(Натисніть для збільшення)

Транзистори 1VT1-4VT1 навантажені реле 1К1-4К1, контакти яких включені в ланцюги живлення навантажень, що приєднуються до розеток XS1-XS4. Світлодіоди 1HL1-4HL1 – індикатори стану навантажень.

Комп'ютер керує пристроєм за інтерфейсом RS-232. Оскільки мікроконтролер PIC16F84A не має вбудованого послідовного інтерфейсу, останній реалізований програмно. Сигнали СОМ-порту використані не стандартно. По лінії DTR здійснюється синхронізація даних, по лінії RTS комп'ютер передає інформацію, а по лінії CTS отримує її з контролера. Дані передаються в дуплексному режимі та доповнюються контрольними байтами для перевірки коректності інформації. Більш докладно використовуваний інтерфейс описаний у статті автора "Інтерфейс PIC-контролера з ПК" ("Радіо", 2003 № 7, с. 20-22).

Ланцюги R4R7VD4 і R5R8VD5 перетворюють рівні RS-232 на рівні ТТЛ для входів мікроконтролера. Рівня ТТЛ з виходу мікроконтролера достатньо безпосереднього управління лінією RS-232, що дозволило спростити схему узгодження.

Після подачі живлення мікроконтролер DD2 встановлюється в початковий стан, в якому всі канали вимкнені, годинник обнулений, а керування навантаженнями заблоковано, щоб не допустити їх помилкового включення. Виконуючи налаштування пристрою, комп'ютер передає поточний час, день тижня та параметри подій. Вся інформація про останні зберігається в енергонезалежній пам'яті EEPROM мікроконтролера. Кожна подія містить номер навантаження, яким вона керує, інформацію про чинну дію (включення або вимкнення), час спрацьовування (у тому числі день тижня) і може перебувати у "вимкненому" стані (не робить дії) і в "щоденному" режимі (відбувається у вказаний час, незалежно від дня тижня).

Після встановлення часу та налаштування каналів пристрій можна використовувати як автономно (при відключеному кабелі зв'язку від гнізда XS5), так і під керуванням комп'ютера. Оскільки інтерфейс RS-232 допускає приєднання та від'єднання кабелю при включених пристроях (hot plug), робити це можна у будь-який час.

Для безпосереднього керування каналами є кнопки SB1-SB4. Утримання будь-якої з них натиснутому положенні більше 0,5 с призводить до зміни стану відповідного каналу.

Тимчасова затримка реалізована програмно та запобігає перемиканню навантажень при випадкових натисканнях. Порт В мікроконтролера налаштований так, що його вхідні лінії RB0-RB3 і RB5 підключені через внутрішні резистори до шини живлення.

Блок живлення таймера виконаний за традиційною схемою та особливостей не має. Застосування понижуючого трансформатора Т1 обумовлено необхідністю гальванічної розв'язки мережі живлення та комп'ютера. Батарея GB1 - резервне джерело живлення годинника при перебоях в електропостачанні.

Коди "прошивки" мікроконтролера наведено у табл. 1. При програмуванні необхідно встановити такі значення біт у конфігураційному слові: тип генератора (OSC) - HS, сторожовий таймер (WDT) - вимкнено, затримка після включення живлення (FWRTE) - дозволена.

(Натисніть для збільшення)

Зв'язок комп'ютера з таймером здійснюється через бібліотеку timercom.dll, що динамічно підвантажується.

Бібліотека та опис програмного інтерфейсу (API) для роботи з нею та створення власної оболонки для роботи з пристроєм

Для встановлення подій та ручного керування навантаженням служить програма TIMER. У її головному вікні (рис. 2) є три закладки. У першій з них ("Навантаження") відображається стан навантажень, яке можна змінити, прибравши або поставивши і у відповідний прапорець, у другій ("Події") містяться умови 16 події, номер каналу навантаження, необхідна дія, час і день тижня , коли воно має статися. У закладці "Параметри" можна вибрати порт, до якого підключено пристрій, і встановити прапорець, який дозволяє програмі отримувати дані від пристрою відразу після запуску. Після зміни параметрів подій або стану навантажень необхідно натиснути кнопку "Записати", щоб надіслати нову інформацію таймеру (при цьому автоматично встановлюється поточний час). Натискання кнопки "Прочитати" призводить до завантаження поточних даних пристрою.

Універсальний таймер на РІС-контролері

Пристрій зібрано на друкованій платі та розміщено у корпусі мережевого фільтра "Pilot". Кнопки, світлодіоди та розетка XS1 встановлені на його бічній стінці.

Трансформатор Т1 – будь-який малогабаритний з вторинною обмоткою на 12 В. Як 1К1-4К1 застосовані імпортні реле TRU-12VDC-SB-CL з робочою напругою 12 В та контактами на 5 А (опір обмотки – 400...500 Ом). Резервне джерело живлення GB1 - батарея акумуляторів або гальванічних елементів напругою 3,6...4,5 В. Струм, що споживається від неї, не перевищує 8 мА.

Підключати таймер до порту СОМ комп'ютера можна як модемним, так і нуль-модемним кабелем. Призначення контактів роз'єму кожного випадку наведено в табл. 2.

Універсальний таймер на РІС-контролері

Автор: С.Кулешов, м.Курган

Дивіться інші статті розділу Годинники, таймери, реле, комутатори навантаження.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

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. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву

Телескоп FAST 12.06.2020

Національне космічне управління Китаю ініціювало фінальний етап тестування свого нового унікального телескопа під назвою FAST, чия головна мета і завдання полягає у пошуку та визначенні позаземної форми життя - причому йдеться не стільки про знаходження слідів такого життя, яке коли-небудь існувало раніше, але про безпосередньо поточної, яка може бути присутня на інших планетах і галактиках.

Сам по собі телескоп є найбільшим телескопом у своєму сегменті, оскільки, маючи довжину 500 метрів, обладнаний величезною кількістю додаткових модулів і датчиків, що виключають найменші помилки в його роботі.

Так про нього висловлюється команда збирачів та інженерів з Китайського Космічного Агентства, яка вказує на те, що телескоп FAST обладнаний спеціальною внутрішньою системою, яка дозволяє не тільки ефективно пробиратися через найтонші та найвіддаленіші радіосигнали в космосі, але також відрізняти зовнішні радіосигнали від внутрішніх, які створюються технікою людства Землі. Зрозуміло, за такого багатообіцяючого опису варто очікувати лише найвищих результатів, у той же час у ряду експертів у галузі сучасних космічних досліджень є свої питання щодо працездатності телескопа в довгостроковій перспективі.

Телескоп FAST тестувався протягом кількох місяців і в грудні минулого 2019 навіть був повноцінно випробуваний для допомоги китайському телебаченню, чиї супутники знаходяться на орбіті Землі. Китайські вчені відзначають, що нова версія телескопа приблизно на 50% потужніша і точніша, ніж початковий його робочий концепт.

Китайський телескоп високої точності FAST так чи інакше нагадує багато сторонніх розробок, які можна знайти і в НАСА, і в ЕКА - але головна відмінність цього телескопа полягає в тому, що він націлюється на дійсно віддалені галактики і зовнішні екзопланети, що є дійсно показовою перевагою перед сторонніми проектами аналогічного типу. Залишається лише чекати на наступні новини щодо закінчення етапу тестування телескопа.

Інші цікаві новини:

▪ Генна терапія наростить м'язи без спорту

▪ Алергія на людей

▪ Бездротові навушники Anker Soundcore Space Q45 та Space A40

▪ 8-ядерний LTE-чіп ARMADA PXA1936 від Marvell

▪ Електричне таксі на підводних крилах Candela P-12

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Інструменти та механізми для сільського господарства. Добірка статей

▪ стаття Понеділок – день важкий. Крилатий вислів

▪ стаття Яку традицію порушили при оформленні сувенірів для весілля принца Вільяма та Кейт Міддлтон? Детальна відповідь

▪ стаття Мамей сапота. Легенди, вирощування, способи застосування