Page 1

KlllGHT RIDER

Uklad sterowania robota mobilnego z wykorzystaniem GPS i kompasu • RaspbPl_GSM - plytka z modemem GSM dla Raspberry Pl • PAmp_LME49811 - wzmacniacz audio o mocy BOW• Sterowany pilotem potencjometr audio z przekal:nikiem • Miniaturowa konsola z interfejsem OMX • Detektor drgan • Minimoduf STK_XMega32E5

• Aut~czny pnefltcmlk gloinlk6w

Energia - kontynuacja. ,,Arduino" dla MSP430 • Yokogawa PXSOOO. Oscyloskop do pomiar6w mocy i obwod6w zasilania • PSoC4000 - PSoC Cortex MO kontynuacja • ADAU1452EVAL - DSP dla

wymaga.ill<:ych

ISIXRTOS obs/uga USB-Host na platformie STM32 na przykladzie klawiatury oraz joysticka • Kinetis Design Studio. Nowe, bezplatne srodowisko programistyczne * Sterownik graficznego wyswietlacza LCD typu EG2801S • Zl<1cza w automatyce • Sterowanie silnikiem skokowym za pomoc<1sterownika57-1500 • Akumulatory kwasowoo/owiowe. Przegt11d akumulator6w, baterii i pakietow • Programowanie PLC

zgodnle z ~ IEC61131 -

programowanla


propozycja odA dlaldealna kaidego fana doZ wirtualnej rozrywki...

KOMPLETNY

ALMANACH

UWOLNll

PRAWDzr..N'Y POTENCJAt PS4

GRY

NAJLEPSZYCH TYTUt6W NAKONSOLE PLAYSTATION

SPRZ~T,

I

PRZYSZt:OSC

METAL GEAR SOLIDY: THE PHAN TOM PAIN BATTLEFIELD 4 D RIYECLUB

WATCHDOGS DESTINY

f.~~a~i~t~la~~t~.iJ;.J~~mnice konsoli Sony wnowej niiszej cenie! Wydanie elektroniczne przeznaczone w,ttqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.


OD WYDAWCY Miesi~z nik ,.Elektronika

Prywat nosc a t elekom unikacj a Niedawno otrzymalem niusletter firmy G Data - producenta program6w antywirusowych. Niekt6re z jej produkt6w slu:i:q do zabezpieczenia komputera osobistego i to ju:i: nas nie dziwi. Przez lata zostalismy przyzwyczajeni do Lego, :i:e nasz komputer wymaga ochrony i potrzebuje programu anlywirusowego, a oslalnio i coraz cztisciej - zapory chroniqcej nas i nasze dane przed nieautoryzowanym dosttipem. Nieco mniej naturalne wydaje siti zabezpieczenie naszego telefonu kom6rkowego, do tego chyba jeszcze nie przyzwyczailismy sill, ale wydaje mi sill, :i:e w miarll uptywu czasu hlldziemy musieli zadbac r6wnie:i: o ochronll naszych smartfon6w i zawartych w nich danych. Wr6cmy jednak do niuslettera. Firma G Data podala, :i:e jej specjalisci odkryli pewnq zaskakujqcq modyfikacill oprogramowania telefonu kom6rkowego. Ot6:i: chill.ski producent telefon6w - firma Star - wytwarza ,,podr6bkll" dobrze znanego modelu N9500 z nieco ,,zmodyfikowanym" systemem operacyjnym (hllp:/lgoo.gl/hBGZGr). W pamillci telefonu preinstalowano system, kt6ry gromadzi i przesyla na chinskie serwery dane na zwiqzane z u:i:ytkownikiem smartfona. Myslll, :i:e ka:i:dy z Czytelnik6w EP slyszal lub osobiscie doswiadczyl dzialania takiego zlosliwego programu, trojana, preinstalowanego na przeno§nej pamillci lub dysku nowego kompulera, jednak Leraz pracownicy laboratorium firmy G Data wykryli trojana btidqcego cztisCiq firmware telefonu. Ukrywa siti on pod znanq u:i:ytkownikom Androida nazwq Google Play Store i jest jednq ze standardowych aplikacji na badanym telefonie z Androidem. Spyware dziala w tie, co skutecznie uniemo:i:liwia jego wykrycie przez wlasciciela urzqdzenia. Dzillki niemu, bez wiedzy wtasciciela s martfon wysyta prywalne dane zapisane w swojej pamillci na serwery znajdujqce siti w Chinach oraz ma mo:i:liwosc instalowania dodatkowych aplikacji. }ego funkcje pozwalajq na przechwytywanie danych osobowych , polqczen przychodzqcych oraz informacji wymienianych podczas korzystania z system6w bankowosci elektronicznej. Dzillki niemu jest lez mozliwe zdalne kontrolowanie kamery, mikrofonu urzqdzenia, odczytywanie wiadomosci email i SMS. Telefon, o kt6rym mowa, jest tudzqco podobny do jednego z flagowyc h modeli oferowanych przez znanego swiatowego producenta. Nie ma mo:i:liwosci usunillcia trojana czy pozbycia sill zmanipulowanej aplikacji, a tym sarnym preinstalowanego oprogramowania szpiegujqcego, gdy:i: jest ono zintegrowane z oprogramowaniem sprztitowym samego urzqdzenia (firmware). Sklepy internetowe, tak:i:e w Polsce, majq N9500 w ofercie w cenie okolo 700 ... 800 zlotych. Oczywiscie, mo:i:na machnqc rllkq i zbagatelizowac informacjll traktujqc jq jako reklamll producenta oprogramowania. Ale jesli pomyslll o tym, do czego wykorzys tujfl sw6j smartfon i jakie <lane w nim przechowujfl, Lonie chcialbym, aby klos mial do nich dosttip. Czt;!SC z nich to adresy i numery telefon6w, Cz(lsc to dane zawarte w u:i:ytkowanej przeze mnie chmurze, e-maile, wiadomosci tekstowe. Czasami u:i:ywam te:i: telefonu do doslflpu do banku, zrealizowania platnosci itp. Myslll, :i:e znalazlbym tez wiele innych powod6w, dla kt6rych nie chcialbyrn, aby pewne wrazliwe informacje byly wysylane do os6b, kt6re uzyjq ich w niewiadomy dla mnie spos6b. Zakladamy a priori, :i:e u:i:ytkowane przez nas urzqdzenia telekomunikacyjne Sq bezpieczne i dostarczane nam w ,,czystej" postaci, wolnej od niechcianych niespodzianek. A tymczasem okazuje sill, :i:e chyba nic nie stoi na przeszkodzie, aby nawet markowe (tub udajqce markowe) produkty mogq bye zmanipulowane, dostarczone ze zmienionym systemem operacyjnym itd. Nie popadajmy jednak w paranojti. Trzeba miec takq mo:i:liwosc na uwadze i coraz cztisciej myslec o zabezpieczeniu siti przed niq uwa:i:ajqc na :l.r6dlo swoich zakup6w. Ach ta technologia! Na koniec chcll wspomniec o cennych pr6bkach doslllpnych w ramach KAP. Nadal mamy do rozdania zestaw TBP2L (z obudowq i kilkoma Tibbilami, opis w EP4/2014 na stronie 76) od dystrybutora produkt6w Tibbo - firmy Soyter oraz zestaw u-blox C027 przeznaczony do tworzenia urzqdzen zwiqzanych z technologiq IoT od dystrybutora wyrob6w u-blox - fumy Microdis (opis w EP5/2014, str. 74). Wiflcej informacji na ich temat mo:i:na znalezc we wspomnianych numerach EP oraz na slronie inlernelowej www.ep.com.pl.

Praktyczna"

(1 2 numer6w w roku) jest wydawany przez AVT-Korporacja Sp. z o.o. we wsp6fpracy ;z wieloma redakcjami zagranic:znymi.

Ill

Wydawca: AVT-Korporacja Sp. ;z o.o. 03-197 Warszawa. ul. Leszczynowa 11 tel.: 22 257 84 99. fa ks: 22 257 84 00

Adres redakcji: 03-1 97 Warszawa, ul. l eszczynowa 11 tel.: 22 257 84 49, 22 257 84 60 tel.: 22 257 84 65. 22 257 84 48 faks: 22 257 84 67 e-mail: redakcja@ep.com.pl www.ep.com.pl Redaktor Naczelny: Wiestaw Marciniak Redaktor Programowy, Przewodniczcl_cy Rady Programowej: Piotr Zbysinski Zast~pca

Redaktora Naczelnego, Redaktor Prowadzctcy: Jacek Bogusz, tel. 22 257 84 49 Redaktor Dzialu Projekt6w: Da mian Sosnowski, tel. 22 257 84 58 Szef Pracowni Konstrukcyjnej: Grzegorz Becker, tel. 22 257 84 58 Menadier magazynu Katarzyna Wi!niewska, tel. 22 257 84 6 5, 500 060 817 e·mail: k.wisniewska@ep.com.pl Marketing i Reklama: 8oiena Krzykawska. tel. 22 257 84 42 Katarzyna Gugala, tel. 22 257 84 64 Grzegorz Krzykawski, tel. 22 257 84 60 Andrzej Tumaliski, tel. 22 257 84 63 Maja Gilewska, tel. 22 257 84 71 Sekretarz Redakcji: Grzegorz Krzykawski, tel. 22 257 84 60 DTP i oktad ka: Dariusz Welik Redaktor strony internetowej www.ep.com.pl Mateusz Woiniak Stali Wsp6tpracownicy: Arkadiusz Antoniak. Rafal Baranowski. Lucjan Bryndza, Marcin ChruSciel, Jarostaw Dolirlski, Andrzej Gawryluk, Krzysztof G6rski, Tomasz Gumny, Tomasz Jablonski, Michal Kurzela, Szymon Panecki, Krzysztof Paprocki, Krzysztof Plawsiuk, Stawomir Skrzyrlski, Jerzy Szczesiul, Rys;zard Szymaniak, Adam TatuS, Marcin Wi(tzania, Tomasz Wlostowski, Robert WotgajM Uwaga! Kontakt z wymienionymi osobami jest moiliwy via e-mail. wedlug schematu: imi~.nazwisko@ep.com.pl Prenumerata w Wydawnictwie AVT www.avt.p/lprenumerata lub tel: 22257 84 22

e-mail: prenumerata@avt.pl www.sklep.avt.pl. tel: (22) 257 84 66

Prenumerata w RUCH S.A. www.prenumerata.ruch.com.pl lub tel: 801 800 803, 22 717 59 59 e-mail: prenumerata@ruch.com.pl

~

Wydawnictwo AVT-Korporacja Sp. z o.o. nale.iy do lzby Wydawc6w Prasy

Copyright AVT·Korporacja Sp. z o.o. 03-197 Warszawa, ul. Leszczynowa 11 Projekty publikowane w ,,Elektronice Praktycznej" mog't byC wykorzystywane wylctc:znie do wfasnych potrzeb. Korzystanie z tych projekt6w do innych cel6w, zwtaszcza do d:zialalnoSci zarobkowej, wymaga ;zgody redakcji .,Elektroniki Praktycznej". Przedruk oraz umieszczanie na Stronach internetowych caloki lub fragment6w publikacji zamieszczanych w .. Elektronice Praktycznej" jest dozwolone wyt1:1c:znie po uzyskaniu zgody redakcji. Redakcja nie odpowiada za treSC: rek.lam i ogloszen zamieszczanych w .. Elektronice Praktycznej".

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

3


Mini konsola OMX Nr 7 (259)

'I\·rn raznrn w El' miniaturowa kon-

Lipiec 2014

sola D.\IX. kt6ra moze sterowa{; 12 urz<1dzeu iami. Urnozliw ia takzc zapis i pc'ifoi1)jszn odtworznnin snkwenc:ji steruj<jcej urzijclzeniami.

Projekty RaspbPl_GSM. Plytka z modemem GSM dla Raspberry Pl

......... 17 ..... 20

PAmp_LME4981 1. Wzmacniacz audio o mocy 80 W .........

Zdalnie sterowany potencjometr. Sterowany pilotem potencjometr aud io z przekatnikiem........... 23

RaspbPI_GSM - plytka z modemem GSM dla Arduino Plytka. kt6ra umozlill'ia rozszerzeuic fuu kc joualuosci Raspberry PI o odbinran in i \1·ys:danin wiadorno-

Miniaturowa konsola z interfejsem OMX........

.. .... 26

Miniprojekty Detektor drgar\

...... 30

Minimodul STK_XMega32E5 ...

.. ....... 31

Automatyczny przel<jcznik gtosnik6w

.......... 32

sci S.\IS oraz o transmisjr, danvch poprzcz sic:(; GS.\!.

Projekt Czytelnika Knight Rider. Uklad sterowania robota mobilnego z wykorzystaniem GPS i kompasu.

PAmp_LME49811 - wzmacniacz mocy audio 80 W/4 !! Tnmal 11·zmacuiaczy audio cicszy si11 n ins!abnqc>·m zaintnrnso\\'an iem. Upisujem>' wzmacn iacz srcd uicj mrn:v mog<icv \\'spr'i!pra-

.... 36

Wyb6r konstruktora Uklady scalene sekwencer6w zasilania ................................................................IJP.¥~.~u:w.1WJ .. 44

Notatnik konstruktora Energia - kontynuacja ..Ardu ino" dla MSP430

...... 60

ISIXRTOS obsluga USB-Host na platform ie STM32 na przyktadzie ktawiatury oraz joysticka

... 64

cowac': z ninco ,.trudninjsz>·m" ob-

Kinetis Design Studio (1). Nowe, bezplatne srodowisko programistyczne.....

... 67

ciqzeniem.

Sterownik wyswietlacza graficznego LCD typu EG2801 S. .............................

... 71

0

Podzespoty Poltmc:jomulr audio sturowany

Rodzina STM32 w polowie 2014: nowosci w ofercie STMicroeledron ics ...

pilotum.

PSoC4000 - PSoC Cortex MO kontynuacja ......

... 62

(;ratka d [a Z\\'lllc)Jlllik1iw ,.CZ>'Sl!)j"

ADAU1452EVAL - DSP dla wymagajqcych ..... ..

................................................... 77

.. ....... 56

regulac:ji poziomu sygna!u audio. Zadnvch element6w cvfrOll'\'Ch. po prostu potnncjonwtr nap1;dza11>· silnikiem. Redakcyjny serwer FTP. a na nim materiaty dodatkowe oraz poprzednie cz~sci do artykut6w. Dane wymagane do logowania na serwerze FTP

Uniwersalny modul regulowanego zasilacza laboratoryjnego 30 V/3 A. ........ Yokogawa PX8000. Oscyloskop do pomiar6w mocy i obwod6w zasilania, CZE1St 2 ....

... 80 ..... 82

Kursy Analiza protokol6w (5). Analizowanie protokolu r6wnoleglego (parallel) ..... Plytka rozszerzer\ Sensor Hub BoosterPack .................................................... Ku rs programowania mikrokontroler6w XMEGA (6). Uzycie interfejsu SPI

.. .... 88 ... 91 ...... 98

Automatyka i Mechatronika Praktyczna Zlqcza w automatyce ........................................................................................... -~~.A.T .~u-~-~~':'.. 106

Elektroniki Praktycznej:

Sterowanie silnikiem skokowym za pomocq sterownika S7-1500 (2) ........................................... 110 Akumulatory kwasowo-olowiowe. Przeglqd akumu lator6w, baterii i pakiet6w

.. 112

host: ftp://ep.com.pl ui:ytkownik: 28637 hasto: 752sjb64

Programowanie PLC zgod nie z normq IEC61131 - iElzyki programowania

. 114

Uwaga: na serwerze FTP Si! dostE:pne materiaty pocz<1wszy od numeru 12/1998 do wydania biei<1cego. DostE1P do poszczeg61nych materiat6w dla Czytelnik6w EP po podaniu unikatowego hasla opublikowanego w EP.

Od wydawcy.

.. ......... 3

Nie przeocz. Podzespoly ..

.. ...... 6

Nie przeocz. Koktajt nius6w .....

.. .... 12

NiezbEldnik elektronika ...

.. .... 59 . 102

Info ................................. .. Kramik i rynek .......................... ................................

................... ............................. 118

Oferta ....................................................................... .

................................................. 120

Prenumerata ............................................................ .

Zapowiedzi nastElpnego numeru .....................

06)

................................................. 121 .................................................................. 122 ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.


IWf.41 MASTERS •.

'

' I

.•

Programuj STM32 jak PC!

kompletne srodowisko na STM32 Firma Masters jest dystrybutorem narz~dzi programowych firmy

ISZT

STM32Java w skr6cie: • kompletne srodowisko programistyczne z IDE Eclipse • mozliwosc wykorzystywania sprz~towych akcelerator6w grafiki ChromeART • zaawansowane funkcje graficzne wspierajcice tworzenie efektownych GUI • support dla aplikacji loT • zaj~tosc Flash do 47 kB • zaj~tosc SRAM do 1,5 kB • szybki start - ponizej 2 ms/ 120 MHz • mozliwosc tciczenia kodu w Javie i c

lt.y1 www.masters.com.pl eV dJni 1llJ. Jakub Rudolf (96006)

life.augmented

www.st.com/stm32

Wydanie elektroniczne przeznaczone wvt<tcznie do uZytku w\asnego bez pra1111a do rozpo1111SZechniania.


NIE PRZEOCZ Podzespoty

nowe

podzespoty

)

Z kilkuset nowosci wybralismy te, ktorych nie wolno przeoczyc. Biez ce nowosci mozna sledz1c na www.elektronikaB2B. I IRS20965 moze pracowac z maksymaln<t cz'lstotliwosci<t kluczowania 800 kHz. Jest produkowa ny w obudowie SOIC-16. Ceny hurtowe zaczynajq si'l od 3,83 USD przy zam6wieniach 10 tys. sztuk. ht tp://goo.gl/GZ Dmx1

Single-Ended IF Amplifier

RF CHOKE

r O!l

StiOnH

1000~ fson

OOOpF

•pr

rv

OIP3 vs Frequency Sterownik stopnia wyjsciowego wzmacniaczy audio klasy D o mocy do 500 W •RSWO'" •o "•mwmk •Wpm• w"<ciow•go • wzmacniaczy audio klasy D, mog&cy wsp61pra- L!J L!J cowac z Lranzystoram1 MOSFET o napiqciu prze• bicia do 100 V w ukladach wzmacniaczy o mocy r=1 wyjsciowei do 500 W. Wyiscia slerui&ce stopniem L!J • mocy majq obciq:Zalnosc 2 A . Uklad ma niezaleime, ..ptywajfjce" linie wejsciowe HIN/LIN do konlroli czasu martwego za pomoc& modulalora P\l\IM. Dodatkowe, wewn'ltrzne zabezpieczenie shoot·thru WliemoZJiwia r6\'vnoczesne \•V prowadzenie obu zewtlf(trznych lranzystor6w mocy w stan przewodzenia przy awarii kontrolera PWM. Ponadto, uklad wyposazono w programowalny, dwukierunkowy detektor przeciqzenia z automatycznq regeneracj'l. niewymagajqcy wsp6tpracy z zewnfltrznymi rezystorami pomiarowymi. Wejscia HIN/ LIN S<t kompatybilne z poziomami logicznymi 3,3 i 5 V. S terownik ff.EK LAMA

52

,.,,

50

I\

48

5

46

\ ............

Q)

~ M

44

.........

'\.

0.

6

42 Vee= SV

40 TA= 2s•c Pour= 2dBm/TONE

38 fsPACE = 1MHz

Z1N = Zour = son

36

0

200

""'

'-...........

400 600 FREQUENCY (MHz)

800

" 1000

Niskoszumny wzmacniacz 20 MHz ...2 GHz

:IO=tniCO

• projektowonie urz4dzefl i systemOw • cprogrcmowoniesp-s111186w~ti • 'M·draiane wyroOOwdo pr~ukQi • t~ EMC i bodo~io Srodowiskowe

e''fy'C!'i3nie dla: Jakub Rud o lf (96006)

LTC6431-20 to wzmacniacz monolityczny z wejsciem asymetrycznym pracuj<icy w pasmie 20 MHz ... 2 GHz, wyr6imiaj<icy si~ matymi szumami i bardzo dobr& liniowosciq. Nadaje si'l do zaslosowan ia w roli slopnia sleruj(\cego wzmacniaczy CATV, szybkich przetwornik6w NC oraz jako wzmacniacz p.cz. z wejsciem asymetrycznym. Jest ukladem latwym w uzyciu, wymagajqcym jedynie dw6ch zewn~lrznych kondensator6w i cew· ki. Zawiera wewn~trzne sieci dopasowuj'lce 50 n, uklad polaryzacji i uklad kompensacji temperatury. Pracuje z pojedynczym napi'lciem zasilania 5 V pobierajqc typowo 93 mA prqdu. Jest produkowany w dw6ch wersjach: A-grade i B·grode. W wersjiA·grode producent gwa· rantuje wsp6tczynnik OIP3 (Output Third-Order Intercept Point) wynoszqcy co najmniej 46,2 dBm w pasmie do 240 MHz. W wersji B·grode wsp6lczynnik OIP3 wynosi typowo 45,7 dB. Wzmocnienie mocy obu wersji wynosi 20 dB, a jego nier6wnomiernosc nie przekracza 0,5 dB. ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

W, d an i e eI ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


Dostarczamy do 24h lub do ~h w zaleZnoSci od lokal1zacji firmy klienta.

Oferujemy 500 000 ponad 2500 . produkt6w

Lepiej szukac dalej.

WIOd<JCYCh marek.

Rabaty ilosciowe

indywidu~ln.e ne9ocjacje

cen, zamow1enia termi~owe i w iele wi ~cej . ~ n.a~1 oszcz~dzasz czas

â&#x20AC;˘ p1en1'1dze.

RS Components Na nas mozna liczyc. Dystrybutor¡ produkt6w z zakresu elektroniki automatyk" . I I utrzymania ruchu ' z w1eloletnim doswiadcz . RS , . ernem. - wlasc1wy wybor.

_ , pl.rs~online.com l:J,

~1d~n1e dla: Jakub Rudolf (960

_ Wy an1e elektroniczne p rze"""naczone wyt

P owsze ch n i an i a.


NIE PRZEOCZ Wazniejsze pa rametry: OPldB: +22 dBm, NP. 2,6 dB @ 240 MHz, napi~cie wyjsciowe: > 2,0 V~P technologia: SiGe BiCMOS, zakres temperatury pracy: -40 .. . +85°C. LTC6431-20 jest wytwarzany wobudowie QFN-24 (4 mmx4 mm). Ceny hurtowe wynosz'l: wersji A-gmde 4,89 USD, wersji B-grade 1,89 USO przy zam6wieniu od 1000 sztuk. http://goo.gl!Yn11T2 • • • • •

4-krolny wzmacniacz audio z wejsciem PS Uklad TDA7802 to poczw6rny wzmacn iacz mocy klasy AB z wejsciem cyfrowym I'S i wbudowanymi funkcjami diagnostycznymi, zaprojektowany do zastosowania w elektronice samochodowej. Ma najwiQkSZ'l sprawnosc wsr6d wzmacniaczy analogowych pozwalajqC<\ zmniejszyc do 50%

straty mocy w stosunku do konwencjonalnych wzmacniaczy klasy AB. jest wzmacniaczem 4-kanalowym, kt6rego moc wyjsciowa wynosi 4 x 28 W przy impedancji obci'lzenia 4 fl i napi~ciu zasilaj'lcym 14,4 V oraz 4X72 W dla obciqzenia o impedancji 2 fl.Warianl w obudowie PowerS036 ma mozliwosc sterowania nawet obci'lzeft 1-omowych. Struktura wewn~trzna ukladu obejmuje interfejs wejsciowy: I'S/TOM, kompletny przetwornik C/A o bardzo dobrych parametrach dynamicznych (S/N= 115 dB, zakres dynamiczny > 110 dB). wyjsciowy stopieft mocy na tranzystorach MOSFET. Ponadto, TDA7802 zawiera blok diagnostyczny raportujqcy status kazdego z glofo ik6w przez interfejs I'C (jest on tez wykorzystywany do konfiguracji uktadu). Uklad moze pracowac zasilany napi~ciem juz od 6 V, co zapewn ia kompatybilnosl z tzw. profilem zas ilania start-stop zaadaptowanym w ostatnim czasie przez niekt6rych producent6w samochod6w, a majqcym na celu obnizenie zufycia paliwa. Uklad jest produ.kowany w obudowach PowerS036 oraz Flexiwatt27 (w wersji SMD i pionowej). Wa:lniejsze parametry: • zabezpieczenie przed przegrzaniem, • rozdz ielczosc: 24-bity. zakres dynamiczny: 110 dB (A-weighted). • klasaAB, moc wyjsciowa: 4X28 W/4 fl, 4X72 W/2 V (14,4 V, 1 kHz, THD=10%). cz~stotliwosci pr6bkowania: 44,l kHz, 48 kHz. 96 kHz, 192 kHz, inlerfejs wejsciowy: l'S/TDM, interfejs konfiguracyjny: l'C (1,8/3,3 VJ, • detekcja offsetu i obcinania sygnatu (niezaleznie dla przednich i tylnych glosnik6w). funkcja wyciszania (niezaleznie dla przednich i tylnych glosnik6w]. http://goo.gl/KRP5WB

Transile o malej pojemnosci do ochrony szybkich interfejs6w ON Semiconductor poszerza ofert<i transili o malej pojenrnosci, przeznaczonych do interfejs6w cyfrowych przed wyladowaniami ESD. Opatentowana technologia prod ukcji pozwolila w przypadku tych element6w osi'lSnqc niskie napi~cie pracy i bardzo malq pojemnosc zewn~trz11<\ (0,25 pF]. co umozliwia ochron'l r6wn iez najszybszych obecnie interfejs6w cyfrowych, jak Thunderbolt, USB 3.0/3.1, HDMI 2.0, V-by-One HS

e''fy'cinnie dla: Jakub Rudolf (96006)

ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

W, d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'I. czn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


Podzespoty czy eSATA. Dodatkowym atutem tych uklad6w s4 male rozmiary obud6w. Nowa oferta obejmuje 5 typ6w uklad6w wchodz4cych w sklad serii ESD8000: • ESD8004 i ESD8104 to 4-kanalowe transile zapewniaj&ce ochron'l dw6ch par lin ii sygnalowych. Sq produkowane w obudowach UDFN-10 o wymiarach 2,5 mmxl,O mm z rozkladem wyprowadzeft typu flow-through, ulatwiaj&cym projektowanie plytek drukowanych oraz zapewniajqcym jednakowq dlugosc ohu sciezek w interfejsie r6znicowym. • ESD8008 to wersja 8-kanalowa do zabezpieczenia 8 linii asynchronicznych luh 4 par r6znicowych, oferowana w ohudowie UDFN-14. • ESD8006 to wersja 6-kanalowa dla najszybszych interfejs6w pracujqcych z przepustowosciq 10 Gb/s, jak Th underbolt i USB 3.1, oferowana w obudowie UDFN-8 . • ESD8040 to uklad zaprojektowany specjalnie dla interfejs6w HDMI i Display Port. Zapewnia ochron<: ESD wszystkich 14 linii (danych, zasilania i steruj'lcych). jest dost'lpny w obudowie UDFN-18. Ceny hurtowe ESD8004, ESD8104, ESD8040, ESD8006 i ESD8008 wynosz'l, odpowiednio, 0,16 USD, 0,12 USD, 0,40 USD, 0,15 USD i 0,19 USD przy zam6wieniach od 3000 sztuk. http://goo.gl/uAJPKt

• interfejs: SP!, SINAD: 98,l dB @ f1N = 10 kHz, SNR: 98,3 dB @ f,N = 10 kHz, THD: -123 dB @ f,N= 10 kHz, zakres temperatury pracy: -40... +85°C.

http://goo.gl/vW112Cq

Highly l nt•grated 20-Sit, 1.6Msps SAR ADC

MAX11905

Uklady FPGA i SoC ze zmiennoprzecinkowym blokiem DSP zgodnym z IEEE 754

ii

Szybki, 20-bitowy przetwornik NC SAR o malym poborze mocy Gdy konieczne jest uzyskanie precyzyjnej konwersji

d'"yoh, ;,;,,,,;orow;o "*"'doj wyb;oo;, p~ tworniki NC typu delta-sigma. jednak dla uzyska-

•r

• nia duzej precyzji przetwarzania i szerokiego zakre- Ji' • 1 su dynamicznego, uklady le musz<i pobierac co najmniej 100 mW mocy. Problem ten moze rozwi'lzac nowoopracowany przez firm'l Maxim szybki, 20-bitowy przetwornik NC SAR oznaczony symbol em MAXl 1905. jest to najszybszy dost<:pny ohecnie na rynku tego typu uk:lad, charakteryznj'lCY si<: maks}~nal­ Il'l szybkosci& pr6bkowania 1,6 MSps. Pobiera on 10-krotnie rnniejsz& moc od p rzetwornik6w NC delta-s igma, wynoszqC'\ zaledwie 9 mW. Zos la l wyposa:lony w wewnf!lrzne bufory sygnalu referencyjnego, co zrnniejsza liczb'l element6w wsp6lpracuj&cych i ulatwia projektowani e plytki drukowanej . Doskona le nadaje si'l do zastosowan w automatyce przemyslowej, aparaturze medycznej i urzqdzeniach bateryjnych. Jest produkowany w obudowie TQFN-20 o wymiarach 4 mmx4 mm. Cena hurtowa tego ukladu wynosi 33,95 USO przy zam6wieniach powyzej 1000 sztuk. Pozostale parametry: TNL: maks. 6 LSB, DNL: maks. 1 LSB przy rozdzielczosci 20-bitowej, • wejscie: urupolarne r6znicowe ±VR,. (v.,..= 2,5 ... 3,6 V),

[!]

Altera wprowadza do oferty p ierwsze na rynku uklady FPGA i SoC wyposazone w jednostki DSP kompatybilne ze standardem zapisu zrniennoprzecinkowego IEEE 754. Sq one implementowane w uk:ladach FPGA i SoC rodziny Arria 10, produkowanych w procesie 20 nm oraz rodziny Strati.x 10, produkowanych w procesie 14 nm. Zmiennoprzecinkowe bloki DSP pojedynczej precyzji z u klad6w Arria 10 i Stratix 10 bazujq na opracowanej przez firm'! Altera, innowacyjnej architekturze DSP o zmiennej precyzji. W odr6Znieni u od tradycyjnego podejscia do realizacji obliczeft zmiennoprzecinkowych, bazujqcego na staloprzecinkowych rnultiplikatorach i logice FPGA, zmiennoprzecinkowe bloki DSP firmy Altera praktycznie nie wymagajq wsp61pracy z obwodami logicznymi wykorzystywanymi podczas obliczeft zmiennoprzecinkowych w starszy ch ukladach FPGA. Pozwalajq na uzyskanie mocy obliczeniowej do 1.,5 TeraFLOPs w przypadku uklad6w rodziny Arria 10 oraz do 10 TeraFLOPs w przypadku rodziny Stratix 10. Mog'l znalezc zastosowanie rn.in. w radarach , badaniach naukowych i medycznych systemach obrazowania. Zapewniai'l kompatybilnosc z wczesniejszymi projektami. Dzi~ki mozliwosci translacji projektu bezposrednio do architektury zmiennoprzecinkowej, projeklanci mog<t obecnie skr6cic o wiele miesi'lcy cykl projektowania i weryfikacji w por6wnaniu z wczesniejszymi metodami konwertowania projektu do architektury staloprzecinkowej. Uklady FPGA i SoC rodziny Arria 10 projektowane w tech nologii 20 nm charakteryzui'I si~ najwi'lksz11 obecnie g~stosci'l logiczn& w przeliczeniu na powierzchni'l c hipa. Mog& zawierac nawet do 1,15 mi lion a e lement6w logicznych. Zapewn iai'l wi~ksz'l o 15% moc obliczeniow11 od najszybszych obecnie uklad6w FGPA klasy high-end produkowanyc h w procesie 28 nm oraz wi~ksz& do 40% od wczesn ie jszych 28-nanometrowych uklad6w rodziny Arria 10 . Sq jedynymi obecnie ukladami FPGA z wbudowanymi zmienn oprzecinkowymi blokami DSP oraz je dynym i ukladami

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

9


Listing 1 . Kod programu demonstruja..cego dziala.nie SPI w XMEGA

#include <avrlio . h> #include <avrlinterrupt . h> st.ruct PORTX t t I I strukt ura danych v olati l e - uint8 t. I N; I I re j estr wej Sciowy volati l e uint8-t. OUT; II re j estr wyjSciowy PORTX; uint8 t Spi Transmit(uint8 t data) { II transmisja SPI SPIC . DATA = data ; 11-wysyl anie danych while (SPIC . STATUS == 0) ; 11 czekanie na zakofic zenie transmisj i return S PIC . DATA ; I I odczyt anie dan ych i nt main {void ) ( 11 sygnaly CS dla p eryferi6w e Xtrino XL PORTE . OUTSET = PIN3 bm I PIN6 bm; I I SD, PORTX , DIGPOT I I SD, POR'l'X , DIGPOT PORTE . DIRSET = PIN3-bm I PIN6::bm; II konfiguracja SPI PORTC . DIRSET = P I N4 bm I PI NS bm I PI N7 b m; II wyjscia SPI I I wejscie SPIPORTC. DIRCLR = P I N6::bm; PORTC . OUTCLR = P I N7 bm I P I N6 bm I PI NS bm I PIN4 bm; PORTC.REMAP = PORT SPI bm; 17 zamiana ffiiejscarni SCK i MOSI SPIC . CTRL = SPI ENABLE-bml II wlaczen ie SPI SPI-MASTER-bm l II tryb master SPCMODE 3-gc I II tryb 3 SPI-PRESCALER DIV6 4 g c ; 11 preska l er SPIC . INTCTRL = SPI INTLVCLO g c ; 11 nisk i p rioryt et przerwan II p rzerwan i a II wlaczenie p rzerwafi o pri orytecie LO PMIC . CTRL = PMIC_LOLVLEN_brn; sei (); 11 p ierwsza tran s mis ja SPIC . DATA = 0 ; 11 p etl a g l6wna while( l ) ( i f {PORTX . OUT == PORTX. I N) { II jeSli wciSnieto przyc i sk przy Swiecacej diod z i e PORTX.OUT = PORTX. OUT << l ; II p r zesun d i ode na nastepna pozyc je if(PORTX. OUT == 0) PORTX . OUT = l ; II jeSli ostatn ia , zacznij od nowa

I S R (SPIC INT vect ) ( PORTE . OUTSET = P I N6 b m;

II c hip deselect asm vol atile( unop '') 7 II czeka ni e na ustabilizowanie sie pinu E6 asm vol atile (,.nop" ) ; asm vol atile( ,,nop'') ; asm vol atile (,.nop" ) ; asm vol atile( ,,nop'') ; PORTE . OUTCLR = PIN6 bm; I/ chip select PORTX. I N = SPIC.DATA; II odczytanie danyc h SPIC . DATA "" PORTX . OUT; I I rozpoczeci e nowej t.ransmi sj i II i wyjScie z przerwania

SPl_PRESCALER oraz SPI_CLKZX ustawiank cz~stotliwosci zegara Jesli chcemy wykorzysty\•vaC przerwania, mu simy jesz-

cze ustawic priorytet przerwan w rejestrze INTCTRL oraz uruchomic kontroler przerwac PMIC (opisane w EP 2013/12). SP! moze generowac tylko jeden rodzaj przerwati o nazwie SPix_INT_vect. Do wysyiania i odbierania danych sluzy rejeslr DATA. Pami~taj, ze SP! jest interfejsem Rysune k 5. Piny 10 w XMEGA full-duplex i nawet jeS!i chcesz celu moina uzyc instrukcji czeka nia _delay_us(l) albo tylko odebrac jakies dane, musisz cos wyslac, za przyklad 0. Transmisja rozpoczyna si'l po wpisaniu bajtu danych kilkukrotnie wkleic asm volatile(,,nop");. Po za.konczedo rejeslru DATA. Nasti:pnie nalezy poczekac, ai; dane niu transmisji, pin CS musisz ustawic w stan wysoki. zostanq przeslane, sprawdzajqc w P'llli rejestr STATUS. Przyklady inicjalizacji, funkcji przesylajqcej <la ne oraz procedury przerwania znajdziesz na listingu 1. Pojawienie si'l jedynk.i na pozycji S P!_IF_bm oznacza, za.konczenie lransmisji (co wywola przerwanie, jesli jest Dodatkowy PORTX odblokowane). Dane wyslane ze slave'a do mastera mozesz odczytac r6wniez z rejeslru DATA. W tym odcinku kursu zobaczymy, jak przy pomocy inPrzed rozpocz'lciem transmisji musisz ustawic pin terfejsu SP! oraz rejestr6w przesuwnych typu 74595 oraz CS wybranego slave'a w stan niski, a nasl'lpn ie pocze74165 stworzyc dodatkowy port IO oraz jak napisac prokac na ustabilizowanie siq napiQcie na tym pinie. Do tego gram, aby obsluga tego dodatkowcgo portu byta podob-

eWyc~ fl.O ie EC~RclJrdnmKN!t!1d..aJtO (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone w,ttqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.


na do zwyklych port6w mikrokontrolera. W ten spos6b mozna samodzielnie zbudowac odpowiednik ekspandera portu typu PCF85 75 za nizsz'l cenf/. Schema! ukladu przedstawiono rysunku 6, a jego uproszczony latwiejszy do zrozumienia, uproszczony schema!, przedstawia rysunek 7. Rejeslr 74595 ma wejscie szeregowe oraz 8 wyjsc r6wnoleglych, kt6re mozemy wykorzystac do dowolnego celu, np. do sterowania diodami. Uklad 74165 ma 8 wejsc r6wnolegtych i wyjscie szeregowe. Mozemy do nich podlqczyc klawiatur~. czujniki lub inne uklady cyfrowe. Zastan6wmy si~. co si~ dzieje w tym ukladzie podczas transmisji jednego bajtu. Sygnal CS zmienia sw6j stan z 1 na 0, po czym modul SP! w XMEGA nadaje osiem bit6w. Wraz z kazdym taktem sygnaty zegarowego SCK, rejestry ,,przesuwajq" swoje bity. 1111 ten spos6b, bajt danych z XMEGA trafia do 74595. Paczka 8 bit6w dotychczas przechowywanych z 74595 jest przesylane do 74165 i de facto sq to dane, kt6re nas nie interesujq. Natomiast 8 bit6w z 74165, odpowiadaj4ce sygnalom wejsciowym Lego rejestru, przesyla si'l do modulu SP! w XMEGA. Na zakonczenie, zmiana CS z O na 1 powoduje odswiezenie warlosci tych rejestr6w. W ten elegancki spos6b, lransmitujljc 8 bit6w, ustalilismy stan wyjsc oraz odczytalismy stan wejsc. Doskonalym pomyslem jest tutaj zastosowan ie przerwan. Po kazdej transmisji, ul<lad SP! moze generowac przerwanie i wysylac kolejny bajl danych, aby wejscia i wyjscia samoczynnie si~ odswie:i:aly. Jedyne, co musimy zrobic, to skonfigurowac SP! i wywolac picrwszq transmisj~. wpisujqc cokolwiek do rejestru SPIC.DATA. Moi.emy posu nqc Si!/ o krok dalej i stworzyc ,,pseudoport", by kod programu jak najbardzie j przypominal obsiug~ zwyklego portu. W tym celu zdefiniujemy sobie slruktur!/ PORTX, w kt6rej znajdowac si~ b~d<t rejestry IN i OUT, analogicznie do zwyktych port6w XMEGA. Wa:i:ne, aby nie zapomniec i kwalifikatorze volatile, gdyz te zmienne b~d<i aktualizowane w przerwaniach, a bez tego kompilator m6glby nieprawidlowo je zoptymalizowaC.

Na plytce eXtrino XL znajduje s i~ 8 przycisk6w, a przy kazdym z nich jest dioda LED. Napiszmy program, w kt6rym swieci si~ jedna z tych diod tak dingo, az uzytkownik naci§nie przycisk przy lej diodzie. Wtedy zapali si~ sqsiednia dioda i program b~dzie czekal na naciSni~ cie s<1sied niego przycisku, itd. Kod programu przedslawia listing 1. Zwr6c uwag~, ze w p~tli gl6wnej nigdzie nie ma zad nych funkcjo obslugujqcych SP!. PORTX dziala zupelnie jak normalny port! Wyja§nic nalezy procedur~ przerwania, gdyz zaczyna si~ ona od deaktywowania uklad6w SP! (CS = 1), nasl~pn ie czekamy kilka cykli i zn6w aktywujemy SP! (CS= O). jest to podyktowane faktem, ze ostatnim poleceniem przerwania powinno bye wpisanie danych do rejestru SPIC.DATA. Wtedy modul SP! transmituje

3V3 LEO output

CS

~ES ,_._ _ _ _-=<

MOSI ~+----___.,~

15 1 2 3 4 5

00

"'"'u "'J: -;:.

01 02 03 04 05

R60 R61 R62 R63

060 yellow R64 062 061 R65 064 063 R66 066 065 R67 067

,,

3V3 1 c6o I 1 00n

06 67 07

3V3 N

C70

I 1 00n

U618 MISO C6 s"'

1

5

74HC125

3V3~ 3V3 3V3 f"--+-l-++-+-1-~--'-.~-~

3V3~

R70 10k R71 10k R72 10k R7310k

.,_,.,.._,...,_.._r"--.-.,_.r R74 10k R75 10k R76 10k R77 10k

Rysunek 6. Schemat dodatkowego portu sterowanego przez SPI

74595

SCK MISO

Rysunek 7. Schemat uproszczony modul SPI zakonczy transmisj~, w6wczas jest zglaszane przerwanie. Wtedy, jako pierwsze nast~puje uslawienie CS w stan wysoki, co oznacza zakonczenie lransmisji rozpocz~tej w poprzednim wywolaniu przerwania. Moze to poczqtkowo wydawac siQ troch~ zagmatwane, jednak prosz!/ przeanalizowac kod wraz z komentarzami, a wszystko stanie si~ bardzo proste. Dzialanie ukladu przedstawiono na fotografii 8. Po wcisni~ciu przycisku, dioda LED ,,przeskakuje" na s11siedniq pozycj~ po lewej slronie. Dominik Leon Bieczynski www.leon-instruments.pl

dane, aw tym czasie procesor moZ.e

wykonywac inne zadania. Kiedy

nie dla: Jakub Rudolf (96006)

Fotografia 8. Przyklad dzialania ukladu demonstruj<tcego PORTX SPI

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 7/2014

e elektroniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

101


INFO

DACPOL

Chi-Young Chen oraz prezes DACPOL Adam Sitnik. Spotkanie zwieliczyl obch6d po terenie firmy (w tym CZflSCi produkcyjno-serwisowej DACPOL SERVICE) oraz pocz<:stunek. Wi'lcej informacji: www.docpol.eu

Honeywell promuje nowe czujniki magnetorezystancyjne Firma Honeywell zorganizowala w Warszawie konferencj'l prasowq, w trakcie kt6rej zaprezentowaia nowe czujniki magnetorezystancyjne z serii Nanopower. Dzi"!ki bardzo dobrym parametrom, znajdq one zastosowanie w wielu aplikacjach przemyslowych. Nowe czujniki: SM351LT i SM353LT to ul<lady typu AMR, czyli dzialaj11ce w oparciu o zjawisko magnelorezystancyjne. !ch niew<ilpliwq zaletq jest fakt, ze w por6wnaniu do dotychczas doslflpnych na rynku uklad6w AMR, pobieraj11 znacznie mniej pr'ldu. Przy zalo:i:onym trybie pracy wynosi on srednio tylko nieco ponad 300 nA, czyli okoto 10-krotnie mnicj niz w przypadku produkt6w konkurencyjnych. "Iym samym, omawiane uklady mog'I z powodzeniem zast<ipowac kontaktrony i czujniki Halla. Fakt ten zadecydowat, zc Honeywell zorganizowalo picrwsza od lat konferenci'l dla prasy. Przedstawiciele finny uznali, :le parametry nowych czujnik6w s4 tak rewolucyjne, ze konieczne jest dota rcie do inzyn ier6w i uswiadomienie im nowych mozliwosci wynikajqcych z zastosowania sensor6w. Uklady SM351LT i SM353LT r6zni'I siii czulosci4, kt6ra i tak jest wielokrotnie wi!!ksza niz w przypadku czujnik6w Halla. Jednocze§nie znikomy poh6r prqdu pozwala slosowac je zamiast kontaktron6w, kt6re zreszt11 znajdui'I siii na tym samym poziomie cenowym. Niew<ilpliw'I przewag'I uklad6w Honeywella nad kontaktronami sq wymiary, odpornosc mechaniczna i latwosc montazu. Obudowa SOT23 umozliwia automatyczne montowanie ich w ramach standardowych proces6w produkcyjnych oraz pozwala na SlOSOWanie W sprZflCie przeznaczonym do uzycia W przemysle. W odr6znieniu od kontaktron6w, nie S'I wrazliwe na wibracje. Nowe uklady bardzo szybko zacz"!IY bye implementowane w licznych rozwiqzaniach, pomimo ze pierwsze ich pr6bki zos taly udoslflp· nione inzynierom dopiero kilka miesi<icy temu. Duza czutosc i niski pob6r prqdu sprawily, ze zaprojektowano juz m.in. wodomierze wyposazone w le czujniki. Marcin Karbowniczek, EP

Przedstawiciele firm przemyslowych z Tajwanu w DACPOL i DACPOL SERVICE IN ramach wizyty mi<idzynarodowej Misji Handlowej w Warszawie,

DACPOL odwiedzili przedstawiciele firm przemyslowych z Tajwanu. czasie spotkania przedstawiono histori'l firmy, zakres dzialalnosci oraz zaprezentowano ofert<i produktow'I. Biorqc pod uwag<i r6znorodny charakler firm azjalyckich, najwazniejsz'I Cz'lsci'I okazalo si<i bye om6wienie mozliwosci przyszlej wsp61pracy i pomocy w rozpocz'lciu dzialalnosci produkcyjnej, serwisowej lub handlowej na terenie Polski. Podczas wizyty obecni byli m. in. czlonek ministerstwa gospodarki Tajwanu Paul Chen-Fu Wang, dyrektor Biura Gospodarczego Taipei

1;\I

Nowe analizatory impedancji firmy Agilent Technologies o elastycznych zakresach cz~stotliwosci Firma Agilen t Technologies prezentuje analizatory impedancji E4990A i E4991B zaprojektowane specjalnie dla dzial6w badawczo·rozwojowych, kontroli jakosci oraz inzynier6w zajmujqcych siti charakteryzacjq i ocenq pasywnych element6w elektronicznych, material6w i element6w p61przewodnikowych. Przyrz11dy le charakteryzuj11 siti r6wnocze8nie bardzo duzq dol<ladnosciq pomiaru, elastycznymi zakresami CZflSlotliwosci leslowych i atrakcyjn'l cenq. Ciqgla lendencja do obniiania poboru mocy i gabaryt6w urzqdzefi wymaga produkcji przetwornic o duzej sprawnosci, a to z kolei wi'lze sill z koniecznosciq poznania rzeczywistych charakterystyk malostratnych komponent6w wykorzystywanych przy ich projektowaniu. Nowe analizatory impedancji wprowadzone do oferty firmy Agilent sq obecnie jedynymi tego typu przyrz11dami dosti:pnymi na rynku, realizuj11cyini pomiar impedancji w szerokim zakresie od mn do Mn przy cziistotliwosciach testowych od 20 Hz do 3 GHz, pozwalajqcymi na poznanie rzeczywistych charakterystyk komponent6w wysokiej jakosci. Model E4990A oferuje dokladnosc podstawow11 wynoszqc'I 0,045% w szerokim zakresie impedancji. Z kolei E4991B zapewnia dokladnosc podstawow4 r6wn<1 0,65% oraz udost'lpnia opcje precyzyjnego pomiaru charakterystyk material6w w zakresie temperatur od -55°C do 150°C oraz bezposredniego odczytu przenikalnosci eleklrycznej i magnetycznej. A..nalizator impeda.ncji E4990A charakteryzuje sill zakresem cztistotliwosci pracy od 20 Hz do 10/20/30/50/120 MHz i zasttipuje wczesniejszy model Agilent 4294A. Analizator E4991B charakteryzuje si'l zakresem cziistotliwosci pracy od 1 MHz do 500 MHz/1 GHz/3 GHz i zasltip uje model E4991A. Elastyczne opcje cztislotliwosci testowych umozliwiai'I inzy nierom dob6r dokladnie takiego zakresu, jakiego obecnie potrzebui'I w swoich aplikacjach, przy okreslonym budzecie, a jednoczesnie dai'I mozliwosc poszerzenia pasma w przyszlosci. Z innych kluczowych cech warto wymienic male gabaryly, pozwalajqce dzielic przestrzcfi na biurku z innymi przyrzqdami i narz'ldziami oraz przyjazny interfejs uzytkownika. Duzy, kolorowy wy-

e\l\fy·c~ flia ie dla: Jakub Rudolf (96006) ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014 Wydanie elektroniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.


INFO swietlacz LCD o przekqlnej 10,4" z ekranern dotykowyrn i funkcjarni wielu nastaw pozwala uzytkownikowi na testowanie jednoczesnie kilku pararnetr6w w r6znych warunkach pracy. Funkcja analizy uklad6w zastiipczych obsluguje siedern r6znych rnodeli wieloparametrowych, a tak2e daje uzylkownikowi mozliwosc symulacji jego wlasnych parametr6w. Modele E4990A i E4991B obslugujq wiele dostarczanych przez Agilent akcesori6w teslowych, czyniqcych pomiary prostymi i niezawodnymi. ,,Duza dokladnosc i wbudowane funkcje nowych analizator6w impedancji E4990A i E4991B znacznie przewyzszajq mozliwosci innych tego typu przyrzqd6w dost'lpnych obecnie na rynku, pomagajqc inzynierom poznat rzeczywiste charakterystyki komponenl6w i material6w wysokiej jakosci," powiedzial Akira Nukiyama. wiceprezes i dyreklor generalny oddzialu Component Test firmy Agilent. "Co will· cej, szeroki zakres cz'lstotliwosci testowych i zr6znicowany cennik pozwalajq na dob6r przyrzqd u odpowiedniego do potrzeb. Cechy te poszerzajq ich zakres zaslosowan od pomiar6w paramelr6w element6w pasywnych po niskocz'lstotliwosciowe testy material6w i projektowanie przetwornic DC-DC o wyzszych cz<islotliwosciach pracy." Nowe analizatory impedancji E4990A i E4991B Sf[ juz dosl'lpne: Analizator impedancji E4990A: E4990A-010, 20 Hz ... 10 MHz E4990A-020, 20 Hz ... 20 MHz E4990A-030, 20 Hz ... 30 MHz E4990A-050, 20 Hz ... 50 MHz E4990A-120, 20 Hz ... 120 MHz Analizator impedancji E4991B: E4991B-050, 1 MHz ... 500 MHz E4991B-100, 1 MHz ... 1 GHz E4991B-300, 1 MHz ... 3 GHz Witicej informacji: www.agilent.com/ftnd/E4990A www.agilcnt.com/ftnd/E4991 B www.agile11t.com/ft11d/impeda11ce

ADAM-6217 - Inteligentny modul z wejsciami analogowymi, interfejsem Ethernet, z funkcill swilcha i logikll GCL ADAM-6217 lo kolejny ju:i. modul firmy Advantech dedykowany do pracy w sicc i Ethernet, tym razem wyposa:i;ony w 8 r6zni-

Logic), w ramach kt6rych mo:lna zdefiniowac do 16 regul lqczqcych wewn~lnn11 logik~ z sygnalami 1/0. \\li~cej

informacji: www.elmark.com.pl

Elmark dystryhutorem firmy Getac w Polsce i Europie Srodkowo-Wschodniej Finna Ehnark Automatyka rozszerzyla zasi~g dystrybucji produkt6w Getac na kolcjne kraje. Aktua lnie jes1e5my jedynym oficjalnym dystrybutorem w Polsce

Getac

a od maja br. dostarczarny komputery Getac takze do Czech, Stowacji, w,gier, Rumunii, Bulgarii, Lirwy, Lolwy i Estonii. Produkty Getac znane sq na calym swiecie i slynq z jakosci oraz niezawodnosci. Sprzl'I ten kierowany jest gt6wnie do sluzb mundurowych, przemyslu, logistyki i zastosowati GIS. Ak111alnie oferta urzqdzcti rugged jest bardzo rozbudowana i spelnia oczekiwania praktycznie kazdej grupy zawodowej. W ofercie s~ notebooki klasy Semi oraz Ful ly Rugged, notebooki konwerlowalne (z dotykowym i obracanym ekrancm) oraz wzmocnione tablcty i handheldy. Firma oferuje swoim klientom pelnq garnl' produk16w Gelac, w tyrn wil'kszosc modcli dost~pna jest ,,od fl'ki" z magazynu.

Rekordowa liczha maszyn wykorzystui<tcych rozwillzania Schneider Electric zaprezentowana na miiidzynarodowych targach maszyn pakui<tcych lnterpack 2014 w Diisseldorfie Ponad 300 maszyn zaprezenlowanych na largach lnterpack 20 14 posiadalo rozwiqzania system6w stcrowania dostarczane przez Schneider Electric. Wsr6d nich znalazl si~ mi~dzynarodowy specjalista w dziedzinie robotyki, firma Stiiubli, k16ra pr£edstawita melod~ plynnej integracji robo16w cztero- i szescioosiowych z rozwiqzaniami aulomaryki opartymi na platformie REKLAMA

~l\JRZYJ

NA TE STRO

iiii1 www.piekarz.pl .-11 cz~SCIELEKTRONICZNE

sprzedaz@piekar z.pl tel. 22-835-50- 3 7 fax 22-213 - 92-82

cowych wejsc analogowych o rozdzielczosci 16 bit6w, kt6rc pozwalajq na pomiar wielkosci analogowych w standardzie napil'ciowym (± 150 mV, ±500 mV, ± 1 V, ±5 V, ±10 V) oraz prqdowym (0+20 mA, 4+20 mA). Modul posiada takze dwuportowy switch ethernetowy umozl iwiajqcy tworzcnie polqczcti kaskadowych na dystansie do I 00 metr6w. Dodatkowo, fuukcja auto-bypass zapewn ia ciqgl~ komunikacjy pomiydzy portami sieciowymi nawc1 w przypadku awarii zasilania. Bogalq funkcjonalnosc uzupelnia wbudowany web serwer obslugujqcy HTM L5, kt6ry pozwala na proste wyswietlanie danych z poziomu przeglqdarki internetowej na komputerach przenosnych tub smartfonach. Modul zostal przystosowany do pracy w trudnych warunkach przemyslowych w temperaturze od - I 0 do 70°C. Posiada szereg zabezpieczeti w tym

izolacj~

2,5 kV. Podobnie jak wszystkie

moduly tej serii przystosowany jest do montazu DIN tub nasciennego, oraz zasilania napiyciem stalym w zakresie 10+30 VDC. Tak jak w popr£ednich wersjach do komunikacj i ADAM-62 17 wykorzystuje standardowy protok61 Modbus TCP. Zakres zastosowail rozszerza funkcja P2P ( Peer-To-Peer) umozliwiaj~ca autonom iczne przenoszenie sygnal6w za posredniclwem sieci Ethernet. Modul moze pelnic rot~ prostego >terownika przy wykorzystaniu wbudowanych algorytm6w GCL (Graphic Condition

I

F R -~

C:lllillilll •• •

••DDD•ittt ••D••it tt

••••• • ••• ••• info@gamma.pl

. pl

www.gamma.pl PODZESPOlY ELEKTRONICZNE

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie

ele~:troniczne

przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

103


INFO PacDrive. Umozliwia rozbudowi; uklad6w o standardowe roboty przemyslowe. Klie nci ko rzys taj4cy z platformy PacDrive korzystac z

rozwi~zan

b~d4

mogli teraz

robotyki De lta 2, De lta 3 oraz ploterowych uklad6w

kinetycznych znajduj4cych sii; w po rtfolio oferty Schneider Electric, a rakie szescioosiowych robot6 w przemys lowych z moq udzwigu o d 0,5 do 165 kg oraz system6w SCARA z udiwigiem do 8 k g. Podobnic jak Schneider Electric, firma Staubli jest obecna na calym swiecie i oferuje globalny serwis dla wszystkich swoich produkt6w z zakresu robotyki. Wi~cej

informacji: www.sclmeider-electric.com!p/

91-02540-FOO 12.1·

Pac Drive Schneider Electric. Jest to jedno z najbardziej innowacyjnych rozwiqzm\ automatyki d la nowoczesnych maszyn pakujqcych z ukladami sterowania nap~d6w se rwo, coraz cz~Sciej stosowanych 1aki:e w segmencie maszyn

przcnosnikowych.

Framed Touch

PC/

Wielu z odwiedzajqcych targi gosci zainteresowanych bylo przede wszystkim kwestiami technic znymi zwiqzanymi z wdrai:anie m maszyn

Panele dotykowe wykonane we wzornictwie true-flat

pakujqcych w warunkach produkcyjnych. Uczestnicy mogli p oznac za lety

Panele dotykowe wykonane we wzornictwie true- Aat staly siy w o statnic h

i mozliwosci urz~dzen z pu nktu widzen ia uzytkownika i dowiedziec sii;,

latach dominuj4cym trendem na ryn ku. lch bezramkowy, g ladki wyglqd

kt6re z m aszyn

b~d~

naj lepiej s pelniac ic h wymagan ia . Po nadto Schn eider

dodaje elegancji projektom. Moda na true-flat, zapocz~tkowana na ryn ku

Electric przygotowal dla odwiedzaj~cych s pecjalny kieszonkowy przewod-

ko nsllmenckim, obj i;la takZe rynki przemyslowe i m edyczne. W zakre -

n ik, w kt6ry m znalazly sii; urz~dzenia wykorzystuj~ce rozwi~zania auto-

sie technologii dotykowej , AMT dostarcza zarowno panele rezysrancyj-

matyki opracowane przez firm<; dla

urz~dzen

Jednym z najbardziej intcrest1jqcych

pokazanych w Dusse ldorfie.

rozwi~zan

byla zaprczentowana

przez firm<; Stiiubli metoda integracji system6w sterowania robot6w czte-

ne (tzw. Framed Touch) jak i pojemnosciowe (J>C l - Projected Capacitive lnp llt) wykonane we wzornictwie true -flat. R62ne

potrzeby

ap likacyjnc

wymagajq

zastosowania

r6inych

ro- i szeScioosiowych wykorzystujqca rozwiqzanie platformy Schneider

technolog ii dotykowych. Rezystancyjn y ekran dotykowy dziala na zasadzie

Electric Pac Drive. Firma Stiiubli specjaliz uje w integracji system6w s te-

detekcji s ily dotyku (n acis ku) .

rowania opartych o cztero- i szdc ioosiowe uklady robotyki oraz systemy

zakl6cenia, szumy, czy wody. Wlasnie z tego wzgl~du, na d z ien dzisiejszy

SCADA i uklady kine matyczne, w tym wlasn e sterowniki, kt6re odniosly duiy s ukces na calym swiecie. Sterowniki te

mog~

b ye integrowane

Dzi~ki

czemll j est o n mniej podatny na na

w iykszo sc produktow dotykowych w przem ysle opartych jest na technologii rezystancyjnej . Z drugiej stro ny, sensory pojemnosciowe n ie wymagajq powierzchni~

iadnej sily nacisku, ich

m agistra li komun ikacyjnej . Ten dru gi scenari uszjes t szczeg61nie interesu -

rysowan ia i tatwo j e czySciC_ Dodatkowo pozwalaj<f na multitouch, coraz

j <:}cy, ponic\1,rai. umo:i.li·wia prawie idea lne scalenie z maszynq - zar6wno

lep iej radzq sobie z

programu j ak i systemu komunikacji.

Te cechy sprawiajq, iz prod ukty pojemnosciowe sq kolej nym oplac alnym

Dzii;ki oprogramowaniu ,,un iVAL d rive" opracowanemu przez S tiiubli,

wod~

jest szk lo ,

wi~c

z rozwiqzaniami automatyki przy pomocy standardowych interfejsow lub

sq odporne na za-

i brudem na powierzchn i, a ich cena ciqgle sp ada.

wyborem d la srodowisk przemyslowych i medycznych.

sterownik i robot6w tej firmy korzystaj ~ce z intcrfcjsu SERCOS Ill Ethernet

Po niewai: zar6wno rezystancyjn e j ak i pojemnoSciowe techno logie

komunikujq sii; z kontrole rem ruch u tak samo j a k roz wiqzania PacDrive.

majq swoj e specyficzne zalety, uzytkownicy k oncow i wybierajq techno-

Pozwala to na sterowanie robotami S tiiubli bezposredni o z p oziomu pro -

logii; naj lepiej dostosowan~ do s rodowiska d la kt6rego przeznaczone s~

gram6w PacDrivc. W takim wypadku sterownik Stiiubli n ie wymaga iad-

ic h produkt y.

nego dodatkowego programowania.

Podczas projektowania produkt6w o takich samych wymiarac h w r6Z-

Roboty Stiiubl i potrafiq takie w petni wykorz ystywac zasoby bibliote k PacDrive. Zalicza

si~

nych tcchnologiach dotykowych, koszty opracowywan ia r6Zni4cych siy

do nic h r6Zne rodzaje ruc h u m.in. typt1 sp line,

system6w i oplaty too lingowe mog4 bye sporq przeszkod4 dla utrzyma-

liniowy i po int-to-point, transformacje i optymalizacja, automatyczne

nia konkurencyjnosci produktu. A by pom6c producentom zmin imalizowac

planowanie trajektorii, Sledzen ie pasa transmisyjnego, czy funkcje integracj i z systemami przetwarzania obraz u -

dost~pne

koszty toolingu przy utrzymaniu elastycznej oferty produktowej, AMT

sq wszystkie ele-

dostarcza trzy pary zaawansowanych paneli rezystancyjnych i pojem-

menty Aplikacyjnych Blokow Fun kcyj nych AFB. Rozw iqzania kinema-

no sciowych o przek4tnych 10.4", 12. l" i 15 ". Kazda para ma identycznc

tyczne Stiiubli stajq sii; integralnq cz~sciq maszyn opartych na platformie

wym iary, dz iyki czemu mogq dz ie lic ty sam4 kons trukcjy mechanicznq.

PacDrive. Mog4 bye wl4c zane do plan6w zautomatyzowanego p rzestawia-

Wszystkie modele wykonane sq we wzornic twie true -flat z

na fonnat6w (automated format c hangeove r) bez s padku funkcjonalno5ci

powierzch niq i dodrukowan4 czarnq ramkq .

i wydajnosc i, a takze dajq sii; latwo dopasowywac do ustandaryzowanycl1 konce pcj i operacyjnych sterowania ruchem Motion. Po dczas targ6w St3ubli zaprezentowafo r6wn iei: moZliwoSci swojego

rozwi~zania

- oprogram owan ia symulacyjnego pracuj4cego r6wnole-

gle z robo te m Stiiubli TS80 SCARA. Przeprowad zona zostala symula cja w czasie rzeczywistym, wykonujqca serii; ruch6w zaprogramowanych

w standardzie ji;zyka programowego IEC 6 11 3 1-3. Program zostal uruc homi ony na znajdujqcej si~ na miejscu platformie s terownika Pac Drive.

przezroczyst~

Obecnie AMT dostarcza trzy modele rezystancyjne i poj emnosciowe o tych samych rozmiarach wspierane p rzez odpowiedn ie kontrolery PenMount. W n ajblizszcj przyszlosci produccnt poszcrzy zakres dostyp· nych roz miar6w paneli true-flat zgodnie z rosn4cym zapotrzebowaniem rynku. Wyl4cznym dystrybutorem AMT w Europie srodkowowschodn iej jest gdailski Unisystem. \:Vi~cej

inforrnacji: wwl1~unisystem.pl

Mozliwosc integracj i robotow Stiiubli na poziomie programu logicznego otwiera ciekawe moZliwoSci przed uZytkowni kami sterownika

e'l,fy·c~ flA ie dla: Jakub Rudolf (96006) rnKTRON1KA PRAKTYUNA 112014 Wydanie elektroniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.


7/2014

lipiec

• Zl&tcza w automatyce

rozpowsz

h_ni_an_1a _ _ _ ____...


AUTOMATYKA I MECHATRONIKA

Zl~cza

w automatyce

Zlq cza w e/ektronice i aulomatyce to e/em enty niepozorne, kt6rych znaczenie jest niedoceniane. Tymczasem jak wynika z licznych statystyk, to w gl6wnej mierze od nich zalezy niezawodn osc urzqdzen elektrycznych. D/atego na rynku mozna znaleic bardzo r6znorodne zlqcza, przystosowane do pracy z r6znymi sygnalami i w r6znym srodowisku.

Zl;icza przeznaczone dla aulomatyki nieco r6zni& si~ od tych stosowanych w urz&dzeniach elektrorticznych powszechnego ui ytku. lnzynierowie projekluj;icy konsumenckie urz&dzenia elektroniczne si~gaj& przede wszystkim po r6znego rodzaju konektory. kt6re pozwalai'l na uzyskanie pewnego pol<jczenia w trakcie codziennego uzytkowania produktu. \IV praklyce, wi~kszosc zastosowanych elemenl6w nie musi charakteryzowac si~ ani podwyzszon& odpornosci& na wysokie temperatury, ani na wstrz&sy, dlatego wyslarczy wtedy korzystac ze standa rdowych wersji zl&czy. To samo dotyczy samych ksztalt6w zl&czy i rodzaju przenoszonych sygnal6w. W lym zakresie r6wniez korzysta si~ raczej z popularnych, dawno opracowanych format6w i tylko raz na jakis czas pojawiajq si~ nowe slandardy. z kt6rych niekt6re si~ popularyzuj&, a inne szybko popadaj& w niepami~c.

w swiecie automatyki jesli jednak inzynier projektuje urz&dzenie na potrzeby przemyslu, sytuacja zmiertia si~ diametralnie. Nie ma si~ co oszukiwac - tworz&c sprz~t konsumencki, za wystarczai&c'l uwai:a si~ niezawodnosc, kt6ra wecilug szacunkowych obliczen pozwoli zredukowac do zadanego, niewielkiego poziomu liczb~ uslerek pojawiaj&cych si~ w produkowa nych urz(ldze niach w okresie gwarancyjnym. Stosowanie drozszych komponent6w, zapewniaj&cych wi~ksza niezawodnosc jes t najcz~sci ej uznawane za niekorzysl ne ekonomicznie chyba, ie danemu producentowi zaleiy na utrzyrnaniu bardzo dobrej renomy. \IV przemysle taka renoma jest kluczowa, gdyz dla uzytkownik6w wszelkie awarie sprz~tu nios& za sob'! zbyt duie konsekwencje. Dlalego klienci przemyslowi S<\ sklonni zaplacic znacznie wi~cej za urzqdzenia, kt6re b~d<t bezawaryjnie dzialat przez dlugi

e\I\ 1 cHl.6 ie dIa: J a ku b Rudo If (96006)

czas. I bynajmniej nie chodzi tylko o okres gwarancyjny, ale tez o kolejne !ala, gdyz praklycznie kazda wymiana podzespol6w automatyki przemyslowej na nowsze, wiqie si~ z koniecznosci& wstrzymania pracy zakladu, linii technologicznej lub maszyny, co r6wniez powoduje znaczne straty w dzialalnosci firrny. Opisana sytuacja dotyczy wszelkiego rodzaju zl<jczy uzywanych w aulomalyce: zar6wno tych montowanych na plytkach drukowanych urzqdzen, mocowanych do obudowy, czy osadzanych na kablu. Trzeba jednak zwr6cit uwag~ na to, ie w zaleinosci od przeznaczenia urz<jdzenia lub srodowiska. w jakim b~dzie znajdowalo si~ zl<1cze, wymagania mu stawiane b~d& si~ nieco r6znic. R6znice b~d'l tez zwiqzane rodzajem przesylanych sygnal6w. Inf\ specyfik~ b~dq mialy zlqcza malosygnalowe, przeznaczone do przesylania malych pr<jd6w, danych i komend, a innq zl<jcza s ilnopr&dowe, uzywane do zasilania d uiych maszyn. Oddzieln<1 kategori~ stanowi& zl&cza swi allowodowe, kt6re r6wniez slosowane Sq w automalyce.

Rodzaje zastosowan Zlqcza, o kt6rycb piszemy w artykule, stosuje si~ nie tylko w przemysle ci~zkim rnKTRON1KA PRAKTYUNA 112014

Wydanie elektroniczne przeznaczone wytqcznie do u:Âąytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.


Ztqcza w automatyce

0

Brak ochrony Ochrona przed ciafami o wielkosci ponad 50 mm (np. przypadkowy dotyk dfoniq) Ochrona przed ciafami o wielkosci ponad 12,5 mm (np. przypadkowy dotyk palcem) Ochrona przed ciafami o wielkosci ponad 2.5 mm (np. przypadkowy dotyk drutem lub wkr~takiem)

4

Ochrona przed ciafami o wielkosci ponad 1 mm (np. cienkie narz~dzie, cienki przew6d) Ochrona przed wnikaniem pyfu w ilosciach zakf6cajqcych prac~ urzqdzenia

6

Cafkowita ochrona przed wnikaniem pyfu

i w zal<ladach fabrycznych, ale tez w niekt6rych innych sytuacjach . Niezawodne zlqcza o podwyiszonej odpornosci znajdu jq zastosowanie w medycynie, motoryzacji i transpor cie, w wys tawionych na czynniki a tmosferyczne punktach zautomatyzowanej sprzedazy lub obslugi klienta i w g6rnictwie. W poszczeg6lnych z n ich kluczowe stajq si~ inne parametry zl qczy. W przypadku motoryzacji i transportu najwai.niejsze sq: odpornosc na drgania, wstrzqsy i wibracje, odpornosc na wysokie i niskie temperatury, odpornosc na wilgoc oraz na inne substancje, takie jak smary i oleje, odpornosc na kurz. W p rzypadku g6rnictwa, kluczowe Sq: dopu szczenie do stosowania w atmosferze zagrofonej wybu chem, • odpornosc': na zabrudzenia, • odpornosc na drgania, wstrzqsy i wibracje, • odpornoSC na wysokie temperatury, • odpornosc': na wilgoc, smary i oleje. Natomiast w medycynie n ajwainiejsza jest dobra izolacja i zabezpieczenie przed przebiciami, a w stacjonarnych a utomatach pracujqcych na dworze - odpornosc': na skrajne temperatury. Pon iewai s twor ze nie zlqcza, k t6 re jest odporne na wszystkie wymienione czynniki jest trudne i bardzo kosztowne, w praktyce twor zy si~ m n6stwo r6i nych rozwiqzaii, kt6re pozwalajq zminimalizowac': koszty instalacji, dziQki doborowi tych cech, kt6re rzeczywiscie odgrywaj<i rel~ w danej aplikacji.

0

Stopien IP Jednym z podstawowych cech zl4czy stosowanych w au tomatyce jest du iy stopieii ochronnoSci, oznaczany \\rska:lnikiem IP (Ingress Protection, tabela 1 i tab ela 2). Okresla o n, jak dane urz4dzenie, l ub komponent (w tym zlqcze) jest szczelne i niew railiwe na wed~ oraz kurz. Naluralnie, im komponent ma wyzszy stopie(1 ochron nosci, tym jest drozszy, gdyi wymaga zastosowania bardziej kosztownego zestawu uszczelek. Cz<lslo tez zl'lcza o duzym IP sq trudniejsze w podli1czani u, gdyi np. wymagajq d okrQcan ia mocowa nych elemen l6w.

Odpornosc na substancje chemiczn e Nierzadko bywa lei tak, ie podl4czane przewody pracujq w otoczeniu silnie reaktywnych s ubstancji chemicznych , kt6re moglyby uszkodzic': stand ardowe kable. Wtedy to konieczne jest uiycie przewod6w i zlqczy od pornych na s ubstancje, jakich mozna siQ spodziewac': w danej aplikacji. Warto przy tym wziqc pod uwag~ nie tylko chemikalia rozpylane w trakcie prowadzonych proces6w technologicznych, ale tez inne substancje, kt6re plyn q w instalacji, p rzy k t6rej znajdu jii si~ pr zewody, a nawe t smary i oleje, slosowane w silnikach i elemen tach mechanicznych. jesli ryzyko, ie w wydostanq si~ one ze swoich obieg6w jest niemale, rozmieszczone w okolicy przewody i zlqcza powinny bye': na nie odporne. Dobrym przykladem jest motoryzacja, gdzie obudowy zl<1czy elektrycznych

Brak ochrony Ochrona przed kroplami wody spadajqcymi pionowo (z kondensacji) Ochrona przed kroplami wody padajqcymi na obudow~ pod kqtem 15° nia normalnego kroplami padajqcymi kroplami padajqcymi strumieniem wody z silnymi strumieniami

pofoze-

pod kqtem 60° od pionu pod dowolnym kqtem, ze wszystkich stron (deszcz) dowolnego kierunku wody lub zalewaniem falq z dowolnego kierunku

6

Ochrona Ochrona Ochrona Ochrona

8

Ochrona przed zalaniem przy zanurzeniu na takq gl~bokosc, aby dolna powierzchnia obudowy znajdowala si~ 1 m pod powierzchniq wody, a g6rna nie mniej niz 0,15 m w aasie 30 minut Ochrona przed zalaniem przy ciqglym zanurzeniu i zwi~kszonym cisnieniu wody (I m

4

przed przed przed przed

wzgl~dem

gf~boko~ci)

9

Ochrona przed zalaniem strugq wody pod cisnieniem (80-1 00 bar6w, o temperaturze do +80 °() zgodnie z normq DIN 40050

umieszczonych w podwoziach pojazd6w Sq odporne n ie tylko na wod~ i kurz, ale lei wlasnie np . na plyny stosowane w instalacjach samochodowych.

Odpornosc na temperatury Zapewnienie odpornosci na temperat ur y pan ujqce w otocze niu zlqczy jest chyba d osyc oczywiste . Zl e dobrane ztiicza mogq stac': si~ kruch e w ni:i:szych temperaturach i ulec uszkodzeniu przy choc by drobnych urz4dzeniach. Zt<1cza nieodporne na wysokie temperatury Sq natomiast podatne na rozpu szczanie l ub przypalanie si~, co czasem skutkuje uniemoiliwieniem rozlqczenia zlqcza, a czasem zerv~raniem kontaktu.

Odpornosc na drgania W tej kwestii nie ma wqlpliwosci - dobre zlqcze powinno bye odporne na wslrz(!Sy i wibracje i dotyczy to praktycznie wszystkich zastosowan. R6inica w przypadku przemyslu (n iezaleinie od bran:i:y) polega na tym, :i.e w takich aplikacjach zlqcza sq cz'lslo poddawane wiQkszym drganiom nii w urz<1dzeniach konsumenckich. Konsekwencje zerwania kontakt u lei sq powa.iniejsze, czego swietnym przykladem jest moloryzacja, gdzie drgan ia S<t cz~ste i maj<t r6zne amplitudy. W coraz bardziej zelektronizowanych pojazdach, zerwanie przewod 6w odpowia dajqcych za dzialanie podsystem6w pojazd u mo:i.e doprowad zic': do wypadku.

ATEX Ciekawq gru pq produkt6w sq urzqdzenia - w tym i zlqcza - przys tosowane do pracy w atmosferze zagro:i;onej wybuchem. Kl uczowe jest wted y takie dzialan ie podzespol6w, by n ie wytwarzaly iadny ch iskier, kt6re moglyby wzn iecic po:i;ar lub zai nic jowac wybuch . jest to szczeg6lnie trud ny wym6g do spelnienia w przypadku z lqczy, gdy:i: naturalnym jest, :i:e w momencie sty kan ia ze sobq prze wodnik6w o r6:i:ny ch po tencjalach powstajq iskry. Dlatego producenci t worzq specjalne konstrukcje, kt6re minimalizui'l ilosc ladunk6w, jakie mog4 przeskoczyc pomiQdzy konta ktami oraz kt6re uszczelniajq miejsce kontaktu , tak by e wentua lne iskrzenie nie mialo wplywu na otoczenie zl4cza.

Izolacja przed przebiciami Standardowo zlqcza zapewniai'l p ewi en stopien izolacji, kt6rym pr ojektant - elektron ik p raktyczn ie n ie musi si~ p rzejmowac . Dopiero, jesli zl4cze jest przeznaczone do in stalacji w systemie wysokiego napiQcia, w ytrzymalosc izolacji i odpornosc na przebici a nabierai'l zn aczenie. jest to waina kwestia r6wniei w urzqdzeniach m edycznych, gdzie be z odpowiedniej izolacji sprz~t nie dostanie certyfikat6w potrzebnych , by m6c go wprowadzic na rynek.

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

107


AUTOMATYKA I MECHATRONIKA w urzqdzeniach. Najcz~sciej spotykane jest podzial na zlqcza prosle i kqtowe, przy czym niekt6rzy producenci oferuj'I nie tylko zlqcza wyprowadzone pod k<1tem prostym wzgl~dem przewodu lub obudowy urzqdzenia, ale tez mocowane pod kqtem np. 45°. Wybierajqc zlqcze sygnalowe - elektryczne, kt6re b~dzie m ialo prncowac w srodowisku przemyslowym, cz~slo konieczne b~dzie skorzystanie z wersji ekranowanej. Uzycie ekranowanych przewod6w wraz z ekranowanymi zlqczami pozwala skutecznie eliminowac zal<l6cenia elektromagnelyczne pochodz11ce od urzqdzefi elektrycznych dzialajqcych na terenie zakladu. Ma to szczeg6lne znaczenie wla5nie w fabrykach, gdzie CZE1Slo uruchamia ne i zalrzymywane maszyny oraz silniki o duzej mocy generui'I pot~zne zakl6cenia elektromagnetyczne, uni emozliwiaj(ICC dzialanie nieekranowanych sys tem6w elektronicznych. Fotografia 1. Zl<1cza Molex przeznaczone do bezposredniego l<1czenia element6w w sytuacjach, w kt6rych dosti:pna przestrzen jest bardzo ograniczona - np. w motoryzacji

tatwosc l<tczenia i rozt<tczania 'N niekt6rych zaslosowaniach, zamiasl od-

pornosci na skrajne temperatury, czy czynniki chemiczne, wi~ksze znaczenie ma latwosc podlqczania i rozl11czania. Dzieje siQ tak, gdy dane zl11cze sluzy do t11czenia stacjonarnego system u z przenosnymi komponentam i, inteligentnymi kofic6wkami roboczymi, lub np. testowanymi produktami. Praca operatora staje si~ wledy znacznie latwiejsza, jesli lqczenie i rozlqczanie nie nastniczaj'I problem6w. Swietnym przykladem rozwiqzania, kt6re nie byloby do zaakceptowania w takiej aplikacji jest standardowe zl'lcze USB, kt6re choe z zewn11trz wygl<1da na symetryczne wzgl~dern dw6ch plaszczyzn, jest symetryczne tylko wzglQdem jednej. Bez specjalnych oznaczefi nie wiadorno, jak powinno bye obr6cone zlqcze, by pasowalo do gniazda. Co wiQcej, czasem nawet dol11czenia poprawnie ustawionego zlqcza USB koficzy si~ niepowodzeniem, z czym spotkal siQ zapewne kazdy Czytelnik EP. Dlatego na potrzeby autornatyki tworzy si~ tak zaprojektowane

zh1cza, by maksymaln ie ulatwic poprawne, nawet bezwzrokowe umieszczenie wtyku w gniezdzie. Opr6cz wyraznych znacznik6w, kt6re pozwalajq poprawnie zo rientowac zl11cze w przestrzeni, wcwnQlrzne kontakty i elementy mechaniczne majq takie krzywizny kraw~dz i, by nawet malo dokladny ruch operatora skutkowal dokonaniem pewnego polqczenia. Niekt6re ze zi<1czy wyposai:ane s4 lez w magnesy, kl6re samoczynnie pozycjonujq wtyk wzg!Qdem gniazda.

Cykle pracy W przypadku wykonywania cz~stych polqczefi wi~kszej wagi nabiera tez wytrzymalosc 1J<1cza liczona w cyklach pol<1czen i rozl'lczen. To zupelnie inna cecha niz wytrzymalosc na drgania lub trwalosc obudowy. W lrakcie pol4czen najbardziej zuzywajq si~ same kontakty i uszczelki. Zl11cza wytrzymujqce wi~kszq liczb~ cykli podlqczefi majq kontakty pokryle wylrzymalymi na scieranie materialami i Sq wykonane tak, by zminimalizo,.vaC powstawanie na ich powierzchni

tlenk6w, kt6re lworz4 si~ w trakcie wyladowafi elektrycznych. Ich uszczelki muszq bye wykonane z elastycznych materiai6w, kt6re w racaj4 do swojego poprzedniego ksztaltu po rozl11czeniu zlqcza i nie tracq swoich wlasciwosci przy wielu cyklach polqczen.

Pozostale odmiany

Fotografia 2. Zl<1cza Conec M12, zintegrowane z kablem

Oobieraj11c zl11cza do aplikacji inzynier zazwyczaj slaje przed wyborem nie lylko parametr6w wytrzymalosciowych, ale r6wniez ma do dyspozycji kilka r6znych modeli zt11czy tego samego przeznaczenia. R6zn i'I siE1 one najczQsciej ksztaltem, co pozwala dopasowac je do rozmieszczenia wyprowadze(1

e\I\ 1 cHia ie dIa: J a ku b Rudo If (96006)

Zl<tcza specjalne Na koniec warto wspomniec o trendzie, jaki da si~ zaobserwowac u producenl6w zl<1czy. Posl~puj<1ca miniaturyzacja od nosi sku lki lakZe w przemysle, gdzie d<jzy si~ do zmniejszenia rozmiar6w szaf sterowniczych i komponenl6w w nich instalowanych. Dlatego rosnqcq popularnosciq cieszq si~ zl11cza, kt6re nie zajmuj& duzo miejsca i Lakie Le:i: S'I najcz~sciej nowe produkly oferowane przez producent6w tych komponent6w. Miniaturyzacja niesie jednak ze sobq wiele wyzwan, kt6re stopniowo udaje siQ pokonywac. Drugim z lrend6w obserwowanych w przemysle jest powslawanie zl(!czy specjalnych, kl6re pozwalajq na szybkie podlqczenie nie tylko przewod6w sygnalowych, ale i np. zasilania. Producenci tworzq tez r6Zne lerminale modularne, kl6re zeslawia si~ ze sob&, co pozwala ograniczyc przestrzefi zajmowanq przez calq instalacj~. Klienl moze swobodnie dobierae moduly zl11czy, kt6re nast~pnie lqczy w cale bloki, w efekcie czego uzyskuje jedno, duze zlqcze z wieloma wyprowadzeniami, kt6re zajmuje minimaln& przestrzefi. Nowatorskie s11 tez same sposoby podlqczania przewod6w. Wykorzystuje si~ w nich liczne zatrzaski, srubki i zaciski, maj11ce na celu skr6cenie czasu monlazu, przy jednoczesnyrn zapewnieniu trwalosci polqczenia.

Przykladowe produkty Na rynku znalezc moz na wiele ciekawych produkl6w, kl6re obrazujq powyzej opisane trendy. Przedslawiamy kilka wybranych z nich, kt6re wydajq si~ nam interesujqce. Na fotografii 1 pokazano zl<jcza Molex, przeznaczone do bezposred.niego lqczenia element6w w syluacjach, w kt6 rych dost~p­ na przeslrze1~ jest bardzo ograniczona. Np. w motoryzacji, gdzie mogq bye zainstalowarnKTRON1KA PRAKTYUNA 112014

Wydanie elektroniczne przeznaczone Wy'tqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.


Ztqcza w automatyce jqce si~ proslym wyprowadzeniem i sygnalizacjq LED, informujqCfl o stanie pol4czenia. S'I dost~pne w wykonaniach zawieraj'lcych 3, 4 lub 5 pin6w, ulozonych zgodnie z kodowaniem A.

Fotografia 3. Zl<1.cza Delphi Automotive Weather Pack, szczelnie zabezpieczone przed czynnikami srodowiskowymi ne np. \ •V instalacji oSwietleniowej, wewncitrz

deski rozdzielczej, w podswietlanych lusterkach, siedzeniach i zarnkach. Mozna je latwo otwierac i zarnykac, co ulatwia dokonywanie wszelkich napraw z uzyciern standardowych narz~dzi. S<t dost~pne w wersjach dwu-, trzy- i czteroprzewodowych, ale w razie potrzeby, na zam6wienie, produkowane b~dq takZe modele o wi~kszej liczbie przewod6w. Zl<tcza mozna instalowac na przewodach o srednicach od 14 do 22 AWG. Na fotografii 2 przedstawiono zlqcza Conec M12. zintegrowane z kablem, cechu-

Na fotografii 3 pokazano si~ zlqcza Delphi Automotive Weather Pack, szczelnie zabezpieczone przed czynnikami srodowiskowymi, przeznaczone do stosowania w trudnych warunkach, takich jak ekstrernalne temperatury, obecnosc substancji chemicznych i plyn6w typowych dla motoryzacji. s'l wyposazone w powlekane cyn4 kofic6wki zaciskowe ze specjalnymi widetkami, kt6re umozliwiai'l wykonywanie polqczefi zagniatanych. eliminujqc potrzeb~ lutowania. Odpowiednie zar6wno do montazu liniowego, jak i panelowego zl<tcza i uszczelniane zatyczki sq potr6jnie zebrowane i zosta ly wykonane z samosmaruj;;icego silikonu. Na fotografii 4 prezentujemy zlqcza przemyslowe Phoenix Contact HeavyCon EVO. S<t one wykonane z tworzyw sztucznych, kt6re zapewniajq wlasciwq od pornosc na udary mechaniczne, przy zachowaniu niskiego ci~:i:aru. Dzi~ki znacznemu ograniczeniu wariant6w oraz przernyslanemu mocowaniu elementu z dlawnic;;i. latwo jest zrealizowac mnogosc srednic i wyprowadzen kabli (proste lub kqtowe) za pomocq

Fotografia 4. Zl<1.cza przemyslow e Phoenix Contact Heavycon EVO, wykonane z tworzyw sztucznych, kt6re zapew niaj<1. w lasciw <1. odpornosc na udary mechaniczne, przy zachowaniu niewielkiego ciE:zaru

zaledwie kilku element6w dost~pnych z kalalogu. Najciekawszq ich cech4 jest pelna kompatybilnosc ze standardem zlqczy przemyslowych. Z obudowami HC EVO mozna uzywac zar6wno wkladek stykowych o stalej liczbie biegun6w jak i system6w modulowych. Dost~pne S<\ takze gotowe zestawy pol4czeniowe z wkladkami stykowymi, gotowe do zam6wienia pod jednym numerem katalogowym. Marcin Karbowniczek, EP

REKI.AMA

~

POLECANY PRODUKT

Nowa rodzina kabli

• ===-www.MEDIKabel=

XtraECO

XtraHEAT

UL/ CSA/HAR/ MTW/ AWM

UL/ cUL/HAR/VDE

UL/ cUL/VOE

Wi r e Styl e 1015

Wi r e Sty l e 3578

Wi re Styl e 3672

XtraBASIC

XtraBASIC (UUCSNHAR/MTW/ AWM Wire Style 1015}

XtraECO (UUcUUHAR/VDE Wire Style 3578)

XtraHEAT (UUcUUVDE Wire Style 3672)

Wykonany z przewodu miedzianego, cynowanego i specjalnej izolacji PVC. Do zastosowania w szafach au tomatyki przemyslowej. okablowania urzqdzen i maszyn z przeznaczeniem na eksporl oraz do dol;;iczenia transformator6w czy silnik6w. Parametry: - Nap i~cie: 3000 V, - UUCSA: 600V - 105°C, - MTW: 600V - 90°c. - HAR: 300/500V - 90°C (H05V2-K). - 450/750V - 90°C (H07V2-K).

Wykonany z czystej miedzi i bezhalogenowej izolacji polimerowej z przeznaczeniem do okablowania urz;;idze(1 pracuj4cych w suchym srodowisku. Rekomendowany tam gdzie waina jest ochrona ludzi przed powstajqcymi podczas pozaru, niebezpiecznymi gazami. Paramelry: - Napi~cie: 3000 V, - UUcUL: 600V - 105°C, - HAR/VDE: 300/500V - 90°C (H05Z-K). - 450/750V - 90°C (H07Z-K).

Wykonany z przewodu rniedzianego, cynowanego, w izolacji silikonowej, bezhalogenowej o wysok iej odpornosci temperaturowej, z przeznaczeniem do tirzqdzen AGD, gdzie panuje podwyzszona temperalura oraz dla okablowania zewn~lrznego maszyn, oswietlenia i mzqdzen grzewczych. Paramelry: - Napi~cie: 2000 V, - UIJcUL: 300V - 150°C, - VOE: 300/JOOV - 180°C, - 0,75mm2 : N2GFAF.

Wi~cej

informacji na temat oraz zapylania ofertowe prosimy kierowac na adres e-mail medikobe/@microdis.ne!.

Im

Microdis

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

109


NIE PRZEOCZ SoC 20 nm z wbudowanym mikrokontrolerem ARM Cortex-A9. Zapewn ia jq przepus towosc do 28,3 Gbps. Obstugujq s tandardy pamiflci n owych generacji, m.in. DDR4 2666 Mbps i Hybrid Memory Cube. ht lp://goo.gl/bmb3 Wt

szczfldne, l<1czone z obci<1ieniem w ukladzie highr:'I . -side. Dzi~ki malej rezystancji R051001 wewnQtrznego ~ tranzystora, wynosz<1cej 14,5 m!l, mogq przewodzic I ciqgly pr<td o natflzeniu do 3 A. Zawieraj<t zabez• pieczenie przed przeplywem prqdu od wyjscia do wejscia. Ponadto, wersje MIC94162 i MIC94164 wyposazono w uklad Active Discharge zapewniajqcy szy bkie rozladowanje kondensalor6w wyjsciowych w slanie Off, nalomiast MIC94161, MIC94164 i M!C94165 wyposa:lono w uklad miflkkiego startu redukujqcy skoki prqdu wejsciowego. MIC94161 zawiera wejsciowe zabezpieczenie nad napi~ciowe. Przel<1czniki M!C9416x pracuj'l w zakresie napiflc wejsciowych od 1, 7 do 5,5 V i w zakresie temperatury otoczenia od -40 do + 125°C. !ch ceny hurtowe zaczynajq sifl od 0,29 USO przy za m6wieniach 1000 sztuk.

L!J

[!J _..

Zabezpieczenie nadnapi~ciowe

MIC94161YCS MIC94162YCS MIC94163YCS MIC94164YCS MIC94165YCS

Generatory sygna:lu zegarowego XR811xx 10 MHz... 1,5 GHz z jitterern <200 fs 1/\1 ofercie firmy Exar pojawila

si~

Czas wlijcza nia

Active Discharge

tak

2,7 ms

nie

IJ.S

tak

nie

60 60 2,7 2,7

11-s ms ms

tak

nie nie

http://goo.gl/kfcxaq

nowa rodzina

''"'"'"'w '""''" '"'"row.go ' " " ' " <h•rakteryzuj<1cych sifl bardzo malym jitterem, nie-

przekraczajqcym 200 fs. Sq one produkowane na • zakres cz~stotliwosci od 10 MHz do 1,5 GHz i oferowane w obudowach typu QFN-10 i TSSOP-8 o rozkladzie wyprowadzen kompatybilnym ze standardowymi przemys towymi syntezerami CZQStotliwosci. Zapewniajq mniejszy nawet o 60% pob6r p r<1du od uklad6w konkurencyjnych, wynosz<1cy okolo 20 mA. Wysl~pujq w wersjach z wyjiiciami LVCMOS, LVDS i LVPECL. Wewn Qtrzna pQtla PLL wsp61p racuje z wejsciowym sygnalem referencyjnym lub z rezonatorem kwarcowym. Zawiera zar6wno dzielnik staloprzecinkowy, jak i zmiennoprzecinkowy wysokiej rozdzielczosci ( <1 Hz). umozliwiajqc generacj~ d owolne j cz~s tolli­ wosci wyjsciowej. Ceny generator6w serii XRBllxx wahaj'l sifl od 3 do 7 USD w zaleznosci do obudowy i rodzaju wyjscia. http://goo.gl/VCIBYU

[!]

Regulator DC-DC Boost do wsp6lpracy z generatorarni TEM i ogniwami PV

3-arnperowe przel'lczniki zasilania typu high-side Micrel wprowadza do oferty seri~ prze1<1cznik6w zasilania MIC9416x produkowanych w obudowach \<VLCSP o powierzchni zaledwie 1,5 mm' (1 ,5 nunx 1 mm). S<t to p rzel<1czniki miniaturowe i energoo-

ADP5090 to specjalizowany regulator DC-DC pod wyzszaj<1cy napi<:cie wejsciowe, zaprojektowany do wsp6lpracy z generatorarni lermoeleklrycznymi i ogniwami slonecznymi o mocy od 10 µ W do 1 mW. Moie bye wykorzystany do ladowania akumulator6w i konde nsator6w oraz zas ilania malych urzqdzeti e lektronicznych. jest jednym z najbardzie j e nergooszcz'ldnych tego typu uklad6w ods t(/pnych na rynku. zapewniajqcym pob6r pr<\du w s tanie spoczy nkowym wynoszqcy okolo 250 nA. Dzi~ki wbudowane mu ukladowi zimnego startu mo:le bye uruc homiony juz p rzy napiflciu wejsciowym wynoszqcym 380 mV, a po wystartowaniu akcepluje napiflcia z zakresu 0,1 ... 3 V. Analizujqc napi~cie na linii wejsciowej, p~tla sterujqca utrzymuje fluktuacje V" w ustalonym p rzedziale zapewniaj<1cym stabihH\ konwersjfl DC-DC. Ponadto,

e\l\fy·c~ flllie dla: Jakub Rudolf (96006) ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014 Wydanie elektroniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.


AUTOMATYKA I MECHATRONIKA

Sterowanie silnikiem skokowym za pomocq sterownika 57-1500 (2) Sterowniki 57-1500 sq pnystosowane do bezposredniego sterowania pracq silnik6w skokowych. Silniki takie sq szeroko stosowane w urzqdzeniach, w kt6rycl1 wymagany jest mozliwosc precyzyjnego kontrolowania ruclw. PierwsZ<I czQsc artykulu zakonczylismy om6wieniem konfiguracji generalora PWM, kt6ry dziala w nastQpuj11cy spos6b: na poczqtku ka:i:dego cyklu, czyli wtedy. kiedy wyjscie zegara przyjmuje stan wysoki na wszystkich \•vyjSciach r6wnieZ ustawiany jest

stan wysok i (oczywiscie za wyjqlkiem pierwszego cyklu sterownika po przej5ciu do trybu RUN, gdzie wszystkie wyjscia zostanq wylqczone, podobnie jak wyjscie zegara), rozpoczyna siQ odliczanie czas u w zegarze, gdzie w kazdym cyklu obiegu sterownika uaktualniana jest wartosc taga ':AKTUALNIE_ZEGAR", w kazdym cyklu, dla kazdego kanalu sprawdzany jest warunek, tj. czy aktualna warlosc czasu jest wiQksza lub r6wna od zadanej, jesli tak, to odpowiadajqce zadanej wartosci wyjscie zmienia stan na niski,

gdy zegar doliczy do 100%(T#4ms), lo nast~puje ponowne wpisanie jedynek na wszystkie wyjscia oraz samoczynny reset zegara, cykl zaczyna si~ od poczqtku. Wprowadzenie sterowania mikrokowego wymaga lez bardziej skomplilmwanych zmian w lablicy stan6w (rysunek 4), gdzie 16

<t .

17 <l

18 <l 19 <:J

20 <:J 21 <l

22 <l "

<l

Mibokrok.J _4 Mikrokrok..,1_-.(0) Mikrokroli,.J_4(1) Mikrokrok_1_4(2) Mikrokrol.,_1_4(3) Mikrokrok._1_4(41

Milvokrot._1_4(5) Mikrolttok_l.,.4(6)

,. <:J

Mikrokrolo:._1 ...4(7)

25 <l 26 <:J

Mikroklok_l ...4(9f

27 <:J 28 <:J 29 <l

B)u B)u B)u

'¥• '¥• '¥• !¥• 1¥< 1¥<

l¥e Miktokrok_1_4(1OJ l¥e

0 16#69 16#65

16""5 t6"9S 16"&4 16#96 16""6 16•66 16#22 16•6" 1. .M

B)u

<l 1 <:J

Mikrobok.J_4(1S]

l¥e

Mikrokrok_1_4(14)

B)u

,...... ,

<:J

Mikrokrok..,1_4(15]

l¥e

1UA9

2

Czlery najmlodsze bily kazdego z 16 bajt6w nadal niosq informacjQ o tym, kt6re uzwojenia powinny bye wlqczone w danym momencie. Korzystajqc z zalozenia, ze n.igdy nie wyst11pi taka kombinacja, kt6ra wymagalaby wl4czenia dw6ch uzwojefl jednej pary z r6Znymi wartosciami pr<1du (a nie wyslqpi nigdy, gdyz pow6d om6wiono przy okazji mikrok roku). czlery najslarsze bily

16#21

Mikrokrok_1_4(12)

•o

powiednie UZ\·\ lojenia.

,,,,..,.(o .. tS)olB)u

Mikrokrot,_1.,.4(9)

Miluokrok.._1_4[11}

teraz opr6cz koniecznosci przechowywania stablicowanych kolejnych stan6w silnika nale:i:y przechowac tez procenlow11 wartosc pn1du. kt6ra powinna przeplywac przez od-

1¥<

....

16. . .

-,

Rysunek 4 . Zmodyfikowana tablica kolejnych stan6w silnika w bloku DB Kody krok6w

e\llty·cLHlie dla: Jakub Rudolf (96006)

ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

Wydanie elektroniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.


Sterowanie silnikiem skokowym za pomocq sterownika 57-1500 Listing 5. Program sterowania mikrokrokowego

~

IF "fi,stScan" THEN IN piervszym cyklu obiegu sterownika "aktualny_)n::ok'1 : • O; I /z:.m.1enna pomocnicza przechow)~ca nUller

I /aktualneoo st.anu "A_PLUS" : • FALSE;

//wyze:covanie yszystkich wyjSC:

"A_HI1111S" :• fALSE ; "B_PI.US" : • fALSE ; "B_HI 11113.. :• fAL3E ; END_ U-; / /PROGRAllOllY GENERATOR PIJ!I

10 ll 12 13 14

15

1IF

" LJYJ _ ZEGAR" THEN " A_Pt.US" : • 1RUE; " A_Hl!IUS .. : • TRUE; "B_ PLUS" : = 1RUE; "B_Ml1111S" : • TRUE; END_ IF';

//Gdy zeqar doliczy do 100<, wl11czane s11 wszystk1e wy)scia

161" j!;EC_Tlme<_O_DB_l" . ;i;oN ( IN: • NOT "WJ_ZEGAR" , 17 //tak zap1sany wat:W'l.ek IN powQdU)e samoistr1e cesetowanie 18 //ze9ara, 9dy ten doliczy do 100~

19 20 21

PT: •Tl4ns , //pod•t•w• czasu, tutaj PUH 250Hz //fla9a llYJSciowa ET=> "AKTUALNIE_ ZEGAR" l ; O• >"WYJ_ZEGAR",

I /tar; AJCTUALNIE_ZEGAR ptzechowje aktualn.q 1.1ai:t.oSC czesu

22

231IF " AKTUALNIE_ ZEGAR" >• BYTE_TO_TillE ( "PVM_ O") THEN //Rejestr por6..mawczy O 24 //9dy ~cqcu; doliczy do vcu:to:;c1 wili:k:J:cj nit PVM_O ZS " A_PLUS .. ; • FALSE;

26 27

28 29 30 31 32 33

//to

wyj~cle

zmienla Stan na n1sk1

END_IF;

lIF lIF

" AK'TUALNIE_ ZEGAR" >• BYTE_TO_TIHE ( "PllM_ l " ) THEN " A_Ml!IUS.. : • FALSE ; END_ IF; "AK'TUALNIE_ZEGAR" >• BYTE_TO_TIHE ( "PllM_2") THEN " B_PLUS" : • FALSE; END_I F';

//ReJeStt por6..mawczy l

//Rejestr por6wnawczy 2

lIF

"AKiUALNIE_ ZEGAR" >· BYTE_TO_ TIHE ( "PUl!_3") THEN //Rcje~O< po<ownowc~y 3 ··e_HHIU3.. : • fALSE ; END_ !!'"; 31 I /KONI!:C PROGRAMOIJEGO GEllERATORA Pl!!! 381"R_1RI G_DB_2" ( CLK: •"CLKZ", I /z katd~ dodatnim tboczem 39 //zadanYIO na weHcie CLKZ 40 O•>"ZBOCZE_DOD_ZEGAR") ; //zostaje ustaviona flaoa ZBOCZE_DOD_ZEGAR 34 35 36

411IF NOT "ENZ" TIIEN / / 9dy ~•jscie EN .... stan niski 42

"Pl.JM_O" : • O; //zostajtt vyzei:owane vszystkie wyjicie.

43 44

"Ptm_l " : - 0 ; " Ptm_z- :• O;

45

46

"'PW_3" : • O;

END_IF;

Listing 6 . Generator PWM o

zwi~kszonej cz~stotliwosci

16 I /PRCG!WIOllY GEN!:RATOR Pill! 17 16 ]CASE BYl1:_TO_INT(''PWll_0") Of //J.Mt<Wtc)a CASE ~..8\1& t)1)U danych IIIT 19 O: '"A_PLUS" : • rALS::; //jeteli PVll_O • O~ ., to "YjScit ) est ci~le vy:!:~czone 20 2 : "A_PWS" : - NOT "A_PW3" ; //)•:• 11 PllJl_O - SC%, "" •tan vyjsci a 21 //z tozdp cykl"" l ••t przel~czony na przecimy 22 4 : "A_ PLUS" : • TRUE; //Jezeh PVH_O • 100%, co vy)Sc:t.e )e3t c1~qle w::l:q_czone 23 24

END_CASE;

25 ]CASE BYl1:_TO_INT("PWll_l" ) Of 26 0 : "A MINUS" : • FALSE ; 27 2: "A_HINUS" : • NOT "A_MI!IUS" ; 28 4 : "A_HillUS" : • TRU!:; 29 END_CASE: 30

31 ]CASE BY11:_TO_INT("PW11_2•) Of 32 0: "B PLUS" : • fALSE; 33 2: "B_PLUS" : • NOT "B_ Pws· ; 34 35

4: "B_nUS" : • TRUE; END_CASE;

wykorzystano do przechowania inforrnacji o udziale pr'ldu. I tak, bity o numerach 7 i 6 przechowuj11 informacj<j, jaki powinien bye procentowy udzial pn1du w uzwojeniu B silnika (B+ lub B-, w zaleznosci od lego, kl6re z nich jest zal11czone), natomiast 5 i 4 analogicznie w uzwojeniu A. Jak latwo zauwazyc, laka konwencja pozwala bez zwi~kszenia zapotrzebowania na paroi<le, realizacj<i roikrokroku 1/8 - gdzie potrzebne sq 4 r6zne poziomy prqdu (bo na dw6ch bitach mozna zapisac 4 r6zne liczby). Wsp6lpracuj11cy z nowq tablicq kompletny kod przedstawiony jest na listingu 5 . Program wyglqda analogicznie do omawianych wczesniej, jedynq zmianq poza oczywiscie implementacj4 generatora jest dodanie sekcji rozpoznaj'lcej poziomy prqdu. Jednakze po wgraniu programu do sterownika powstanq problemy - mianowicie przy tak niskiej cz<lstotliwosci PWM wirnik silnika w polozeniach posrednich najprawdopodobniej b<idzie drgal. Konieczne jest zwi<jkszenie CZ<lStotliwosci P\l\IM - co mozna uczynic na dwa sposoby: zroieniajqc podstaw<i czasu na T#2ms w podanym kodzie lub korzys tajqc z rozwiqzania bardziej sprytnego, pokazanego na listingu 6. Ustawien ie wypelnienia na 50% powod uje w kazdym cyklu sterownika naprzem ienne ustawianie zera i jedynki na bicie wyjsciowym. Jako ze czas cyklu obiegu sterownika wynosi 1 ms, to na wy jsciu generowany jest sygnal Wl.1CZ przez 1 ms i WYl.;\CZ przez 1 ms. Wyn ikiem tych operacji jest ci1jg prostokqtny o wypelnieniu 50% i podstawie czasu 2 ms, tj. 500 Hz. Taki generator nie wymaga stosowania zegara TON jak poprzednio, co daje kr6tszy kod programu. Ponadto, zwi<ikszenie cz<istotliwosci PWM Cz<lsciowo redukuje wibracje wirnika, jednak±e dalej powoduje efekty akustyczne. CzQslotliwosc PWM ogranicza czQstotliwosc wejsciow<1 sygnalu CLKZ. tzn. cz<lslolliwo§c CLKZ powinna bye, co najmniej 10 razy mniejsza od cz~stotliwosci PWM. Wibracje le ograniczaj<1 zastosowanie tak sterowanego nap~du w praktyce. Nie zawsze r6wniez jest sens stosowania mikrokroku, gdyz rozdzielczosc typowych silnik6w sterowanych pelno krokowo wynosi 0,9°/krok. W ka:i:dym razie, w og6lnosci mikrokrok 1/n wymaga: 4*n podkrok6w elementarnych, tj. tyle powinna wynosie liczba stan6w silnika,

n/2 osi48alnych r6znych nat<izeti prqdu w uzwojeniu.

Tomasz Starak

36 37 ]CASE BYl1:_TO_IIIT( .. PWH_3") or 36 0 : " B MINUS" : • FALSE ; 39 2 : "B_Hl!IUS" ; = NOT "B_MINUS" : 40 4 : "B_HINUS.. : • TRU::; END_CASE; 42 43 / /KOUIEC PRCG!WIOWEGO GEHERATORA PW

41

Opracowano na podstawie material6w z k~iqzki ..J~zyk tekstu strukturalnego w sterownikach SIMATIC 57-1200 i 57-1500" (outor - jonusz Kwasniewski, plonowona do wy donio w 2014 roku przez ~fydownictwo BTC) oraz moteria/6w firmowych finny Siemens.

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

11 1


AUTOMATYKA I MECHATRONIKA

Akumulatory kwasowo-olowiowe Przeglctd akumulatorow, baterii i pakietow Mysli;, ze dose popularnym skojarzeniem do siowa akumulator jest akumulator samoclwdowy, jak r6wniez akumulator ,,paluszek", kt6ry uzywamy clwcby w aparatach fotograficznych . Gf6wnq r6znicq pomii;dzy nimi, jak i innymi typami dosti;pnych na rynku, jest material, z kt6rego sq wykonane. /aka ir6dio zasilania napii;ciem 12 V lub wyzszym i pojemnosci rzi;du 1,2 ... 200 Ah ad ponad stulecia, pomimo rozwoju teclmiki, najbardziej popularne sq akumulatory kwasowo-oiowiowe. W ciqgu tych wielu lat poprawiono technologie ich wykonania, ale zasada dzialania pozostafa ta sama. W artykule zaprezentowano charakterystyczne cec11y uzytkowe akumulator6w wykonanych za pomocq wsp6/czesnych teclmologii. Na wsl'lpie chcialby rn zaznaczyc, ze nie b'ld'l pisal o akurnulalorach rozruchowych, kt6re Sq slosowane gl6wnie w autach. Tarn zalezy nam, aby aku rnulator rn6gl w kr6tkim czasie, rz'ldu kilku - kilkunastu sekund , dostarczyc jak najwi'lkszy pn1d rozruchowy w celu uruc hornienia silnika oraz podtrzyrnac S\\~ecenie lampki czy dzialanie radioodbiornika podczas postoju. Te n artykul jest o przernystowycb akurnulatorach przeznaczonych do pracy ci11glej.

W rniar~ posl~pu lech nicznego, akumulatory, w kt6rych trzeba bylo regu!arnie sprawdzac poziom e lektrolitu, zasl<jpiono akumulatorami tzw. bezobslugowyrni (VRLA), w kt6rych nie ma potrzeby dolewania elektrolitu czy wody. W zwi&zku z tym S'I to wykonania szczelne, co ma r6wn iez ti) dodatkowq zalel'l, i:e nie uzbiera si'l niebezpieczna ilosc gaz6w. Dziel4 si.:i one na: Akumulatory w technologi i ACM, k t6re s~ tailsze, przez co - z racji ekonomicz-

uklad Fs· 1

- -

:;;;;;;;;;

uklad F4·2

Rysunek 1. Rozmieszczenie ogniw w pakiecie

- -

---

e\llty·cLrn ie dla: Jakub Rudolf (96006)

.,

-

;;;;;;;;;;;

-

uklad L4· 2

Dodatkowe informacje: Ast at Sp. z o.o. 60-451 Poznan. ul. D~browski090 441 tel. 618488871, fax 618488276

e-mail: info@astat.com.pl, www.asuir.com.pl

nych - maj'I mniejsze pojemnosci. Zwykle w lej lec hnologii wykonuje Si'l akumulatory o pojemnosci do 40 Ah. Akumulatory w lechnologii :i:elowej. kt6 re nadajq si'l do gl.:ibokich rozladowa6, rnogq pracowac w szerokim zakresie lemperatury, m og11 pracowac i bye lado wane w dowolnej pozycji, przez co bardziej nadajq sil) do rozwiqzafi mobilnych , na przyktad, do zasilania pojazd6w elek· lrycznych oraz do pracy w lrudniejszych warunkach. Niestety, w zwiqzku z tym podzia· tern na rynku wysl'lpuje najwi<:ksza ilosc dezinformacji i pomylek. Ot6z wystarczy w jakiejkolwiek wyszukiwarce internelo· wej wpisac ,.akumulator :i:elowy 7 Ah" i oto mamy przebogaty wyb6r. A tak naprawdl) sq akumulatory AGM 1 Najmniejszy :i:elowy akumulator, kt6ry znam ma poje mnosc 26 Ah . Nie kt6rzy sprzedawcy podajq przynajmniej informacj'l lypu ,,akumulator :i:elowy w technologii AGM", ale to troch'l jakby napisac: ,,akumulalor ze lowy w wykonaniu niezelowym ". Nie brzmi to zbyl logicznie ... Prosz~ za uwazyc, ze nie pis z.:i lego, aby dbac poprawnosc nazewnictwa. Tu chodzi p rzecie:i: o pieniqdze, bo oto do wielu aplikacji jes t wystarczaj4cy akumula tor AGM i na pewno jest on tanszy. A czasem kupimy akumulator AGM do aplikacji, w kt6 rej sob ie nie po radzi i bl)dq lo wyrzucone pieniqdze. Aby wil)C jakos poradzic sobie z tq sytuacjq na rynku , chcialbym wpro wadzic nieoficjalny i jakZe nie nau kowy podziat: akumulatory AGM [wszystko jasne, tech nologia AGM), akumulatory 2elowe (albo :i:elowy alboAGM). akumu lalory ,,prawdziwie zelowe" (technologia ze lowa) Przyklad podzialu zaprezentowano n i· zej: Akurnulator wykonany w tec hnologii AGM 100 Ah/ 12 V, mode l SBL-100-12i. ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

Wydanie elektroniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.


Przeglqd akumulator6w, baterii i pakiet6w

t

<'

aattt 'Ollfl«tloc1 <i>

()~ CE

..............

. . .lediffO.e:tdr)'pe ,.~we~

=t•l!lt!flt '"'"°""' P~=e..........-. Akumulator wykonany w technologii .,prawdziwie ielowej" 100 Ah/12 V, model SBLCG-100-12 Fotografia 2. Jeden z pakiet6w akumulator6w produkowany przez firm(1 Varta

Pakiety akumulatorowe Gdy juz wiemy jak uporac si~ z putapkami rynku akumulator6w kwasowo-otowiowych, bye maze b~dziemy mieli aplikacj~. kt6ra nie wymaga akumulatora o duzej pojemnosci,

ale niestandardowego napi~cia lub b~dzie eksploalowana w nietypowych warunkach. Wtedy moina zastosowac pakiety akumulalorowe. Pakiety akumulalor6w mog'l miec r6Zne wymiary i r6ine konfiguracje polqcze6.. Przyklad rozmieszczenia ogniw w pakiecie pokazano na rysunku 1. Pakiely mog'l miec wielokrotnosc napi!lcia podstawowego, na przyklad 1 lub 2 raz liczba akumul ator6w. Ogniwa zastosowane w pakiecie mogq bye wykonane z r6znych materia.t6w, na przyklad NiMh, NiCd, Li-Ion. Kazdy z techno logii wykonania ogniw ma swoje wtasciwosci

i ta r6znorodnosc mo:ie bye zalet4 w pewnych zastosowaniach. Rodzaj zh1cza, za pomocq pak.iet jest dolqczany do systemu docelowego tez jest do wyboru, zwykle jest to przew6d, czasem w wtyczkq. Przykladowy pak.iet akumulator6w firmy Varta pokazano na fotografii 2. Wszystkie wymienione cech daj11 nam moiliwosci umiarkowanie swobodnego kszlaltowania zr6dla energii przy niekoniecznie znacznym wzroscie ceny.

REKLA~I A

ASTAT

,D!__c.. ""

I~

INTEGRATED ELECTRONIC SOLUTION

Przemyslaw Datkiewicz Astat Sp. z o.o.


AUTOMATYKA I MECHATRONIKA

Programowanie PLC zgodnie z normq IEC61131 - j«:zyki programowania Norma IEC61131 definiuje p1fic jfizyk6w programowania PLC. Wsr6d nich znalezc mozna zar6wno jfizyki graficzne, jak i tekstowe. Wyb6r stosownego jfizyka zalezy zar6wno od preferencji uzytkownika oraz ograniczefl narzuconych przez producenta sprzfitll, bowiem nie kazde srodowisko programistyczne pozwala na tworzenie aplikacji w dowolnym z jfizyk6w. W niniejszym artykule om6wiono podstawowe cechy wsp6Jne i r6znice wszystkich z nich, poslugujqc sifi przykladami opracowanymi z zastosowaniem srodowiska Control FPWinPro. Obecnie najwi~ksz& popularnosci& wsr6d programist6w sterownik6w PLC cieszy si~ j~zyk drabinkowy - gl6wnie ze wzgl~du na podobieilstwo do elektrycznych schemat6w sterowania opartych na przekainikach. Przed wprowadzeniem normy IEC61131 byl to jeden z gl6wnych j(!zyk6w programowania z tym, ze kazdy producent posiadal swoje unikalne narz~dzie do programowania, co stanowilo niedogodnosc dla programist6w i uzytkownik6w. Wprowadzenie normy IEC61131 standaryzuje sterowniki oraz narz(!dzia do prograrnowania. W normie przedstawiono p i~c j~zyk6w programowania, kt6rych dokladny opis przedstawiono w dalszej CZ(!Sci artykulu.

Lista rozkazow J~zyk

IL (Instruction Ust) jest tekstowym j~zykiem programowania, kt6rego skladnia jest zblifona do j~zyka typu asembler. Program napisany w IL sklada si~ z sekwencji rozkaz6w, a ka:idy z nich zawiera operator, modyfikator oraz operand. Operator okresla dzialania, jakie mail\ bye wykonane, natomiasl operand reprezentuje stale lub zmienne. Rozkaz maze bye paprzedzany etykietq, kt6ra reprezentuje skak. Dadatkawa maze

wystqpic komentarz, kt6ry stuzy do opisu zawartosci linii prograrnu. 1/\1 j~zyku IL jest dost~pnych szereg standardawych operator6w, takich jak np.: przeslania, mnafonia,

New POU (flro1ect)

Name

if'logam_IL Type; ~~~~~~~~~

r.

r

Progam(l'RG)

dzielenia, odejmowania, dodawania, por6w-

nywan ia, skok6w, powrotu z podprogramu, baalowskich (AND, OR, XOR), ustawiania i zerowania wyjscia. Przed wprowadzeniem inslrukcji programu w aprogramawaniu FPWinPra, naleiy utwarzyc nawq jednastk~ oprogramowania POU, tj. klikn<1c prawym przyciskiem myszk i w ,.Project navigator" na .,POUs" i wybrac ,.New POU". W dalszej kalejnasci trzeba wprowadzic nazw(! programu oraz wybrac j~zyk programowania IL. Przyktad wprawadzenia nawega programu zaprezentawana na rysunku 1. Przyklad pro-

r

F..-.ciion(FUN) F..-.ciion Bbcl< (Fii)

L. . _

Function Block o·

LaddorO;.g,.., (LO) Sequeriial F...:tion Q,..t (SFC) Struc1ued Text (ST)

Ta.le Do not

·

to a task

Rysunek 1. Widok okna z podczas tworzenia nowego programu typu IL

e\llty·c~J ~ ie dla: Jakub Rudolf (96006) ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014 Wydanie elektroniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.


j~zyki

Programowanie PLC zgodnie z normci IEC61131 -

-... .

'-'

'*""'~·!'II~

"" •m "' "' "'

,;.;;iiihiik'

.....

t• pny)cl-.dt."' • 1ott•• ''trh J~•) LD

' Zllll_bool

t_ill.

.

'

c•

l•U l . .1 ....... jHt r6•- l ')

tlo2-"'· ~-....· tint_•• t

1do<hll U•.Jlr~aioq urtl!....,'Kh • ,..,.111&• z..<1_.-• 1

Rysunek 2. Widok okna z przykladowym programem w j~zyku IL

_......,.

...

-~· ..,_...,~ ~ll:Mo!lkiki~t)'JN1"'81! --~

..."""'°'_.....

~

c-.~.-.l!lo:>loJbtlu ­ ~rttil.I~ ~CZM~PfHZl*J,;~

1

C'l"Ut'ki~t'fll60"'-•, Jttylt.. 1f.•1

IECyU ~ l~ylli.·uo

Lll E_ J.IU

Jltl _bool I'. Jl!.ill P>.llnaa Jll.111~ t 6•na 1 1 ] Zlfrl2-_ ""111, ~--· bofll_ :11• -·"•1"'111 1 - · · · . . . . ._.-•1

. i'<l.-.i ...~. . ..

T1• _Ta.11(Df,: • tu.•_nK,

""··-<·---··

Qt,•

•U_TUI,

" ·' " u .._cio_td1

Rysunek 3. Przyklad programu z wywolanym blokiem funkcyjnym

s tego programu w j~zyku IL przedstawiono na rysunku 2. Obrazuje on dzialanie funkcji dodawania dw6ch operator6w. Litera ,,E" w operatorze ,,E_ADD" oznacza, ze do wywolania jest potrzebny warunek zezwalajqcy (EN), w tym przypadku jest zmienna ,,Zml_bool". Podobn e zasady obowi<1zuj<1 r6wniez podczas tworzenia funkcji i bloku funkcyjnego w oprogramowaniu FPWinPro. Wywolanie funkcji odbywa Si"! poprzez umieszczenie jej nazwy oraz podaniu paramet.r6w wejsciowych. Wartosc zwracana przez funkcj~ jest zapisywana przez nasl"IP" Y rozkaz. Nalezy pami~tae, aby typ zmiennej zwracanej przez funkcj~ by! zgod.ny z typem danej, do kt6rej jest przepisywany wynik dzialania funkcji. Bloki funkcjonalne FB mogq bye wywotywane z poprzez instrukcj~ CAL, CALC lub CALCN. Przyklad wywolania bloku funkcjonalnego typu TON (Timer z op6Z.n.ionym zal&czeniem) przedstawiono na rysunku 3. Przed wprowadzen iem kodu do programu muszq bye najpierw zadeklarowane zmienne oraz blok funkcyjny.

Diagram drabinkowy Jqzyk LD jest graficznym jqzykiem progran1owania, '"' kt6ryn1 schemat sterowania przedstawia Si"! w postaci symboli. Sq o ne umieszczane w obwodach, podobn ie jak w szczeblach w schemacie drabinkowym ukladu przekazn ikowego i wzaje mnie polqczone pionowo tub poziomo, tworzqc odpowiedni algorylm sterowania. Do obwodu moze bye r6wn ie:i: przypisana etykiela (lobe/). Obw6d jest ograniczony z lewej i prawej strony przez szyny prl\dowe. Prawa szyna nie musi bye rysowana, mo:ie pozoslac w domys le. W programie napisanym w jQzyku LD instrukcje S'! wykonywane z lewej s lrony do p rawej, p rzy czy m wyj§cia mogq bye wyznaczone ty lko wtedy, gdy wszystkie wejscia zostanq odczy tane oraz zakoflczy

Si"! przetwarzanie calego obwodu. Kolejne obwody Sq przetwarzane po kolei, tak jak S'! narysowane na schemacie drabi.nkowym, z wyjqlkiem wp rowadzenia eleme nt6w, kt6re le kolejnose zmieniajq. Podstawowymi elementami wykorzystywanymi w j~zyku LD Sq styki i cewki. Styk jest elemenlem, kl6ry przekazuje sta.n do polqczenia w schemacie. Styk nie modyfikuje wartosci przypisanej do niego zmiennej. Cewka przekazuje slan pol<iczen ze schemalu, powodujqC, ze zmienna, kt6ra jest przypisana do danej cewki przyjmuje wartosc wynikaj&c'I z algorytmu potqczef1 oraz zasady dz iatania. Dosl~pne sq nast~pujqce rodzaje standardowych styk6w i cewek: styk normalnie otwarty oraz norma lnie zamkniQty, s tyk l'Cagujqcy na zbocze narastajqce oraz opadajqce, cewka normalna oraz negujqca, cewka uslawiajq oraz kasuj<1ca, cewka reagujqca na zbocze naraslajqce oraz opadajqce. W j~zyku LD opr6cz realizacji prostych funkcji boolowskich istnieje mozliwose wykonywania operacji zloionych, kt6re wymagajq odpowiednich funkcji lub blok6w funkcjonalnych. Mogq lo bye bloki zdefiniowane w bibliolece tub przez uzylkownika. 'Wywolana funkcja lub blok funkcyjny jest p rzedstawiany w poslaci p ros tok<1ta. Funkcja ma tylko jedno wyjscie, podczas gdy blok FB moze ich miec kilka. Parametry aktualne mogq bye prze kazywane za pomoC<l odpowiednich stalych tub zmie nnych przez polqczenie do blok-u. Blok powinien zawierac p rzynajmn iej jedno wej§cie i wyjscie boolowskie, aby umozliwie przeplyw prqdu. W slandard owych blokacb jest d ost~1me wyj§cie, kt6re nosi nazw<;l ..Q". W blokach uzytkownika funkcj~ takq moze pelnie para ,,EN" i ,,ENO". W przypadku blok6w funkcyjnych FB, nad ic h symbola mi graficznymi wprowadza si~ nazw~ konkretnego egzemplarza. Przyklad wywolania bloku funkcyjnego oraz funkcji przedslawio no na rysunku 4. Wykonuje on te sam e operacje, co program z rys. 3, a co wi~cej u zyto w nich identycznych nazw z mie nnych. Kompilalor prawidlowo prze twarza instrukcje programu na kod wynikowy. JeS!i w tej samej jednostce programu POU pojawilyby s iti ide nlyczne nazwy zmiennych, w6wczas komp ilatora poinformuje o bl~dzie.

mozna przypisac etykiet~ o zasi~gu lokaln ym. Program napisany w i'lzyku FBD jest wykonywany w kolejno5ci wprowadzenia obwod6w, przy czym wartosc wyjsc zoslanie wyznaczona, jesli wszyslkie wejscia zoslanq wprowadzone do programu oraz zakoflczy siQ jego przetwarzanie. Program dla danego obwodu powinien si<l zakoflczyc przed rozpocz~ciem wykonywania nast~pnego obwodu. Wyjscia blok6w funkcjonalnych nie mogq bye lqczone ze sobq, nie maze bye realizowana operacja sumy boolowskiej ,,OR" poprzez r6wnolegle 1<1czenie wyjsc element6w. Rozwiqzaniem tego problemu jest jawne uzycie funkcji ,,OR". Podczas wprowadzania programu nalezy dqzyc do tworzenia przejrzystej struktury, najlepiej poprzez liniowe ulozenie programu z jak najmniejszq liczb11 przecinajqcych si~ linii. Na rysunku 5 zaprezenlowano okna z wprowadzonym programem w j~zyku FBD. Nalezy zauwazyc, ze program jest bardzo podobny do napisanego w j<lzyku LD.

Tekst strukturalny JQzyk ST (Structured Text) nalezy do grupy i<i· zyk6w wy:i:szego poziomu, w kt6rym u zywa si~ jako podstawowych element6w, wyrazefl i instrukcji. DziQki lemu struktura programu jest bardzo przejrzysta. W jednej linii mo:i:e bye wi~cej niz tylko jedna instrukcja, a poszczeg6lne z nich Sq oddzielane §rednika mi. Wyraienia sktadajq s iii z operand6w i operator6w. Operandami mogq bye zmienne, stale, wywolywane funkcje lub inne wyrazenia. Operatorami Sq symbole, kt6re decydu j&, w jaki spos6b ma bye obliczany wynik.

...... .. ::

I

....

....... ""-""''" '--""'

J

iarna.................,_.~

o..MOIC)>W...~~TMll. ~,...,...._".

...

(Mf~.,.l**lt)tllol . . . .

""' "~

•Znl.:.bod ·

~u•..._..._..111ot."-"ty""'

:::} · · ·

-J~"' '"o .,,,.,_Mt! ' .

.

1m3 Md-

.

.

.

.

. ' • lil'l' TQtt •

.

.

'

Z..WTIM· ···· ~· ..

--J -~ IN

·

...

.Z....•..:•.-

·

C1n_"IM'z-

.

'.

PT

.

..

.• .

...

0

· :rM .

ET

1n_1111_a1

·

.' . .

Rysunek 4. Widok okna programu w j~zyku LO z wprowadzonij funkcjij oraz blokiem funkcyjnym

VAR

Zelw_TIM

800;

V"A

0.JIPOt

TM

VM

W i<lzyku FBD (F\.tnc tional Block Diagram - funkcjonalny schema! blokowy) realizacja programu opiera si~ na przeplywie sygnalu poprzez elementy przetwarzania sygnal6w. Przeplyw sygnalu nasl~puje z wyjscia jednej funkcji tub bloku funkcjonalnego do wejscia przy lqczonego nast<lpnego elementu. S<t one wprowadzane w postaci prostok<1l6w i elemenl6w steruj<1cych polqczone liniami. Obw6d stanowi zesp6l polqczonych ze sob& element6w. Do kazdego obwodu

-· ---

I,_ 1I•"' ,,"'" ......... ... ""' "" ....... ... ,, ,__,,. ... i"' """"'' n,__KlM1 "" :: ~ !:1: , .... ~'Wt.I~

ffi!::] zai )>oal

(O...

Funkcjonalny schemat blokowy

programowania

'"' '"' VAA If#!

-

l .....

i-.1.)ocl

Zltol....tua Ttl\_TOflll

fypl POQI..

..."'

IH'f TOii

= ~=:~,~~~~ N~NO . '. :.;•um· : : '.

· ImJ_a4d· !m'l_a·ld-

.· :· • .·bN:

· · · · · ·

:: ~ '""fl!"' : : ·::·

TM-

· · · Cm_.O,.i-

IN

0

ri_JIM • •

PT

ET

in_do_a#•

Rysunek 5. Widok okna programu w j~zyku FBD z wprowadzonij funkcjq oraz blokiem funkcyjnym

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

115


AUTOMATYKA I MECHATRONIKA

-. _..

J I.ti!!. \IAI,

VM ¥M \IM \IM \IM \IM UAll \IM

... tr

Zlnl _bod lMl_.ml llllo).,edd

lntt,.ut1 ntjONI Z-_l'4

0....#Jl!Ol wYf..TM

CzM.,.do.;itl

lr«W

,... 1Crir:-: , . . ~~

"' '" "" $ 1

l tl

... ... .......

'"' ,... """ eo<J

,...."

Wyn61.CzW.Uflrir) o.tWo~~l'IPolnMUt ~flt~llfrlllj

O.~dtbktlu~-­

WYtbl11l11'11f\ril(yliwooo

»twtvu• ....... P<WDloi;.~

lllll bool• l TMDI

i.1_. ..... ,-11.._...w+ ~ _wH.

lHD_tr~

Tl• l'CfU ( IN' : • t.cv TUI, PT : • C'1tu-opoie.,

0 •> "VJ Til1 tf •> Cie.is_do_ ul);

Rysu nek 6. Widok okna p rogramu w j~zyku ST z w prowadzonij f unkcii! oraz blokiem funkcyjnym

Dosl<:pny jest szereg operator6w takich jak: pol<lgowan ie, negacja, mnozenie, dzielenie, dodawanie, odejmowanie, por6wnywanie, iloczyn i suma boolowska. Najwyzszy priorytel maj4 wyrazenia u mieszczone w nawiasach, nasl<:p nie funkcje obliczajqce wartose funkcji (np. SIN(A)). Jesli wyrazenie ma wi<:cej niz dwa ope randy. lo najpierw jest obliczana warlose operandu znajduj'lcego si<l z lewej s trony. Inslrukcje w j<lzyku ST sq zakonczone znakiem srednika. Do zapisu nowej warlosci w zmiennej lub p rzepisaniu warlosci wynikajqcej z dzialania funkcji sluzy instrukcja przypisania, kt6 ra jest oznaczana symbolem ,,:=". Nalezy pami<llae, aby po obu slronach funkcji przypisania typy zmien nych byly zgod ne. Inslrukcja la jest r6wniez u:i.:ywana do nadawania wartosci funkcji oraz przepisania wartosci przed powrolem z funkcji. Wywolanic bloku funkcyjnego zawiera nazw<l bloku oraz umieszczone w nawiasach paramelry wejsciowe. Kolejnosc p rzypisania paramctr6w n ie m a znaczenia i jesli kt6rys z nich zostal pomini<lty, to zostanie nadana mu wartosc pocz4tkowa zgodn ie z wartosci4 zad eklarowanq w bloku funkcyjnym. Na rysunku 6 przedslawiono wid ok okna z programem w j<lzyku ST. Jest lo taka sama aplikacja jak przedstawiona wyzej w innych jqzykach. W j<lzykn ST jest d ost<lpnych kilka inslrukcji zwi4zanych z wyborem (inslrukcje ,,IF" oraz ,,CASE"] oraz P<lllami. Inslrukcja wyboru ,,IF" prowadzi do wykonania grupy polecen, jeSli spelniony jest okreslony warunek. W przeciwnym razie mogq bye wykonane instrukcje umieszczone po slowie ,,ELSE" lub ,.ELSEIF''. W instrukcji ,.CASE" wyb6r wykonywanych polecen zalezy od warlosci parametru wywolania. W instmkcji ,,FOR" polecenia powtarzane sq do momen lu napolkania slowa kluczowego ,,END_FOR". Przy kazdym wykonaniu instmkcji jest modyfikowana zadeklarowana zmienna licznikowa, poczqwszy od warlosc i pierwotnej do koncowej, zgodnie z okreslonym przyrostem. Instrukcja ,,EXIT" umozliwia zakonczenie p~lli ,,FOR" przed waru nkiem okreslon}~n w zmiennej kontrolnej. P<ltle JIVHILE" i .. REPEAT" S<! uzywane, jesli liczba powl6rzen nie jest znana.

Schemat funkcjonalny

Funkcje i bloki standardowe

W normie IEC61131-3 okreslono spos6b dzialania sterownika w postaci sekwencyjnego schematu fu nkcjonalnego SFC (Sequential Functional Chart]. W SFC zad anie slerowania p rzedstawia si<l za pomoc11 krok6w i warunk6w przejscia mi~dzy nimi. Metod a ta jest szczeg6lnie przydatna d o realizacji zadan, w kt6rych wyst<lpujq pewne powlarzajqcych si~ sekwencje dzialan. W SFC mozliwy jest podzial na mniejsze elemenly POU, kt6rymi S<! kroki i przejscia wzajemnie pol&· czone. W ten spos6b tworzona jest siec, kt6ra slanowi podstaw<: struklu raln4. Z ka:idym krokiem jest zawarty odpowiedni zestaw instm kcji, kt6ry nazywa si<l akcjam.i (actions). Przy przejsciach mi<:dzy kroka mi znajduj4 si<l warunki przejscia (transition condition). Kroki mogq bye aktywne lub nieaktywne. W danej chwili stan POU jest okreslony przez zbi6r aktywnych krok6w. Naturalnq formq przed stawiania schematu SFC jes t forma graficzna, poniewa:i reprezenluje ona zaleznosci pomi<ldzy elementami w spos6b bardziej czyte lny. Stan poczqtkowy POU jes t okreslony p rzez wa rlosci pocz4lkowe jego zmiennych wewn~trznych i wyjsciowych oraz przez zbi6r krok6w aktywnych w chwili pocz4lkowej. Kazda siec SFC powin na za· wierae tylko jedcn krok poczqtkowy, kt6ry aktywowany jest z chwilq inicjowania pro· gramu lub bloku funkcyjnego. Zmiana slanu polega na przechodzeniu pomiqdzy krokami aktywnym.i a nast<lpnym.i, zale:Znie od spelnien ia warunk6w przejscia. Przejscie jes t to warunek przeplywu sygnalu pomiqdzy kolejnymi elementami, a jego d zialanie wynika z rozwiqzania wyrazenia boolowsk iego. Jesli przejscie jest dozwolone i jednoczesnie spelniony jest odpowiedni warunek to nasl<:puje kasowanie przejscia o raz wyl4czenie krok6w poprzedzajqcych i aklywacja krok6w wyst~pujqcych po d anym symbolu. Kolejne kroki i przejscia musz<1 wys l(lpowac naprzemiennie, lzn. dwa kroki muszq bye rozd zielone przejsciem oraz dwa przejscia mum\ bye rozdzielone k rokiem. Jesl i krok jest aklywny lo powinny bye wykonywane zwiqzane z nim dzialania, kt6re S<! okreslane jako a kcje. Blok akcji okreSla, co powinno zostae wykonane, gdy krok s ta je siq aktywny. Najproslsze akcje skladajq si<l z prostych operacji przypisania warlosci do zm iennej (np. VAR_OUTPUT]. Mogq r6wniez bye rozbudowanymi programami napisanymi w poslac i j~zyka lekstowego lub graficznego i sq one wykonywane dop6ki aktywny jes t zwiqzany z nim krok. Podsumowuj4c. w j<:zyku SFC nie wysl<:· puje sekwencyjne wy konywanie instrukcji programu, ale cyklicznie ustalenie warlosci s tatusu krok6w i przejsc. Inaczej jest w klasycznym j~zyku p rogramowania, w kt6rym klasyczna jednostka POU zawiera sekwencjQ instrukcji wykonywanych jedna za drugq.

W normie IEC61131-3 ujednolicono spos6b implemenlacji, wywolania oraz zachowanie standardowych funkcji i blok6w funkcjonalnych lakich jak: czasomierze, Iiczniki czy tez operacje arytmetyczne. Producenci oprogramowania lub systemu sterownika PLC mogq oferowaC, opr6cz zdefiniowan ych w nortnie, r6wniez inne funkcje i bloki w celu zwi~k­ szenia mozliwosci systemu. Dodatkowe funkcje i bloki S"t dosl<lpne r6wniez w oprogramowaniu FPWinPro i zostaty podzielone na odpowiednie gru py w biblio tece. W normie przedstawiono s iedem grup fun kcji standardowych: funkcje konwersji typ6w, liczbowe, wyboru i por6\.vnywania, funkcje na bitach oraz na c i<1Sach z nak6w, funkcje na typach danych zwi(\zanych z czasem, na wyliczeniowych typach danych. Niekt6re fu nkcje mog4 nie miec okreslonej liczhy wejsc. Liczba parametr6w wejsciowych jest wledy okreslana przez u:i:ylkownika i s4 one nazywane funkcjami roz· szerzalnymi. Funkcjami tymi s<j: ADD, MUL, AND, OR, XOR oraz funkc je por6wnywania. Liczba wejsc w takim symbolu graficznym jest zmieniana poprzez wysokosc prostok<jla reprezenlujqcego funkcj~. Fu nkcje umo:i:liwiajqce zm ian~ konwer· sj~ typ6w danych oznaczane sq w postaci .,ARGWEJ_TO_ARGWYJ", gdzie ARGWEJ oznacza typ argu mentu wejsciowego (np. INT, REAL), ARGWYJ oznacza argument wyjsciowy (n p. INT, DINT). Przykiady funkcji konwersji lyp6w: INT_TO_ REAL, DINT_TO_WORD. W funkcjach liczbowych wyr6:lnia si~ te, w k t6rych jest podawania jedna zmienna oraz funkcje arylmelyczne. Do lych pierwszych nalez'l funkcje logarytmiczne, lrygonomelryczne oraz wartosc bezwzgl<ldna i pierwiaslek kwadratowy. Do drugiej grupy zalicza si~ dodawan ie, odejmowanie, mnoZe· nie, dzielenie, reszt<l z dzielenia, pot<lgowani e oraz funkcj~ przepisania. Funkcje operuj'lce na ciqgach bil6w wykonujq przesuwanie bit6w lu b dziatania boolowskie. Operujq na danych nale:i.qcych do lypu ANY_BIT. Funkcje przcsuwania bil6w w prawo !u h lewo oraz cyklicznego przesuwania zawieraj4 nazwy paramelr6w formalnych. Funkcjc dzialajqce na bitach (AND, OR, XOR) Sq rozszerzalne. Do funkcji wyboru nalezq: wyb6r okreslonej wartosci [SELJ, wartosci maksymalnej (MAX), min imalnej (MIN), ogran icznik wy boru (LIMIT], mulliplekser (MUX). Nalomiasl funkcje por6wnywania lo: wi~kszy (GT), wi<lkszy lub r6wny (GE), r6wny (EQ), mniejszy lub r6wny (LE), mniejszy (LT), r6:i:ny (NE].

e\llty·c~J 6 ie dla: Jakub Rudolf (96006) ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014 Wydanie elektroniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.


VAA

,_ -

<AA

Yt(1)al

Programowanie PLC zgodnie z normci IEC61131 ~affMI

--....... "'"'

....._.,,..,,

, !ld9rdi.r

~alfNJNdy

::!!

"Jdf• ._,.._,

~

">: I,,..

""" lM_IOms..111

""' 000.

'°"'" OOOl

1-

,""" ...,. ''""

a,: llld<J'B_lohk

St....Wd_Fll

la..s

Ildeldiet

VAR VAR

"

VAR AA VAJI

''"'

GC:::J

!llll

'" ll

<A•

IT)!!!!

llrilol

8<xJl

FALSE 'Al.SE

8oOl

FALSE

"' 5R

DOOi.

fAL5f

BOOl

FALSE A

'A

2

Rysunek 7. Przyklad programu napisanego w ii:zyku SFC

...

Closs VAA

"'AA

.-~

programowania

I

l.t:zri I

"TU

Zlzl

00<

'"°I W•t....z4dl

BOO.

"

c...-

F,\LC::J" fA.l_C.:J"

c:::::==:J

"'•

'"''

jf

"

Rysunek 9. Przykl ad uzycia bloku funkcyjnego typu licznik CTU

· • · · Prze..2·

· ·

~

Rysunek 8. Przykl ad uzycia przerzut nik6w SR , .

W obu grupach mog4 bye stosowane jako argumenty wejsciowe okreslonego lub dla dowolnego typu danych nalez'lcego d o typu un iwersalnego (ANY) z tym. ze wszystkie z nich muszq bye tego samego typu. Funkcje por6wnywania i wyboru mog'l bye r6wniez stosowane dla ci~6w z nak6w. Opr6cz tego dost~pne sq funkcje obliczajqce dtugosc ci<tgn znak6w, obcinania znak6w, lqczenia ciqg6w, wstawiania ciqgu znak6w, kasowania znak6w, zastqpie nia znak6w, znalezienia ci~u znak6w. Dia funkcji operuj<tcych na typach danych zwiqzanych z czasem (TIME, DATE, TIME_OF_DAY, DATE_AND_TIME) dost~p­ ne sq operacje dodawania, odejmowania, mnozenia i dzielenia oraz lqczenia czasu i daty. Nalezy zaznaczyc, ze dla funkcji odejmowania jest dost~pnych wi~cej kornbinacji dla parametr6w wcjsciowych niz d la fu nkcji dodawania. Funkcje MUL i DIV slu z'l do mnozenia i dzielenia czasu trwania (TIME) przez liczbQ typ liczby ANY_NUM. Standardowe bloki funkcjonalne Sq dost~pne we ws zystkich j~zykach programowan ia sterownik6w. Norma IEC611.31·3 wyrM:· nia nast~pujqce grupy:

j~zyki

elementy dwustanowe i detekcji zbocza. liczniki, czasorn.ierze.

Do grupy e lement6w dwus tanowych nalezq przerzutniki i semafory. Przerzutniki RS dost~pne Sq w dw6ch rodzajach, z wejsciem S (Set - ustawiajqcym) jako dominui;icy m lub z wejsciem R (Reset - zerujqcym) jako dominuj <tcym. Przyklady uzycia elemenl6w typu p rzerzutnik SR w j'lzyku LO zilustrowano na rysunku 8 . Blok semafora jest uzywany g16wnie w celu kontroli dost~pu do zasob6w systemu operacyj nego. Dost~pne sq r6wn iez bloki fun kcjonalne, kt6re umozliwiajq wykrycie z bocza na rastajqcego (R _TRIG) o raz opadajqcego (F_TRIG). W bloku zbocza narastaj;icego wyjscie Q zostaje ustawione na wartosc 1 przy wyk ryciu przejscia na z O na 1. na wejsciu CLK. Wy jscie zosta je ustawione na 0 przy ponownym wywolaniu bloku. Blok detekcji zbocza opadaj<tcego dziala podob· nie z tym, ze wykry wa zmian~ stanu na wejsciu CLK z 1 na 0. W j~zyku LO zamiast tych blok6w u:i:ywa si(! odpowiednich styk6w IP I, IN I lubcewek(P)i(N). W grupie licznik6w dost(!pne Sq nas t~­ p ujqce bloki funkcjonalne: licznik dodajqcy (CTU - Counter Up), licznik odejmujqcy (CTD - Counter Down], Jicznik d odaj'lco-od ejmujqcy (CTUD - Counter Up Down ). Licznik dodajqcy CT U zlicza impulsy pojawiaj'lce si~ na wejsciu CU. jesli ich liczba (CV - Current Value) osiqgnie lub przekroczy war tosc zadanq PV (Preset Vaine) to na wyjsciu pojawi si~ boolowska jedynka. Pojawienie si~ na wejsciu R (Reset) wartosci 1 spowoduje zerowanie licznika. Przyklad uzycia licznika dodajqcego zostal zilustrowany na rysunku 9. Na podobnej zasadzie dziala l icznik odejmuj<jcy CTD z tym, ze zamiast d odawania impuls6w odejmuje od wartosci nastawionej PV Jesli

. • ,

Gpoz_"")'J

.. , . . . •

. ••

· · ·~ Of ·· · ······· .··· . . !?!!.1l. .. ...

C-1;oti_Q1Pn)=.T;1i1t•-~

I

n~-~3-=-l~

·

Rysu nek 10. Przyklad uzycia blok6w f unkcyjnych czasomierzy

wartosc CV spadnie do O lub poniiej, to na wyjsciu poja wi si~ boolowska jedynka. Licz nik <lodajqco-odejmuj<tCY CTUD sta· nowi polqczenie obydwu licznik6w i ma od powiednio wi~cej wejsc i wyjsc. Nalezy zwr6cic uwag~. ze impu lsy w li czn ikach sq dodawa ne tylko przy zmianie s tanu wcjscia zliczajqcego z 0 na 1. Bloki funkcyjne z grupy czasomie rzy umozliwiajq zalqczanie lub wylqc za nie obwod6w w zaleznosci od odmierzonego czas u. Dost'lpne Sq n ast~pujqce blok i: generator impulsu (TP], op6foione zalqczenie (TON) op6fo ione wyh\czen ie (TOF). Blok funkcyjny TP ge neruje na wyjsci u Q impulsy w momencie, gdy na wejsci u nastqpi zmiana wartosci z .,O" na .,l". Czas trwania jest okreslony na wejsciu PT (Preset Time). Po uptywie tego czasu wyjscie jest zn6w ustawiane na 0. Blok TON realizuje funkcj~ op6foionego zalqczenia wyjscia w s tosunku do sygnalu wyzwalajqcego , pojawiajqcego si~ na wejsciu IN. Wartosc op6znienia jest okreslona przcz wejscie PT. Wyjscie Q jest utrzymywane w stanie 1 dop6ki wejscie IN nie przyjmie wartosci 0. jcsli w czasic odliczania wejscie IN uzyska wartosc 0, to czasomierz przerw ie odliczanie. W na wyjsciu Q bloku TOF pojawi si~ wartosc 1 w c hwili wystqpienia je dynki na wejsciu IN . Wyjscie zmieni stan na p rzeciwny, gdy wejscie IN przyjmie wartosc O z op6:i.nie n ie m zada nym na wejsci u PT. Na rysunku 10 zademons trowano przyklad u:i:ycia blok6w funkcyjn ych czasomierzy TP, TON i TOF.

Stawo mir Kacprzak Artykul ukozal si~ w EP+

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone Wy'tqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

117


Ogtoszenia i reklamy hurtowni, sklep6w, importer6w, producent6w, dealer6w, itp. Sq ptatne. Cena podstawowego modutu (35 x 20 mm) wynosi 66 zt + VAT. Koszt minimalnej ramki dla ogtoszen o w ielkosci 3 modut6w wynosi 198 zt + VAT. Moduty mozna lqczyc zar6wno w pionie jak i w poziomie. Maksymalna szerokosc ogloszenia to 5 modut6w, wysokosc 12 modul6w. Rabaty stosujemy wytqcznie dla reklam powyzej 8 modut6w: 4-6 emisji 10%, 7-11 emisji 15% i od 12 emisji 25%. Oferta specjalna: • publikacja fragment6w cennika w ramce o w ielkosci: 8 modul6w w pionie cena 264 zt + VAT. 9 modul6w w poziomie 305 zt + VAT • rabat specjalny dla firm poszukujqcych pracownik6w wynosi 25% (wytqcznie dla duzych reklam). Wszelkich informacji udziela Grzegorz Krzykawski, tel. 22 257 84 60, e-mail: grzegorz.krzykawski@ep.com.pl. Reklamy do tej rubryki mogq bye przygotowane przez Zamawiajqcego w postaci wydruku z drukarki laserowej lub pliku w formacie CDR, Al, EPS (tekst zmieniony na krzywe), PSD, PDF z pr6bnym wydrukiem albo pliku w dowolnym edytorze tekstu (takze z wydrukiem), jesli kr6j czcionek nie jest rzeczq duzej wagi. Male reklamy mogq bye przygotowane w redakcji (gratis) na podstawie odr~cznego szkicu lub maszynopisu. Opracowania te nie b~dq jednak w6wczas uzgadniane z Zamawiajqcym przed oddaniem do d ruku.

Redakcja nie odpowiada za tresc reklam i ogloszen zamieszczonych w Elektronice Praktycznej Frezarka enc Do prac mechan icznych w elektronice

~ Podzespoty: ~ mechanic:zne, elektroniczne. oprogramowa.W

vvvvvv pyffc-1 c orn . pl

RACK i Eurocarta 19" Wyposazenie szaf 19"

STEROWNIKI PROGRAMOWALNE

www.obudowa.pl Producent obud6w dla elektroniki tel. 032-230-2301

[

·'··---·········-·,. ~ee

.....

•• I~

~

,. ,...,..,__ S .• r-;:. .•.••.

~

IEIMATIKI www.telmatik.pl

~~ ~~... ~

tel. (58) 624 95 05

,-.~ ~ c..~

~

- proste srerowniki PLC od 199 zl netto - prosty panel operatorski 359zl netto - uniwersalny wskaznik T C2400 36zl netto - zasilacze impulsowe od 90 zt netto - licznik impuls6w T C-Pro 482xx 199 zl netto - regulator temperatury AT-503 - czujniki indukcyj ne

ff' FIRMA PIEKARZ ~ .-. . CZ~SCI ELEKTRONICZNE

~SSR

Poszerzamy ofert-: radiator6w o nowe profile, prowa dzimy p omiary rezyst an cji termi cznej oferowanych odcink6w. P3698 PS23 17 C26260 C30545 A4 291 A5724 A4240 A5723 SSR

L= l OOmm L= l OOmm L= l SOmm L= lSOmm L=lOOmm L= l OOmm L= l OOmm L= l OOmm 110x100x60mm

Firma Pie karz Sp. l . ul. Wolczynska 206 01-919 Warszawa

2, 13K/ W l ,42K/ W

<0,59K/ W 0,72K/ W 1, 13K/ W l ,41K/ W 2,47K/ W 1,9SK/ W 0,9 1K/ W

tel.: 22- 835- 50- 37 t el.: 22-835-50-41 fax: 22- 213-92- 82

OBWODYJEDNOSTRONNEIDWUSTRONNE Z METALIZACJA. OTWOROW PROJEKTY I DOKUMENTACJE OBWODOW DRUKOWANYCH KROTKIE TERMINY • WYKONANIA SUPER EXPRESOWE OOWOLNE SERIE - R0WNIEi: PROTOTYPY

CENY PtTIEK DRUKOWANYCH ILOSCI PROTOTYPOWE: J EONOSTRONNE-14,00 zlldm' • OWUSTRONNE-15,50 zl/dm'

SERIE PRODUKCYJNE: JEONOSTRONNE - 2,30 zUdm'

• DWUSTRONNE - 6,20 zlldm'

Biuro: 02-743 Warszawa, ul. J.S. Bacha 22 Zoklad produkcyjny: 05-200 Wolomin, ul. Legionciw 11 S tel. 0601 248 144, tel./faks 022 843 17 68, 847 48 29 www.elpinpcb.com.pl e-mail: biuro@elpinpcb.com.pl


Hunownia elemcmOwelelmonicrnych '"A KSOTRONJK" 1aprasza do 5wojego sklepu intemetowego Z.JQSUj st.; i kupvj ON-LINE l)il o~~J stro~:

{

WWW.AKSOTRONIK.COM.PL ~~::::!~~ Wtyk m(Ski

Bczptccmiki do mikroialOwki 0.7A,6.9A 2.9.t PLN

OBD!

Cena 00 0,42 PLN .~

Plyili ~•woo•!~

dwu~livrwe zmmd1Z.::Ji11.Cl(WOf6w Cc-naod 0 90FLN"

.U S PLN

~JI

Aksotronik

O II

£L£rn£riT .·

So=wki do powttlcd

.\ ',,\ \\

f"

.

lcmpc111tury LCD 6,71 ~LN

~

Uchv.-ytID0111a.towy

z podh\ictknid IQd t 6,1R PL'I/

"""°"""

I 1;:( 1\ 1,

"°""'""'CB~l ""'

Jilnikowc

rO:mc~c1

C cnaod 0,97 Pl...N

I

Z~lSkiem

)\1 I':

i

. . .....~ Ceo.--od l.73PL'°"

IW~3W.SW,JOW,30W

Dlody LBD duttJ mocy

dokumentacja technologiczna dokumentacja konstrukcyjna testowanie elektryczne pokrycie Sn lub SnPb trawione szablony SMD

Cena od 1.97 PLN

Uwaga!, ! Powytszc ccny dotyc1-'za.l..-up6w mmimaln)'i'h iloki h urtOW)'i'h, pcprLC7 nar-1 skkp mtemetowy W swoj tj ofercie po11iadamymni: p6iprzewodnilci (diody, ul:lady 5ealont, miney~ory, ttialci, el~menty optoele ktronicme), t lll!mh\ty dy111;•11ut.)\l'e, :ll:te:r.t, pn:elftC2nill.i, C)"ll(', rttyf.101)', l'<>~loiy, k:W:t.n:t-, ~wll'.i, tl~ne11ty alomytmi!.

,.,....,..,,.,,."'""''"' INFO@

• • • • •

r~modele

£L£1-:T~ori1c2n£

\~'-,(I

0,59PL\l

1'.ieroik.

PLCC na OIL

Cma od 10.49PLN

do potcncj anttrOw luminiowc rOZnc lcoLory Cena od 0,59 PLN

OBWODY DRUKOWANE

jednostronne, dwustronne z metalizacjct obwody na podtoi.u aluminium

A d;i,ptery 7

Gatki

.

KROTKIE TERMINY

..tJ'

Wykonania super expresowe

sotronik.com. 1, tel: (22) 783-2051

SERIE DOWOLNE - r6wn lez prototypy

ELMAX Sp. j.(22) 781.63.95 05-091 Zc\bki ul. J. Bema 8

www.elmax.waw.pl elmax@elmax.waw.pl

Monolityczne wzmacn1acze r;;:I Mini-Circuits"

Nie przegap!

'

interesuiacvch materialow wsiostrzanvm czasopismie W lipcowym wydaniu

Elektroniki dla Wszystkich mi~dzy

innymi:

Zeg ar N ixie Kolejny interesuj~cy przyklad, ze popularne niegdys neon6wki nie znikn~ly z sere elektronik6w ani z konstr uowanych przez nich u rzctdzeli. Czy i Ty zechcesz zrealizowaC niezbyt sk omplikowaa ny 1 a wielce efektowny zegar? Z asi l acz mi k r osterownikOw s ilni kOw krok owych Silnikl krokowe znajduj~ coraz wi~cej zastosowan, nie tylko w robotyce. Prezentowany zasilacz jest rozszerzeniem do populamego mikrosterownika z zestawu AVT-3071 z EdW 9/2013. Pr a ktyczny K u r s El ektroniki. Cyfro wa t~cza Swietlna W oslemnastym odclnku cyklu zaczynamy wykorzystywac cyfrowe ukl ady s calone. Na pocz<1lek realizujemy kllka zaskakuj~co prostych, a jednoczesnie bardzo atrak cyjnych I pozytecznych uklad6w. Te l b ot to maly i szybki pojazd - zabawk a. Warto si~ nim zainteresowaC choCby z uwagi na spoa s6b sterowania - za pomoc't; dowolnego telea fonu kom6rkowego z systemem Andro id z uzyciem p opularnego modulu Bluetooth BTM·222. K a t a l ogowe param etry d iod LED - p r o A mll1e mm pomysf na clekawy arf)1Wt lub proJekl? blem z k o lorem Sl!onslruowafel urzadzenle, W artykule przedstawion a jest przyczyna klopoklOre Jest godne zaprezentowanla szerszeJ publleznolcl? t6w z kolorem i odcieniem diod LED oraz spoMD1esz naplsaC artJlluf edukacllnv? soby obej Scia problemu przez selekcjonowanie Chcesz podzlellt ste do!Wladezenlem? na r6zne biny. Wtaklm razle zapraszamy fo wsp6fpracy na ramach Pon adto w n u merze Eleklronlkl dla Wszystklch. Konlakl: edW@elporlal.pl • Wzmacnlacz i antena do odbioru sygnal6w GPS • Lampy L ED stereo 20 EllW molesz zamawlt • Sztuczne obcictienie • Uratuj misia na stronle Ulllblonego Klostcu: www.uki/J/on#JOSk.p/ • Baltyc kie Bitwy Robot6w teletonlczale 22 257 84 SD, Jax: 22 257 84 55, • Szkola Ko nstruktor6 w - d owolny uklad nstownle lub za pomoca e·malla: /randlowy@art.pl. ele ktroniczny, zwio:tzany z kuchnict i przygoDo kupleala talte w Emplkac• towywaniem p osilk 6 w I WSZYstklch wtekszrch klostcach z prasa. • Szkol a Konstruktor6w - zaproponuj urzct_a Na wszelkle PYtanla czeka takle Dzlaf Prenumeratr dze nie zwictzane z su rvivalem lub ze sku ta tel. 22 257 84 22, /l(BflUITl6fita@aVt.p/ kami gwattownych zj awisk pogodowych, katastrof bi\dZ zdarzeri ek stremaln ych

MAR-3 MAR-4 MAR-6 MAR-7 MAR-8

(2GHz, 35mA, SV, W105) (1GHz, 50mA, 5.3V, W 105) (2GHz, 16mA, 3.SV, W105) (2GHz, 22mA, 4V, WW107) (1GHz, 36mA, 7.8V, W 105)

8,00zt 8,50zt 7,50zt 8,50zl 8,50zt

www.sklep.avt.pl handlowy@avt.pl tel: 22 257 84 50

WWW..drellt~.IJ)iO>~lfilr¢llfil..lfDll

K/All- T UlP WielkoSC matrycy: 5.0 Mpx Obiekty..v: 2,8 - 12 mm (kqt widzenia 92" - 2r) Rozdz ielczosc: 1920 x 1080 ( 1080p) Zasi~ o Swietlacza IR: 60 m Protokoly sieciowe: RT SP, PPPO C, DHCP, DONS, NTP. UPnP. SMTP A plikacje dla: iPhone , Android , Symbian, ...

> APTl-SC&-2812 Cena detaliczna brutto:

788 PLN

Wielkosc matrycy: 2.43 Mpx Obiektyw: 2,8 a 12 mm (k.Etl widzenia 85° a 2s• ) Rozdzielczosc: 1920 x 1080 (108Qp) Zasi(!g oS¥1lellacza IR: 15 m Protokoly sieciowe: TCP/IP, UDP, HTTP, D HCP, RTP/RT SP, DN S, DONS, U PNP, SMTP, O NVtF, ... Aplikacje dla: !Phone, A ndroid, Symbian. ...

>GEMINl-6220-13 Cena detaliczna brutto:

779 PLN

Wielko:SC malrycy: 2,43 Mpx Obiektyw: 2,8 - 12 mm (k~t widzenia 8 1" - 23') Rozdzielczost : 1920 x 1080 (108Qp) Zasift!g o:Swietlacza IR: 50 m Protokoly sieciowe: RTSP, NTP, UPNP, O NVIF• .•. Wandaloodporna, Klasa szczelnoSci IP66 WejScie i wyjScia alarmowe

>GEMINl-622-43

Cena detaliczna brutto:

999

PLN


Podzespoty detektor OCV mierzqcy napiElcie rozwarcia na linii V,N zapewnia maksymalne wykorzyslanie energii doslarczanc j zc :lr6dla PV czy TEG.

ADP5090 jest produkowany w obudowach LFCSP-16 i TSSOP-16EP Moze pracowac w zakresie temperalury zlqcza od -40 do + 125°C. )ego ceny hurtowe zaczynaj'l siEl od 2,50 USD przy zam6wieniach 1000 sztuk. http://goo.gl/OqnBds

Detektory napi11cia zasilai<tcego o zakresie 1,6 ...5,0 V z programowalnym ukladem watchdog •

XCOH~"

'"""°' "'''"'"

who~

<o mH•;,rego' • dowanym ukladem watchdog o programowalnym •r czasie zadzialania, mogqcy znalezc zastosowanie • w aplikacjach o duzej niezawodnosci, w kt6rych niezbEldne jest automatyczny restart systemu w wypadku .,zawieszenia si•( procesora. Zawiera wyjscie z olwa rtym drenem. jest produkowany w wariantach o napi~ciu komparatora z zakresu 1,6 ... 5,0 V, programowanym w krokach co 0,1 V. Zapewnia dokladnosc pomiaru napiElcia wejsciowego r6wn<i ±1 ,0% w temperalurze + 25°C. XC6130 i XC6131 r6zniq siEl funkcjonalnosciq jednego z wyprowadzen. Pierwszy z nich zawiera wejscie zerowania za pomocq sygnalu zewnEllrznego, a drugi funkciEl watchdog ON/OFF nmozliwiajqcq zablokowanie funkcjonalnosci licznika watchdog i pozostawienie samego detektora napiE)cia. Oba uklady mogq pracowa6 w dopuszczalnym zakresie lemperatury -40. .. +125°, cow stosunku do wczesniejszych wersji otwiera szersze mo:i:liwosci zastosowafl r6wniez w wysokolemperalurowych aplikacjach przemyslowych i w eleklronice samochodowej. J1ttp://goo.g]Jb VNFyA

[!]

SPRAWDZ SZCZEGOlY NA TESPOL.COM.PL »

Siedziba Firmy: 54-413 Wroclaw, ul. Kleciriska 125, tel. 71 783 63 60, tel. 22 675 75 42 Biura Handlowe: 02-672 Warszawa, ul. Domaniewska 37, 81 -451 Gdynia, Aleja Zwyci~stwa 96198

tespol@tespol.com. pl • www.tespol .com.pl

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

11


Najpopularniejsze Kity AVT A VT 3053

Karta przekazmk6w RCS

U~enle

slu!y do bezprzewodowego sterowanie za poSrednictWem Pilota RCS dowOOymi - . i a urnidren""1~ podl'ICZ"nymi do prrel<alnik6w. U~ pozwala na skaibrow•nle pnydsk6w pjlota pny plerws>ym urud>omlenlu lub w dowolnym momencie pracy.

Zestaw ewaluacyjny dla ATmega8 1 ATmega32

AVT 5311

AVT 478

Regulator ~brot6w wentylatorow 12V

Opr6cz inoZllwctci wyposa!enla zesta\w w mikrokontrolErv

Uklad nlezale!nego sterowanla praca dw6ch wentylator6w 12V i zapewnienia takiej predkoSci obrotowej ich wimik6w, aby

ATmeg.aS i ATmega32 oraz lch odpowlednlkl,

dopuszczalflil

temperatura dikxlzonych e lement:Ow nigdy nie wzrosla ponad

na plytce znajduM si~

rozbudowane uklady peryferyjne.

UmotliWla to w prosty 51os6b wykonanie modeli wielu

n~.

I

uiytecznych urz~dzen.

AVT 5290

3-kanalOwa aparatura do zdalnego sterowania

kt6re doskonale sprawdzi ~ w prostych modelach kofowych i plywaj..cych. Oprogramowanfe moi.e pracowat w cztered1 tryb6w: z trzema rjezaleinymi W)'jSciami (do serw), z

zabezpleczenle akumulatora zelowego

AVT 1533

Urn~dzenie

Uklad monit:uruje napif:ce akumulatora. W przypadku s padku

dodanym mll<serem V·tall, zjednym wyjkfem do serwa I dwoma pracuj~cymf w trybte PWM oraz z jfdnym wyjSOem do serwa. jednym pracuj~i w trybie PWM i jednym informtNcyrn o

mulatora na~I auromllyCZne ponowne dot<lCZenle zasilanego uktadu clo akumulatora.

napl~a ak.umulatora poil!ej okreSlonej wartoSd na~pl odtiJCZenle zaslan~o uldadu. Po ponownym naladowanlu aku-

AVT 5350

Modul wykonawczy z interfeisem Ethernet

Gdy zac:hodz:i potrz:eba sr:e-rowania ur%-4dt~niami dui.ej mocy przl!z ltltemet lub 5ie-C LAN, pnydi!i sie sp!Cjalizowany modi.JI pn:elafoikowy, kt6ry dodatkowo umotliwia konttolowanie

stanu dodatk:owych wejSC w tym r6wnret analogowych. Oodat· kowo doste'pne ~ kody U6cHowe umotllwlaj~ce modyfikacjt oprogramowania. .::s

kietUnku (tryb s~jalnie d modeli samoc:hod6w).

~~---AVT 5250

Karta pr:zekazn1k6w

sterowana przez Internet

AVT 3065

AVT 51 8 7

SterownikGSM

Urz1tdzenie pozwala na :zdalne sterowanie 12 urzi)dzeniami wyjSdowymi {U wyjSC tra nzystorowych~ sprawdzanie stanu 12 wejSC cyfrowych oraz B an.alogowye:h. Doclatkowo zost.¥o ono wyposaione w dwa kanay PWM oraz dwa wejSda alannowe. Oo dziat-ania wymaga jecynie l:Hilanla oraz uisi~gu j~nej :z sied komOrkowych. St&r(IWaniC!l odbywa sit za pomoe<t SMS6w.

AVT 3060

WySwietlacz 30

Urzqdzente moie stuiy(: na przytdad jako lampka OOCllil w

pokoju d ~edfl<ym, ozdob> n• blurlco, • takie jako wysnjcan• rel<lama. WySwie~acz mote nlwnie! !wietnie sprawdliC sill w roli Pl'ZYfZ"tdU do CwiczeO proryamowania.

Modul pomlaru temperatury z 1nterfe)Sem RS48S

AVT 1 705

Modul mler>y temper..,_... z dwOch nlezale!ny<h aujnlk0w. Do jeclnej magistrali mog~ tiyC: do!-~ 32 moduly, wi~ moina uzy.skat 64 punkty pomiarowe. t.akiej instalacji oraz odpowledn5ego oprogramowanfa moina ztiudoWCIC np system m<>nltoruJ'ICY I ~ og-zewaniem w btJdynlOJ.

j3_baZie

Audiofilski wzmacrnacz 200W

Wykonanie wzmacniacza o mocy powytej lOOW rlie jest proste. Wymaga z.astosowania odpowiednich elementOw a przede wszystkim prawidto.vo wykonanej plyt:ki. Taki jest prttzt!!'ntowany uktad. Jest to wsp6k:zesny klasyic z atkowi~metrycznym przesyfaniem sygnatu - od w1tjSda ai p~·ot.c:owy. W kor\o)wi;e mo<y z011>to5-:owano ctwie p.ilry tr011~to= mocy HEXFET.

AVT 5340

Konwerter ETHERNET/UART

Konwert:et Eth<met/U4RT, k!Ory mote pelnlc ~ moduiu zmieniajqcego standard transmisji, wyposai:ony zostal r6wniei w kilka linU VO, co pozwala konwerterowi na sterowanie dof~CZQnyml ukt~l lub kontrol~ lc;h stanu.

®~Iii

AVT 2999

Minikombajn Pomiarowy

Mlnlkombajn Pomiarowy to nle lylko oscyloskop I g<nemot dod•tkowo do dyspozyt:ji otrzymujemy m; n. •nalizator widma, multimetr I analint0r stan6w logiartY,ch

AVT 1 745

Modul przeka2nik6w z in1erfejsem RS485

AVT 30 75

Moduf poz.wzila na nlezaleine stercwainie dwoma minlaturowymi p<UQ!nkaml. Za Po<nOC<I p<OSty<h palecen, motna wl~czyt, wyl.,zyt lub odczytal akt!Jalny stan d•nego wyjlda. Do jednaj maglstml! mo2:na dofolavC do 31 taklch modul6w I unqdzenle stcn.ij~ np. konwertcr USB<•>RS4ES twon:~ w ten spos6b rodegl4 Set steruj4CC1

Wytrawlarka piytek PCB

Uktad ma na celu usprawnlt oraz w pewnym stopniu uvtomety10wa~ proces wytrawienie obwod6w drv~owanych. Do st·erownika moin1 dokupit dodatkowo komp~t paneli ul1twl1j~i;ych

montoi w obudowie • AVT307S/F.

..,

at 62 u~d:zenlllml . ..... <II

..,

~

Petna oferta oraz prezentacje techniczne kit6w i modut6w sq

dost~pne

na stronie: sklep.avt.pl

e\l\y(~:2Q ie dla: Jakub Rudolf (96006) ELEKTRONIKAPRAKTYUNA 7/2014 Wyd an i e eI ektro nlj!~~ fl8!!!e:.!!:'Pi~~i.Jlfveni9itlifl9~1'1! i,jljy 'l~tiu>f~l'l\!ltj !!fllft!.i;:;:li ~ ~!r.sidQ;"fil2!)8'<i'~'!m·~ni\9'!Wl.li.anie.


za darmo lub poldarmo Jesli jeszcze nie prenumerujesz Elektroniki Praktycznej, to sprobuj za darmo! Warunkiem otrzymania 3-miesi~cznej bezplatnej prenumeraty pr6bnej od sierpnia jest wniesienie, jako swego rodzaju ,,kaucji", oplaty za nast~pne 9 miesi~cy (144,00 zl). Jesli nie uda nam si~ przekonac Ci~ do prenumeraty i zrezygnujesz z niej przed 16 pazdziernika 2014 - ot rzymasz zwrot calej swojej wplat y. Nie musisz pr6bowac, bo jestes zdecydowany na prenumerat~? Wybierz relatywnie najtanszci opcj~ startowci, czyli prenumerat~ 2-letniq, kt6rej cen~ obnizylismy o wartosc az 8 numer6w! Jesli juz prenumerujesz EP, nie zapomnij przedluzyc prenumeraty. W ten sposb uzyskasz prawo do jeszcze atrakcyjniejszych znizek - nawet do 50% ceny czasopisma ! Szczeg61y na www.ep.eom.pf/oferta-prenumeraty . Prenumerata Elektroniki Praktycznej to r6wniez: • 80% znii:ki na r6wnoleglci prenumerat~ e-wydar'I (co oznacza dost~p do najnowszych wydar'I jeszcze przed ukazaniem si~ pisma w kiosku!) • co miesi<1c DVD ,,N iezb~dnik Elektronika", a na nim m.in. narz~dzia programowe, karty katalogowe i noty aplikacyjne (tylko dla Prenumerator6w) • co miesiqc mozliwosc zam6wienia archiwali6w gratis lub za symbolicznq zlot6wk~

• do 30% znii:ki w sklepie www.sklep.avt.pf

A wi~c - zam6w

prenumerat~!

VISA

Mozesz to zrobic na kilka sposob6w: • dokonuj<1c w plat y na nasze ko nto: AVT-Korporacja Sp. z o.o., ul. Leszczynowa 11, 03-197 Warszawa, BNP Paribas Bank Polska SA, 97 1600 1068 0003 01 03 0305 5 153 • wypelniajqc formula rz w lnternecie (na stronie www.avt.pl) - tu mozna zaplacic kartq lub dokonac szybkiego przelewu • w~sylaj<1c na numer 663 889 884 SMS-a o tresci PREN - oddzwonimy i przyjmiemy zam6wienie (koszt SMS-a wg Twojej taryfy)

• zamaw iaj<1c za pomocci telefonu, e-maila, faksu lub listu.

lnformacj~. jaki prezent wybierasz, przekaz nam przed koncem lipca - mailem (prenumerata@avt.pl), faksem (22-257-84-00). telefonicznie (22-257-84-22) lub listownie; Wydawn ictwo AVT, Dzial Prenumeraty, ul. Leszczynowa 11, 03-197 Warszawa.


WYKAZ FIRM OCt.ASZAJl\CYCH Slli W TYM NUMERZE ELEKTRONIKI PRAKTYCZNEJ AKSOTRONIK .......................... 119 ARMEL .... ................................ 118 ASTAT.. ................................... 113 BORNICO ............ ....................... 6 CODICO GMBH ......................... 23 COMPUTER CONTROLS ...... ........ 21 CONRAD ....................... .WKLEJKA

ZA MIESIJ\C Hity nast~pnego numeru

Elektronika Praktyczna 8/2014 Kolejne gigabajty narz~dzi niezb~dnych do pracy konstruktora, czyli NIEZB~DNIK ELEKTRONIKA na DVD. Tylko dla prenumerator6w EP. Kulisty wyswietlacz widmowy Za miesi&c w EP niebywala konstrukcja - kulisty wyswietlacz widmowy z interfejsem Bluetooth. Latwy do wykonania. rtielypowy ksztalt wyswietlacza. czy ni go ciekawym urz4dzeniem do prezentowania reklam, napis6w lub obraz6w.

ADC_PCM1803 W kolejnej EP uklad przetwornika NC, kt6ry umozliwia dolitczenie analogowego zr6dta sygnalu do cyfrowego toru audio. Pracuje z cz~stotliwosciq pr6bkowania 96 kHz i rozdzielczosCift 24 bit6w. Model sluzy jako konwerter analogowego sygnalu z tunera FM do postaci cyfrowej doprowadzonej do C/A, w systemie pozbawionym przedwzmacniacza analogowego.

Czytnik kart zblizeniowych Mifare

DE LTA ............................. ....... 119 ELMARK AUTOMATYKA ............ 14 ELMAX .................................... 119 ELPIN ...................................... 118 FARNELL ELEMENT14 .............. 124

Nastala epoka kart zblizeniowych, zwykle karty z chipem lub paskiem magnetycznym nie wzbudzajq juz wi~kszego zainteresowania. W sierprtiowej EP opiszemy nal<ladk~ dla Launchpada, kt6ra umozliwi zapoznanie si~ z technologi'l zblizeniow<1.

SAS - system kontroli dost~pu Za miesi<1c nieskomplikowany system konlroli dost~pu zapewniaj<1cy mozliwosc kontroli ruchu osobowego w ramach duzego zakladu pracy.

Sterownik serwomechanizm6w z interfejsem OMX Kontynuujqc opisy urzqdzef1 DMX zaprezentujemy sterownik serwomechanizm6w, kt6ry potrafi obslu:iyc cztery serwomechanizmy. Mo:ie on bye przydatny do sterowania elementami sceny, przel<1czaniem filtr6w w reflektorach lub do sterowania zaworami.

FERYSTER ................................ 103 FIRMA PIEKARZ ............... 103, 118 GAMMA .......................... ....... 103 KRADEX .................................. 118 M ICRO DIS ........... ............. ...... . 109 NDN ....... ......................... ....... 123 PYFFEL .................................... 118 QWERTY ....... ................... ........... 8 REN EX ............................. ...... . 103 RS COMPONENTS .......... ............. 7 ST MICROELECTRONICS ................ . ............... ............ 5, 27, 29, 33, 37 TELMATK ................................ 118 TESPOL ..................................... 11 ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

\II. d..ini ~

tole~:tr

nkznt przezn.i• z ne \11/y'tqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.


• Szczeg&owe informacje w lntemecie na stronie www.ndn.com.pl

• Szczeg6towe informacje w lnternecie na stronie www.ndn.com.pl

• Szczeg6towe infoonacje w lnlernecie na stronie www.ndn.oom.pl

G51 OOA Pl COTE ST ® PromOCJI· zmuIt'1metrem sanwa Pcsoooa Generator przebieg6w funkcyjnych i arbitralnych, 50MHz, 1µHz, 14 bit, 125MSa/s, 256kpunkt6w, Sweep, Burst, TTL, RS-232 Oscyloskop RIOOL® ~ot\a\\\

\'tO

DS1074Z: 70MHz, 4 kanaty 1 GSa/s, 12Mpkt, USB, 7"

"

a.

~

1 "2

·c

1n

I"

·~ ~ ~

I .:

j :?

~

NOWA SERIA APPA 130 135

136

138

Maksymalny odczyt 10000 Bargraf 60 segment6w Odczyt AC i AC+DC TrueRMS Automatyczny wykrywanie AC/DC 1000A i dob6r zakresu (138) Automatyczny wykrywanie AC/DC 1OOOV i dob6r zakresu Zakres DCµA (135) Pomiar mocy i wsp6fczynnika mocy Ucznik cz~stotliwoSci Pomiar temp.(135,1 38), µF, Q Pomiar harmonicznych do 25 Zblii:eniowe wykrywanie napif(Cia Test ci<lQloSci, test diody, A uto Ohm Data HOLD, Peak HOLD Filtr dolnoprzepustowy P~d rozruchowy. ko!ejnoSC faz Srednica przewodu do 4 2 mm (138) OdpomoSC na upadek z wysokoSci Zgodny z nonni\ IEC 6 10 10-1 CAT. IV 6-00V I CAT. Ill 1000V

JAKOSC I PRECYZJA

LF-3500 Profesjonakla staqa lUjqoo- Profesjonalna stacja lutownicza Profesjonalna stacja lutownicza rozlutowywuj'IC'I

DS1074Z Pasmo 70MHz, 4 kanaly Maksymalna czQstotliwosc pr6bkowania 1GSa/s Dlugos¢ pamiQci 12Mpkt, (do 24Mpkt - opcja) Ekran 7 cali WVGA (800x480) z w ielopoziomowa. wizualizacja. lnnowacyjna technologia ,,UltraVison" Odswiezanie przebieg6w do 30 000 ramek/s Zakres wzmocnienia (1mV/dz-1 OV/dz), niski poziom szum6w Opcjonalnie analizy i wyzwalania magistral szeregowych (RS232, 12c, SPI) Pelny zestaw port6w komunikacyjnych : USB host, USB device, LAN(LXI), AUX,

Zadzwon po ofertQ z tabletem.

DS2072A, 052102A, DS2202A, DS2302A Pasmo 70MHz, 100MHz, 200MHz, 300MHz, 2 kanaly Czulosc od SOOuV do 10V/dz Max. szybkosc pr6bkowania 2GS/s Standardowa dlugosc pamiQci 14M punkt6w, opcjonalna 56M pkt Wyzwalanie sygnalami szeregowych magistral RS232, 12c, SPI, CAN z funkcja. dekodowania sygnalu Wyswietlacz TFT 8" z rozdzielczoscia. 800x480 Nowosc: Wbudowany 2-kanalowy 25MHz generator arbitralny (opcja)

Promocja •na telefon• Pr6bkowanie 1GSa/s, PamiQc 1Mpunkt

Przy zakupie DS1052E

w promoc ·; PCSOOOa ®

_

"'d

NN

. an!

d 02.-7. 4 W rszawa, ul. Janowskiego 15 tel./fax (22) 641-15-47, 644-42-50

U O fi \: 0(fl http://www.ndn.com.pl e-mail: ndn@ndn.com.pl Wydanie em :trontczne przeznaczone wytqcznie do uz{tku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

~111 '•y


KONKURENCYJNE CENY PRZY

Wl~KSZVCH

"

ZAMOWIENIACH

Zaoszcz~dz do 50% juz dzisiaj - skorzystaj z naszej nowej oferty online! 111>

do 8 przedziat6w cenowych w odniesieniu do 90 tys. produkt6w

111>

ustugi i ceny dostosowane do potrzeb producent6w

-- -POPRZEDNIE CENY !lose

NOWECENY

Cena (PLN)

Hose

Cena (PLN)

10.01

10.01

8.31

8.31

7.44

]>o

Korzystne zaKUf?Y

tlowoSC. ~ ?rzed:z.;a/6w c,enotA>/c,h

Chcesz zfofyc wi~ksze zam6wienie? Wyslij zapytanie ofertowe na adres info-pl@farnefl.com

75 d~

z ..

d~ni dan1e

193P-2014

a: E ~"*

element 1Lt.

f arne II . com

I . Jakub Rudolf (96006) elektroo1czne pr.::ezna zone l/VY'tct znie

do uZytku wtasnego bez pra

a do rozpowszechnian1a


NIE PRZEOCZ

koktajl W

II

n1usow

) i nieelektrycznych. Na potrzeby producent6w urzqdzei\ AGD I RTV Elmak zaprojektowal ponadto i wprowadzil do produkcji sterowniki dotykowe. Zaplacze produkcyjne Elmaka opiera si~ na urz(\dze niach firmy Essemtec. Firma zapewnia calosciow11 realizacj~ dostarczonych projekt6w; pelne wsparcie projektowe, kompletacj~ komponent6w, montaz plyt elektronicznych w technologii SMD i THT, testy funkcjonalne i laboratoryjne m.in. kompatybilnosci elektromagnetycznej (EMC), montaz koncowy i peln11 obslug~ logistyczn11.

0 ~­ t i -·• Cd-""

Farnell nawiqzal wspolprac~ z Silicon Labs

"~;[=~-..

... ....

Farnell element14, katalogowy dyslrybulor podzespol6w eleklronicznych, nawi4zal wsp61prac(! z firmq S ilicon Labs - prod ucentem scalonych uklad6w komunikacyjnych (np. do IoT), mikrokontroler6w, czujnik6w oraz uldad6w czasowo-licznikowych. W 2013 roku firma Silicon Labs dokonala przej~cia Energy Micro celem rozszerzenia swojej oferty energooszcz~dnych mikrokontroler6w oraz uzupelnienia oferowanej dot<1d gamy wiod<1cych rozwi<1zait do syslem6w wbudowanych - z zakresu lqcznosci bezprzewodowej w pasmie subgigahercowym i w standardzie ZigBee. Teraz te produkty b<ldzie mozna

~

.. t -..

·z·-

···--

·~1' 'lid ..........

__-·

!~ ..::.;· :1 ...- · -...........

,,~·----· ,._ :i•-.. :ia- ...- -

.. :i•--;~-

:>il--~-

•OJ-""'""' ·~il ...

I J~ ~.....- -...

)· -•)•--

Adlink przejqt Penta Adlink Technology kupilo niemfackq firm~ Penta. Przeds i~biorstwo to produkuje komputery przemyslowe oraz monitory, gl6wnie dla branzy medycznej, przemyslu i logistyki. Wartosc tej transakcji to ponad 5 min euro.

MAK® Piqta Gazela Biznesu dla Lechpolu

ELEKTRONIKA Rzeszowski Elmak wchodzi na rynek EMS Sp6lka Elmak, zajmuj4ca si(! do niedawna produkcj(! pilol6w, zdecydowala si~ rozszerzyc profil dzialalnosci w kierunku realizacji kompleksowych zleceit projektowo-rnonlazowych elektroniki. 20 lat dzialalnosci pozwolily firmie zgromadzic wykwalifikowan4 kadr(! wywodzqcq si~ ze srodowiska naukowego Politechniki Rzeszowskiej, co zdaniem dyrektora fumy Grzegorza Zmudy umozliwia skierowanie obecnych wysilk6w rozwojowych w slro n(! uslug projektowych i montazu kontraktowego. Pierwsze zlecenia produkcyjne zostaly juz zrealizowane, a biuro projektowe ma szereg gotowych rozwi11zai\ do przesylu danych i sterowa nia poprzez siec GSM (GPRS, SMS) i Internet, projekty urzqdzef1 do zdalnej lokalizacji pojazd6w oraz eCall, do telemoniloringu, telemetrii r6znych wielkosci elektrycznych

Firma Lechpol po raz kolejny zostala uhonorowana Gazelq Biznesu za 2013 rok. Wyr6znien ie to jest przyznawane malym i srednim przedsiQbiorstwom, kt6rn charakteryzui'I siQ najbardziej dynam icznym rozwojem i stabilnq sytuacjq finansowq. W por6wnaniu do roku poprzedniego Lechpol odnotowal znacz(\Cy wzros l przychodu i tym sam}~ll awansowal w tegorocznym rankingu do grupy najbardziej dynarnicznych przedsi~biorstw w kraju. Ranking Gazeli Biznesu przygolowywany jest juz od 14 lat przez wywiadowni~ Coface Poland, kt6ra odpowiada za weryfikacj~ danych finansowycb zgloszonych przedsi~­ biorslw. Podczas uroczystej gali wyr6znienie odebral dyreklor finansowy, Marcin Leszek.

Nowe oscyloskopy Tektroniksa u Conrada Conrad jest kolejnq firma katalogowq, kt6 ra systematycznie rozszerza swojq ofertQ o popularnq aparalur~ Jaboratoryjnq. W jej ofercie pojawily si~ teraz dwnkanalowe oscyloskopy ,,edukacyjne" z serii TBS1000B, kt6rych konstrukcja bazuje na cechach wyjsciowej serii TBSl OOO wprowadzonej na rynek w listopadzie 2012 roku. Modele z serii TBSlOOOB i TBSIOOOB-EDU nrni'I 7-calowy wyswietlacz wyso-

e\l\fy·c~ :2nie dla: Jakub Rudolf (96006) ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014 Wydanie elektroniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.


Koktajl nius6w przewodzqcego. W przypadku spr'izyn pozwala ona takze wykryc czy sq one scisniflle, rozciqgniqte lub skrQcone. Najpopularn iejsze zastosowania obejmui'I branz'i motoryzacyjn11, systemy swiatel ulicznych, wykrywacze metali, sprz'il i urz11dzenia medyczne, branz'i kompulerow11. a takZe coraz wiQkszq liczbQ zaslosowafl w eleklronice konsumenckiej oraz zautomatyzowanych procesach przemyslowych. Szczeg61y konkursu dost'ipne S'! na portal u elementl 4 .com.

kiej rozdzielczosci, 34 funkcje pomiar6w automatycznych oraz licznik czQstotliwosci. Wersje EDU wyposazone S'! w oprogramowanie szkoleniowe ulatwiajqce prac'i pracowni elektronicznych w szkolach i na uczeln iach.

0 Bluetooth" SMART

Soyter poszerza swoict ofert~ o produkty Stollmann Firma Stollmann Entwicklungs und Vertriebs to niemiecki produ· cent mod ul6w komunikacyjnych wykorzystujqcych technologie Bluetooth, NFC i ISON oraz zestaw6w developerskich, a takZe tw6rca oprogramowania do zarzqdzania polqczen iami glosowymi z poziomu urz11dze6 sieciowych oraz aplikacji mobilnych. Od kw ietnia autoryzowanym przedstawicielem Stollmana jest w Polsce firma Soyter.

Flextronics w Tczewie produkuje drukarki 3D Fabryka Flextronics w Tczewie rozpocz(lla kompleksow& produkcjQ profesjonalnych drukarek 30 na zlecenie skandynawskiego klienta. Produkowana jest zar6wno CZQSC elektroniczna urzqdzenia, m.in. plyta sterujqca, panel wyswietlacza i interfejs komun ikacyjny. W hali mechanicznej odbywa siQ produkcja obudowy i element6w metalowych. Flextronics przygotowal takze prototyp dmkarki i przygotowal go do masowej produkcji. Wytwa rzana drukarka 30 sklada siQ z ponad 100 komponent6w metalowych, 500 komponent6w i wazy az 139 kg (palrz zdj'icie).

Konkurs na temat pomiar6w indukcyjnych

Contrans dystrybutorem aluminiowych kondensator6w elektrolitycznych Hitachi

Portal Elementl 4 oglosil konkurs projektowy Inductive Sensing Challenge, kt6rego celem jest promocja system6w pomiar6w indukcyjnych pra· cujqcych w oparciu o przetwornik indukcyjno-cyfrowego LDClOOO Texas Instruments. Pomiar indukcyjny to bezkontaktowa technologia pozwalai<1ca na wykrywanie polo:i.:enia, ruchu i skladu chcmicznego elementu metalowego lub

Firma Contrans TI wprowadzila do oferty produkty Hitachi AIC, swiatowej klasy producenla kondensator6w foliowych i elektrolitycznych o niemal 60-letnim doswiadczeniu. Hitachi AIC wykorzystuje do wytwarzania kondensator6w folie metalizowane i anodowane produko· wane przez malczyny koncern Hitachi Chemical. Oferta kondensato· r6w foliowych obejmuje szereg typ6w z dieleklrykiem polieslrowym, polipropylenowym i torelinowym, od malych powlekanych :i:ywicq lub zalewanych kondensator6w z wyprowadzeniami drulowymi po duze kondensalory z wyprowadzeniami koneklorowymi i polipropy· lenowe kondensatory MLC zamkniQte w metalowych obudowanych z wyprowadzeniami srubowymi, stosowane w inwerlerach turb in wiatrowych. Poza typowymi aplikacjami, kondensatory znajdujq za· stosowanie w napQdach elektrycznych i przemysle samochodowym.

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

13


NIE PRZEOCZ Kradex wprowadza modele 3D Firma Kradex - krajowy producenl obud6w z lworzywa sztucznego poszerza dokumenlacjll lechnicznq swoich wyrob6w o szczeg6lowe rysunki lechniczne i modele 3D. Aktualnie dost11pne sq modele dla wszystkich produkt6w typu ,,Z" (do pobrania ze strony inlernelowej firmy). Z czasem dodatkowa dokumentacja h!ldzie dosl!lpna dla pozostalych wyrob6w.

w dniach 15-17 kwietnia. Sq to jedne z najwi!lkszych targ6w elektronicznych w Europie i najwiqksza impreza w Europie \Nschodniej.

Dwie krajowe firmy na targach SMT Hybrid Packaging 2014 Reeco - producenl i dostawca wyposai.enia dla produkcji elektronicznej, jak materialy antystatyczne, sprziit do mycia i lutowania oraz firma Mechatronika - krajowy producent sprz11tu do automatycznego monlai.u w lechnologii SMT, byly jedynymi wyslawcami z Polski na targach SMT Hybrid Packaging, kt6re odhyly sill w dniach 6 8.05.2014 w Norymberdze. SMT Hybrid Packaging w Norymberdze to mi11dzynarodowa impreza handlowa dotyCzf!Ca produkcji PCB, montazu komponent6w, techn ologii lu towania, pakowania i system6w testowych.

Micros poszerzyl oferl~ o moduly Teleconlrolli Oferta firmy Micros wzbogacila sill o hybrydowe modu:ly radiowe znanej firmy Teleconlrolli. W sprzedaiy S<\ nadajniki, odbiorniki i transceivery przeznaczone Sq do cyfrowej lransmisji danych kr6Lkiego zasi!lgu w bezlicencyjnym pasrnie ISM 433 i 868 MHz, z wykorzystaniem modulacji ASK lub FSK.

Ropla Elektronik wystawiala si~ na targach wMoskwie Ropla Elektronik, krajowy dystrybutor podzespol6w eleklronicznych pojawila siii na targach ExpoElectronica w Moskwie, kt6re odbyly sill R EK I.A~ I A

~ UNITRONICS

Czas na sterowniki

11 kwielnia zakoi\czyl dzialalnosc jeden ze starszych slacjonarnych sklep6w z komponenlami elektmnicznymi w Warszawie przy ulicy Kolejowej 15/17 prowadzony przez central11 Unilra Unizet. Miejsce lo bylo znanym punklem zaopatrzeniowym dla wszyslkich eleklronik6w od polowy lat 80 ubieglego wieku i mialo wielu swoich slalych klient6w, dla kt6rych slacjonarny sklep stanowi! naluralnq przeciwwag!l do odbywaj<tcego sill w soboty i niedziele Wolumenu. Unilra Un izel lo sp61ka powslala z przekszlalcenia Centrali Techniczno-Handlowej Podzespol6w Elektronicznych, nalezqcej dawniej do zjednoczenia Unitra. Aklualn ie Unitra Un izet jest w likwidacji.

TME pojawil si~ na targach Smart Automation w Austrii TME jako jedyna firma z Polski pojawil siQ na targach automatyki przemyslowej Smart Automation w Austrii. Odbywajqca sill w dniach 6-8 maja impreza to sredniej wielkosci targi o charaklerze przemyslowym lqczqce okolo 270 wyslawc6w.

Ponad cwierc miliarda dofinansowania dla przedsi~biorc6w na B+R

4MBA

Narodowe Centrum Badail i Rozwoju oglosilo wyniki pierwszego naboru na dofinansowanie projekt6w celowych przeprowadzonego w nowatorskiej formule wychodz<tcej naprzeciw oczekiwaniom biznesu. Na rozw6j nowych lechnologii przedsiQbiorcy otrzymai<i prawie 254 min zlotych. Wsr6d beneficjent6w grant6w NCBR mozemy znalezc wiele firm zwiqzanych z przemyslem elekt.ronicznym, kt6rych l<iczny udzial w finansowaniu z funduszy NCBiR siQgn<1l 25 min zl, czyli 10% calej sumy. W konk-ursie premiowane byly projekly z wkladem wlasnym wiQkszym od wklad u wymaganego na podstawie przepis6w dotycz11cych przyznawania pomocy publicznej. Warunkiem przyznania dotacji bylo zobowiqzanie beneficjenta lub jego partnera (w przypadku projekt6w partnerskich) do wdrozenia wynik6w uzyskanych w efekcie realizacji prac B+ R. 1N sumie NCBR wesprze realizacj!l 115 projekt6w z zakresu, wysokich i srednich lechnologii. 161.8 ml n zl na realizacjQ 63 projekt6w otrzymaj11 mikro-, mali i sredni przedsi!lbiorcy (MSP). Pozostala kwota (92,1 min zl) dofinansowania wesprze 52 projekly wi!lkszych

> Nlewlarygodnie mska cena za funkcj onalnost i sY<ietny v.yglqd

> Slerownlk wiel ko~cl dfoni, zwle<•j¥Y WSZ)'5l ko w j ednym (PLC. HM I, 110) > Pa nel docykowy 3,5' (QVGA, 16-bit]

przedsi~biorc6w.

> Da rmowe oprogra mowanie Visilogic >- Stopier'i ochrony IP66 > 2 lat.) gwarancji

www.elmark.com.pl ELMARK Automatyka s p. z o.o. Tel. 22 541 84 60 e lm.Jrk@etm..-k.com.fl

Koniec stacjonarnego sklepu Unitry Unizet

....

4Et? ElMARK ..,,.-

Autorn11lyka

\>\ly brane firiny, kl6rym przyznano dofinansowanie: Elproma Elektronika - komputer do serwer6w czasu i produkt6w MZM (958 lys. zl), Vector - system Omnicasl do Lransmisji mullimedi6w przez p~LI~ indukcyjnq (1,9 min), • Svantek - system wielopunktowych pomiar6w akustycznych (892 tys.), • Fidellronik - zasilacz rezonansowy do LED (1 min),

e\l\fy·c~ .~nie dla: Jakub Rudolf (96006) ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014 Wydanie elektroniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.


Koktajl nius6w • Nano Carbon - p rzemyslowe technologie wzrostu grafenu (3, 7 min), Fitech - system do testowania podzespol6w (1,4 min), • Innova - kasoterm inal platniczy iPOS Duel (547 tys.). Elzab - innowacyjne stanowisko sprzedazy deta licznej (900 tys.), Bumar Elektronika - zintegrowany system pomiaru i monitorowania fu nkcji :i.yciowych czlowieka (2,7 min), Samadhi Emgineering - telefon bezprzewodowy o ograniczonym wsp61czynniki pochlaniania promieniowania przez uzytkownika (1,5 min), MDJ Electron ic - iskrobezpieczny system sterowania (1 min), • Kapella - innowacyjny system oswietlenia (2,5 min). lnfin i System - nowe typy bezprzewodowych terminali komunikacyjnych (2 ,9 min).

Rynek p6lprzewodnik6w wzr6sl w 2013 r. o 5% Sprzedaz p61przewodn ik6w na swiecie w 2013 r. si~gnE!la 315 mid dol., o 5% wiQcej niz w 2012 r., poinformowala firma badania rynku Gartner. L<tczne obroty 25 najwiElkszych doslawc6w zwiElkszyly SiE! w ubieglym roku o 6,9%, natomiasl obroty firm z poza pierwszej dwudziestki piqtki byly wyzsze w u jElciu rocznym jedynie o 0,9%. Na dobry wynik najwiElkszych dostawc6w wplyw mialy rynki pamiElci - htczny wzrosl sprzeda:i.y na nich w roku ubieglym wyni6sl 23,5%. W opinii Gartnera to wla5nie rynki pami~ci. a szczeg61nie DRAM, wplynEllY na 5-procenlowy globalny wzrosl sprzedazy. Najwyzsze wzrosty obrot6w wsr6d dziesiE)ciu najwi~kszych dos tawc6w przypadly w udziale doslawcom pamiElci - Micron zwiElkszyl sprzedaz o 72% i SK Hynix o 41%, oraz firmie Qualcomm - jej obroty poprawily siEl o 31%. Qualcomm sw6j swietny wynik zawdziE:cza wiodqcej pozycji na rynku procesor6w aplikacyjnych d o smartfon6w oraz procesor6w baseband LTE. Dostawy modem6w Qualcomma do urzqdzen mobilnych wzrosly w 2013 r. o 21 %. Jednak to SK Hynix jest firmq z najwyzszym wzrostem wynikajqcym wylqcznie z wlasnej d.zialalnosci. Samsung, od 12 lat na drugiej pozycji rankingu, odnotowal silnq sprzedai zar6wno uklad6w pamiE!Ci DRAM. jak i NAND flash. Niewie lki spadek obrot6w Intela, od 22 lat lidera rankingu, wystqpil ju:i: drugi rok z rzfldu i wynika ze slabrn1cej sprzeda:i:y komputer6w osobistych. podsumowal Gartner. 5 najwi~kszych dostawcciw pci!przewodnikciw wg wielkosci obrotciw w min dol. 2013 r. Pozycja Firma Obroty Wzrost Udziaf w 2013 r. w rynku 1 Intel 49,1 -1,0 15,4 7,0 9,7 28.6 2 Samsung 13,2 30,6 5,5 3 Qualcomm 9,0 40,8 4,0 4 SK Hynix 6,9 72,3 3,8 5 Micron

Micron odnowil struktur~ firmy tworzqc cztery nowe oddzialy Micron zreorga nizowal stru kturQ i oddzialy firmy, aby oferowac klientom bardziej wszechstronne i zaawansowane produkty i obslugiwac

kolejne zr6znicowane rynki docelowe. Firma chce w ten spos6b, poprzez zwiElkszenie r6znorodno5ci oferowanych rozwi11zafi, dostosowac siEl do zmiennych warunk6w globalnego biznesu. Micron przeorganizowal dzialalnosc biznesowft w cztery nowe oddzialy- komputer6w i s ieci, mobilny, magazynowania danych oraz embedded. Firma ustanowila takZe trzy nowe grupy inzynieryjne, skupione wok61 pam iE!ci DRAM, uklad6w pamiE!ci nie ulotnej i rozwoju zaawansowanego sterowania. Zdaniem analityk6w reorganizacja jest podyktowana zmianami na rynku p6lprzewodnik6w pami~ci. jakie zach odz<1 od kil ku la t. Wcze§niej pami<ici DRAM byly sprzedawane na ryn kach towarowych i trafialy gl6wnie do seklora PC. Wraz z szybkim wzrostem znaczenia smartfon6w, coraz wi'lkszq rolEl na rynku odgrywajq mobilne pami~ci DRAM. Jeszcze w 2011 r. mobilne DRAM slanowity okolo 15% dostaw wszystkich uktad6w DRAM, a obecnie bfld'I oscylowac wok61 40%. poinformowala firma analityczna !HS. Z kole i wedlug danych Garu1era globalny rynek pami'lci, na kt6rym uklady DRAM stanowiq najwiflkszy segment, zwiElkszyl sifl w 2013 r. o 23,5%. Jednoczesnie kiedy wzrost ten nakrE:cajq gl6wnie mobilne DRAM, popyt na rynku PC pozostaje n iski. DziE:ki przejflciu konkurencyjnej Elpidy, Micron moie chwalic siE! swietnymi wynikami. W ostatnim kwartale 2013 r. przy obrotach 4,1 mld dol. firma odnotowala 98% wzrostu w skali roku, a zarazem 2-procen towy wzrost kwartalny. Zgodnie z u jflciem GAAP, zysk firmy w lym okresie wyni6sl 731. min do!., podczas gdy w poprze d nim kwarlale wynosit tylko 358 mln dol., a rok wczesniej Micron zanotowal stralfl 286 min dol. Obroty ukladami NANO flash firmy wzrosly w IV kw. o 11% w skaIi kwartalu, mi mo 18-procentowego, okresowego spadku cen srednich. Wedlug Garlnera lqczne obroty Microna w 2013 r. na rynku p6lprzewodnik6w wyniosly 11,9 mid dol., o 72% w i'lcej w skali roku.

ARM spodziewa si~ poprawy sprzedazy uldad6w w drugiej polowie roku ARM Holdings. gl6wny dos tawca uklad 6w do smart.fon6w, wypracowal w I kw. 2014 r. zysk przed podatkiem 163,4 min do!. o 9% w iQcej w skali roku, p rzy obrotach 305 min dol., o 16% w iE!kszych niz przed rokiem, co jest zgodne z oczekiwaniami analityk6w. Dia kontrastu wzrost zysku notowanego p rzez ARM rok wcze5niej wynosil 44%. Dochody fumy z oplal licencyjnych wzrosly w I kw. b r. o 8%, podczas gdy rok wczesniej rosly w tempie 30-procentowym. Wplyw na le rozczarowujqce wyniki m iaJa sytuacja na rynku smartfon6w pod koniec roku i korekty zapas6w uklad6w u doslawc6w. Sprzedaz globalna dziesiE)ciu najwyzej notowanych modeli, gl6wnie iPhone'6w i Samsung6w, byta w okresie swiqt Bozego Narodzen ia znacznie nizsza od oczekiwafl. Zdaniem

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

15


NIE PRZEOCZ przedstawicieli brylyjskiej firmy popyl na smarlfony obecnie slopniowo rosnic i w drugiej polowie roku oczekiwac nalezy o:iywienia. Agencja !DC poinformowaia, ze na swiecie w roku ubieglym sprzedano l,738 mil iarda szluk telefon6w kom6rkowych, wi~cej o 4,8% w skali roku, w lym 1 mid smarlfon6w, wi~cej o 38,4% w skali roku.

Chiny wychodz<t na prowadzenie w grafenie i nanorurkach Chiny dol&czyly do swiatowej czol6wki w badaniach naukowych i produkcji w zakresie nanorurek WElglowych i grafenu, doniosla ostatnio firma badania rynku Lux Research of Boston. Chiflskie firmy dostarczaj11 te produkty na rynek w duzych ilosciach, co powoduje obniZanie cen i marZ i moie prov.radziC do wczesnych przetasowall w lym stosunkowo nowym seklorze. Wedlug analityk6w globalny popyt na platki grafenowe i nanorurki w 2018 r. wyniesie odpowiednio 1520 ton i 2016 ton. Zdolnosc produkcyjna chii:tsk.ich fabryk pokryje zapolrzebowanie na grafen juz w 2016 r., oraz nanorurki w 2015 r. Gl6wnym czyunikiem nap~dzajqcym chii:tskq mysl w obr~bie obu technologii jest wsparcie finansowe od pai:tstwa. Juz teraz Chilly S<! swialowym liderem w publikacjach i patenlach dolyCzqCych grafenu, w zakresie nanorurek r6wniez s11 liderem w publikacjach, natomiast w liczbie patent6w zajmuj11 drugq pozyciEl¡

MON przyspiesza zakupy uzbrojonych bezzalogowc6w, taktycznych i operacyjnych MON zdecydowalo sill przyspieszyc procedu r~ pozyskania bezzalogowc6w operacyjnych przeznaczonych do rozpoznania, ale zdolnych tez do razenia cel6w. W najblizszych tygodniach ma rozpoczqc si~ post~powanie na pozyskanie do 2016 r. mniejszych taklycznych dron6w rozpoznawczych. Z kolei wczesniejszy zakup srednich bezzatogowc6w operacyjnych (klasy MALE - Medium Altitude Long Endurance, REKl.AMA

Dron lataj<1cy Flyeye czyli sredniego pulapu i dlugiego czasu Lrwania lotu) lo jedna z doraznych korekl w planie modernizacji lechnicznej sit zbrojnych. Wojsko teraz chce kupic drony klasy MALE o dwa lata wczesniej ni:i pierwolnie zamierzalo. Jak wyja§nil wiceszef MON Czeslaw Mroczek, decyzja wynika z zalozenia, kt6re lowarzyszylo przeglqdowi program6w modernizacyjnych, by zwi'lkszyc mozliwosci ra:ienia i potencjat odslraszania ewenlualnego przeciwnika. Wiceszef MON odwiedzil pod koniec kwielnia m.in. nalezqcq do grupy WB Electronics firm~ Flytronic z Gliwic, kt6ra produkuje uzywane przez wojsko minidrony Flyeye, oraz lolnisko wojskowe w Miroslawcu (Zachodniopomorskie), gdzie z kolei slacjonuje dywizjon rozpoznania powielrznego Wojsk L11dowych.


PROJEKTY

RaspbPI _GSM Ptytka z modemem GSM dla Raspberry Pl Przedstawiona plytka umozliwia rozszerzenie funkcjonalnosci Raspbeny Pl o odbieranie, wysy/anie wiadomosci SMS oraz o transmisje danych poprzez siec GSM. Rekomendacje: plytka przyda sie do budowy dostepnych zdalnie serwer6w, uklad6w zarzqdzajqcych urzqdzeniami automatyki itp.

Modut rozszerzenia do poprawnej pracy musi bye poh1czony z Raspberry Pi rev. 2 o przyporzqdkowaniu sygnal6w GPIO-Pl umieszczonym w tabeli 1. jako pierwszorzoidny kanal transm isyjny jest wykorzyslywany inlerfejs UART. Ptytka rozszerzenia jest oparta o popularny modul GSM typu SIM900. Modul jest kontrolowany i dane sq przesytane za pomocq UART kompulera Raspberry Pl. Schemat ideowy plytki rozszerzajqcej pokazano na rysunku 1. Modut GSM [oznaczony na schemacie Ut) pracuje w typowej konfiguracji zalecanej przez producenta. Ze wzgl~du na znikomq uzytecznosc zrezygnowatem z element6w odpowiedzialnych za transmisj<i glosow<j, tj. inlerfejsu mikrofonu i glosnika, gdyz z zalozenia modul b'ldzie transmitowal dane przez siec GSM.

P1 GPIO

Zasilenie modemu Ut jest uzyskiwane za pomocq ukladu stabilizatora LDO (U3) typu MIC29302 odpowiedzialny za dostar· czenie zasilania ok. 4 V przy szczytowej wydajnosci prqdowej do 2 A. Plytka GSM wymaga zewn<itrznego ir6dla zasilania + 5 V o wydajnoiici minimum 2,5 A, gdyz z gn iaz· da PWR jest zasilane takZe Raspberry PI, aby uniknqc koniecznosci slosowania d w6ch zasilaczy. Obecnosc zasilania sygnalizuje d ioda swiecqca LDt. Podane na schemacie wartosci pojemnosci CE1 oraz CE2 sq wartosciam i minimalnymi, zapewniaj4cymi poprawn'l prac-i modulu Ut i stabilizatora U3. Mozna je zwi<lkszyc, ale wymagane S<j kondensatory o niskim ESR. Ze wzgl<ldu na koniecznosc dopaso-

Funkcja

Pin

wania poziom6w napi((ciowych, pon1iE(dzy

Pl -02

GPI02(SDA)

sv sv

Pl-OS

GPI03(SCL)

GND

Pl-06

Pl -07

GPI04

GPI014(TXD)

Pl-08

Pl-09

GND

GPIOl S(RXD)

Pl -10

Pl -11

GPl017

GPl018

Pl-12

Pl-13

GPI027

GND

Pl-14

UART Raspberry PI a modem GSM jest wl'lczony konwerter poziom6w U2. Aplikacj<l modemu uzupelniajq dwie diody LED wraz z buforami Ql i Q2 sygnalizujqce stan pracy modemu. Sygnat antenowy jest doprowadzony do z:l<1cza SMA, a st11d do typowej, zewn<ltrznej anteny GSM. Modul wsp6lpracuje z kartq SIM pelnego wymiaru, umieszczanq w gniezdzie SlM_Card. Uklad uzupelnia opcjonalny kondensator CZ ,.SuperCap" o po· jemnosci 0,22 F sluzqcy do podtrzymania zegara RTC. Plytk~ wyposazono r6wniez w dwa przyciski umozliwiajqce zerowa· nie (RES] i sterowanie zasilaniem modemu (PWK]. lch funkcje mog<1 bye sterowane op-

Pin Pl-01

3.3V

Pl -03

Pl-04

Pl -15

GPI022

GPI023

Pl-16

Pl-1 7

3.3V

GPl024

Pl -18

Pl -19

GPIOl O(MOSI) GND

Pl-20

Pl -21

GPI09(MISO)

GPI025

Pl -22

Pl -23

GPIOl 1(SCLK)

GPI08(CEO)

Pl -24

Pl-25

GND

GPI07(CE1)

Pl-26

,,,... ~

-

. -

..,,

"!-

,.

' ':

-

.

-

,

Ir...

__

-

....

-

#

-

...

~

W ofercie AVT*

AVT· 5459 A AVT-5459 C

AVT· 5459

Podstawowe informacje:

l

• Zasilanie V DC. do 2 A w impulsie. • Przeznaczony do wsp6tpracy z Rasberry Pl rev. 2. • Wyposaiony w modul SIM900. • Brak m ikrofonu i gloSnika - j edynie transmisja danych i komunikat6w SMS. It

t.

ftp://ep.com.pl, user: 28637, pass: 752sjb64 plytek PCB Proiekty pokrewne na FTP: (wymienione artykuty sq w caloSci "I

do~;t~pne

na FTP)

Sterownik z nterfeisem GSM

(EP 2/ 2014) AVT-5431 Moduly rozszerzen dla Raspberry Pi RaspbPI LCD, RaspbPI Relay, RaspbPl- LED8 PWM Expander (EP 1/2014) AVT-5412 Moduly rozszerzen dla Raspberry Pi RaspbPl_DIOl 6, RaspbPl_HUB. RaspbPI DCM (EP 9/2013) AVT-5402 Moduly- rozszerzen dJa Raspberry Pi Plytka do komunikacji szeregowej (EP 7/2013) AVT-5402 Moduly rozszerzen dla Raspberry Pi Plytka stykowa. modul VO. modul wejsc analogowych (EP 6/2013) AVT-3065 Sterownik GSM (EdW 18/2013) ' UWilQJo

z.,,,,.wy AVI mo!M

Al/T

~

UK 10

~o1;:powoC

w twntt;pu.i'lqdl Wl!njuh:

z~g•ilmow.tny v~lood

l'Jl\;o I wyl<J(znle.

&el ~ntOw

dod..11owydl. plyt~ drukOWilli PC8 llub plylkl drut;ow<ir1t, jeill w OJJls.t wyr-aini.. ZllZIW>U<ln<>), bez elt!ment6w dod..llowydi. Al/T ~ A.. plyt!Y dAAOW¥1i I Zill>f09f.lmO-fllf' u~l.Jod (<zyll ~ecile Wl!nji A i WC!r.j1 lll:) bu element6w dod.otkimych. plytka drul;ow;i.n.;1 ().lb pitrt~I} 01.n ll;ornpet elemer.tOw wymleniony w za!~cmilw pelf

AVT

o;tJ1

A

AVT

1(000<

c

to tik IM@o!IO tak ll""Ol'ltOWMY l@SY.... e,

(~

M@m@nty wl11to-

wa""' w Pal, Nalny m;,,( na 1JW.td:zc-. iC! o i... nic- uir.aczono w,r~l"tl!> w opoile, zestaw tl(>(I t1le m• obl.ldo;VJ ari! elemerit6w dod.iotlow)'m. kt61c- l'lie zo11.tfy wym;,,niooc- w ul.tjcmilw pdf

AVT

IOI)):

ai

ol)l'ogr~ri·e

{l'l!ecztsto

soo~l\a

....~. 1eu ies11 ....yst~le.

to nieitJ.td""' oprogrMl'>l>Wolnie moin.lo Ki49r14C, klibll!c w ~k umM!!N:<l<lflY w 00'51!> ~IM AVT ~i;puje we WUpthc:l'i wasj<ichl IC.udo wenja ma

Nie kaidy

z~i..w

lil~on~

te-n wm pl1li. pdft PodCUj sli.tildilnli

um~eriloi

vpewnl]

si~

't°"l

wimji; zamawi. .zl (UK. A, A+ , 8 lub Q. http:l.lr«kp.avt.pJ

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie e l e~:troniczne przeznaczone Wy'tqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

17


PROJEKTY VB

VB

VS() PTXD PWR

GPl010 GPI091KBC1 GPl081KBC2 GPI071KBC3 GPI061KBC4 GND GND GPl051KBRO GPI041KBR1 GPl031KBR2 GP1021KBR3 GPI011KBR4 GND SCL $DA PWM2 PWM1

~--+---.----------;.J PWRKEY

R12 PWR

NC DTR RI DCD NC CTS RTS

4k7

03 BC

R11 47k

l~

l

PWK

:1

U1 SIM900

...;;.;;,.;;;;-~ TXD ~~-~RXD

13 14 15

1

==-~"

17

DISP CLK DISP::DATA DISP_DC DISP_CS VDD EXT

~~~ET

RES

C1 100nF

'

----------------------------------------------- ---- ---- ----'

PWR DC9A SVDC 3A

U3 MIC293-02WU

OUT~4_ _,,__ _ __.,_ V_B_,._ _ _ _ _,

t:±--V~S()~..----.>--""'< IN _}~ T. CE1 OOuFT

.J..'

I ~~nF

EN

ADJ 5 0

a

R14

I

100k C6 100nF

~ VB

+ CE2

I

220uFT R16 100

R15 43k

Rysunek 1. Schemat plytki GSM

cjonalnymi kluczami tranzystorowym i Q3 i Q4 poprzez GPIO Raspberry. Uklad zmontowano na niewielkiej, dwustronnej plytcc drukowancj. Rozmieszczenie element6w przedstawia rysunek 2. Montaz nie wymaga opisu. naleiy lylko zwr6cic uwag~ na prawidlowe przylutowanie do§c drogiego modemu. Stabilnosc mocowania plytki zapewnia kolek M3 X8 pomifldzy plytkam i Raspberry, a GSM. Aby w praktyce najszybciej sprawdzic dzialanie modulu konieczne Sq drobne zm iany konfiguracji PI. W pierwszej kolejno§ci musimy uzyskac dos lflp do portu szeregowego, kt6ry jest domyslnie zablokowa ny przez terminal SSH. W tym cel u nalczy poddac edycji plik cmdline.txt: $ s udo na no /boo t / cmdl i ne . txt

i usunqc wpisy dotyczqce konsoli

consol e =ttyAMA0 , 1 1 5200 kgdboc=t tyAMA0 , 1 15200

Naslf!pnie trzeba zmienic zawartosc pliku inil.ab.txt: $ sudo na no /et c/in i ta b

Umieszczajijc znak komenlarza .,#" w linii T 0 : 2 3 r esp awn : /sb in/get t y - L tt yAMAO 11 52 00 vtl OO.

Po edycji powinna ona wyglqdac naslflpujqco: #T0 : 2 3respawn : /sbin / gett y -L ttyAMAO 1152 00 v tl OO.

Po wprowadzcniu zmian, nalezy zrestartowac Raspberry.

Rysunek 2. Rozmieszczenie element6w modulu GSM

e\l\fy·c~ sni e dIa: J a ku b RudoIf (96006) rnKTRON1KA PRAKTYUNA 11201 4 Wydanie elektroniczne przeznaczone Wy'tqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.


Wykaz element6w Rezystary: (SM D 0805) R1. .. R3: 22 fi R4, RS, R12, R13 4,7 kfi R6, R7, R10, R11 47 kfi R8, R9 1 k fi R14:100kfi R15: 43 k!t R16: Kandensatary: Cl, C4.. C8: 100 nF (SMD 0805) C2: 0,22 F (kondensator elektrolit. super-cap) C3: 22 pF (SMD 0805) CE 1: 100 µ F (SMD ,.C") CE2: 220 µ F (SMD ..C") P61przew adniki: NET, STAT, VB: d ioda LED SMD Q1 ...Q4: BC847 (SOT-23) U2: TXS0102DCUR (MSOP8) U3: MIC29302WU (T0-263-5) lnne: U 1: SIM900 (modut GSM) GPIO: ztqcze IDC26 PWK, RES: mikroprzetqcznik SMD PWR: zlqcze zasilania NZZ SCKT: ATTEND 3345 (zlqcze karty SIM) SMA: zlqcze SMA kqtowe, do druku

~h~·~

Sllaf'lj...td

~~~~IOISJIQXI054_ST_Dtw!CE ~

~·mrf·l ~,.,,.,

..;:

tLllLi<i'FE<:lllf.lo!>' , ' • • T.. t lklr'))Jit..ub•"f"'f ~

fl••"O'""

'.''.'l'.IOol.'L.il,ll:lt1•l-tlll'

:'-""'"nf11Vtpt.rr1PI ~tKAil

<I

10on

iI i

··-- ·---·····-····---~

Rysunek 3 . Kanfiguracja

minicam

- parametry transmisji

Po tej operacji port szeregowy jest dodla innych aplikacji. Aby ui:yc modemu GSM, konieczna jest jeszcze instalacja programu terrninala, poniewaz najlatwiej sprawdzic jego dzialan ie poprzez komendy AT. Najbardziej popularnym programem terminalowym jest minicam. lnstalacja przebiega w spos6b lypowy. Do pol11czeniu si~ z Internetem nalezy wydac st~pny

komend~:

$ sudo ap t-get i n sta ll min icom .

Minicam jest uruchamiany jest z linii polecen, podobnie jak komendy sluzqce do jego skonfigurowania. W celu poprawnej wsp6lpracy Raspberry PI z modemem nalezy wydac komend~:

-···-··----· · [5e"u rodk..-,tlurdl· -·--·· ··--

: ~7":~~~)!.~•md• C

'>1.•toolane is

.~

0

1\•'f•-nd

"v...

I

0

":

···j

· 61\0b\od

"6ro9r~ColtlflNr.,).1tillf •~~......... C.\o• 1.,....,) • ..o.o ~roort.Mcolor lor11) r,t.1111

ltoid~ro...'>d Cottr l''"'t) ll.l<A • 6••oro r...t 0>\or I11-t) llfil 11

I

~~~~~~·~r.~~~~:ltl) ~~

1• ~ ~~::~~=l~ ~<•H I ;P - Add "''"m''~"""" ,: ro:. hMfMd

!

Q~~·~!,~~Mttl"Ql I~: Ul~~-9............... Rysune k 4 . Kanfig uracja - wyl<1czenie ECHA

minicam

Rysunek 5 . Test modemu

$ s udo min icom - b 1920 0 - o - D / dev/tt yAMAO.

Po uruchornieniu mozliwa jest tez zm iana konfiguracji przy pomocy klawiszy CTRL+A oraz odpowiednich klawiszy funkcyjnych. Konfiguracj'l uzywanq do sprawdzenia modemu p rzedstawia rysunek 4 i rys unek 5. Warto sprawdzic us lawienia oraz wylqczyc ECHO terminala. Aby sp rawdzic funkcjonowanie modemu (nie nalezy zapominac o aktywnej karcie SIM, wlozonej do gniazda SIM_Card, koniecznie przed wlqczeniem Raspberry PI!) nalezy zat11czyc zasilanie poprzez naci5ni~cie na sekund'l klawisza PWK. Po wlqczeniu zasilania i zalogowan iu Sifl modemu do sieci, co jest sygnalizowanie kr6tkim zaswieceniem si~ diody NET - raz na 3 sekundy - modem jest gotowy do pracy. Pierwszym poleceniem jest AT+GSV czyli odczyt wersji modemu S!M900. Naslflpn ie na numer karty nalezy wyslac SMSa testowego z innego telefonu. Warto przelqczyc modem w tryb TEXI', w kt6rym moina kontrolowac wysylan ie i odbieranie SMS6w za pomocq czytelnych i latwych do zrozumienia kornend. Przelqczenie modemu w lryb tekstowy nast~puje za pomocq komendy AT+CMGF=1. W Lym lrybie SMSy S'I odczytywane poprzez komend~ AT+CMGR= nr SMS w pamiqci. Na przyklad, odczyl z pami<ici o adresie 2 jest wykonywany po odebraniu przez modem komendy AT+CMGR= 2. Aby wyslac SMS, nalezy wykorzyslac komendQ AT+ CMGS= "+48 numer tele/01111 odbierojqcego". Po nacifoi~ciu ENTER jest wyswietlany znak zachQty ,,>", po kt6rym nalezy wpisac do 160 znak6w tresci wiadomosci (bez polskich liter, tylko znaki ASCII) i zakoficzyc kombinacjQ CTRL+ Z. Prawidlowo wydana komenda jest potwierdzona komunikatem OK. Po kilku sekundach SMS powinien zostaC dostarczony na ~ ..J wpisany wczesniej numer. Na rysunku 5 < "'"' pokazano przebieg testu modemu. "' Je:i.eli wszystko funkcjonuje poprawnie - modem moze zostac uzyty we wlasnej aplikacji, sterowanie w zaleznosci od upodoba6, moze bye wykonane w PyU10nie lub C.

Adam Tatus, EP

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do

Od wtorku w Poznanlu Targl Expopower i Greenpower. Od jutra - 13.05.2013 r. - w Poznanlu rozpoczynajq Sil!

torgl...


PROJEKTY

PAmp_LME49811 Wzmacniacz audio o mocy 80 W Madu! monofonicznego wzmacniacza mocy z ukladem zasilacza symetrycznego. Maze bye urzqdzeniem samodzielnym Jub elementem aktywnego torn wielokanalowego, tak:l.e w konfiguracji mostkowej. Rekomendacje: uklad wzmacniacza o sredniej mocy; zdolnego wsp6Jpracowac z nieco ,,trndniejszym" obciqzeniem niz przedstawiony wczesniej Li'vf.3875. Uklad dzi<iki zaslosowaniu nowoczesnych element6w zachowuje prostot<i budowy i pozwala na uzyskanie przyzwoitych paramelr6w. Moc znam ionowa wzmacn iacza to 80 w przy obciqzeniu 4 n, znieksztalceniach THD+N<<0.1% i pasmie przenoszenia 20 Hz ... 50 kHz. Napi<)cie sygnal u dla pelnej mocy wy jsciowej to 0,55 Vrms. Schernal ideowy modulu wzmacniacza pokaza no na rysunku 1 . Sklada si<i on z bloku wzmocnienia z ukladem scalonym LME49811 (Ul), tranzys tor6w Ql i Q2 oraz ukladu zasilacza z diodami 01 ... D8 i kondensatorami CE5, CE7. Uklad Ul typu LME49811 jest specjalizowanym driverem konc6wek mocy umozliwiajqcym wzgl<idnie nieskompli kowanq konstrukcj<l wzmacniaczy o mocy 500 W z tranzysto-

rami bipolarnym i w ukladzie Darlinglona pracujqcymi w stopniu mocy. 1N proponowanej aplikacji uklad Ul pracuje w konfiguracji nieodwracajqcej sterujqc nowoczesne tranzystory Darlinglona typu STD03N/P firmy Sanken (uwaga na podr6bki! !!). Tranzystory maj(\ wbudowane diody umozliwiajqce stworzenie la6cucha szybkiej kompensacji termicznej napi(!cia Ube. Zapewnia to slabilnosc term icznq ukladu i zabezpiecza przed zjawiskiem thermal runaway, czyli niestabilnosci lermicznej wzmacniacza prowadz<1cej do przekroczenia s lral mocy i zniszczenia tranzystor6w koii.c6wki. Potencjomelr RV umozliwia uslawienie prqdu s poczynkowego na 40 mA. Termistor TH jest elementem dodatkowym, wspo-

e''fy'dt0nie dla: Jakub Rudolf (96006)

w

oferc1e AVr* AVT-5457 A Podstawowe informac e

• • • •

Moc wyjsciowa 80 W przy obci ~i:en iu 4 n. Zasilan ie na pi~ciem 2 x 30 V AC/200 VA. Pasmo przenoszenia 20 Hz .. . 50 kHz. Konstrukcja oparta o uktad LME49811 oraz t ran stor STD03NJSTD03P.

Projekt 209 Amplituner kina domowego AMPT-008 (EP 5,7,9/2013) Wzmacniacz audio o mocy 150 W z ukladami TDA7294 (EP 6/2012) AVT-5345 Wzmacniacz w klasie D (EP 5/2012) AVT-5338 Modut wzmacniacza klasy D (EP 4/2012) AVT-1629 Wzmacniacz o mocy 4 x1 2 W z uktad em TDA7385 (EP 8/20 11) AVT-1611 Wzmacniacz 4x35 W EP 3/ 2011

AVT-1680

ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

W, d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


Wzmacniacz mocy audio o mocy 80 W vcc

GNO

OS MUR860 AC2 AC2

CES 10mF/63V

AC1 AC1

CE7 10mF/63V

06 MUR860

GNO

VEE

02 MUR860

vcc

CE1 I 220uF + R3 1k8

RV 220

RS 470

~

R6

2R7/1W

OUT

cs 0,1uF L1

OUT

1uH

R7 1011W

TH 10k NTC

HS HS-003

vcc

[ITTIJ

VEE

Rysunek 1. Schemat ideowy modulu wzmacniacza PAmp_LME49811 -----

RF.KLA~IA

-----------------------------------

rotv\Pl - - .. -· -JTFR . -· - ro"JTROI - - - . .. - - --s '

Nowosci w Altium Designer 14.3: • • • •

JI,1 Ill

ulepszone zarzqdzanie i edycja polygon6w zoptymalizowane narz~dzia interaktywnego prowadzenia sciezek zaawansowana obs+uga +ezek udoskonalone przeciqganie po+qczen no schemacie

Computer Controls Sp. z o.o. ul. Budowlanych 1 43-300 Bielsko-Biafa

tel.: +48 (33) 499 98 70 fax: +48 (33) 472 04 20

e-mail: info@ccontrols.pl http://www.ccontrols.pl

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

21


PROJEKTY Wykaz element6w Rezystory: Rl, R3, R8: 1,8 kn/1%/0,6 W R2, R4: S6 kn/1 %,10,6 W RS: 470 .!1,11%10,6 W R6: 2,7 !1/S%'1 W R7: 10!1/So/o/1 W R9: 1S kn/S%11 W RE1, RE2: 0,22 !1/5%/5 W RV: 220 !1 (VR-64W, pot. wieloobrotowy) Kondensatory: C1: 33 pF/63 V (monolityczny/ceramicz ny, silver mica) C2.. .CS: 0, 1 µF/63 V (foliowy) CE1: 220 µF/SO V (elektrolit. R=S mm, np. Panasonic FC) CE2, CE3: 10 µ F/63 V (elektrolit. low ESR, np. Panasonic) CES, CE7: 10 mF/63 V (elektrolit. low ESR, snapy) P61przewodniki: D1 ... D8: MUR860 (T0-220, dioda p rostownicza. szybka) DZ: S, 1 V/1 W (d ioda Ze nera) 0 1: STD03N (tranzystor mocy, prod. Sanken) Q2: STD03P (tranzystor mocy, prod. Sanken) Ul . LM E49811 TH: 10 kn (termistor perelkowy NTC) lnne: AC1, AC2, IN, OUT: zlqcze ARKS mm HS: rad iator HS-003 L1. 1 µH (dfawik 8 zwoj6w DNE 1 mm nawini~tych na R7) PR: zlqcze SIP4 SDN: zlqcze KK2 pionowe Radiator+ zestaw mocujqcy tranzystory

magaj4cym dz iala n ie ukladu w trudnych warunkacb term icznych (model pracuje czasami w lemperaturze otoczenia >60 °C w aklywnym zeslawie glofoikowym). Uklad wyjsciowy uzupelniono e le mentami RLC stabilizuj11cymi wzmacniacz przy wsp61pracy z obci<1zeniem o charakterze ind ukcyjno/pojemnosciowym. Caty wzmacniacz jest obj'l lY P'lll'I sprz'lzenia zwrolnego z budowan ej z rezystor6w R3 i R4. Dia zmn iejszenia wplywu n api'lcia niezr6wnowazenia wzmacniacza, rezystory R1/R3 oraz R2/R4 musza bye r6wn e parami. W praktyce wystarcza zastosowanie rezystor6w o to leran cji 1%. Pozos ta le kondensatory filtruj'l zasilanie, a pojemnosc Cl zapewnia stabilnosc wzmacniacza. Wzmacniacz ma obw6d s tand-by zlozony z d iody Zenera DZ oraz rezyslor6w R8 i R9, umozl iwiaj4cy synchroniczne wyh1czenie konc6wek mocy w konfiguracji wielokanalowej (uwaga na pi:tle masy, w ukladz ie wieloka nalowym najlep iej wyzwalac z transoptora lub przekaznika w ielotorowego). Zwarcie gniazda SDN wyl<icza wzmacniacz. Zasilanie ukladu jest symetryczne, niestabilizowane, olrzymywane z prostownika na szybkich diodach Dl...D8 oraz filtrowane za pomoc<i kondensator6w CE5 i CE7 o odpowiedniej dla mocy pojemnosci sumarycznej 20 mF.

Rysunek 2. Schemat montazowy modulu wzmacniacza PAmp_LME4981 1

Model jest zasi lany z to ro idalnego transformatora 200 VN2X30 V.

Montaz Wszyslkie elementy modulu wzmacniacza umieszczone Sfl na dwustronnej plytce d rukowanej, kt6 rej schemat montazowy pokazano n a rysu nku 2. Montaz jest typowy, plytka jest mocowana do radiatora za pomoc4 czlerech kolk6w dystansowych M3 x 8 . Uk tad Ul wyposazono w n iewielki radia tor (HS003 z nawierconymi o tworami mocuj4cymi]. Tra nzystory mocy Sq zamontowa ne n a wsp6lnym radiatorze o minimalnym wymiarach A4291/ 100 (165mmx 100 mmX35 mm). W przypadku forsownej pracy wzmacniacza nalezy radiator powi<lk· szyc lub zastosowac chlodzenie z wymuszonym obiegiem. Tranzystory montowane Sfl do radiatora przez podkladki izolacyjne, umieszczone S'I pod plytk& drukowanf(, a ich wyprowadzenia wlutowane S'l od strony e lement6w. Dost~p do srub mocuj&· cy tranzystory zapewniaj11 otwory w plytce drukowanej. Termistor jest montowany od spodu plytki i musi miec zapewniony izolowany kontakt z radiatorem. Aby unikn11c napr'lzen wyprowadzen tranzystor6w Ql i Q2, najpierw nalezy zamonlowac je ,,na pr6b!l", bez lutowan ia wyprowadze1\. Po dopasowaniu i ich ostatecznym uforrnowaniu oraz odpr<lieniu - przylutowac.

Uruchom ienie Uruchom ienie wzmacn iacza s prowadza s i~ do sprawdzenia poprawnosci monlazu, skr<lcenia suwaka RV do minimum (mi· nimalny p r<1d spoczynkowy), dolqczen ia zasilania (ACl i AC2) i uslawienia prf(du spoczynkowego. Pierwsze uruchom ienie wzmac niacza najlcpiej przeprowadzic p rzy zasilaniu z zasilacza laboratoryjn ego z ogranicze-

e' 'fy'c~2n ie dIa: J a ku b Rudo If (96006)

n iem p rqdowym lub z aulolra nsformatora, a vl ostateczno.Sci w transformalora docelowego, a le z wl'(czonym szeregowo z u zwojeniami wt6rnymi - rezyslorami 22 .. .47 !l/1 0 \IV ograniczajqcymi ewen lualne u szkodzenia w wypadku nieprawid lowosci w ukladzie. Jezeli po wl<iczen iu zasilania n ie dzieje s i<l nic z lego, a wyprostowane napi'lcia zasilania wynosz'l ok. ±45 V, to po odczekaniu ok. 30 minu t na stabilizacj~ lermicznq u kl'adu moZlla potencjometrem RV ustawic pr11d spoczy nkowy na 40 mA (17,6 mV na s krajnych wyprowadzeniach zl<icza PR). Warto po tym odczekac kolejne kilkanascie minut i sprawd zic ponownie wartosc prf(du. jezeli lranzys lory pocbodzq z pe wnego fr6dla oraz s11 jed nej grupy wzmocnienia, nie powinno bye problem6w z ustawieniem prqdu spoczynkowego. Warto jedn ak przed wlutowaniem sprawdzic, nawet zwyklym multimetrem w trybie pomiaru d iody, czy przypadkiem suma spadku nap i'lcia n a diodach kompensacyjnych nie jest wi'lksza od napi'lcia Ube pary tranzyslor6w. Moze to swiadczyc to o kiepskiej podr6bce s truktury. \IV takiej sytu acji skompensowanie tern1iczne wzn1acniacza bQdzie niemozliwe. Kolejny m krokiem jest przel'(czenie \•v zmacniacza na zasilanie docelowe, dolqczenie obciqzenia 4 !1/100 W do zacisk6w gniazda OUT, a generatora a u d io do wejscia IN. Warlo na kilku poziomach sygnalu wejsciowego sprawdzic jakosc sygnal u olrzymywanego na wyjsciu i s tabilnosc wzmacniacza. Jezeli wzmacniacz pomysln ie przejdzie ,,p rzegwizdanie" sygnalem, mozna zamontowac go w d ocelowym urz11dzeniu. Zyczoi milego odsl uchu!

Adam Tatus, EP

rnKTRON1KA PRAKTYUNA 112014

W, d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


PROJEKTY

Zdalnie sterowany potencjometr Sterowany pilotem potencjometr audio z przekainikiem Kluczowym elemenlem ukladu jest potencjometr podw6jny, sprz(}iony mechanicznie z malym silnikiem. Poloienie osi potencjometrn moie bye ustawiane n;cznie poprzez k]'(~Cenie galkq lub zdalnie, poprzez uruchomienie silnika, kt61y przekr(}ci galk(}. Uklad moie bye sterowany praktycznie dowolnym pilotem na podczerwiefl, wymaga tylko przeprowadzenia prostej procedllly zapamiitlywania kod6w pilota. Byl testowany byl z kilkunastoma pilotami od r6inych telewizor6w, dekoder6w, DVD i sprzittu audio - z kaidym dzia/al prawidlowo. Opr6cz regulacji glosnosci, ma dodatkowq funkcjit - za pomocq przycisku lub pilola moie zalqczac zasilanie np. wzmacniacza audio. Rekom endacje: nasz projekt uatrakcyjni niejeden wzmacniacz audio ,, uzbrajajqc" go w calkiem nowa funkcjonalnosc.


PROJEKTY ICS BA6418

~:t=~~~=i~

VCC GND

(RESET)PBS (ADC2)PB4 (ADC3)PB3 ($CK)PB2 f-',----~"-'-'~ (MISO)PB1 H-------;~'";c. (MOSl)PBO f--"- - - {=}----"'"-" R7

IC4

4,7k

ATtiny85

C9 10nF

GNO

C10 10nF

REL

~

DVCC

RS REL_S

4,7k

K1

IR_S

8 GND

GND

GNO

Rysunek 1. Schemat ideowy zdalnie sterowanego potencjometru z przekafoikiem W ofercre AVT' AVT-5460 A AVT-5460 C

AVT-5460 B AVT-5460 UK

Podstawowe informac e od uktadu steruMcego. • Potencjometr stereofoniczny o rezystancji 2x50 kfl. • Moie zastqpic kai dy typowy potencjometr. • Sterowany r~cz nie lub zdalnie za pomocq

pilota na podczerwieri. • Wsp6tpracuje z prawie kaidym p ilotem. • Dodatkowa funkcja - wyjscie przekainikowe maks. 3 N250 V ACJDC. • Zasilanie 7 ... 15 V DC}6 .. 12 V AC, maks. 200 mA.

Elektroniczny, stereofoniczny potencjometr aud io (EP 8/2012) AVT-1678 Elektroniczny potencjometr

stereofoniczny z balansem AVT- 1662 AVT-5283 AVT·5237 AVT-5206 AVT-5 185 AVT-945

(EP 6/2012) 32-pozycyjny potencjometr cyfrowy do ..wszystkiego" (EP 1/2012) Potencjometr audio z ukladem MAX5440 (EP 3/2011) Potencjometr z impulsatorem (EP 6/2010) Cyfrowy potencjometr audio (EP 10/2009) Volumer - Elekt roniczny potencjometr audio (EP 5/2009) Aud iofilski potencj omet r i regulator balansu (;_1'__8/.l.QQ§L_

• tMag.io.

A: ':9:..~~rn:-~.; u~~:r1~~ ~~:~~.

i~~

Alff x.ux A

=:...U:.~itn& PCB l lub p¥J<i wyr.t.l!l'lit ZatMUOnO),

Al/f

X.IWI

A+

Al/f lllWI 8

AVI

AVI

~

C

8et etementOw

d rulow.ane, j<"'!.li w 09;•

be~ t'h!nlef'll(Jw

doda.ll.owydl.

~~ 1•1~:-:.";•Jl()ta~~-:~= d~~1~~h~~io! pfytl<A dru~owan& (tub nr w zM!jcmilu pdt

pl~tki)

u=

0111Z lom(>let ielement6w

~= ~~ ~~ltfy:i:V:i

w~mienio­

~t!Y~~~e:~~~

N)T'"1n~ w opi>it, z~tllw tm not m.o obudOW)' ani t ltmft'l16w doda.llowydl. k t6re not lO'lddy wymieniont w 1"11ftmik" pd f

~CD ~:'~:~"!!,,~~=~~'::.. =;J~il!'~t~'~it. uml~ZOl'lywopoiSit ~iluJ

Nit kaidy l rit.tw AVT wy>t>;p• we vn;eys~ ~llch!. Kaid.to ":"•~.to ma. Utl!UOl'IY ten ,_,m pl1k pdr! l'odctu )l<.l!l(lclr11e uom6wien•• upewn~ "~· l to.4 Wli!r .

lilm.lwi<t!Z! (UK,. A, A.+ , B lub

e''fy'c~~nie

Q.

hnp..·.sklq)..t>'r.

Schemat ideowy polencjometru ze zdalnym sterowaniem pokazano na rysunku 1. Zasilanie ukladu, napi!lcie stale lub zmienne, nalezy doprowadzic do zl<1cza POW. Mostek Bl i stabilizator ICl tworzq blok zasilania, kt6ry dostarcza napi!lcia 5 V do zasilania silnika i przekaznika. Drugi blok zasilania z uktadem IC2 to oddzielny stabilizator napiflcia + 5 V dla mikrokontrolera uk.lad6w peryferyjnych. Tranzystor Tl i przekainik Kl tworzit blok wl<1cznika zasilania. Styki przekaznika zostaly wyprowadzone na ztqczu REL, mog& zalitczac zasilanie napiiiciem 230 V AC lub dowolny inny obw6d. Uklad BA6418 wraz z kilkoma elementami RC to blok sterowania silnikiem, ostatni blok - steruj<1cy, obejmuje mikrokontroler ATtiny85, odbiorn ik podczerwieni, przycisk i diodii LED. jednak najwazniejszym elementem urzitdzenia jest program sterujqcy umieszczony w pami!lCi mikrokontrolera.

8 ms, a jezeli na wejsciu sygnalu, utrzyma sill niezmieniony sta n przez 8 ms to jest to znak, ze nadawanie jednej ramki zostalo zakoiiczone najblizszy impuls b!ldzie po-

0

a o

dla: Jakub Rudolf (96006)

-00

{CQ: I

02

aa ~ - . °'1R. a - - 0~c~

0 m::J

81

Program Gl6wne zadanie, kt6 re wykonuje program, to odbieranie sygnatu z odbiornika podczerwieni i odnajdowanie w tym sygnale ramek, czyli kod6w wysylanych z pilota IR. Taka ramka zawiera zwykle od kilkunastu do kilkudziesiflciu impuls6w, kt6rych czasy trwania i czasy przerwy z reguly mieszcz<i si~ w przedziale od 0,2 ms do 3 ms. Program pozwala na pomiar impuls6w o dlugosci do

0 CXX>

00

{lJI

C4

I

I

'i

~

!

""f ca I

RS

s ~R ~"'

o

Ai IO

~\! 0 0

c : ~~y

~o

0 0

0 R9

0

0 0 00 00

o~

Rysunek 2. Schemat montazowy zdalnie sterowanego potencjometru z przeka:Znikiem ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

W, d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'I. czn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


Sterowany pilotem potencjometr audio z przeka:Znikiem cz&tkiem nowej ramki. Gdy pojawi si~ sygnal z odbiornika podczen,~eni, program odmicrza czasy impuls6w i czasy przerw pomi~­ dzy nimi i zapisuje wyniki w tablicy a:i: do kolejnej przern•y 8-milisekundowej lub do uzyskania 64 pomiar6w. Zatem jedynymi ograniczeniami co do pilota (kodu), kt6rego urzqdzenie potrafi si'! .,nauczyc" jest czas kaZdego pojedynczego impulsu i przern'Y kt6re musz<1 zawierac si'! we wspomnianych granicach oraz maksymalna dtugosc kodu - 32 irnpulsy (i 32 przenvy). Ostatni warunek to CZ'!Stotliwosc rnodulacji sygnalu IR - kazdy pilot wysyta kody na jakiejs cz'!stotliwosci nosnej, najpopularniejsza, najCZ'!S· ciej spotykana to 36 kHz mniej popularne to 38 kHz czy 40 kHz. Zastosowany odbiornik podczern~eni TSOP1736 jest zestrojony dla sygnal6w o cz~stotliwosci no5nej 36 kHz, ale z nieco mniejszq czulosci(! odbiera r6wniez 38 kHz. W razie potrzeby odbiornik mozna wymienic na podobny, o innej cz~stotliwosci no8nej. Pomiar czas6w trwania impuls6w jest wykonywany za pomocq ukladu czasowo·licznikowego TIMERO, kt6ry jest skonfigurowany do pracy z okresem ok 8 ms i rozdzielczosciq 0,032 ms. Kazda zmiana stanu z wejscia odbierajqcego sygnal JR generuje przerwanie, a podprogram obstugi przerwania powoduje odczyt i zapisanie w tablicy scan.buffer[] stanu licznika i wyzerowan ie go w cetu ponownego odticzania. Po skompletowaniu calej ramki zmienna scan.status przyjmuje warlosc SCAN_COMPLETE i blokuje nadpisywanie tablicy do momentu wyzerowania statusu. Utworzona tablica jest por6wnywana z ramkami zapisanymi w pamif!ci EEPROM m lkrokontrolera z uwzgl~d­ nieniem pewnej tolerancji okreslonej stal& SCAN_PULSE_TOL£RANCE. Jesli por6wWykaz ele me nt6w Rezystory: (SMDl 206) Rl , R2: 47 l1 R3 ... R9: 4.7 k!l Rl O: nie montowac! Kondensatory: (SMD1 206) Cl, C3: 220 µ.F/25 V {elektrolit.) C2 . .CS: 1 µ. F C6. C8: 10 µ. F C9. . C11:10 nF P61przewodniki: Bl : mostek prostowniczy SMD Dl: dioda LED 3 mm D2: 1N4148(5MD) Tl : BC847 ICl ' 7805 IC2: MCPl 703-5.0 IC3: TSO Pl 736 lub podobny IC4: ATtiny85 (SMD, zaprogramowany) IC5: BA6418 lnne: POTl: mod ul potencjometru z silnikiem Sl : mikroprzycisk k~towy Kl: JZC49F-5V AUD1, AUD2: goldpin 1 x 4 REL, POW: ARK2/500

nanie da wynik pozylywny, to jest podejmowana odpowiednia akcja - obr6t silnika w prawo lub lewo, lub zmiana stanu przekafo ika. Niekt6re standardy transmisji na podczerwieii ,.vstawiajq w raince bit zmienny - np. RCS i zawarty w nim toggle bit.

W takim przypadku urz(!dzenie reagowaloby tylko na co drugie naci§ni<lcie przycisku pilota. Problem ten zostal rozwi&zany w ten spos6b, ze urz<idzenie zapami<lluje dwa kody pilota dla jednej funkcji - jest to spos6b prosty, ale wymaga stosunkowo duzo pami'!ci, dlalego urz<idzeniem steruje mikrokontroler ATliny85 (512 B pami<lci EEPROM). Kr6tkie przyciSniecie przycisku pozwala zmieniac stan przekafoika. Ze wzgl<ldu na niewietkq liczbQ wyprowadzel'i mikrokontrolera przycisk jest dolqczony do tego samego portu, co dioda LED. Stan aktywny, kt6remu odpowiada zatqczenie przeka2nika, powoduje swiecenie si~ diody. W tym czasie dioda jest cyklicznie wygaszana na czas ok 1 ms i wtedy sprawdzany jest stan przycisku. Caly proces przebiega tak szybko, ze oko ludzkie Lego n ie dostrzega.

Konfigurowanie Wprowadzenie ukladu w tryb konfigurowania wymaga przytrzymania przycisku przez ok 5 s. Po zwolnieniu przycisku dioda LED b'!dzie migala, a potencjometr obr6ci sioi lekko w lewo. Teraz uklad czeka na dwie komendy z pilota, kt6re b<ld'I odpowiadaly za zmniejszenie poziomu glosnosci. w wioikszosci przypadk6w bf!dziemy chcieli, aby tylko jeden przycisk pelnit Lakq funkcj'!, wi'!c nalezy wcisnqc go dwa razy. Taka czynnosc jest niezb'!dna do prawidtowej wsp61pracy z niekt6rymi pilotami, o czym byla mowa wczesniej. Kazdy prawidlowo odebrany kod zostanie zasygnalizowany dluzszym swieceniem Si'! diody. Po drugim kodzie potencjometr obr6ci si'! w prawo sygnalizuj&c kolejny etap konfiguracji - zwi<lkszanie poziomu gtosnosci, a po czwartym zalqczy si'! na kr6tko przekaznik. Po odebraniu wszystkich szesciu komend uktad powr6ci do slanu normalnej pracy z nowymi ustawieniami.

Montaz i uruchomienie Monlaz wykonujemy wedlug og6lnych zasad, zgod nie ze schemalen1

mon·

taiowym z rysunku 2. Diod<l LED mon tujemy tak, aby wystawala ok 1,5 cm ponad plytk'!. a nast~pnie zaginamy w slron~ przycisku, aby znajdowala si'! nad nim.

Rysunek 3. Propozycja wykonania panelu czolowego Modul polencjomelru z silnikiem monlujemy jako ostalni. Nalezy pami'!lac o poi&czeniu wyprowadzen silnika z plytkq za pomocq dw6ch odcink6w srebrzanki. Warlo r6wniez skr6cic os potencjometru o kilka mm. Wtedy galk'! mo:i:na nasunqc gloibiej, ai. do samej scianki panelu frontowego. Obie sekcje po tencjometru zostaly wyprowadzone na zl&cza AUDl i AUD2. Sygnaly audio lewego i prawego kanatu nalezy dotiiczyc do wyprowadzen 3 i 4 (4 - wejscie sygnalu, 3 - masa). Wyjscia sygnalu znajdui<t Si<l na n6zkach 1. i 2 (1 - wyjscie sygnalu, 2 - masa). Numeracja wyprowadzef1 jest widoczna na schemacie oraz na plytce. Zmontowanq plytk<l warto wyposazyc w dedykowany panel fronlowy wykonany z lamina lu - pokazano go na rysunku 3. Po skonfigurowaniu potencjomelr jest gotowy do pracy. Na koniec warto wspomniec, ze potencjomelry slereofo n iczne dostoipne powszechnie w handlu mogq mice niewielkie r6znice parametr6w dla jednego i dr ugiego slyszalne przy ustawieniu w okolicach minimum glosZwykle, nosci. udaje si'! takie potencjome try ,.dostroic" poprzez minimalne przesuni'!cie plytek z warstwami rezystancyjnymi, wzgl~dem siebie. Wad'! tak<1 mozna tez skorygowac odpowiednim uslawieniem balans u wzmacniacza koncowego.

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

KS

25


PROJEKTY

Miniaturowa konsola z interfejsem DMX Na lamach EP juz opisano k}]kanascie prajekt6w urzqdzefJ z interfejsem OMX. Przewainie byly to odbiorniki, takie jak Dimmery, przekainiki, sterownik listew RGB. Przyszla para na nadajnik - miniaturowq konsolfi. Potrafi ona sterowac 12 urzqdzeniami. Umozliwia takZe zapis i p6iniejsze odtworzenie sekwencji sterujqcej. Rekomendacje: urzqdzenie przyda Sifi do obslugi malych imprez, gdzie nie jest konieczne uzywanie duzej konsoli lub komputera.

Schemal ideowy miniaturowej konsol i z interfejsem OMX pokazano na rysunku 1. Urzqdzenie jest zasilane z sieci 230 V AC. Transformalor TR l ob n iia napi<:cie do 9 V Slabilizator U1 zapewnia + 5 V DC na potrzeby m ikrokontrolera i nadajnika RS485 stosowanego powszechnie w urzqdzeniach OMX. Uklad U3 konwertuje sygnal s landardu TTL na RS4 85. Rezystory w lqczone na wyjsci u konwe rle ra lo lerminatory linii. RoZ\o\dqzanie z trzema rezys tormui jest s lo· sowane w sieciach RS485 w sytuacji, gdy magislrala jest dwukierunkowa i czasem nie jest do niej dolqczony :lad en nadajnik. Wtedy to rezystory dolqczone do masy i zas ilania zapewniajq polaryzacj<: magistrali. W systemie OMX nadajnik jest caly czas dolqczony do magistrali, wi<:c mozna pomirn1c rezystory polaryzuj<1ce, a rezystor 240 n zamienic na 120 n [impedancja

kabla). Mikrokontroler, za posrednictwem wb ud owanego p rzetwornika NC, odczy tuje napi<:cie z potencjometr6w i umieszcza je w ramce nadawczej OMX w kanalach od 1 do 6. Dane z przetwornika NC sq u§redniane. w konsoli wykorzystano usrednianie wykladnicze [listing 1). Zalet<1 lakiego usredn iania jest mala zaj<:tosc pami<lci RAM (trzeba pami<:tac tylko poprzedni wynik przetwarzania). Sygnaly z przelqcznik6w S<t odczy tywane przez porty cyfrowe i zaleznie od ich stanu, w ramce OMX w kanalach od 7 do 12, zapisywana jest wartosc o lub 255. Tak skompletowana ramka, po uzupelnianiu sygnalami BREAK, MAB i SC. jest wysylana na magistral<: [listing 2). Wysylane s11 24 kanaly OMX, poniewaz takie wymagania stawia norma. 'IV kanalach od 14 do 24 na stale jest zapisana wartosc o.

~Listing l. U$rednianie wykladnicze : ide!ine WAGA 0 . 9 ; srednia[ AdcCnt ) : srednia [ AdcCnt ) • WAGA + · II . +l" bo na 0 j est sygnal . SC"

NadawczyDmx [ AdcCnt+l ]

=

(1-WAGA)

• ADCH ;

srednia[ AdcCnt ];

: Listing 2. Procedura qeneruja..ca sygnaly BREAK i MAB : : void SendDmx (}

j { //

UDRO =-NadawczyDrnx[ PtrTxRs=O ];

// Wpi s z do nadajni ka pier wszy znak (start

~ ~ransmi sj i)

dla: Jakub Rudolf (96006)

j~cych.

• Mikrokontroler A tmega88. Atmega168 lub Atmega328. • Obudowa KM-60.

.

.com. I user: 28637 t k PCB Pro1ekty pokrewne na FTP {

m1cnione art ku

s

ass: 752s'b64

w catosc1 dost pne na FTP)

AVT-5435 Sterownik DMX-RGB (EP 2/201 4) AVT-5429 Transmisja DMX512 przez siec Ethernet (EP 1/2014) AVT-5400 DMX Dimmer & Relay (EP 6/2013) AVT-5181 SzeSciokanatowy dimmer z DMX512 (EP 4/2009) AVT-5129 Cyfrowy sterownik DMX512 (EP 4/2008) AVT-930 Konwerter USB-DMX512 (EP 5-6/2006)

mog°'

l

·······································································-································································································ e'Vy·c~6nie

• Zasilanie 230 V AC/2 VA. • 12-kanalowy interfejs DMX. • Rej estrowanie i odtwarzanie sekwencj i steru-

• Uw'"94: Zutar.y AVT W)'l~f>OW"c! w n.,.fWui¥ l"'h ......,..,j.och AVT ltxlOl Uk to zapr09ramowany uktad. fylko i ~;... lbz el<'m ff1t0w

Pr ogram gl6wny generuj e BREAK i MAB po czym wySle dane na przerwani ac h

(wpis do UDRO) DORO I : (1 «PDl) ; II Por t wyj sc i em UsartO Off() ; 11 wyl acz UARTA PORTO &: • (l«PDl); delay us 1200) ; // wygeneruj BREAK PORTO I: (l«PDl) ; - delay- us ( 88 ); II wygeneru j MAB UsartO Ini t (); II wiacz UARTA

Budow<: ramki wysylanej p rzez konsol<: u mieszczono w ta beli 1. Nacisni~cie przycisku REC spowoduje zaswiecen ie diody REC oraz rozpocznie proces rejestracji nastaw potencjometr6w i przel<1cznik6w do pami<:ci EEPROM. Zapis konczy s i~ po ponownym nacisni<:ciu przy-

dodatkowycll. ptytl.a drukow.wi.t PC8 Uub pfytli d rukow..n... j~li w cpisie W)'l".oinie ninauonot t...1 elemmtciw dodatk-,cll. ptytl.a d rukow.wia i uprogramowany uklad (cqli polqcff<We Wl!r.ji {J. i wenji UK) bt!z eli!mff1t6w doclatli.awyd!. ptytl.a drukow.wia flub ptytkiJ oru kompll't .,.,..,..ntOw wymirnio· ny wuit~czrW:updf AVT XIO:ll C to nic inM90 jak zinontow.iiny zeo.ta'W B. ayli ..i..mrnty w lutoWllM w l'CB. N•iy mieC n.a uW11du, M o ii<' ni.. nznaaono W)'l".ainie w op;,;._ ZI05taw '"" , _ ma obudowy .ii,. e1.......n 10w dodatkowych,. l!Or.. nie zoruily wymimioN! w at~czrW:u pdf AVT ltxlOl CD opt1>9'.tmDW.,.;., (niea<;"lo Sf!Otykana wenja, l..a ,..si; W)"l W..,.., to ni~M oprogr.tmow,.,;., main.a ~g...,C. tlbj~c w link umieu<zony wop;,;., kitu) Ni.. kaidy Z<">taw AVI wyit~p..,., .,,., wuyi;tkich ""'"jach! K.aida Wl!nja nwi z.iii¥Z011Y ten wm pit. pdfl Podczao .t:l..dania zamo,_ ,,.. UP""""' '"I• l:tiw~ " ""' •~-sz! (UK, A, A+. I ..b C). hrtp. ..~rp..iivt_pl AVT

ltxlOl

{J.

AVT

ltxlOl

{J.+

rnKTRoNrKA PRAKTYUNA 112014

W, d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


Miniaturowa konsola z interfejsem DMX +12

J1

VCC

VCC

1 + C4 470uF/16V

IT&:] In 230V

63mA

TR1

J';< RS

vcc ~ 470R

U2

vcc

PC51ADC51SCL PC41ADC41SDA PC31ADC3 PC21ADC2 PC11ADC1 C9 PCOIADCO GND Aref f-"-'-~=-1 AVCC PB51SCK >--'~~~-n PB4/MISO f-''0------""~-a PB3JMOSll OC2 >--'-~=-u

10k/A

vcc

vcc

10k/A

UR UR 10k/A

10k/A

SW1

SW2

SW3

OJ=;:1

OJ=;:1

OJ=;:1

Switch

Switch

Switch

SW4

sws

SW6

[D=b

vcc

POW

10k/A

vcc 02 1N4007

VCC

~ ~ ~ 10k/A

TZ2VA2x9V

D4

VCC

OJ=;:1 Switch

~ Switch

~ Switch

PB2/SSIOC1B>--'~~~~u

PB1/0C1A

>--'~~==-n

ATMEGA328PU Panel

cs

GND

GNDH l - r > vcc 100nF VCC RO

Vee

DE

A

RE

vcc

DI

s

...

~~

~~-1-..-~~--i

.....

..--~~~~

GND

~~~--1

R10 470R GND

vcc Rysunek 1. Schemat ideowy miniaturowej konsoli OMX •-:1n:.l'::--:nt1

Nr bajtu

1:f11u.-,t11

Nazwa Break

Wartost/funkcja

Uwagi

Wartosc O przez 200us

MAB

Wartosc 1 przez 88us

SC

0

1

Kanai 1

0... 255

Ustawienie potencjometru Pl

2

Kanai 2

0... 255

Ustawienie potencjometru P2

3

Kanai 3

0...255

Ustawienie potencjometru P3

4

Kanai 4

0... 255

Ustawienie potencjometru P4

5

Kanai 5

0... 255

Ustawienie potencjometru PS

6

Kanai 6

0...255

Ustawienie potencjometru P6

7

Kanai 7

0 lub 255

Ustawienie przelqcznika SW1

8

Kanai 8

0 lub 255

Ustawienie przelqcznika SW2

9

Kanai 9

O lub 255

Ustawienie przelqcznika SW3

10

Kanai 10

0 lub 255

Ustawienie przelqcznika SW4

11

Kanai 11

0 lub 255

Ustawienie przelqcznika SWS

12

Kanai 12

o lub 255

Ustawienie przelqcznika SW6

13

Kanai 13

0

Dopelnienie do 24 kanal6w

14

Kanai 14

0

Dopelnienie do 24 kanal6w

... 24

. .. Kanai 24

Dopelnienie do 24 kanal6w 0

Dopelnienie do 24 kanal6w

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wyd an i e e I e~:tro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego

cisku REC lub zapelnieniu pami~c i. Budow~ rekordu zapisywanego w pami~ci EEPROM opisuje tabela 2. Ze wzgl~du na niewielk<t pojemnosc pami~ci procesora przy pr6bkowaniu co 100 ms (10 razy na sekund~) w procesorze ATmega328 mozna zapisac tylko 14 sekund , co wynika z wyrazenia. \IV mikrokontroleREKl.AI\·IA


PROJEKTY

0 yso

ie

@

@

Konsola OMX Ul. O re v1416 ( C)

2014 AUT

S. Skrzynski

Rysunek 2. Schemat montazowy miniaturowej konsoli OMX

-n.r.i-l~-·lall--1t.W

llOOTA~t

B

..

RSTDISB...

czas zapisu

0~. . . . . . .-...-cc.011

.:Jt'«\1(1.

:.w:

B

1:.-· I

~

I':':-"-'' -'"-"-= ' = ·-· -= ,,.,, =Cbc-. U.

MH:,:S~lilMF'WflWN1"ESET::?!IEICX/1>~ ...

zastosov~rano

1nalq ,,sztuczkey".

Dane zapisywane Sq do EEPROM co 80, 160, 320 lub 640 ms, zaleznie od ustawienie przelqcznik6w KOMPRESJA i TEMPO. Dane o po-

lozeniu potencjometr6w S'I wysylane zawsze co 80 ms, ale pobierane Sq z EEPROM co 80 lub 160 ms, a dane pomi~dzy pr6bkami Sq usredniane (listing 3). Zmienna FLdzie/ jest zmieniana po ka:i.dym odczycie z EEPROM, wi<ic jeden odczyt zapisuje do bufora OMX warlosc

Tabela 2. Budowa rekordu w EEPROM Nr bajtu Nazwa Funkcja POT1 Ustawienie potencjometru Pl 1 2 POT2 Ustawienie potencjometru P2

oa

ww

I

rach ATmega168 lub ATmega88 jest to juz tylko 7 sekund, poniewaz pami<lc EEPROM ma pojemnosc 500 bajl6w. Aby wydluzyc

v...

=1:..: ..,"""" """"' """'

...

~:;:

9~dlttpoogi,,...o,g

Rysu nek 3. Ustawienia wai:niejszych fusebit 6w

3 4

POT3 POT4

Ustawienie potencjometru P3 Ustawienie potencjometru P4

5 6

POTS POT6 SW

Ustawienie potencjometru PS Ustawienie potencjometru P6 Ustawienie przet~anik6w SW1...SW6 (bity 0...5)

7

Tabela 3. Ustawienie przel<1cznik6w KOMPRESJA i TEMPO Ustawienie przel~cznika KOMPRESJA Off On Off

Ustawienie przel~cznika TEMPO Off Off On

On Off On

On Off Off

Mega88/168 Mega88/168 Mega328 Mega328

Off On

On On

Mega328 Mega328

e''fy'c~8nie

dla: Jakub Rudolf (96006)

Procesor Atmel Mega88/168 Mega88/168

Pr6bkowanie/Czas zapisu Kompresja 4: 1 Kompresja 4: 1 Korn presja 2: 1

Pr6bkowanie 640 ms (160' 4) Pr6bkowanie 320 ms (80'4) Pr6bkowanie 160 ms (80'2)

Czas zapisu 44 sek. Czas zapisu 22 sek. Czas zapisu 11 sek.

Kompresja 1: 1 Kompresja 4: 1 Kompresja 4: 1

Pr6bkowanie 80 ms (80*1) Pr6bkowanie 640 ms (160'4) Pr6bkowanie 320 ms (80'4)

Czas zapisu 6 sek. Czas zapisu 88 sek. Czas zapisu 44 sek.

Kompresja 2:1 Kompresja 1: 1

Pr6bkowanie 160 ms (80*2) Pr6bkowanie 80 ms (80*1)

Czas zapisu 22 sek. Czas zapisu 12 sek.

ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

W, d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


Miniaturowa konsola z interfejsem DMX Listing 3 . U§rednianie pr6bek przy odczycie z f or (x • O; x <MEMREC; x ++ )

kompresj~

2: 1

{

dana • e eprom read b yte ( &EEmemory( r e kord] ( x ] );

dana N • eeproffi read b yte ( &EEme mory ( r eko r d +l ] ( x ] ) ; i f ( (FLd ziel & 1 1 ~- 1 I {

(dana + d a naN)

d ana •

>>

1;

I I uS r e d nianie

}

Nada wczyDmx [ x +l ) • d ana ; }

if (

(FLd ziel

& 1 1 •• 1

{

rek o r d + + ;

if

( rek o r-d

>•

MEMLEN -1 )

Play Stop( );

I I n a stepny r ekord

} ++F Ldziel ;

Listinq 4. USrednianie pr6bek przy odczycie z

kompresj~

4: 1

for (x =O; x<MEMREC; x++} {

d O = eep rom read b yte( &EEme mor y ( rekord ] [ x] ) ;

/ * SW czyta my-z wyPrzedzeniem, wi ec ni e bedz i e p roblemu z interpolac j~, ale odc z yt skoftcz y sie o jeden rekord wczeSniej *I danaN = eep rom read b y te ( &EEmemory [ rekord+l ] [ x ] } ; d2 = idO + danaNI >> l ; s wi t ch ( FLdz i el & 3 I {

case 0 :

dana = b rea k; ca se 1 : dana = brea k; case 2 : dana = b rea k; case 3 : dana = b rea k;

dO; (d0 +d2 I »

1;

d2 ; (danaN+d 2 ) >> l ;

I NadawczyDmx [ x+l

l = dana ;

I if (

(FLdziel

&

31 == 3

{

rekord++ ; i f ( rekord >= MEMLEN- 1 ) Pl ayStop () ;

11 nast epn y rekord

}

: ++FLdziel ;

Tabela 4. Funkcje Diod LED Nazwa Funkcja D4 .. POW" Swieci gdy w!qaone zasilanie OS .. Play" Swieci podczas odtwarzania zapisu z EEPROM D6 .. Rec" Swieci podczas zapisu do EEPROM D3 ..ST" Miga z a~stotliwosciq okoto 1 Hz w stanie spoczynku (okoto 1000 razy mniejszq od a~stotliwosci wysytania ramek DMX) Miga z polowq cz~stotliwosci pr6bkowania podczas za pisu do EEPROM Miga z polowq cz~stotliwosci odtwarzania pr6bek podczas odczytu

. ..

z EEPROM, drugi usredniorn1 wartosc wyliczorn1 z aktual nej i kolejnej pr6bki (listing 4). Mozliwe ustawienia przet11cznik6w KOMPRESJA i TEMPO pokazano w tabeli 3. Oczyw iscie mozn a uzyc innyc h algorytm6w p akowania. Zaktad aj11c, ze r6wnoczesnie zmien iajq s i<i n astawy kilku, a nie wszystkich pote ncjo me tr6w mozna by uzyc algorytmu ByteRun. Dlugosc zapisu mozna tez zwi<ikszyc przez zastos owanie mikrokonlrole ra z wi'lkSz'l ilosci<i pami'lci ram lub u zyc zewn<itrznej p ami'lci RAM/EEPROM kornunikujqcej si<i przez SP! l u b IIC. Zale tq z ewn'll rznej pami'lci bylaby mozliwosc z wi<ikszenia cz'lsto tliwosci pr6bkowania grubo ponizej 1 ms, co zwi<ikszylo by plyn nosc odtwa rza nia. Konsola m iala bye p ros ta , wi<ic zrezygn owalem z tej opcji, bo prosciej b<idzie zastosowac komputer z przejsci6wkq USB-DMX. jeSli w EEPROM zn ajdu je si<i jakis zap is, nacisni~cie przycisl..-u PLAY spowodu je za-

eVl/yd

~ Ell~r«~m~ ~bTb:zJmi.cloJ lf (96006)

Wydan 1e

swiecenie d iody PLAY oraz rozpocznie si'l proces odtwarzania nas taw potencjome tr6w i przelqcznik6 w z pam i'lci EEPROM. Odczyl koficzy si'l po ponowny m nacisni'lciu przycisku PLAY lub odczy taniu calego za pami'l· la nego zapis u . S tan p racy kons ol i jest sygna lizowany za p omocq diod LED (tabela 4).

Montaz i uruchomienie:

Wykaz e le ment6w Rezystory: (1/8 W): R12:51 !l R9: 240 !l Rl , R2, R7, R8, R10, Rl 1: 470 !1 Pl .. . P6: 10 kD/A (potencjometr suwakowy) Kondensatory: C6, Cl: 22 p F/ 50 V (ceram. C2, C3 , CS, C8, C9: 100 nF/ 50 V (ceram.) Cl. C4: 4 70 µ F/1 6 V/16 V (elektrolit.) P61przewodni ki: Dl . D2: 1 N4007 Ul: 7805 (T0-220) U2: ATmega328 PU (mozna uzyc ATmega88 lub 168) U3: MAX485 D4, DS: dioda LED, zielona D6: d ioda LED, cze rwona D3: d ioda LED, z61ta lnne : Ql : 16 MHz (kwarc w obudowie HC49 lub HC495) Fl : 63 mA (g niazdo + bezpiecznik Sx 20 mm) J3: NS25-W3, gniazdo NS25 3 pin XLR-3G-C, g niazdo XRL-3 do obudowy NS25-T, 3 szt. terminali do wtyku NS25 J2 : Zl23 1-6PG gniazdo ZL231 -6PG (6 pin proste) lub listwa kotkowa ZL202-6G goldpin 2x3 J 1· TB-5.0-PP-3P, TB-5.0-PIN zlqcze TB z listwq kolkowq J4 : ZL231-10 PG, g niazdo ZL231 -10PG (1 0 pin, proste) FT14, wtyk zaciska ny na tasm~ + tasma FLAT 14-zytowa SW1 ...SW6, SW9, SW10 : MTS-1 0 1 (przelqcznik pojedynczy SPST 2P) SW7, SW10: przycisk chwilowy, zielo ny SW8, SW l 0 : przycisk chwilowy, czerwony TRl: TZ2VA 2 x 9 V AC DIP28S: pod staw ka precyzyjna 28 pin wqska (300 mils) PDIP8: podstawka precyzyjna 8 pin Po wlqczeniu zasilania dioda D3 po winna migac z cz~stotliwosci<1 okolo 1 Hz. Elementy umieszczone w ramce z najduj& si~ p oza ply tkq i s q z ni11 polqczone tasmq. Urzqd zenie mozna zamk nqc w obudowie KM-60. W materialach dodalkowych , na FTP, znajduje si'l kod ir6dlowy i wynikowy d la Atmega88, Almega168 i Atmega 328.

Slawomir Skrzynski, EP REKl.AI\·IA

Schemat mon ta2owy konsoli poka zano na r ys unku 2. Montaz jest typowy i nie wyrnaga o mawia nia . Pod u klady wa rlo zas tosowac podstawki. Uruch omienie rozpoczyu arny od zasilacza . Jesli napi <icie jest poprawne mo i na umi escic uklady w pods tawkach. Jesli p rocesor n ie jes t zaprogramo wany, rnozerny to zrobic przy wykor zystaniu zalq· cza J2 . Ustawie nie b it6w ko n fig uracyjnych przeds lawiono na r ysunku 3 . Podczas programowania trzeba p amiEllac, ze ustaw ienie p rzelqcznika SWJ O ,.TEMPO" w pozycj'l On (z warcie do masy), zablokuje mozliwosc programowania (zablokowana linia SCK).

. . {.YI . I( AI ~ ~ 11 ele~:tron1czne przeznaczone Wy'tqczn1e do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do ~r_o~ ~_-_ _!!'!:J_ h_n_1_a_n_" _a_." _________ ' ~

[!]


MINIPROJEKTY

Detektor drgan Mozliwosc wykrywania wstrzqs6w jest przydatna w wielu zastosowaniach: od czujnik6w wlamania po zabawki. Prezentowany uklad pozwala no wyposazenie wlasnego urzqdzenia w trt funkcjonalnosc.

vcc

vcc

R1 100k

vcc

vcc

vcc

VCC

R3 1M

R2

100k

vcc

1~

RS

10k

I

RST THR CVOLT TRIG

C1

100 n

GND

vcc

100n

VCC DISC

J1 T1 BC847

OUT

NE555

C2 I

SW-S20D

100n

Rysu nek 1. Schemat ideowy det ektora drgan

Schema! ukladu detektora drgan pokazano na r ysunku 1. Elemen tem realizujqcym zamian~ drgan na impulsy elektryczne jest cz ujnik SW-520D. Ten podzesp6!. przypominajqcy ksztaltem kondensator elektrolityczny o niewielkiej pojemnosci, zawiera w srodku dwie metalowe kulki, kl6re mogq swobodnie przemieszczac si~ po jego wn~trzu. Kulki zwierajq metalowe wyprowadzenia. Wadq tego rozwiqzania jest mozl iwosc uzyskania jedynie pros tej informacji o tym, czy drgni~cie nastqpito, czy tez nie - w postaci trwalej lub chwilowej zmiany sta nu wyjsc (zwarte/ rozwarte). Aby mozliwe bylo uzycie tej informacji w np. systemie mikroprocesorowym, jest usuni~cie zakl6cen konieczne zape\·v nienie

podania

na

wejScie

mikrokontrolera sygnalu trwaj4cego zde terminowany odcinek czasu oraz posiadajqcy wyraznie zaznaczone poziomy logiczne. Rysunek 2 lo oscylogram przedstawiajqcy przebiegi na czujniku SW-520D (niebieski) i na wyjsciu ukladu (z6lty). Widac, ze podlqczenie czujnika bezposrednio do mikrokontrolera mogloby spowodowac nieprawidlowe jego dziala nie, wywolane przez podanie na jego wejscie serii impuls6w szpilkowych o nieznanym wypelnieniu czasie

goldpin 3pin

r· W oferc1e AVP AVT-1806 A AVT-1806 B AVT-1806 C W kaz element6w R1, R2 100kn SMD1206 R3 1 Mn SMD1206 R4, RS 10 kn SMD1206 C1...C4 100 nF SMDl 206 Tl BC847 USl NE555 SMD DT1 SW-520D Jl old in 3 in k

Rysunek 2 . Przeb iegi napi~cia: na zaciskach czujnika drgan (niebieski) i na wyjsciu ukladu (z61ty) AVT-5393

trwan ia. Dodanie dodatkowych element6w zapewnia wygenerowan ie jcdnego impulsu o czasie trwania ok. 110 ms (w ukladzie modelowym - ok. 130 ms) z szybkim zboczem o padajqcym i niewiele wolniejszym zboczem narastajqcym. Spora grupa mikrokon troler6w (zwlaszcza populamej do dzis rodziny AVR) dobrze wykrywa poziom niski jako aktywny na wejsciu, za tem wyjscie niniejszego ukladu jest wyjsciem typu .,otwarty kolektor" z rezystorem podciqgajqcym do dodatniego bieguna nap i~cia zas ilania. Elementem realizujqcym opisany multiwibrator monostabilny jest doskonale znany NE555. Jego wejscie jest wyzwalane za posrednictwem obwod u r6:i:niczkujqcego napiElcie na

eW'y'ca011 i e dIa: J a ku b Rudo If (96006)

ASO - Automatyczny system ostrzegania (EP 4/20 13) AVT-5387 glogger - 3 -osiowy rejestrator przyspieszenia (EP 3/2013) AVT-5223 Kieszon kowy akcelerometr (EP 2/ 2010) Projekt 132 Miernik przyspieszenia (EP 8/ 2005) Elektroniczny miernik

przyspieszenia (EP 8/1998) • Uw.og&: Zt.t.twy AVT

mDo;J~ wyit(!powit<!. w nll>l('lluj°"'ych wt<nj.Kh AVT un UK to l.llpr<>gr-ny uktML lylkO i wy~nil". Bez l"ltment6w

dod.!itkowych.

un A ptyU.a drukOWlfll'l<l PC8 Uub frlrtb drukowane. j~li w ()t)isie W)'f.lh'lil" UlNICZCM., ~2 el~16W doddolkOW'ydL AVT lllW. A+ ptyU.a drukow-.a ; ZllPfOgr- n y ukl.MI (a)ii pol.ricuntt wtrtji A I w@l'Sji UK} Ix! •mnitbw dodit1k.owyd'I. AVT un 8 ptytU drukOW.tn<l (lub plytkil OrU kompllM •""°ntOw wymieniOAVT

ny w ul4a•u pdf AVT

!OO(lt

C

co

to nte inM90 jitk zmontowany rttl.Wt' 8. a:yli elementy w lutow&r'lt w l'C8. H~ mitt n.11 uwadbt. tt o ilt nie zazr1&uono W)'flll'lil" w opisi~ tt-Stitw lM noe Moll obudowy ano el«n!'nt6w dodaotkowych,. kt0.1" nio! zoruity wymienio.wo w li>l~c!nilu pdf

AVT no. <iprogr•rr'M)w<wlil" (. .Z~IO )p(ltykana W\'Oj~. lfa ,nli ~l~. to nll"~n.t oprog•.1mow¥1il" motn.11 5cafi9n¥. -..,j~< w link umih«.iony w opi1iie ki1u) Hie katd~ i ie:>U.w AVJ wy;;~pu,t wt Wil'fi'l kich wienjatl'I! K.Uda wtrsja ma Hiittl(ll'ly ltn Mm pi1 pd!! !"l)ckt,h :illadanit HmO-noa up.ow..., ;.e, u o..wllf • l...,_.t! t\.IK. A. A+. lub Q . llr .f,W a

e

zac iskach czujnika d rgan. W ten spos6b na we jscie timera przenoszona jest jedynie informacja o zmianie ich stanu. rnKTRON1KA PRAKTYUNA 112014

W) d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


MINIPROJEKTY

J~

~ ~ on -

T

c

Rysune k 3. Schemat montafowy detektora drgar'i

Czas trwania impulsu jest ustalony przez warto§ci clcment6w R3 i CJ. Tranzystor Tl jest wprowadzany w nasycenie, dlatego wartosc stanu niskiego na wyjsciu ukladu n iemal pokrywa siQ z potencjalem masy. Uklad zmontowano na jednostronnej drukowanej o wymiarach plytce 34 mmx 12 mm, kt6rej schemat montaiowy pokazano na rysunku 3.

Monl ujf[C elementy na plytce nalezy pamiQ tac r6wniez o zworce z drut u. Prawidlowo zmonlowany uklad dziala od razu po wh\czen iu zasilania. Zasilan ie napi~ciem z przedzialu 3 .. . 1 2 V DC, pob6r pr11du (z nieobciqionym wyjsciem) zawiera si~ w przedziale, odpowiednio, 2 ... 10 mA.

Michal Kurzela, EP

Minimodul STK_XMega32E5 Modul z najnowszym mikrokontrolerem Atmela typu XMega32E5 mo:le bye cieka wq alternatywq dla popularnych mikrokontroler6w MegaB. Schema! blokowy mikrokonlrolera XMega32E5 pokazano na rysunku 1. W ramach rodziny dosl~pne S<\ taki:e 16E5, 8E5 o zmniejszonej pami~ci programu. !ch mocIl'l stron<i jest cena zblizona do serii Mega8 przy nieco lepszym wyposazeniu. Opr6cz cech charakterystycznych dla rodziny Xmega, a wi~c mozliwosci alternatywnego konfigurowan ia blok6w funkcjonalnych, mikrokontroler 32E5 ma wbudowan<i

logik~ programowa!J1<1 XCL (Custom Logic Module) tunoiliwiajqcq realizacj~ podstawowych funkcji logicznych sprz~towo za pomoc'l bramek i przerzutnik6w wbudowanych w struktur~ ukladu scalonego. Nie jest ona. co prawda, az tak rozbudowana, jak w mikrokontrolerach firmy Cypress, ale umozliwia uproszczenie projektu urz<idzenia, zmniejszenie liczby komponenl6w i szybsze wykony-

wanie pewnych operacji Jogicznych. Budow~ bloku XCL przedstawia rysunek 2. Schemal ideowy minimodulu pokazano na rysunku 3. Uklad jest banalnie prosty, modul pozbawiony jest peryferi6w, na plyt-

~

Rysunek 1. Struktura wewn~trzna mikrokontrolera Xmega32E5

~­ ~ LUTO

Rysunek 2. Schemat blokowy jednostki XCL

Rysunek 3. Schemat ideowy modulu x XMega32E5

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie

ele~:troniczne

przeznaczone Wy'tqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

31


MINIPROJEKTY AVRISP mkll (000200055531)- OeV1ce Programming

Tod jAl'RISP mkll

OreWe

::J

AT,.,_32£5

Itt.eriace

Devit:e4Qnahxe

fPOl--::i ""' I

i0x1E954C

Interface Tool iriormation

Detected Device Owlet namt

Otvk:• rt10r~t1on

Device slgniture Revision

Memot1os

fuses

Pr<>OJctiooflo

ATXm•o•32ES

Ox!E954C 8

ATxmeoa32ES-AU

ATxmeoa32ES-HU

AVRS..IO'IEGA

CPU Fluh Size

36 Kbym

Rysunek 4. Schemat montafowy modulu xXMega32E5

EEPROf.1 ~ze

I Kbytts

SRAM •zt

4Kbytts

W oferc1e AVP

M•.ximum Silted

vcc rano• AVT-1807 A W kaz element6w Rl, R3: 1 kfl (SMD 0805) R2, R4: 100 krt (SMD 0805) Cl, C2: 22 pF (SMD 0805) C3, C4, C6: 10 µF (SMD 0805) CS, C7: 0, 1 µF (SMD 0805) Ul: ATXmega32E5 (TQFP-32) U2: LMl 117-33 (SOT-223) ISP: zlqCZe IDC6 J1, J2: zlqcze SIP14 L1: 10 µH dlawik SMD/50 mA PWR: dioda LED SMD RST: mikroprzel qcznik SMD USB: zlqcze USB Micro ESB22811 01 OOZ XT: 16 MHz HC49S, SMD

'... . .

AVT-1777 AVT- 1752

Zestaw uruchomieniowy STK_Mega2560 (EP 4/2014) TinyMini861 - miniaturowy modut ATtiny861 (EP 10/2013) ATmega 128 na plytce ewaluacyjnej AVT5311 EP 8/2013

•1.M11goo· Zest~ AVl mog~ W'fSt~pow;K w N11~J~<ydl wers]tKh: AVJ lC>OO< Uk to Ullf09fMnOw.tny v~!ad ....-0 I wyl~znle, 61!2 e*ment°"" Alff ~ A

dodillt~ ~ df\.l~(fflMlil PCB ~lub '1¥kJ df\ltowil~. j~ll w Of)!Sifl> ~~n!e uzn.icrono>. ~l elemel"ltOW dod111"°"')'dl

AVJ M10J1 A + p!Yfk.l dn.1kowvn11 I up1"og111mow11ny vkl<l<I (u~ll pot.;icren!e

wersjl A I wers,o UI() bez elernentOw dodalkowtth.

AVl ~ C

plyfiY dn.1~0W¥iil Ovb ptytlc1) 01n lc~et elemtr.tOW wvmlen!ony w 2.M;jClll'lll\I pdf 10 lllC lnneooo j;lk ~1ow11ny Wt.WI 8, (Zyll ek>ml'!'lf y wt11tow;1ne w PC&. N11lezy mle< noo vw.lltle. lll" o ., nle ZilZn;taono ~~n!e w opisie. zes111w tefl nee moo oblJdoW)' <Jfll elemetltOw dodiltt.()Yfydl, k.t6re noe zostdd~ w~m!enlor.e w z.i.tcz:nil!." pdf

AVJ ~Koll CD ~~~::;~,:~=il:%~Z: =i~~l=C~~~fe,

'

vmleszczooy w oi:;.sle ~l1uJ N•i!" ~oil(fy lE'St.i'W Avt Wf'StilPUlll' we w~ynfo.idl ~<Kh' ~doi we1sjoi moi lill.ilcron~ ten Hlm pl1li. pdfl f'odcu~ sl<.l iidilnli l um&wleo'lloi upe<Nflll sl~, t;t014 wersj~ z.tm1wi.iosz! CUI(. A. A ... 8 tub C), 1>t1p <·sJJep ~r pi

13.iV ~ .Q]

Datasheet lnfom1atlon

Lod<bls

Pr<>OJctioo 5q1o1.,...

Taroet\lolaoa

~

l,6-3,6V

1,6· 3,6V

32 MHz

32 MHz Copy to dpbo.rd J

Exttmll!mk.s

• Qtnct l!lf«mftH'ln

,,~

Getting tod Wo., .DI:

Rysunek 5. Prawidlowo zainstalowany modul Xmega32E5. ce mieszcz& si~ jedynie elementy niezb~dne dla poprawnego funkcjonowania procesora. ATXMega3ZE5 taktowany jest kwarcem XT 16 MHz. Wszystkie wyprowadzenia procesora dostQpne s4 na zl4czach Jl i J2: interfejs l'C jest doslQpny na zlqczu FC (po odpowiednim skonfigmowanju mikrokontrolera). Programowanie odbywa siQ poprzez zlqcze ISP w trybie PDI. Ul<lad moze bye zasilany poprzez gniazdo USB Micro lub zlqcze Jl/J2. S tabilizator U2 dostarcza napiqcia 3,3 V do zasilania procesora. Dlawik Ll i kondensatory C6 oraz C7 filtrujq zasilanie CZQSCi analogowej. Dioda PWR sygnalizuje zalqczenie zasilania. Uklad uzupelnia przycisk reset RST.

Modul zmontowano na dwustronnej plytce drukowanej, kt6rej schemat montazowy pokazano na rysunku 4. Rozstaw zl&cz umozliwia montaz modnlu na plytkach prolotypowych lub stykowych o rozstawie 100 mils. Aby zachowac mozli\•v ie n1aly rozmiar, e le1nenty montowane Sq dwustronnie. Modul zmontowany ze sprawnych element6w nie wymaga uruchamiania. Poprawnie zmontowany modul gotowy jest do pracy i po prawidlowej detekcji w AVRSt udio (programator AVRJSP II, tryb PD!) mozliwe jest jego oprogramowanie (rysunek 5). Adam Tatus, EP

Automatyczny przel~cznik glosnikow

Sytuacja, w kt6rej w pokoju stoi jedna para kolumn glofoikowych , a ir6del sygnalu jest wirtcej niz jedno nie nalezy do rzadkosci. Opisany projekt umozliwia przelqczanie kolumn mirtdzy tymi ir6diami bez potrzeby ingerencji uzytkownika domowego systemu audio.

eW'y'ca2nie dla: Jakub Rudolf (96006)

ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

W) d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez prawa do rozp owsze ch n i an i a.


MINIPROJEKTY Ta be la 1. Reakcja ukladu na sygnaly na wejsciach Obecnosc sygnalu na wej~u

A

B

-

A

Zalijczone wejscie A

jest jest

A

Jest Jest

B B

Uklad ma dwie pary wejsc sygnalu prowadzon ego na kolumny glosnikowe i jedn<i parQ zacisk6w wyjsciowych , do podlqczenia tychi:e. Domyiiln ie na wyjscia kierowany jest sygnal z pary oznaczonej liter'! A. Po wykryciu sygnalu na wejs ciu B. przekazniki zalqczajq siQ i kolumny h1czone Sft ze wzmac n iaczem dol11czonym do wejscia B, wejscie A jest w6wczas ignoro\•vane. Ponowne przelqczen ie do wyjscia A nasl~puje samoczyn nie, po uplyni~ciu uslalonego czasu od zaniku sygna:lu na wejsciu B. Przekiadajqc to na j~zyk e leklron iki, wejscie B zachowuje si~ jak .. mas ter", zas A jak .,slave". Obrazuje to tabe la 1 . Wykrywanie sygna:lu na wejsciu B nastQpuje poprzez jego wyprostowanie, wzmoc nien ie i por6wnanie z poziomem odniesien ia. Jei:eli amplitud a chwilowa przekracza ustalony pr6g. w6wczas pobudzany jest przerzutnil< monostabilny, kt6ry zatqcza przekazniki. Schemat dzialania obrazuje rysunek 1. Na wejiicie podawany jest sygnal o pewn ej amplitudzie (A) - z poczqtku zerowy, potem przybiera ksztalt sinusoidy. W rzeczywis tosci jego ksztalt nie ma znaczenia, za to tutaj bardzo upraszcza rozwafania. Zos taje on wy prostowany przez ogranicznik diodowy, z realizowany na diodach Dt i DZ (BJ. Diody le nie S'! idealne, dlatego dolna pol6wka sygnalu nie zostaje zr6wnana z zerem. Bylo to jed nak konieczne, aby uniknqc zniszcze nia wejscia wzmacniacza operacyjnego w sytuacji, gdy amplituda napi~cia wejsciowego bylaby wi~ksza niz napi~cie zasilania (lj. przy duzym poziomie glo§nosciJ. Przepu szczone p rzez ogranicznik fragme nty sygnalu lrafiajq na wzmac niacz napi~ciowy o wzmocnieniu regulowanym w zakresie od jednosci do kilkudziesi~ciu (C). Wzmocnie nie jest konieczne, aby komparator napi~c nie pracowal z mal)~ni sygna:lami. Ewentualne przesterowanie wyjscia tego czlon u nie niesie ze sobq fadnych negatywnych konsekwencji, komparator rozpozna to jako koniecznosc uaktywnienia swojego wyjscia, kt6re wchodzi w niski stan logiczny (DJ poprzez nasyce nie lranzystora NPN na swoim wyjsciu. Sygnal o napi~ciu chwilowym mniejszym od ustalonego progu nie powoduje zadzialania. 'l\lygenerowane ciljgi impuls6w prostok<ilnych pobu dzaj<i wejscie przerzutnika monos tabilnego wyzwalanego poziomem niskim. W odpowiedzi na pob udzenie, podaje on na wyjscie napiQcie zblizone do zasilajq-

e\llfy'd a

ei~T«~mKtJ ~k1~:rb:zJmi,cloJ lf (96006)

Wydanie

B

c

D

E

l l

(\ (\ ~\.___) (\

~

(\

c:::::::::J

W oferc1e AVT*

AVT· 1SOS A

"1

..

I

t········-······A·······A "1 t

I I

I I.,

t

I

"1

AVT· 1SOS S

W kaz element6w

Rl .. R4, RS, R9: 10 kfl RS, R6. Rll , R12: 100 kfl R7: 3,3 kfl RlO: 27 kfl R13: 2,2 kfl POT1 ... POT3: 220 kD/A (potencjometr liniowy, mocowany do Scianki)

C1...C4, C9, C10, C12, C13: 100 nF/100 V CS: 10 µ F/16 V C6: 10 nF C7, CS, Cl 1: 100 µF/2S V 01.. . 03: SATSS LEDl d wukolorowa, wsp61na katoda, S mm, np. czerwony/zielony

USl: LM35S US2: LM311 US3: NE55S US4: LM7S 12 Jl .. .JG: zlqcze ARK2/7,S mm J7: zlqcze ARK2/5 mm PKl , PKZ: RMS4-12 V Trz odstaw ki DIPS

Rysunek 1. Kolejne et apy d rogi sygnalu w ukladzie cego (E). Nim dopiero zalqczane Si\ przekazn iki. Uklad czasowy byl konieczny do podLrzymania zasilania cewek w kr6Lkotrwalych przerwach mi~dzy kolejnymi impulsami - np. podczas cichych seen filmu.

Opis ukladu Schemal ideowy znajduje s i~ na rysunku 2. Sygnal pochodzqcy z wejscia B jest sumowany (oddzielnie zaciski ,,1" i .,Z"J przy uzyciu element6w C1. .. C4 i Rl. .R4. Kondensatory separujq skladowq stalq, natomiast rezystory ograniczaj11 pr11d, kt6ry moze poplymic przez diody ogranicznika przy wysokich cz~slotli­ wosciach, kiedy reaktancja ko ndensator6w jest stosunkowo niewielka. Duia wartosc rezystancji w por6wnaniu z nisk<1 impedancjq wyjsciow'I wzmacn iacza mocy, praktycznie wyklu cza mozliwosc powstawania przesluch6w mitidzykanalowych. \iVzmacniacz o regulowany1n wz1nocnieniu zoslal zrealizowany na pol6wce ukladu LM358. Rezystor R5 sluzy do polaryzacji jego wejscia. Regu lacja wzmocnienia odbywa si~ poprzez zmian~ stosunku rezystancji na drodze wyjscie - wejscie odwracajqce - masa. Rolq rezystora R6 jest cz~sciowa kompensacja wejsciowych pn1d6w wzmacniacza operacyjnego, aby poziom skladowej stalej na jego wyjsciu by! mozliwie maly. W roli komparatora wartosci chwilowej napi~cia z ustalonym przez ui:ylkownika progiem sluiy popularny uklad LM311. Pracuje w otwartej p~tli sprz~zenia zwrotnego, poniewai: jakakolwiek histereza tego b loku nie jest konieczna. Ustalona polencjometrem POT2 wartosc napi~cia jest filtrowana. aby zakl6cenia roznoszone po liniach zas ilania (generowane zwlaszcza w momencie zmiany stanu przekaznik6wJ nie powodowa:ly przypadkowego zadzialania ukiadu. Wyjsc ie LM311 stanowi kolektor tra nzys lora. kt6ry sprowad za potencjal wyjscia niemal do potencja:lu masy.

AVT· S439 AVT-1696

Przelqczn ik kolumn glosnikowych (EP 3/2014) Uniwersalny przelqcznik sygnat6w - selekt or audio (EP S/2QllL _

'UWJ19a· AVI mog;i wy$1~pow...C w 1>11<t~uj.:icy(fl ~j:;i(h; Alfr ~Oll 10 2'1p"051r:;im o w.>.ny u k!.>d. l)tto i wyt-tQnit. ~ntOw dod,Jo1towydl. Al/r X(lll< A p lytk" drut0W1na f'C8 l lvb plytki d rutow,11nt, j rili w opi\lt ~i, u'~no). b1J~ 1Jloim.,,,10w di;•:h .t biwydi. Al/r Xr;:OI A+ p lytk;o d rut<;Wafl,11 ; l"'~f,1mQ....,,.,. ul:t...d (qyli ~'i'flie W9'lji A i W11n j1 IJIQ ~ flqfT'4ntOw d od.>lkQWY,h. plytk,Jo drut0W1na {klb plytki} o r;i,l kQmpl9t tlem@n!Ow wymienM>o ~mwy

eu

uic

"'f W Ul;iaflikv pelf 1~0 ;rmontowM>y «!11aw II. ',,t' •m11f'lfy w l1110w PCll N•le~ m ie( n• ~e. l'i' Q ill! ni., 1nno>aor>Q t"" nie m• obll<IOW1 ani IJl"'1~10w dQd;i,l\Qwrdi, kt6flJ ,... w<l;i,fy wymienion!J w ialtqnikv pelf Al/r xo~ en op1ogr.wnowan i1J {ni«lil !Q 1pot)bn;i, w~. lea iq$li ~tWUilf. Al/r x.::.x C

to nio:

,..1:

Wolnlll

~;, w opolilJ. 1on;t-

to ni1J1~dn111 oprogr...-now.anilJ m07.fl,Jo ~io19n,.t. klik,.l'!c w link LllnieUC:tOll'.f W CIP"ilJkitu) Ni., bldy ,.,..,_ A.I/I ~'.'ixiie "" ~tb;h ....-i;j.ichl K..:d,11 wenja m• s-> p l1k pdft PQdcr.>1 dd..d,an i;i umcjwi~i• t.1f>9WF1ij <i~>, lt~ wqr<j',' um.awiavl (IJK.. A. A-+ . 8 lvb (), 'irtp·,'.•'slr~p .wt pl l•l.t<;lqn~ 111111

Wylworzony w Len spos6b stan nis ki na wyjsciu komparatora jest w s tanie pobudzic do pracy przerzutnil< monostabilny, zrealizowany na znanym ukladzie NE555 w swej typowej (dla tego zastosowania) aplikacji. Potencjometrem POT3 uzytkownil< ustala c zas, przez jak i podtrzymywane jest zah1czenie przekaznik6w. W ukladzie modelowym , moi:liwa byla jego regulacja ok. 3 .. .30 s. Aktualnie zalqczona para wejsc (A lub BJ sygnalizowana jest swieceniem dwubar\\~lej diody LED w odpo"~ednim kolorze. Aby mo:i:liwe bylo jej wyslerowanie z wyjscia NE555, konieczne by lo dodanie inwerlera, kt6ry dawalby na swoim wyjsciu stan wysoki, REKl,AI\·IA

{.YI . I( AI ~ ~ 11 ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do ~r_o~ ~_-_ _!!'!:J_ h_n_t_a_n_" _a_." __ '_ _ _ _ _ _ _~

[!]


MINIPROJEKTY i polowy napi~cia zasilania. Dzi~k i takie mu rozwiqzania, dioda o wsp6lnej katodzie s"~eci w jednym kolorze przy zal<1cwnych przekainikach {czyli aktywnym wejsciu BJ i w innym, gdy sq one wylqczone (aktywne wejscie A).

gdy przekazniki bylyby wyl<1czone, czyli przy poziomie niskim na wejsciu . Zostalo to zrealizowane na drugim wzmacniaczu operacyjnym z ukiadu LM358, kl6ry pracuje jako komparator dw6ch napi~c: zasilania przekainik6w I- -" "'oo

a. ~

r-8 u-

+

"'+:

H

.,

~~

() (/)

....

::>

0

::>..J

"' (/)

::>

....

.Cf.):r:> . . rro o::~ 0: +- U.,_

"'

+

"'"' "'z

0 z Cl w

"' +

r-

"'"'

~

"'+ 5

Zasilanie dla ukladu jest stabil izowane przez uklad 7812, kl6ry zapewnia doslaleczll'I stabilnosc napi~cia. Jest ona potrze bna do zapewnienia niezmiennosci, us talonego przez u:i:ytkownika, progu zadziala nia.

~§

I "'<

&:~

~

~

"'"' 0::0..

. ""

"' +

+

H

.... oo ~

"" Q:~

a. ~

,

""'<et:

-, "'

""' () ~

"'<

"'"'

~

_

"'oo a.~

_, -.:ill

;::

"'"'

0

::>

::> ..J

"'

""'et:<

~

I--"

+:

"'"

::> ..J

-~

et:

;c

~

;!

"' "' "'"'

""'<et:

1'

.,

~

;!;

~

.... -,

>

.;

"' ~ 8:li

"'et: 8

.,g o::-

::

;;

.,"'....

N< DID

u

5

~

"' "'

;!;

..

"'et: ""~

"' ()

8

et:

"'

()

e

0

~

()

~

.; .,_

-< om

~

e

"'<

"' ~

;c

~

;!

o::a. "'"

"" ~ e

""'et:<

0

~

<

"'0::

,i;

a;

"<

Rysunek 2. Schemat ideowy przel<1cznika glosnik6w

eW'y'cMnie dla: Jakub Rudolf (96006)

ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

W) d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:Âąytku Vilt asn ego b ez prawa do rozp owsze ch n i an i a.


9f

[~}

Z! Od

1.~ · I1li~~ H

~PlN o~ ~ gr

Rysunek 3. Schemat montaiowy przel<1cznika glosnik6w

Montaz i uruchomienie Uklad automatycznego przelqcznika zostal zmontowany na jed nostronnej plytce drukowanej o wymiarach 139 mmx76 mm, kt6rej schemat monta:i:owy pokazano na rysunku 3. Zaslosowano elementy do monta:i:u przewlekanego. Nale:i:y pami~tac o czterech zworach z cienkiego drutu i dw6ch z grubszego (przy zaciskach sygna!owych) - p!ynie przez nie prqd ze wzmacniacza na glo5niki. Prawidlowo zmontowany uklad jest gotowy do pracy po wykonaniu kilkuminutowej regulacji. Zasilanie winno odbywac si~ napi~ciem stalym, nienmiejszym niz 15 V z racji koniecznosci zapewnienia prawidlowej pracy stabilizatora. je:i:eli jednak dost~pne jest stabilizowane napi~cie o wartosci ok. 12 v, mozna je w6wczas dolt1czyc do zl11cza )7, a uklad stabilizatora wylutowac i zworkq zewrzec skrajne otworki pod nim na plytce. Pobierany prftd zawiera si~ w przedziale 10 ... 50 mA, zale:i:nie od stanu przekaznik6w. Prawidlowe wyregu.lowanie ukladu nalezy rozpOCZf!C od ustawienia pok~tel POTl [wzmocnienie) i POT3 [czas) na minimum oraz podlqczenia sygnalu ze wzmacniacza do wejsc B. Potencjometrem POT2 (pr6g) regulowac poziom zadzialania pami~tajqc jednoczesnie o tym, by odczekac sekund~ lub dwie po zmianie ustawienia pokr~lla - jest to spowodowane koniecznosciq przeladowania kondensatora filtruj11cego C5. Je:i:eli d.la

:i:adnego z ustawien POT2 nie jest mo:i:liwe uzyskanie satysfakcjonujftcego dzialania, nale:iy w6wczas przekr~cic nieco POT1 i ponownie spr6bowac regu.lacji P2. Sygnalizacjq zadzialania ukladu jest zmiana koloru diody swiec'lcej. Pozqdane jest, aby POTl ustawiony byl na mo:i:liwie najnmiejszq wartosc, a POT2 na najwi~ksz<t - w6wczas szumy i zakl6cenia przenoszqce si~ po przewodach majq znikome szanse na zaburzenie pracy ukladu. Kiedy pr6g zadzialania jest ustalony, moina ustawic POT3 na po:Z<idanq wartosc op6Znienia. Im jest ono wiE!ksze, tym wiE!ksze bE!d<t mogly bye odst~py czasowe m i~dzy kolejnymi sygnatami pobudzajqcymi, za to zwi~kszy si~ zwloka w przel11czeniu na wejscie A. Uwaga eksploatacyjna: nie nalei.y ui.ywac opisanego ukladu do przel4czania kolumn glosnikowych d.la wzmacniacza la.mpowego, poniewaz praca bez t.rwale dol4czonego obci<12enia maze skoflCzyc si~ zniszczeniem jego transformatora wyjsciowego. Ponadto, z powodu istnienia stan6w nieustalonych przy wl4czaniu zasilania, uklad mo:Ze uruchomic < :< si~ z zalqczonymi przeka:Znikami, kt6re zo- :S slanq wyi<lczone po upiyni~ciu ustawionego ~ czasu.

Przy podlqczaniu wzmacniaczy i kolumn, warto zachowac IE! samq polaryzaciE! glosnik6w. Ulatwiq to etykietki ,,1" i ,,2" przy zaciskach Zl<tCZ srubowych.

Michal Kurzela, EP

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie

ele~:troniczne

przeznaczone Wy'tqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do


PROJEKT CZYTELNIKA Dzial ,,Projekty Czytelnik6w" zawiera opisy projekt6w nadeslanych do redakcji EP przez Czytelnik6w. Redakcja nie bierze odpowiedzialnosci za prawidlowe dzialanie opisywanych uklad6w, gdyi nie testujemy ich laboratoryjnie, chociaz sprawdzamy poprawnosc konstrukcji. Prosimy o nadsytanie w!asnych projekt6w z modelami (do zwrotu). Do artykutu nalezy dol~czyc podpisane oswiadczenie, ze artykul jest w!asnym opracowaniem autora i nie byt dotychczas nigdzie publikowany. Honorarium za publ ikacj~ w tym dziale wynosi 250,- zl (brutto) za 1 stron~ w EP. Przysytanych tekst6w nie zwracamy. Redakcja zastrzega sobie prawo do dokonywania skr6t6w.

Knight Rider Uklad sterowania robota mobilnego z wykorzystaniem GPS i kompasu

Oto zalozenia jakie przyj'llem na pocz<ttku budowy pojazd u: Budowa mechaniczna pozwala jqca na poruszanie si11 po jezdni. Pojazd ma bye zwrotny, potrafi po· konac przeszkody o wysokosci okolo 3 cm. Auto no miczny - zasil anie bale ryj· ne, czujniki przeszk6d, logika omi· jania przeszk6d. Aby osi<igni11cie celu bylo mierzalne, we· ryfikacja dzialania pojazdu hfldzie polegala na samodzielnym p rzejechaniu przez robota ustalonej wcze§niej, prostej lrasy zlozonej z czterech liniowych odcink6w tqczqcyc h wskazane wierzchotki prostok<1ta.

Budowa pojazdu W p rojekcie wykorzystalem podwozie od uzywanego zdal nie sterowanego pojazdu RC, w kt6rego sk:tad wchodzq: cztery kola, kazde amorlyzowane niezaleZn ie, silnik pn1du slalego, szczotkowy, o mocy okolo 150 1N z p rzekladniq, uklad skrflcania k61 napfldzany ser· womechanizmem rnodelarskim. Wszyslkie czujniki, bateria, s terownik i elektronika sterujqca znajduje sill na pod· woziu pojazdu, co schematycznie pokazano na rysunku 1 . Zasilanie silnika i uktad u sterujqcego zre· alizowalem stosujqc nowoczesn<1 bateri<i LiPo

eW'y'cll.6nie dla: Jakub Rudolf (96006)

skladajqcq sill z dw6ch ogniw o pojemnosci 2200 mAh i napi'lciu 3,7 V polqczonych sze· regowo. W efekcie u zysku je sifl napiflcie 7,4 V i pojemnosc 2200 mAh. Taki pakiet pozwala na okolo 20.. .30 minu towq jazd11. Sterowanie pojazdu oraz obsluga czuj· nik6w Sq realizowane przez jednostk<i cenlralnq, k t6r<i stanowi mikrokonlroler STM32F100RB. Dia uproszczenia CZflSci elektronicznej zastosowalem modul ewaluacyjny STM32DISCOVERY (fotografia 2). Ten modul, opr6cz wspomnianego mikrokon tro· !era, ma wbudowany prograrnator ST LINK komunikuj<icy si'l z komputerem PC poprzez port USB. Programator wykorzystuje inter· fejs SWD (d wie linie sygnalowe). ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

W) d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez prawa do rozp owsze ch n i an i a.


Uklad sterowania robota mobilnego z wykorzystaniem GPS i kompasu MIKROKONTROLER STM32F100 (ARM, CORTEX M3)

LCD (NOKIA3310) MAGNETOMETR (HMC5883L)

_,,~ \j ODBIORN IK GPS (SUPERSTAR II) CZUJNIK ODLEGtOSCI (SHARP, 10-80cm)

I

..

BATERIA LI-POL (2200mAh)

D

MOSTEK H (MOSFET)

Rysunek 1. Schemat blokowy pojazdu

Plytka STM32DISCOVERY zostala osadzona w zaprojeklowanej i wykonanej przeze mnie plytce bazowej, rozszerzajqcej liczbQ wyprowadzen zwiqzanych z zasilaniem (do zasilania wielu czujnik6w). Na plytce rozszerzajqcej znajduje si'! r6wniez liniowy stabilizator napiQcia, prosta klawiatura 4-przyciskowa, 7 diod LED oraz brz<:czyk. Program sterujqcy napisalem w i'!zyku C, zgodnie z algorytmem pokazanym schematyczn ie na rysunku 3. Konfiguracja uklad6w peryferyjnych mikrokont.rolera jest zrealizowana poprzez bezposrednie zmiany wartosci odpowiednich rejestr6w przypisanych do danego ukladu peryferyjnego, nie stosowalem biblioteki dostarczonej przez firmQ STMicroelectro ni cs.

Odbiornik GPS W projekcie u:iylem modulu Superstar Tl kanadyjskiej finny NovTel [fotografia 4). jest to 12-kanatowy odbiornik GPS. Po dolqczeniu

eVl/yd

~ Eli~T«~m~ ~bTb:zJmi,cloJ lf (96006)

Wydan1e

zasilania (3,3 V) automatycznie wyszukuje i utrzymuje polqczenie z widocznymi satelitanti. Gdy odpowiednia liczba satelit6w znajduje si'! w zasi'!gu i modul prawidlowo odbiera sygnal, wysyla do u:iytkownika informacj(I o pozycji w tr6jwymiarowej przestrzeni oraz wartosc pr'!dkosci, z jakq siQ porusza. W moim projekcie uzylem podstawowej aplikacji modulu, dolqczajqc jedynie nap i~­ cie zasilajqce, port szeregowy COM1 oraz zasilanie anteny aktywnej. Zastosowa ny odhiornik GPS wyniaga anteny zewu'llrznej. Modul ma dla niej gniazdo MCX. Zastosowalem anten~ aktywnq zewn'!trzn<i Garmin GA 25MCX. U:i:ywany w projekcie modul GPS ma dwa party szeregowe - COM1 oraz COM2. Port COM2 slu:iy do wymiany danych zwiqzanych z DGPS - nie jest uzywany w tym projekcie. Port COM1 to interfejs szeregowy UART sluzqcy do transmisji danych o poziomach logicznych 0 .. .3,3 V. Wlasnie przez

niego odbiornik komunikuje si'! dwukierunkowo z urzqdzeniem zewn'itrznym. Format oraz rodzaj danych mozna wybrac na etapie konfigurowartia. )uz przy pierwszym uruchomieniu modul Superstar automatycznie wyszukuje REKl.AI\·IA

. . {.YI . I( A ~ ~ 11 ele~:tron1czne przeznaczone wytqczn1e do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do ~r_o~ ~_-_ _!!'!:J_ h_n_1_a_n_" _a_." __ '_ _ _ _ _ _ _~

I [!]


PROJEKT CZYTELNIKA

Fotografia 2. Wygli!d plytki sterujacej satelity i przesyla komunikaty zawieraj&ce koordynaly GPS. Jednak, aby m6c w pelni wykorzystac mozliwosci modulu, warto skorzystac z dedykowanego dla tego odbiornika programu dla komputera PC poprawiaj4cego czytelnosc odbieranych danych oraz umozliwiajqcego konfigurowanie modulu.

'\J\I celu komunikacji mi~dzy odbiornikiem a komputerem PC zastosowalem konwerter USB/UART. Poniewaz modul GPS pracuje zasilany napi~ciem 3,3 V, wybralem przejsc i6wk~ z ukladem scalonym FT232RL. Wspomniany przeze mnie program wsp61pracujqcy z modulem GPS - Superstar 2

Przerwania , obsluga sprz~towa:

Konfiguracja: - taktowanie zegara - porty 1/0 - przerwania - timery -OMA -ADC - 12C - USART - LCD - HMC5883

Przyciski (drgania styk6w)

Skr<i!canie k61 (PWM)

- jest udost~pniony przez producenta za darmo i nosi nazw~ StarView. Odbiornik GPS ma mozliwosc nadawania wiadomosci w formacie binarnym lub zgodnie z protokolem NMEA0183. Aby zmjenic melod~ wysylania danych przez odbiornik GPS, wystarczy wywolac odpowiedniq pozycj~ z menu programu, w Lym wypadku Configure COM1 Port Mode. Po wczesniejszym pol11czeniu odbiornika z komputerem. po zaakceptowaniu zmiany ustawie(1, aplikacja wysle do odbiornika odpowiedni<1 komend~ odpowiedzialn<1 za ustawienie konfiguracji. Dane te zostanq przeslane w formacie binarnym, po czym odbiornik natychmiast zmieni format wysylanej wiadomosci z binarnego na Nl\!!EA. Powl6rne przeslanie wiadomosci w formacie binarnym oka.Ze si~ nieskuteczne, poniewaz odbiornik komunikuje si~ juz wylqcznie w trybie NMEA. Zmiany zostaj(I zachowane trwale, przerwa w zasilaniu nie zeruje kon-

figuracji. Program StarView (rysunek 5) korzy· sta ze wszystkich mozliwosci odbiornika Superstar 2. Opr6cz podstawowej konfigura· cji przedstawionej powyzej mozemy skonfigurowac r6znicowy GPS (DGPS), odczytywac polozenie widocznych satelit6w. Program pozwala na graficzne przedstawienie odczyla· nych przez odbiornik punkt6w w przestrzeni, moze si~ to okazac bardzo pomocne przy badaniu dokladnosci odbiornika GPS w terenie. Przedstawione szerokie mozliwosci programu StarView bazujq na oprogramowaniu znajduj4cym Si(/ w odbiorn iku GPS. Madu! rozpoznaje blisko 35 komend binarnych, przy czyn1 \rviele z nich jednorazowo zmienia

cal&grup~ uslawieii. Opr6cz rozpoznawania wej§ciowych inslrukcji mod ul polrafi generowaC 24 wiadomoSci wyjSciowe, zaleZnie

Co 20 ms

Przyciski (stany flag)

Aktualizuj LCD (rysuj grafik~)

S ilnik (PWM)

12C (Magnetometr)

USART (GPS)

Magnetometr (oblicz kierunek)

od aktualnej konfiguracji. Komend~ ko nfigurujqq port COM1 pokazano na rysunku 6 . Po odebraniu komendy, odbiornik przechodzi w lryb nadawania wiadomosci w formacie prolokolu NMEA. Taki komunikat jest generowany z CZf1Slotliwosci<1 1 Hz. Przyklad wiadomosci olrzymywanej po przej§ciu na tryb NMEA po polqczeniu z satelitami, mozna go podgl<1dac np. w terminalu portu szeregowego, gdy odbiornik podlqczony jest do komputera. Przykladowy komunikat moze wygl<1dac nast~puj<1co: $GP GGA,012338.61,5619.2837,N, 17235.8964,E,

1,05,2.3,34.2,M,-17.5,M. Informacje zawarte

ADC, OMA (czujnik IR)

w tej wiadomoSci:

godzina: 01.:23:38.61 , szerokosc geograficzna: 56°19,2837' N ,

dlugosc geograficzna: Algorytm ruchu (kier. i pr~dkosc)

SysTick (20 ms)

172°35,8964' E,

Rysunek 3. Algorytm funkcjonowania programu

jakosc: jest sygnal, liczba satelit6w: 5, wysokosc n.p.m.: 34,2 m. Madu! GPS wysy!a lat'icuch znak6w, z kt6rego program sterujqcy robota odczy-

eW'y'cll8nie dla: Jakub Rudolf (96006)

ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

W) d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'I. czn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez prawa do rozp owsze ch n i an i a.


Uklad sterowania robota mobilnego z wykorzystaniem GPS i kompasu Listinq 1 . Funkcja obliczaj~ca i nt OestAngl e (void )

k~t

przemieszczania si9 pojazdu

I

Current $elbng Mode

Deued setbng

I NMEA r.' Binary

(.' NMEA

Mode

r

Binary

.........................................................................

Baud rate

Fotografia 4. Odbiornik Superstar II

tuje dlugosc i szerokosc geograficznq aktualnego polozenia. \l\lsp61rz<idne geograficzne mierzone stopniach, minutach i sekundach kqtowych sq nieprzyjazne dla programisty korzystajqcego z decymalnego bqdz heksadecymalnego systemu liczbowego. Do obliczefi wykorzystalem format, kt6ry przedstawia wsp61rz<idne geograficzne w zapis ie decymalnym (dziesi(llnym). Na przyklad, zamiast 41°24'12,1674"; 2°10'26,508"uzywam 41,40338 oraz 2,17403. Mapy Google i odbiornik GPS generujq wsp6lm1dne geograficzne wskazan ego punktu w formacie dziesi<itnym, dzi<iki czemu nie ma potrzeby konwertowania wsp6lrz<idnych geograficznych p rzed ich wprowadzeniem do programu bqdz konwertowania podczas d zialania

-··

.,.....,.ti· W*llol.:

=

Qo- s . . . f .

'"'*U!lll:

·~-

DGf'Si - ..

=

UIC , _ ,

11t.$V1.....t

Znajqc koordynaty GPS przemieszczajqcego si<i pojazdu mozliwe jest wyznaczenie aklualn ej orienlacj i wzgl<)dem gl6wnych k ierunk6w swiata. Gdy jednak pojazd zostal dopiero uruchomiony bqdz przejechal kr61ki dystans opieranie sioi na wsp6lrz<ldnych geograficznych nie pozwoli mi wyznaczyc

le.!•75 ..

IUO..Jo

u ow•

::~:

~~-

..

,,

Dlfl. J-0

:1 IJ;t t • . - J

,.

U~M-•·

~t.....iH...

Qf'$1-.A1_0..._ ~ MaM!

Komp as

......

Ill_......, • ,.......,...,._.

programu. Punkl aktualny (A) oraz punkt docelowy (B) tworzq prostq o pewnym kq· c ie nachylenia (a) wzgl<ldem poludn ika, jak pokazano na rysunku 7. \11/lasnie pod tym kqtem pojazd powinien przemieszczac si<l az do osi<tgni<lcia punktu zadanego. Poniewaz odlegto5ci pokonywane przez pojazd Sq nieznaczne w stosunku do powierzchni Ziemi, zastosowalem upraszczajqce zalozen ie m6wi11ce, ze powierzchnia Ziemi jest ptaszczyznq. Takie zalozenie nie wprowadzi znaczqcych bl<ld6w a pozwoli zredukowac ilosc wykonywanych przez mikrokontroler obliczefi. Funkcj<l obliczajqcq kqt, pod k t6rym powinien podq:i.ac zamieszczono na listingu 1. Funkcje GpsLatilude() omz GpsLongilude() zwracaj'I aktualne polozenie, nalomiasl DestLongitude() oraz DestLatilude() zwracai'l wsp6lrz<ldne geograficzne punklu docelowego. \11/ynikiem jest zmienna calkowita wyrazona w stopniach, kt6rej warlosc miesci sioi w przedziale (0, 360). Na rysunku 8 przedstawilem graficznie rozrzut, z kt6rym s4 odczylywane koordynaty CPS, modut odbiornika przez caly okres testu (100 sekund) znajdowal si<l w tym samym miejscu. Punkt koloru czerwonego jest wartosciq sred niq wszystkich stu odczyt6w (punkty koloru niebieskiego).

• ..,.._ Al6'fo;.,v-

Rysunek 5. Ekran programu StarView

,..

00

Conrlgure CornI Port Mude

r

{

itm!i!ii.J

Baud rate

11 9200

:t I

~

Force to bnar}I. 9600 BPS

OK Rysunek 6. Parametry COM1

poprawnej orientacji wzgl(ldem biegun6w geograficznych. Dlatego kluczowym elementem systemu obok rnodulu GPS jest czujnik pola magnetycznego pozwalaj(!cy wyz naczyc aktualny kierunek uslawienia pojazdu. Czujnik HMC5883L fumy Honeywell lo montowany powierzchniowo modul z interfejsem l'C, zaprojektowany do mie rzenia p61 magnetycznych o slabym nat<izeniu. Za"~era 12-bitowy prze twornik NC pozwalaj<icy na uzyskanie dokladnosci rz<jdu 2 slopni pod czas pracy jako kompas. Poniewaz uklad jest monlowany powierzchniowo i ma ob udow~ stosunkowo trudnq do przylutowa nia w warunkach domowych, postanowilem zakupic plytkoi drukowanq z juz przylulowa nym uktadem i wymaganym i elementam i zewn<itrznyini. Czujnik pola magnetycznego p rzesyla d o mikrokontrolera trzy wartosci zmierzonego pola magnetycznego wyraianego w Gaussach, odpowied nio d la lrzec h prostopadlych wzajem nie kierunk6w - osi X, Y oraz Z. \11/ielkosc zmierzon'l w osi Z ignoruj<i, gdyz jest prostopadla do powierzchni Ziemi a zalem wartosci pola magnelycznego w Lym kienmku Sq pomijalne. Do wyznaczenia kierunku swiata, nie b<id'l mnie interesowaly konkretne wartosci, ale slosw1ek warto§ci dla osi X i Y, kt6ry wyst<ipuje w funkcji arcustangens. Do prawidlowego dzialania funkcji niezb<jdne sq zmienne xmin , xmax, ymin oraz ymax. Okreslaj'l one zakres wartosci wektor6w X, Y, kt6re sq odbierane z czujnika. \11/yznaczyl·em je na podstawie d anych odczytanych z magnetometru obracanego wok61 pionowej osi, gdy lei:al si<l na plaskiej powierzchni. Podczas wyznaczania kierunku is totnym elemenlem okazuje si<i wartosc de klinacji magnetycznej w danym miejscu na Ziem i i czasie, kt6rq kompensujemy otrzymany wst<)pnie pomiar. W Polsce wynosi ona okolo 4 stopnie w kierunku wschodnim. Na listingu 2 zamieszczono kod funkcji odpowiedzialnej za wyznaczanie kierunku. Czujnik HMC5882 komunikuje si'l z mik roko ntrolerem zar7.4dzajqcym pojazdem poprzez interfejs PC, CZQSlo tliwosc na linii SCLK wynosi 100 kHz. Magnetometr moze

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

39


PROJEKT CZYTELNIKA Listing 2. Funkcja sluZ~ca do wyznaczania kierunku u i n tl6 t HMC5SS3 Read (void ) {

-

-

uintS t add ress[l ) , da t a[6] ; signe d s hort data fine (2 ] , offsetx, offsety, x , y ; static sig ned s hoit xmi n=- 1 , xma x=5 43 , ymi n= - 95 , ymax=369; float heading , scal edx , scaledy ;

uintl6_t heading_degrees ; address ( O[ = Ox03 ;

i2c wri t e (Ox3C, address, l ) ; I I Set point er p osi tion to 0 i2c-read(Ox 3D, da t a , 6 ); /I Read 6 b y tes of ma g neti c fie l d data da t a fine [O] "" (signe d s hort ) (da t a(O J « S i I data[l ) ; II X da t a -fine [ l] = ( signe d s hort) (da t a( 4] « S i I data [ 5) ; II Y CZ a x is has beed ignored) x = data fine ( OJ ; y "" dat.a-fine ( l ]; offsetx=fabs ( (xmin+xmax)*0 . 5) ; //Set offset of coordinate s ystem if (fabs(xmin)<xmax) offsetx=-offsetx; offsety= fabs ( ( ymin+yma x ) *O. 5) ; if ( f,;tbs ( ymi n) <ymax) offsety:::- offs ety ; scaledx=(x+offsetx ) *0 . 73 ; //0 . 73 because of 0 . 88 gau ss ga i n scaledy= ( y+offsety) *0 . 73 ;

heading= atan2 (scaledy, scaledx); heading if (headi if (headi heading heading heading -

+= 0 . 0Sl45 ; // decli nation a ngle in Lodz ng < 0 ) h eading += 6 . 2831 85 3; //2 pi ng > 6 . 2831853 ) head ing - = 6 . 2831853 ; deg rees = headi ng * 180/3 . 1 415926; // Change from rad ian s to deg rees deg rees + = 180; deg rees = headi ng deg rees%360 ;

return head ing_ degrees ; 17 Returns va l ue between 0 - 360

-- ·,...

-

-

1.11,......,,y,,.

~

~- ..J,,~~

..

--·

~ ~; ~·

....

,,..

........ ;;;;;;,,~ .._ _

,, .t "

~"!

.

fie

---

Rysunek 8. Rozrzut, z kt6rym Sil odczytywane koordynaty GPS

Wyswietlacz LCD

Rysunek 7. Punkt aktualny (A) oraz punkt docelowy (B) tworz<1 prost<1 o pewnym k<1cie nachylenia (a) wzg l11dem poludnika

pracowac w dw6ch trybach pomiarowych (cyklicznym, pojedynczym) lub spoczynkowym (oszcz~dzania energii) . Do aplikacji wybralem tryb pracy cykliczny, z pomiarami wykonywanymi z cz~stotliwosciq 15 Hz. Try b wybiera si~ odpowiednio ustawiajqc rejestr MR (Mode Register). Rejestr CRA pozwala na ustalenie, ile pr6bek ma brae udzial w usrednianiu pomiaru, d ecyduje r6wniez o cz~stotliwosci przesylania danyc h pomiarowych wyjsciowych. Rejes tr CRB d efiniuje

wzmocnienie czujnika. Mozliwe jest wy branie jednego z oSmiu poziom6w wzmocnienia. W trybie ciqglym, po dokonaniu pomiaru, wyprowadzenie RDY czuj nika jest ustawiane, co sygnaJizuje gotO\l\roSC do odbioru danych. W6wczas mikrokontrole r wysyla zapytanie do czujnika o przeslanie wynik6w pomiar6w, po kt6rym czujnik zwraca 6 bajl6w danych . Nasl~pnie wy p rowadzenie RDY jest zerowane i rozpoczyna si~ kolejny pomiar.

t ;lf-+++++++++++++ 111111 111 1111 +++++++---l II IIII

L__o

X-address

Rysunek 9. Organizacja pami11ci PCD8544

e' 'fy'c~fln i e dIa: J a ku b Rudo If (96006)

~~ ~~~~

Zastosowalem wyswietlacz monochromatyczny LCD od telefonu Nokia 3310. Ma on rozdzielczosc 84X48 pikseli (wymiary czynnego pola ekranu 30 mmx zo mm). Wyswietlacz ma sterown ik PC08544 z inle rfejsem szeregowym SP!. DostQpny jest wyh1cznie tryb graficzny, ale mozna latwo programowo emulowac tryb tekstowy. Przykladowo, moi.na pokazac szesc linii tekstu, kazda po 14 znak6w wielkosci 6X8 pikseli. Ze wzgl~du na deli· katn4 budow~ wyswiellacza, poslanowile m pozostawic go w oryginalnej ramce, jedynie odpowieclnio przycinajqc jq celem usuni~cia cz~sci przeznaczonej dla klawialury lelefonu. Pierwszym rozwiqzaniem, kl6re zastosowalem do polqczenia wyswietlac za z mi-

Y-addres.s

-+++++-1 111111:

83_] Rysunek 10. Wyglqd litery .,/J\' rnKTRON1KA PRAKTYUNA 112014

W, d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


Uklad sterowania robota mobilnego z wykorzystaniem GPS i kompasu

Fotografia 12. Czujniki odleglosci GP2YOA21YK

.t.5

f

~

-

1.~

~ l

.

-~ - -

2. ~

~-

I .~

r

~ 0.5

,_

J

-

-

-

\ -

- - Whi1e1>a1>t:'r (R ...·01."tli\c r.Ui-O:lJCf;)

........ Gr..y p<•pcr (lkllt"tli,·c m11-0: IS~f)

'\..

-FTt-

-

r--

Di..1:n K-.:' 10 f\."Occlhc objci.·1 L (cm) -

Rysu nek 13. Charakterystyka czujnik6w odleglosci

. I

Rysunek 11. Organizacja menu uzytkownika

l Listing 3 . Zapis 8 bit6w do pamieci wySwietlacza j //zapisanie danej do s t erownika LCD ~ void WriteDataToLcd (uns i gned char data )

.

{

ClrBit ( SCE I; Se tBit(DC ) ; // r e j estr dan ych WriteSPI (data ); SetBi t ( SCE I;

//pr ogr a mowa rea l i z acja SPI - LCD void Wr iteSPI (uns i gned char data ) char i ; ClrBi t (CLK);

f or

(i = O; i < 8 ; i ++ ) { i f (( data & Ox80 i ~~ Ox80 ) Se t Bit ( DATAJ;

e l se Cl rB it (DATA); SetBit (CLK) ; ClrBi t (CLK) ; da t a <<= 1 ;

Listing 4. Konfigurowanie sterownika wySwietlacza LCD //i nicjal i za c ja s t erownika LCD

void Lcdinit (void) { Se t Bi t (RES ); //wylacz reset WriteCmd ( Ox 2 1); //komendy r ozs z e rzone

Wri teCmd (Ox05 ); Wri t eCmd (Oxbe ); Wr i teCmd (Ox06 ); Wri teCmd (O xl4 ); Wri t eCmd (Ox20 ); Wr i teCmd (OxOl); Wri teCmd (OxOc ); WriteCmd (0x40 ); Wri teCmd ( Ox80 ); ClrDisp ();

//komenda ust a wiajqca t r yb pracy zgodny PCOB544 //ustawi enie Vop //kore kcja temperat ury dla PCD854 4 //wsp6l czynnik multipl eksowania //komendy s t a n dardowe - a d resowanie p oziome //tryb wyswi etlania Standard Mode //ze rowanie l icznika wierszy I /zerowan ie l i c z nika ko l um

-

-

krokontrolerem, bylo przylutowanie przewod6w do odpowiednich styk6w wyswietlacza. Rozwiqzan.ie to okazalo siq nieskuteczne, poniewaz wyswietlacz pocz11tkowo nie wykazywat zadnych znak6w otrzymania danych. jednak, gdy palcem przycisn11lem wyprowadzenia do obudowy wyswietlacza, okazalo si~. ze wyswietlacz pracuje prawidlowo. W zwi'lzku z powyzszym, montaz powinien od byc si~ na plytce PCB, tak jak zostalo to wykonane oryginalnie w telefonie NOKIA 3310.

Opr6cz wykonanej plytki PCB dla wyswietlacza, zrealizowalem r6wniez podswietlenie wyswietlacza, kt6re dziafa na podobnej zasadzie jak mialo to miejsce w telefonie. Podswietlenie wyswietlacza mozna wykonac uzywajqc plytki dwustronnej. Poniewaz dysponuj~ metod'I pozwalaj'ICI! na wytrawienie plytki jednostronnej, zastosowalem w projekcie dwie plytki drukowane pol11czone ze sob11 na obu bokach po jednym przewodzie. Oba le przewody tworz<t mechaniczne pol11czenie oraz doprowadzaj<1 zasilanie diod LED. Jak wspomniano, wyswietlacz od Nokii 3310 ma konlroler PCD8544 z inlerfejsem szeregowym SP!. /ego interfejs ma cztery wejscia: SDIN - szeregowe wejscie danych, SCLK - wejscie sygnalu zegarowego taktuj<(· cego dane na linii, /SCE - wejscie aktywuj11ce interfejs szeregowy, DIC - wejscie wyboru

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

41


PROJEKT CZYTELNIKA Y3

R4 1k

RO 100k

R1 100k

RS 1k

Q1 IRF9540N

Q4 IRF9540N Y2 Net01_9

QS BC547C Y1

R3

Q6 BC547C

1k R6 100k

Q2 IRF540

GND

Rysunek 14. Schemat ideowy ukladu zasila nia silnika rodzaju danych [wyswietlane lub sterui<i· ce). Komunikacja przebiega tylko w jednym kierunku - od mikrokontrolera do wyswietlacza. Zale:i.nie od stanu lin ii 0 /C, bajty danych wysylane do wyswietlacza , mogq bye interpretowane przez kontroler jako komendy do wykonan ia, albo dane zap isywane do pami~ci RAM obrazu. Poziom wysoki na l ini i DIC sygualizuje darn1, a uiski komend~. KomunikacjE! rozpoczyna siE! od ustawienia linii /SCE w stan niski, co aktywuje interfejs SP!. Jesli wysylany bajt jest komend'!, lini~ 0/C

Listing 5. Funkcja wySwie tlaj<l,ca znak na ekranie LCD void SendChar (unsigned char NrChar) { u intB_t k ; f or (k - 0 ; k < 5 ; k++) WriteData(Font[NrChar] [k]I ;

WriteData (OXOO) ; //odstep miedzy znakami

.......................................................................................................................................................................

ustawia si~ w slan niski, a jesli zwykl<i danq - w stan wysoki. NaslElpnie, liniq SDrN, szeregowo [bit po bide) przesyla si~ 8 bit6w danej, zaczynaj<ic od bitu najbardziej znaczqcego. Transmisja szeregowa jednego bitu przebiega

jako pionowy pasek skladajqcy si~ z 8 pikseli. Najwyzej polozony piksel w pasku odpowiada. na.jmniej znaczqcemu bitowi, a najni:i:ej - najbardziej znaczqcemu. W standardowym trybie wy§wieUania, ustawienie bitu w bajcie panti~ci odpowiada zaswieceniu, a wyzerowauie zgaszeniu piksela [4). Sterownik PC08544 nalezy odpowiednio skonfigurowac, uslawiajqc wsp61czyimik kompensa.cji temperaturowej, napi~cie wewn~trznej przetwornicy (Vop) oraz inne. Na Iistingu 5 zanlieszczono list'l kmrnmd

w nasl~pujqcy spos6b: najpierw zeruje si~ lub ustawia, zaleznie od wartosci przesylanego bitu, lini~ danych SDrN. Nast~pnie, na linii SCLK podaje si~ impuls: 0-1-0. Zmiana na linii /SCE poziomu niskiego na wysoki sygnalizuje zakol'1czenie transmisji (3(. F\rnkcja zamieszczona na Iistingu 3 realizuje wystanie 1-bajtowej liczby do panli~ci wyswietlacza. Wbudowana w sternwnik pami~c RAM jest zapisywana po ustawieniu linii 0/C. Matryca wyswietlacza maze wyswietlic 48 linii. Kaida linia ma 84 piksele . PdmiE)C jest zorganizowana w 6 ba.nk6w po 84 ba.jty kazdy (rysm1ek 9). Taka organizacja wymusza logiczny podzial pola wyswietlacza na 6 wierszy po 84 kolumny. Wiersze 5'l numerowane 0 ...5, a kolumny 0 ...83. Przy wpisy-waniu danej do panli~ci najpierw okreslamy numer ban.ku a nastE)pn.ie numer bajtu w wierszu. Za.pisrulie calego bru1ku odpowiada wyswietleniu jednego wiersza na wyswietlaczu . W lrybie tekstowym, odpowiada to wyswietleniu pojedyi1czej linijki tekstu. Kaidy bajt panli~ci RAM jest wyswietlany

poprawnie inicjalizuj11cych wyswietlacz. Gdy mruny gotowq funkcj~ wysylania ba.jtu do wyswietlacza, mozemy l worzyc struktu ry progra.I110we umo:ili"~aj<ice wyswietlanie pojedy-nczych pikseli, obrazk6w, figur geometrycznych oraz tworzyc zlozone animacje. Oalej przedstawi'l rozwiqzanie wys~1~etlenia znak6w alfanumerycznych oraz rysowrulie linii prostej. Opisywany przeze m nie wyswietlacz nie ma zainlplementowanego sprz~towego trybu tekstowego, dlatego wyswietlanie tekstu zrealizowalem program owo. Polega to na utworzen iu struktury progran10wej, kt6ra jako argmnent pobiera ciqg znak6w, a efektem jej dzialrutla jest wyslanie do wyswiellacza grafik , kt6re przedstawia.j<i pobrany napis. Liczby calkowite z przedzialu O...128 mog11 bye interpretowane przez mikrokontroler jako znaki kodu ASCII (American Standard Code for lnfonnation Interchange). Dia wybranych znak6w tuuiescilem w tablicy dwuwymiarowej ich przedstawienie w fortnie graficznej - jest to w moim przypadku 90 znak6w. Pozostale 38 znak6w nie

e' 'fy'c~:2n ie dIa: J a ku b Rudo If (96006)

ma praklycznego zastosowania w mojej aplikacji, Sq to znaki specjalne takie jak tabulacja. Dia przykladu przeanalizujmy spos6b wyswietlania litery ,,/>!.' pokazanej na rysunku 10. Jej definicja wyglqda nastQpujqco: { Ox7E, Oxl l, Oxl l , Oxl 1, Ox7E } . Pozycja sklada si~ z pi~ciu liczb 8 b ilowych. Reprezentuj<i one pi~c kolumn na wyswietlaczu LCD. F\.mkcj'l wy§wieUajqca znak na ekranie LCD pokazano na listingu 6.

Interfejs uzytkownika robota na LCD Aby obserwowac stan robota i aktualne wskazania czujnik6w slworzylem interfejs uzylkownika z wielopoziomowyin menu stwarzajqcym uieograniczone moiliwosci prezentacji danych i komunikacji miE!dzy uzytkownikiem a pojazdem (rysunek 11). Opr6cz wyswietlru1ia informacji, interfejs slu:i:y r6wuiez do wymuszeuia. zmiany kluczowych zmiennych wewn~trz­ nych (prE)dkosc, kierunek skrQtu k61), zadawauia trasy przejazdu i uruchanliania pojazdu.

Czujnik odleglosci W celu skutecznego omijru1ia p rzeszk6d, pojazd posiada czujn.iki odleglosci, dziflki kt6rym jest w stanie wykryc przeszkod'l oraz jq prawidlowo zlokalizowac. Rozpoznawanie przez pojazd otoczenia zrealizowalem poprzez ?..astosowanie trzech czujnik6w odleglosci Sharp GP2YOA21 YKOF znajduj<icych si'l z przodu pojazdu (fotografia 12). Czujnik pozwala na wykrywaitie obiekt6w w odlegtosci od 10 do 80 cm. Wyjsciem jest sygnal analogowy, kt6rnKTRON1KA PRAKTYUNA 112014

W, d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


Uklad sterowania robota mobilnego z wykorzystaniem GPS i kompasu Listing 6 . Procedura omijaj~ca przeszkody / * Main move a l gorithm * / voi d MoveAlgor i thm(void) { //if obstacle in s i g ht , but far away i f I (IR 3way( 0) >= 40) & ( IR 3 way (l) >= 40 ) & (IR 3way(2) >= 40 )) { //when the obst acle is nearer t he right side i f UR 3way (0) <IR 3way l2 l l { Di r ection write(2800 ); //turn left Motor_set(l4000 , 0 ); //medium speed, forwar d )

//when the obstacle is nearer t he left side i f (IR 3way (2 ) < IR 3way ( 0 ) )

{

Direction write(5200 J; //turn right Motor_s et(l 40001 0); //medium speed, forward )

//whe n the obstacl e i s i n t he fron t o f the veh icl e i f (IR 3way 10 ) == IR 3way (2)) {

Di r e ct i on wr i t e (4 0 00 J; //center Mo t o r_se t{1 4000 , 0); //medi um speed, forward )

else { I /if the obstac l e i s in s i ght and c l ose //when the obstacl e i s i n t he front o f the veh icle and close if {( IR 3way( l) < 40 ) ( Di r e c tion wr i t e ( 5100 ); I / tur n r i ght Mot o r_se t(1 4000 , l ); //medi um spee d , backwa rd )

I / whe n i f (IR Di i Mot

t he o bstac l e 3way (0 ) < IR e c tion wr i t e ( o r_s et(1 4000 ,

i s nea rer t he left s i de 3way (2 ) ) ( 5200 ) ; I / tur n r i ght 1) ; //me dium speed, backwa rd

)

I / whaen t he o b stac l e is ne arer t he r i g ht side i f (IR 3way (2 ) <IR 3way ( 0 )) ( Diiection wr i te( 2800 ); // turn l eft Motor_set( 1 4000 , 1 ) ; I / medium speed, backward

rego wartosc zale:i:na jest od odleglosci pomi~­ dzy wykrytym obiektem a sensorem. Im obiekl znajduje siEl bliZej, tym napiElcie na wyjsciu jest wyi.sz.e. Pojazd odpowiednio steruje ukladem kierowniczym oraz napQdowym w taki spos6b, aby w linii prostej dotrzec do nastElpnego pmlktu posredniego lub docelowego. Gdy czujniki odleglosci rozpoznajq przeszkodEl w poblizu, algorytm zbliZania siEl do punktu posredniego lub docelowego jest przerywany i slerowanie przejmujQ funkcja odpowiedzialna na omin iQcie p rzeszkody. Algoryt:m omijania przeszk6d ma za zadanie tak wyslerowac uklad kierowniczy i napi;dowy pojazdu, aby ten bezpiecznie oddalil siQ od wykrytej p rzeszkody. Na listingu 6 zamieszczono kod funkcji odpowiedzialnej za zmianQ zachowania pojazd u w zaleznosci od miejsca przeszkody wzg!Qdem robota. Poniewa:i: charaklerystyka wyjsciowa czujnika jest nieliniowa (rysunek 13), w celu wyznaczenia odleglosci od czujnika zastosowalem linearyzacj~ jego charakterystyki wyjsciowej. Zrealizowalem jq programowo. Pierwszym krokiem byto wykonanie serii pomiar6w, od 10 cm do 80 cm co 1O cm. Olr~ymane napiiicia dla kazdej z odleglosci umiescilem w programie w postaci tablicy danych. NapiE1cie odczytane z przetwornika NC jest por6wnywane z danymi zawartymi w tablicy. Gdy warlosc odczytanego napiiicia zawiera siQw przedziale dw6ch Sl!Siednich kom6rek Lablicy, pobierana jest odpowiadajqca ty m kom6rkom odleglosc i zwracana przez funkcjQ za"~erajljClj opisany algoryt:m. \IV wynih1 dzialania funkcji otrzymujemy wartosci odleglosci z dokladnosciq 10 cm.

przez zastosowanie ukladu typu mostek H. Zaslosowalem tranzyslory MOSFET, dwa z kanalem typu P. dwa kolejne z kanalem typu N, zgodnie ze schematem na rysunku 14. Tranzystory mocy sq sterowane po§rednio poprzez sygnal PWM mikrokontrolera. Elementami posredniczqcymi Sll dwa tranzystory bipolarne. Zastosowalem je aby 2',~~k­ szyt napiQcie steruj'lce tranzystorami mocy. Dzi(/ki zastosowaniu dodatkowych Lranzyslor6w napi~cie na bramce w momencie odblokowania tranzystora wynosi 7,4 V zamiast 3,3 V, kl6rym dysponuje mikrokontroler. Mostek zostal zaprojektowany dla prqdu ciqgtego do 23 A przy napiQCin zasilania 7,4 V. Sterowanie serwonapQdem ukladu kierowniczego zrealizowalem poprzez zaslosowanie sygnaln okresowego o zmiennej szerokosci im-

puls6w (PWM). Aby kontrolowac wychylenia serwomechanizmu mikrokontroler generuje przebieg prostokljtny o cz~stotliwosci 50 Hz, kt6rego stan wysoki w ka.Zdym okresie trwa od 1 ms do 2 ms. Dzi~ki zmianie czasu trwania stann wysokiego w ka:i:d)m1 okresie, mozliwe jest odpowiednie ustawianie wychylenia serwomechanizmu w zakresie 90 slopni.

Test Po wykonaniu wielu pr6b w terenie, wprowadzen.iu kolejnych poprawek programu, jak i samej konstrukcji mechanicznej pojazdu, mogQ okreslic zbudowany przeze mn ie pojazd jako w peln i funkcjonalny. \'\lykonalem test pojazdu w srodowisku do jakiego zostal zaprojektowany, odbyl Sifl o n na parkingu Pasaiu Mdzkiego przy ulicy Aleja Jana Pawia II w todzi. Test polegal na przejechaniu trasy w ksztalcie p rostokqta (o wymiarach: 14X23 metry) okreslonego przez cztery pwlkty (rysunek 15). Pnnkty le zostaly wprowadzone ustawiajljc pojazd w kolejnych lokalizacjach B, C, D. A i zapisujqc aktualne poiozenie CPS korzyslajqc z wbudowanego interfejsu uzytkownika. Po takim zaprogramowaniu trasy pojazd uslawilem w punkcie A, z kt6rego wystarlowal w slronf/ punktu B, nast~pnie C. D, konczqc wr6cil do punktu Ai lam sifl zgod nie z planem z.atrzymal. Niebieska linia lqczy zaprogramowane w pojezdzie pmlkty za pomocq prostych odcink6w, natomiast kolorem z6ltym :wstala zaznaczona trasa pokonana przez robota. SciezkQ zrealizowan'I przez pojazd narysowalem na podstawie nagrania wideo. \IV celu dokonania analizy dokladno§ci z jaklj pojazd pokonal trasQ, narysowalem na powyzszym zdj~ciu sialk~ o boku 1 m. NajwiQksza odchylka sciezki pojazdu od trasy zadanej znajduje siQ pomiQdzy p unktami Ai B, wynosi 4 m.

Kamil Szkutnik www.kamilszkutnik.pl

Sterowanie silnikiem gl6wnym i nap~dem s~tu Sterowanie silnika gl6wnego robota mobilnego zostalo przeze mnie zrealizowane po-

Rysunek 15. Trasa testowa

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

43


WYBOR KONSTRUKTORA

Uklady scalone sekwencerOw zasilania

<C 2

<C

...J V')

<C

N

> a: w

u

2 w

s ~

w

V')

W systemach wymagajqcych pojedynczego napifjcia zasilania trzeba zadae sobie pytanie jedynie o to, w jaki spos6b narasta napificie zasilajqce i zadbae, aby praca niekt6rych komponent6w zostala wstrzymana az do momentu, w kt6rym osiqgnie ono wartose znamionowq. Znajq to dobrze konstruktorzy system6w z mikrokontrolerami, kt6rzy stosujq tzw. ,,generato1y reset" Jub po prostu zasilajq wejscie zerujqce mikrokontrolera przez nieskomplikowanq siee RC (zakladajqc przy tym a priori, ze napifjcie zasilajqce wzrosnie w oczekiwany spos6b). jednak wiele wsp6fczesnych uklad6w scalonych, takich jak: procesory DSP, szybkie pamiljci, uklady FPGA, niekt6re mikroprocesory i inne, wymagajq zasilania kilkoma napificiami. Co wazne, te napifjcia muszq bye zafqczane w okreslonej kolejnosci, aby nie spowodowae uszkodzenia ukladu Jub jego nieprawidfowego funkcjonowania. Realizuje silj to za pomocq obwod6w sekwencjonujqcych napifjcia zasilajqce, kt6re mogq bye realizowane na bazie komponent6w dyskretnycl1 Jub za pomocq specjalizowanyc11 uklad6w scalonych. W systemach zasilanych pojedynczym naPi'!ciem byloby idealnie, gdyby po zal<tczeniu napiiicia wejsciowego ksztalty napiQC wyjsciowych uzyskiwanych na wyjsciach stabilizator6w r6znego typu byly takie same. Niestety nie maze tak bye, chociazby ze wzgl'!du na r6zn'I wydajnosc pr'ldow'I stabilizator6w, r6znice konstrukcyjne oraz ich odmiennq budowf!, a takze zmienny charakter ohci'!ienia, chociazby ze wzgl'!du na zalezn<\ od aplikacji liczb(! kondensator6w filtrujqcych zasilanie. W systemach zasilanych pojedynczym napi(!ciem zwykle nie jest to problemem. W celu zapobiezenia ewentualnym wynikajqcym z tego problemom stosuje si'! rodzaj komparatora napi'!cia, kt6ry generuje sygnal zezwalajqcy na start podzespot6w dopiero po osiqgnieciu przez napi'!cie zasilaj<1ce pewnej ustalonej wartosci. Zwykle nieskomplikowane, typowe uklady wzmacniaczy zasilane napi'!ciem symetrycznym S'I niewrazliwe na kolejnosc (sekwencj'!) pojawiania si'! napi'!e zasilaj'lcych, ale nie jest to regul'l. Przekonalem Si'! o tym buduj'lc wzmacniacz audio zasilany napi'!ciem symetrycznym, w kt6rym okolo dwu- lub trzysekundowa r6znica pomi'!dzy pojawieniem si'! napi'!e zasilajqcych spowodowala uszkodzenie stopnia mocy. Maze wi'!C zdarzyc Si'! sytuacja, w kt6 rej r6wniez w takich prostych obwodach konstruktor b'!· dzie zmuszony zadbae o poprawn'I kolejnose zal<tczan ia napi'!C i/lub kontrolowac ich war· lose. Zwykle jednak uklady wzmacniaczy nie majq polqczenia z mas'! innego, niz przez

rezystory polaryzuj<1ce o rezystancji co najm niej kilkunastu - kilkudziesi'!ciu kiloom, wi'!C po zalqczeniu plynie przez nie niewielki prqd, kt6ry ma mat'! szans'! na spowodowanie uszkodzenia wrazliwych obwod6w p61przewodnikowych. jednak bardziej zlozone uklady scalone mogq bye zasilane wieloma napi'!ciami, w tyrn r6wniez o r6imej polaryzacji oraz majq wyprowadzenia bezpo§rednio pol'lczone z mas'!, co maze spowodowae przeplyw nadmiernego pr14du w niezamierzony spos6b, gdy napi'!cia zasilai'lce pojawiai'I Si'! w nie· prawidlowej kolejnosci. Dzieje si'! tak, ponie· waz zgodnie z zamierzeniami projektant6w struktury ukladu scalonego, pr<1d powinien przeplywae od napi'!cia dodatniego do napi~cia ujemnego, a nie od kt6regos z nich do masy. Po zalqczeniu napi'!c zasilaj<1cych, jesli jedno z nich pojawi si'! wcze§niej niz drugie, prqd b~dzie ,.pr6bowal" plyn<1c zgodnie z zamierzeniami konstruktor6w, ale nie b'!dzie to mozliwe, poniewaz odpowiednie napi~cie jeszcze nie b(ldzie zalticzone. )esli impedancja wyjsciowa jeszcze niedzialajq· cego zasilacza (stabilizatora) jest niewielka, to prqd maze wyplywac z lub wplywac do jego wyjscia i w6wczas nie powinno bye problemu, bo zasilany ul<lad scalony zwykle moze .. poczekac" na pojawienie si~ drugiej pol6wki napi'!cia. Niestety, zwykle wyjscia wi'!kszosci stabilizator6w napi'!cia pozostajq w stanie wysokiej impedancji, jesli ten nie osiqgnie znamionowych warunk6w pracy. I dlatego, jesli tylko jedno ze :Zr6del napi'!·

el', yCMnie dla: Jakub Rudolf (96006)

cia zasilacza symetrycznego jest aktywne, to przeplyw prqdu w norrnalnym kierunku zostaje zablokowany, a napi'!cie na wyprowadzeniu stabilizatora pozostaj<1cym w sta· nie wysokiej impedancji ma tendcncjQ do pod<1zania w stroll'! funkcjonujqcego zr6dta napi~cia, co odwraca polaryzacj'! wewn~trz­ nych obwod6w ukladu scalonego w odniesieniu do wyprowadzenia masy. W wielu wypadkach w takiej sytuacji wewn(ltrzne zlqcza zostajq spolaryzowane w kierunku przewodzenia, a prqd przeplywa przez nie w kierunku masy. W zwiqzku z tym, ze jest to zupelnie niezamierzona i CZQSlo przypadkowa droga przeplywu prqdu, to maze on spowodowae zjawisko pr'ldu lawinowego i przepalenie zl'lcza lub co najmniej narazenie go na przeci<12enia powodujqce skr6cenie czasu funkcjonowania ukladu lub uszkodzenie.

Systemy zasilane dwoma napi~ciami o przeciwnej polar yzacji W systemach zasilanych pojedynczym napi'!ciem dodatnirn i pojedynczym ujernnym islnieje nieskomplikowany spos6b zapobie:lenia opisywanym problemom. Polega on na uniemozliwieniu wyst'!powania odwrotnej polaryzacji zr6del za p01noc'I nieskomplikowanego obwodu zbudowanego z komponent6w dyskretnych. Schema! obwodu, o kt6rym mowa pokazano na rysunku 1 . Jest on zbudowany z diod Schottky wl<1czonych w obw6d zasilania, kt6ry zal'lczy si'! wcze§niej. niz zlqcza krzemowe wewn14trz chronionego obwodu scalonego i dziQki temu b'!dzie on przewodzil znaCZ'!Cl\ CZQse pr'!du. Diody Schottky zastosowane w tym obwodzie

vcc

VEE Rysunek 1. Obw6d o chronny zbudowa ny z diod Schottky dla systemu zasila nia dwoma napi'!ciami o przeciw nej polaryzacji ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

W, d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


Uklady scalone sekwencer6w zasilania Systemy zasilanie wieloma napi~ciami

High V Analog

Wsp61czesne uklady elektroniczne, zwlaszcza wykonane Low V Analog Digital Supply w technice mieszanej analogowo - cyfrowej, cz~sto wymagajq wi"lcej niz jednego napi'lcia zasilajqcego. Mo:i:e to bye na przyklad pojedyncze napi'lcie rz"ldu 1,8 ... 2.5 V do zasilania rdzenia CPU, kolejne rz~du 2,7 .. .5 V do zaVEE silania port6w 1/0 oraz dwa napi"lcia n p. ±15 V do zasilania uklad6w analogowych. Rysunek 2. Nieskomplikowany obw6d zabezpieczajqcy Niekiedy zdarza si'l tez, ze przeznaczony do obwod6w zasilanych wieloma napii:ciami Cz'!sc analogowa wymaga trzech lub czterech napi~e musz4 m iec n iewielkie napi"lcie progowe znacznie r6zniqcych si'l od siebie wartosciq, w najgorszym przypadku prqdu zasilan ia. a p rzy tym i polaryzacjq. W takiej sytuacji Na przyklad , jesli ten typ zabezpieczenia konstruktor, po pierwsze, po\~rinien zatroszzastosowano do ochrony 8-wyjsciowej karczye si'l o zachowanie poprawnej polaryzaty 1/0, w kt6rcj kazd e wyprowadzenie mo:i:e cj i napi~c w ka:idych waru nkach, zar6w no w odniesieniu napi"lc do siebie, jak i do masy przewodzic prljd rz"ldu 200 mA, w6wczas oraz o wlasciwq kolejnosc ich zal<1czania d iody Schottky uzyte w zabezpieczeniu muszq gwarantowae napiflcie progowe rz'li wylqczania. Wbrew pozorom problem moze bye d odu 0,5 V przy p r11dzie 1,6 A. W wi~kszosci wypadk6w taki pr<1d nigdy nie poply n ie, syc zlozony i zale:i:y od wlasciwosci zastoponiewaz maksymalny p rqd obciqienia drisowanych uklad6w scalonych. Na przyklad, vera lfO jest podawany przy znamionowym jesli uklad analogowy jest zasilany d woma napi~ciu wyjsciowym (tj. w normalnych napi'lciam.i, jednym wy:i:szym i drugim ni:i:warunkach zasilania), jedna k s tosowanie szym, wtedy napi!lcie nizsze w zad nej sylukomponent6w przewid zianych do pracy acji nie powi nno bye wi!lksze od wyzszego w najgorszych warunkach jest dobrq prak(wystqpi wtedy odwrotna polaryzacja obwotykq konstruktorskq i daje pewie n margines du!), nawet w bardzo kr6tkim przedziale ci.abezpieczenstwa. Tym bardziej, ze diody su. R6wn ic:i: niskie napiQcie zasilajqcc obwoSchottky - nawet le dla d u zych prqd6w dy cyfrowe nie mo:i:e pojawic si!l wczesniej, - nie kosztujq zbyt w iele, wiQC nie warto poniz wysokie napi!lcie zasilajqce obwody ananosic ryzyka w celu osiqgni'lcia pozornych logowe. Co prawda, niekt6re kompone nty OSZCZ'ldnosci. tolerujq pojawienie si'l napi!lcia zasilajqcego Obw6d zabczpieczajqcy poka zany na czi:isc cyfrowq p rzed napi~ciem zasilajqcym rysunku 1 powinien bye stosowany dla CZflSe analogowq, ale nie jest to regulq. zr6dla zasilania, bardziej ni:i: o<lr'lbnie dla Jednym ze sposob6w zasilania takich kazdego komponentu i jest przeznaczony uklad6w scalonych jest zaslosowanie rozdo system6w, w kt6rych napi~cia zasilajqce wiqzania u ktadowego, w k l6rym napif!cia sq mogq zalqczyc si'l w kolejnosci przypadkozah1czane oraz wyh1cza ne w okreslonej i zawej. Jes Ii zasilacz zostal tak zaprojektowany, m ierzonej sekwencji. Ti:i lechniki:i zasilania ze jedno z napi'lc zawsze wyst'lpuj e pierwwieloma napiflciami nazywa si<i sekwencjosze. to odpowiadajqca mu diod a Sch ott!..')' nowaniem napi'lc, natomiast uklady scalone jest zb"ld na. Z drugiej slrony, zastosowanie umo:i:liwiajqce uzyskanie poprawnej sekwencji zalqczania i 'A')'lqczania napi(je zas iladw6ch diod chroni uklady, jesli jeden ze stabilizator6w ulegnie uszkodzeniu. jqcych - sekwencerami napi'lc zasilajqcych.

J

High V Analog

Low V Analog

l...___T+r

>> To Low V Analog on IC's

NMOSFET Rysunek 3. Tranzystor MOSFET wl<1czony w ukladzie zezwalajqcym na zalqczenie niskiego napi(lcia po wystqpieniu wysokiego

W celu uzyskania poprawnej sekwencji mo:i:na postu zye siQ obwodem zbudowan}~B z d iod Schottky, pokazanym na rysunku 2. Nie zasl<1pi on wyspecjalizowanego u.kladu scalonego, k t6ry opr6cz zal'lczania i 'A')'lqczania zasilania 1110.Ze realizowaC r6wnieZ

inne funkcje, ale na pewno jest tani i nie skomplikowa ny. Prqd p rzewodzenia d iod powinien bye szacowany podobnie, jak w poprzednim 'A')'padku, odnoszqcym si'l do rysun ku 1. Problemem mo:i:e stanowie sytuacja, w kt6rej zr6dlo n izszego na pi'lcia nie ma wystarczajqcej wydajnosci prqd owej, aby zasilie obwody zasilane ze zr6dla wy:i:szego napi'lcia. W takiej sytuacji mo:i:na uzye tranzystora MOSFET wlqczonego w spos6b pokazany na rysunku 3. Ten obw6d wlqczony szeregowo z doprowad zeniem zasilania mo:i:e bye uzywany do zabezpieczenia przed wlqczeniem nizszego napi'lcia przed wystqpieniem 'A')'Zszego. Aby uklad pracowal poprawnie rezyslancja przewodze nia tranzyslora MOSFET R00(,,.J musi bye wystarczajqco niska przy napi'lciu U0 5 wyst'lpujqcym pomi'ldzy niskonapi(lciowq i wysokonap i!lciOwq cz~sci<1 obwodu i p rzy maksymalnym prqdzie, kt6ry poply nie przez kanat tranzystora. Trzeba te z miec na uwadze, ze jesli r6znica napi!lc pomi<idzy drenem a zr6dlem nie jest zbyt wysoka, to nalezy uzyc tranzystora o niskim napi~ciu bramki. Nicskomplikowane obwody nie zawsze sq jednak w stanie sprostac wymaganiom aplikacji. W takich sytuacjach uzywa si~ wspomnianych wczc§niej uklad6w scalon ych sekwencer6w zasilania. Mogq one zalqczac zasilacze. stabilizatory, przelwornice DC/DC, tranzystory klucze i inne. Zanim jednak zastosuje si~ odpowiedni u klad scalony lub obw6d sekwencjonujqcy, trzeba poznac podstawowe sposoby zalqczania napi~e zasilajqcych. Rozr6zniamy trzy melody: Sekwencyjnq (sequential). gdy napi'lcia sq zalqczane jedno po drugim, w okreslonej kolejnosci (rysunek 4). Na przyklad, napi11cie rdzenia. kt6ry powinien bye zasilony przed wlqczeniem uklad6w peryferyjnych i przetwornik6w NC. Przy wyl11czeniu napi'lcia zwykle kolejnosc zanikania napi'lc powinna bye odwrotna. Proporcjonalnq (mtiometric), gdy wszystkie napi!lcia zasilajqce osiqgajq wartosc znamionowq w tym sa mym czas ie (rys unek 5). Zbocza napi~c pokazane na oscylogramie maj<1 r6Zne czasy narastania, tak aby punkt regulacji zostal os iqgnil)ly w przy blizen iu w tym samym czasie. Po wylqczeniu napi~­ cia gl6wnego zbocza opadajqce obu napi'lC majq r6zne nachylenia. tak aby napi~cia zas ilajqce osiqgn~ly poziom masy w przyblizeniu w tym samym czasie. Jednoczesnq (simultaneous). gdy zbocza narastaj11ce wszystkich napi11e zasilajqcych sq nachylone pod tym samym kqlem (rysunek 6).

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

45


WYBOR KONSTRUKTORA Na przyklad, po tym jak napi~cie zasilajqce rdzenia osiqgnie wartosc nominalnq, to napiQcie zasilaj'lce uklady peryferyjne nadal rosnie z tym samym nachyleniem zbocza i osiqga po pewnym czasie sw6j punkt regulacji. Kolejnosc jest odwracana przy wyl'lczeniu zasilania. Danych na temal wymaganej sekwencji napi~c zasilajqcych nalezy szukac w karcie katalogowej danego procesora czy ukladu FPGA. Na ich podstawie mozna wybrac wlasciwy uklad scalony i za jego pomocq skonstruowac odpowiedni obw6d zasilajqcy.

Uklady scalone sekwencerow napi~c zasilajcicych Jak wspom.niano, pomin10 moZlhvoSci zbu-

<C 2

Rysunek 4. Oscylog ram dw6ch po drugim

napi~c

zasilaj<1cych dla zal<1czenia sekwencyjnego, jedno

<C

...J V')

<C

N

> a: w

u

2 w

s ~

w

dowania sekwencera z uzyciem komponent6w dyskretnych, najwygodniejszq metodq zbudowania obwodu dbajqcego o odpowiedni q sekwencjQ zalqczania i/lub wyhtczania napi~c zasilajqcych jes t zaslosowa.nie specjalizowanego ukladu scalonego. Sq one wytwarzane praktycznie przez kazdego wiQkszego producenta uklad6w scalonych i sq dosl~p­ ne w ofercie ich krajowych i mi~dzynaro­ dowych firm dyslrybucyjnych. Dokonajmy skr6conego przeglqdu ich mozliwosci opisujqc dokladniej dw6ch - trzech przedstawicieli z oferty kazdego z wi~kszych prod ucent6w. W ramach tego artykulu zasygnalizujemy ich mozliwosci, poniewaz nie spos6b pokazac pelnej oferty firm, w kt6rej Sq zar6wno proste uklady o sekwencjach programowanych za pomocq komponent6w zewn~trznych, jak skomplikowane, wielofunkcyjne, programowane za pomocq zewnQtrzncgo ukladu hosla, np. mikrokontrolera.

Linear Technology Rysunek 5. Przy sekwencji proporcjonalnej wszystkie regulacji w tym samym czasie

napi~cia

zasilaj<1ce osi<19aj<1 punkt

V')

Rysunek 6. Przy sekwencji jednoczesnej zbocza napi~c zasilaj<1cych Sil nachylone pod tym samym k<1tem. ,.Schodek" na oscylogramie jest wynikiem dzia lania konkretnego ukladu scalonego - nie jest wymaga ny w tej technice sekwencjonowania napi~c zasilaj<1cych

Przeglqd oferty uklad6w produkowanych przez Linear Technology umieszczono w tabeli 1 . Pokazany na rysunku 7 uklad LTC2924 zostal opracowany do sterowania kluczami tranzystorowymi zbudowanymi w oparciu o MOSFET'y z kanalem N lub uklady scalone stabilizalor6w z wejsciami zah1czajqcymi. Uklad moze bezposrednio sterowac 4 kanalami zasilacza, ale mozna za jego pomocq zbudowac zasilacz o maksymalnej liczbie 6 kanal6w zasilajqcych (rysunek 8). LTC2924 wymaga niewielkiej liczby komponent6w zewn~trznych, jedynie dw6ch rezystor6w sprz~zenia zwrotnego na pojedynczy, kontrolowany kanal oraz jednego rezyslora do ustalenia histerezy. W struktur~ wbudowano p rzelworn ic~ (pompa ladunku) generujqcq napi~cie dla zewn~trznych uklad6w logicznych i do zal<1czania MOSFET'6w. Regulowanie odsl~p u czasowego pomi~dzy zalqczeniem napi~cia zasilajqcego i poczqlkiem sekwencji osiqga si~ za pomocq pojedynczego kondensalora dolqczonego do wejscia TMR. Drugi kondensator ustala op6Znienie zadzialania detektora poprawnosci

el', yC~6nie dla: Jakub Rudolf (96006) ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014 W, d an i e e Iektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez prawa do rozp owsze ch n i an i a.


Uklady scalone sekwencer6w zasilania ;:'!;

2:

0

ci

2:

0

'° .,N

o._ d.... 00

1-:r--+++-+. ·----<>----+--+--+-~:f·=~~

~~

.....

"'IP13 I-+-+---+ ,.. I-+-+--+-.. H¥51CFQ

G~D

01-<U:IFIL311.tS.

49.9*. ALL 11.E9STOllS 1'

Rysu nek 7. Podstawowa aplikacja ukladu LTC2924

-

..

·a. 0

0

g' c:

2

-~ E

Rysunek 8. Uklad LTC2924 steruj<1cy 6 napi11ciami zasilaj<1cymi

'° .,

M

<1"

00

0

00

co

M

u

!::::;

M

co co

M

u

!::::;

napi~cia wyjsciowego danego kanalu zasilajqcego. Bl~dy napi~cia oraz bl~dy sekwe ncji napi~l s4 sygnalizowane za pomocq wyjscia FAULT. Komparatory wbudowane w ukla d majq doklad nosc 1%. Uklady LTC2924 mog'l bye lqczone w kaskady w celu s terowania wi!lkSzft li czb<1 kanal6w. Innym p rzedstawiciele m uklad6w do sekwencjonowania napi~c zasilajqcych jest 4-kanalowy LTC2984. Jego podstawowq aplikacj~ pokaza no na rysunku 9. Uklad moze pelnic nie tylko rol<i ukladu sekwencjonujqcego, ale r6wniez nadzorcy poprawnosci napi~cia zasilajqcego oraz moze generowac sygnal zerowa n ia syste mu lub mikroprocesora. Podobnie jak poprzedni uklad , r6wniez i te n maze bye lqczony w kaskady w celu zwielokrotnienia Jiczby kanal6w. Do poprawnej pracy uklad wymaga jedynie k ilku kompo nent6w zewn~trznych, co zmniejsza zajmowanq powierzchni'l plytki drukowanej i ma ogromne znaczenie na p rzyklad dla plyt gl6wnych komputer6w PC. Wyjscia ukladu mogq sterowac wejsciam i zezwalaj<tcymi stabilizator6w lub b ramkami tranzystor6w MOSFET z kanaJe m N. Dokladnosc pomiaru napi<j· cia wynosi 1,5%. Funkcje dozoru napi~cia zasilajqcego zawierajq

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

47


WYBOR KONSTRUKTORA LTM4600 11V

Your

1-----rT;::===:::;;---------,-3.3V

L_....,!A~UN!!J'"----, 10t LTC1628 VouT

t---_,....._,.________ , t - - - - 1 " " " " - t - 2.5V

RUN AUSrnllYNX

-----+-...--+-++ 1.8V

Vour - - - - - - - .....

36.5k

1Z.1k

5! 1k

HVcc O~J ------t ON

,..;:::=.-'l/',11.-t RTl ...,."""'-'ll'.!l..'4 RT2 ...."""'"'Vl!l..'4 RT3

Vl t - - - - t - - - t - - - t - -... V1 t - - - - t - - - t - -... Vl l - - - - + - - •

llC2928

R~: ::::::~------..... RESET SYSTEM OV

..,......__,,,.,l\rl RT4 ...,.....__,,,.,11.-t DONE

m'

~-.---i Vcc

1µF

<C

GNO MS! VS9..

FAULT

RTll.R PTMR STMR 10k

10k

IOI<

2

<C

...J V')

<C

N

> a: w

u

2 w

s ~

Rysunek 9. Podstawow a aplikacja ukladu LTC2984

monitorowanie, sygnalizowanie blfldu oraz generowanie sygnalu zerujqcego, zar6wno przy zbyt niskim, jak i zbyt wysokim napi~c i u kontrolowanym. Innq ciekawq mozliwosci& uktadu jest wyt&czenia wszystkich kontrolowanych zr6del nap i"lcia za pomocq sygnatu generowanego wewn~trznie lub zewn~trznie. 1)'p oraz zr6dlo bl~du sq dost~p­ ne i mogq bye wykorzystane np. przez funkcje diagnostyczne. Wej§cie wysokiego napi~­ cia moze bye zasilane napi~ciem 16,5 \/, co pozwala na zastosowanie LTC2924 nie tylko na plytach gl6wnych komputer6w.

w

Maxim-Dallas

V')

Firma Maxim Integrated oferuje ogromnq liczb~ uklad6w, od nieskomplikowanych do bardzo rozbudowanych, programowanych za pomocq interfejsu szeregowego. W jej ofercie mozna znalezc uklady kontrolni<1ce 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12 lub 16 kanal6w (ta bela 2). Oczywiscie, sekwencjonowanie pojedynczego kanalu rzadko ma sens, wiec takie uklady mozna lqczyc w kaskady, kt6re mogq sterto-

wac praktycznie nieograniczonq liczbq zr6del napi~cia zasilaj&cego. Przykladem uklad6w sekwencjonujqcych, 1-kanalowych sq w!AX1652 z wyjsciem lypu otwarty dren i blizniaczy MAX1653 majqcy wyjscie push-pull. Podstawowq apli kacjf! ukladu lv!AX1652 pokazano na rysunku 10. Oba uk.lady nalezq do rodziny niewielkich uklad6w monitorowania napi"lcia i.as ilajqcego z mozliwosciq budowania sekwencjonowania zr6del napi~cia zasilajqcego. Umieszczone w miniaturowych obudowach u.klady S'l elastyczne, majq mozliwosc regulowania progu i czasu op6Znienia zadzialania za pomoc& komponent6w zewnQtrznych. Sq one idealne do zastosowania w aplikacjach sekwencjonowania napi~c, sygnal6w zerujqcych oraz zasilaczach wielonapiQciowych. Jak wspomniano, uk.lady mogq bye lqczone w kaskady dla potrzeb bardziej rozbudowanych aplikacji. Wejscie pomiarowe o duzej impedancji (IN) z progiem wyzwolenia 0 ,5 V [dokladnosc 1,8%) pozwala na ustalenie progu zadzialania za pomoC'l zewn~trznego dzielnika rezystancyjnego.

Wyjscie (OUT) jest ustawione, gdy nap i~cie wejsciowe przewyi.sza o 0,5 V ustalony pr6g. Gdy napi~cie wejsciowe jest niZsze o 0,495 V lub gdy wejscie ENABLE ma poziom niski, W)1Scie ukladu r6wniez zostaje wyzerowane. Op6:Znienie od wystqpienia warunku zadzialania do zmiany sygnalu wyjsciowego jest programowane za pomocq kondensatora. Wyjscie ukladu lv!AX16052 jest typu otwarty dren, nalomiast MAX1652 jest typu push-pull. Oba uklady scalone pracujq w zakresie napi'lcia zasilajqcego 2,25. ..28 V i majq wejscie ENABLE. Sq oferowane w minialurowych obudowach SOT-23 majqcych 6 wyprowadzefi i mogq pracowac w zakresie temperatury-40°C.. . + 125'C. Na rysunku 11 pokazano podstawowq aplikacjQ i1mego ukladu - MAX34462. jest on bardzo rozbudowany i maze monitorowac lub sekwencjonowac'. ai: 16 napi~c'. lub prqd6w za pomocq wejsc r6znicowych. Uktad stale mierzy napi~cia wejsciowe i sprawdza czy mieszczq si~ one w dopuszczalnych granicach. Jesli wystqpi btqd, to uklad wylqcza system zasilania w ustalony spos6b. MAX34462 moze wlqczac i wylqczac napi~cia wyjsciowe w dowolnie zaprogramowanej kolejnosci. Uklad zaw:iera 16 niezale:i:nych przetwornik6w CJA, kt6re cyfrowo ustalaj& ksztalty napi~c w poszczeg61nych kanalach wyjsciowych. jak przystalo na uklad zabezpieczaj&cy zasilanie, MAX34462 zaw:iera czujnik temperatury i opr6cz tego mozna do niego dotqczyc a:l 4 dodalkowe czujnik:i zewn~trzne. Po skonfigurowaniu uklad funkcjonuje autonomicznie i nie wymaga :i:adnej interwencji ukladu hosta. Komunikacja ze .,sw:iatem zewn~trznym" odbywa si~ za pomoe<\ interfejsu szeregowego kompatybilnego z l'C i SMBus. Za jego pomocq uk.lad nie tylko odbiera nastawy, ale r6wniez przesyta informacje o monitorowanych napi~ciach. Stan ukladu jest kontrolowany za pomocq interfejsu kompalybil nego z PMBus. Nastawy domyslne Sq zapisywane we w budowanej w strukturfl panti"lci nieulotnej. Co wazne dla niekt6rych aplikacji, uklad ma 16 wejsc cyfrowych i 36 wyjsc dol&czonych do funktor6w logicznych, do dowolnego wykorzystania przez u:lylkownika. Uklady mogi\ bye lqczone r6wnolegle, co zw:i~ksza i tak bardzo duiq liczb~ kontrolowanych kanal6w, ale mozna w ten spos6b budowac obwody mon itorujqce napi"lcia i prq· dy. Uklad nie v.•ynrnga zewn~trznego sygnalu zegarowego, a zakres napi~cia zasilajqcego rozciqga si~ od 3,0 v do 3,6 v.

Texas Instruments

maxim

1""4144;

R~

J; 4f14

Rysunek 10. Podstawowa aplikacja ukladu MAX1652

el', yCMnie dla: Jakub Rudolf (96006)

integrated.

Firma Texas lnstrumen\s oferuje sporq liczb~ uklad6w scalonych sluzqcych do monitorowania i ustalania sekwencji napi~c zasilaj&cych. W jej ofercie znajdziemy zar6wno nieskomplikowane uklady w obudowach SOT-23, jak r6wniez rozbudowane, przeznaczone do zastosowania na plytach gl6wnych komputer6w lub w motoryzacji, majqce wsparcie dla funkcji ACPI oraz mog&ce sterowac wentyELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

W, d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


~·~

a.3 c... ::>

Q.

- · Q) ii)

~

ii)

!'fl

i' -I

~ ~ 0 .:zi

~. ~

Pi ~ ::>

~

MAX34462

16

3,3

16-kanalowy sekwencer i monitor zasilania

Regulowanie, monitorowanie, sekwencjonowanie

I NC. GPIO,

""'

12(/SMBus, PM Bus

MAX34451

12

3,3

l'C/SMBus, PM Bus

12-kanalowy sekwencer i monitor zasilania

Regulowanie, monitorowanie, sekwencjonowanie

I GPIO

,9

MAX34460

12

3,3

12(/SMBus, PM Bus

12-kanalowy monitor i sekwencer

Monitorowanie i sekwencjonowanie

I Wsparcie

~ '72

MAX34461

16

3,3

l'C/SMBus, PM Bus

.iv Cl

MAX34440

6

3,3

12C/SMBus, PM Bus

6-kanalowy zarzqdca zasilania z rejestrowaniem zdarzen

MAX34441

5

3,3

12C/SMBus, PM Bus

MAX16065

12

14, < 6, >6

ii)

-0

N ii) N

::>

"'N n

0

:::!.. N

...ti.~ =:

! g: <>

N -

C")

::> ii)

a. <::

MAX16066

8

14, < 6, > 6

i

"'::>"" ii)

0::0 0 C"

5-kanalowy zarzqdca zasilania Monitorowanie i sekwencjonowanie z rejestrowaniem zdarzen i kontrolerem wentylatora

NC, pomiar prqdu, kontrola wentylatora, rejestracja zdarzeri, detekcja przepi~c'. wyjscie Reset, inne

I TQFN/40

l'C/SMBus, HAG

12-kanalowy zarzqdca zasilania z rejestrowaniem zdarzen

Monitorowanie i sekwencjonowanie

NC, GPIO, pomiar prqdu, wejfoe Enable i Reset, detek-

l'C/SMBus, HAG

8-kanalowy zarzqdca zasilania z rejestrowaniem zdarzen

Monitorowanie i sekwencjonowanie

NC, GPIO, pomiar prqdu, wejicie Enable i Reset, detekcja

przepi~C,

I TQFN/48

wyjscie Resert, EEPROM, Watchdog, inne

I TQFN/40

wyjscie Resert, EEPROM, Watchdog, inne

RIC

Sekwencer, kontroler

Sekwencjonowanie

Wejscie Enable, wyjscie Reset

SOT/6

RIC

Sekwencer, kontroler

Sekwencjonowanie

Wejscie Enable, wyjscie Reset

SOT/6

MAX16046

12

14, <6, > 6

12C/SMBus. HAG

12-kanalowy, programowany zarzqdca zasilania z rejestrowaniem zdarzeri

Monitorowanie, sekwencjonowanie i kontrola

NC. GPIO. wejscie Enable, rejestracja zdarzen, wyjscia rozladowania i Reset. kontrola zboczy, EEPROM, Watchdog, sekwencjonowanie i inne

TQFN/56 ,TQFP-EP/64

MAX16047

12

<6, >6

12C/SMBus, HAG

12-kanalowy, programowany zarzqdca zasilania z rejestrowaniem zdarzeri

Monitorowanie, sekwencjonowanie i kontrola

NC. GPIO, wejscie Enable, rejestracja zdarzen, wyjscia rozladowania i Reset. kontrola zboczy, EEPROM, Watchdog, sekwencjonowanie

TQFN/56 ,TQFP-EP/64

MAX16048

8

<6, >6

12C/SMBus, HAG

8-kanalowy, programowany zarzqdca zasilania z rejestrowaniem zdarzeri

Monitorowanie, sekwencjonowanie i kontrola

NC. GPIO, wejscie Enable, rejestracja zdarzei\, wyjscia rozladowania i Reset. kontrola zboczy, EEPROM, Watchdog, sekwencjonowanie i inne

TQFN/56

8-kanalowy, programowany zarzqdca zasilania z rejestrowaniem zdarzen

Monitorowanie, sekwencjonowanie i kontrola

NC. GPIO, wejscie Enable, rejestracja zdarzei\, wyjscia rozladowania i Reset. kontrola zboczy, EEPROM, Watchdog, sekwencjonowanie i inne

TQFN/56 ,TQFP-EP/64

4-kanalowy sekwencer/monitor

Sekwencjonowanie

Wejscie Enable, wyjscie rozladowania, detekcja cia, wyjscie Reset

MAX16049

8

<6, >6

l'C/SMBus, HAG

<>

::>

MAX16050

"'::> "'

MAX16051 MAX16025 MAX16026

5

<6, >6

Na stale, RIC

6

< 6, > 6

Na stale, RIC

6-kanalowy sekwencer/mon itor

Sekwencjonowanie

2

< 6, > 6

Na stale, RIC

Miniaturowy sekwencer/monitor z wyj. otwarty dren

Sekwencjonowanie

I2

I <6, > 6

I Na RIC

""

przepi~c.

< 6, >6

ii)

\!)

cja

< 6, > 6

N

;;'

Monitorowanie i sekwencjonowanie

1

-0 0

~

I TQFN/48

1

"'a. 0

I Rejestracja zdarzeri

I TQFN/48

MAX16053

N

0

i sekwencjonowanie

dla podw6jnej grupy sekwencjonowania

I TQFN/40

-0

~

I Monitorowanie

I TQFN/56

MAX16052

ii)

ii:

sekwencer

I CSBGN100

NC, pomiar prqdu, rejestracja zdarzeri, detekcja przepi~c'. wyjscie Reset, inne

0

i

I 16-kanalowy monitor i

wejscia r6znicowe, rejestracja zdarzeri

przepi~-

c

~ OJ

a..

'< V> n OJ

0

::I l'D

TQFN/28

V>

Wejscie Enable, wyjscie rozladowania, detekcja przepi~cia, wyjscie Reset

TQFN/28

l'D

Wejscie Enable, wyjscie Reset

TQFN/16

l'D

;<:'"

~

::I

n

l'D ......

o~

N

stale,

Miniaturowy sekwencer/monitor z wyj. push-pull

Sekwencjonowanie

Wejscie Enable, wyjscie Reset

TQFN/1 6

"' V>

OJ

::I

c;;·


~ ..a.

..,___,,

~.

g;

_

lsEKWENCERY z As 1LAN 1A •

(~ ~,.

t..~-

a4,,, r;s 1 \, '• >\,, 14 ;1•1 :E -<

ii) :::; ii)-·

~

-<Li

ii)

~

Q_ ;.+ ~

;:J::J

0

;:>o:::

::J

;:;· i::... t-1 Ci) ::J

"'C

N ii) t-1

3

<6. >6

::::r ;;c

Na state.

RIC

::ii::'"

= = "' ii)

MAX16027 MAX16028

3

<6. >6

Na state.

RIC

Miniaturowy sekwencer/monitor z wyj. push-pull

Sekwencjonowanie

Wejscie Enable. wyjscie Reset

TQFN/20

c

Miniaturowy sekwencer/monitor z wyj. otwarty dren

Sekwencjonowanie

Wejscie Enable, wyjscie Reset

TQFN/24

-I

Sekwencjonowanie

Wejscie Enable, wyjscie Reset

TQFN/24

l>

I Sekwencjonowanie

I Wejscie

Enable. wyjscie Reset

I TQFN/16

I 3-kanatowy sekwencer/monitor

I Sekwencjonowanie

I Wejscie

Enable, wyjscie Reset

I TQFN/20

I 4-kanatowy

I Sekwencjonowanie

I Wejscie

Enable, wyjscie Reset

I TQFN/24

4

<6. >6

Na state.

MAX16030

4

<6. >6

Na state.

RIC

Miniaturowy sekwencer/monitor z wyj. push-pull

! g:

MAX16041

2

< 6, >6

Na state.

2-kanatowy sekwencer/kontroler

,JV

Cl

0

C")

MAX16042

0

t-1

Q.

1-1 -

RIC

0

:::;; ~ '72

0

RIC 3

<6, > 6

Na state,

V\

-I

ii)

MAX16043

a.

4

<6. >6

Na state,

sekwencer/monitor

Rf(

0

i <::

i

"'"" ::J

0::0 0

8

>6

11C/SM8us

Programowany. 8-kanatowy sekwencer/ monitor

I Sekwencjonowanie

I EEPROM,

Watchdog

I TQFN/32

MAX6890

6

>6

l'C/SMBus

Programowany. 6-kanatowy sekwencer/ monitor

I Sekwencjonowanie

I EEPROM,

Watchdog

I TQFN/28

MAX6891

4

>6

11(/SMBus

Programowany, 4-kanatowy sekwencer/ monitor

I Sekwencjonowanie

I EEPROM,

Watchdog

I TQFN/20

C"

MAX6892

8

<6

Za pomoc~ wyprow.

8-kanatowy sekwencer/ monitor

I Sekwencjonowanie

I Wejscie

Enable, wyjscie Reset

I TQFN/32

MAX6893

6

<6

Za pomoc~ wyprow.

I 6-kanatowy sekwencer/

monitor

I Sekwencjonowanie

I Wejscie

Enable, wyjscie Reset

I TQFN/28

MAX6894

4

<6

Za pomoc~ wyprow.

I 4-kanatowy sekwencer/

monitor

I Sekwencjonowanie

I Enable

MAX6877

3

<6

ii)

t-1 "'C

ii: ~

"'a. 0

0

Na state,

...<>~

m .m

::J

-

Q

;;' "' z 0

;;:· ;;;.,,

MAX6878

2

<6

MAX6879

2

<6

s 7'

z)> ...., -;::; 0

""'

Na state.

I Wejscie

Enable, kontrola zboczy, wyjscie Reset

I TQFN/24

2-kanatowy sekwencer/ monitor

Monitorowanie, sekwencjonowanie i kontrola

I Wejscie

Enable, kontrola zboczy, wyjScie Reset

I TQFN/24

2-kanatowy sekwencer/ monitor

Monitorowanie. sekwencjonowanie i kontrola

I Wejscie

Enable, kontrola zboczy, wyjscie Reset

I TQFN/16

3-kanatowy sekwencer

Sekwencjonowanie

I Wejscie

Enable, kontrola zboczy, wyjscie Reset

I TQFN/24

I 3-kanatowy sekwencer

I Sekwencjonowanie

I Wejscie

Enable, kontrola zboczy, wyjscie Reset

I TQFN/16

I 2-kanatowy sekwencer

I Sekwencjonowanie

I Wejscie

Enable. kontrola zboczy, wyjscie Reset

I TQFN/16

Rf( MAX6880

3

<6

Na state.

RIC MAX6881

3

<6

Na state.

I TQFN/28

Monitorowanie, sekwencjonowanie i kontrola

RIC

::J

;;::-· ~

Na state,

Input ,Reset Output

3-kanatowy sekwencer/ monitor

Rf(

t-1

"'C

RIC MAX6882

2

<6

Na state.

RIC

0 ;:J::J

MAX6889

ii)

;:J::J

;:>o:::

RIC

::J

0

TQFN/20

z

Sekwencjonowanie

MAX16029

::J

Wejscie Enable, wyjscie Reset

0

Miniaturowy sekwencer/monitor z wyj. otwarty dren


~·~

a.3 c... ::>

Q.

- · Q) ii)

~

ii)

!'fl

i' -I

~ ~ 0 .:zi

~. ~

Pi ~ ::>

I Sekwencjonowanie

I Wejscie

Enable, kontrola zboay

I TQFN/16

1-kanalowy sekwencer/mon itor z wyjsciem otwarty dren

I Sekwencjonowanie

I Wejscie

Enable, detekcja przepi~cia

I µDFN/6

Na stale, RIC

1-kanalowy sekwencer/mon itor z wyjsciem otwarty push-pull

I Sekwencjonowanie

I Wejscie

Enable, detekcja przepi~cia

I µDFN/6 ,SOT-23/6

<6

Na stale, RIC

1-kanalowy sekwencer/mon itor z wyjsciem otwarty dren

I Sekwencjonowanie

I Wejscie

Enable, detekcja przepi~cia

I µDFN/6 ,SOT-23/6

1

<6

Na stale, RIC

1-kanalowy sekwencer/monitor z wyjSciem otwarty dren

I Sekwencjonowanie

I Wejscie

Enable, detekcja przepi~cia

I µDFN/6 ,SOT-23/6

MAX6899

1

<6

Na stale, RIC

1-kanalowy sekwencer/monitor z wyjsciem otwarty push-pu

I Sekwencjonowanie

I Wejscie

Enable, detekcja przepi~cia

I µDFN/6

MAX6876

4

<6

l'C/SMBus

i

4-kanalowy sekwencer, monitor. rejestrator i kontroler

Monitorowanie, sekwencjonowanie i kontrola

Kontrola zboczy, wejscie Enable, detektor Watchdog, EEPROM

MAX6870

6

>6

l'CiSMBus

6-kanalowy sekwencer/monitor z A/C

Sekwencjonowanie

A/C, wejicie Enable, detektor EEPROM

przepi~cia,

Watchdog,

I TQFN/32

i

MAX6871

4

>6

l'C/SMBus

4-kanalowy sekwencer/monitor z NC

Sekwencjonowanie

NC, wejicie Enable, detektor EE PROM

przepi~cia,

Watchdog,

I TQFN/32

MAX6872

6

>6

12C/SMBus

Prog ramowany, 6-kanalowy sekwencer/monitor

Sekwencjonowanie

Wejscie Enable, detektor

Watchdog, EEPROM

I TQFN/32

MAX6873

4

>6

12(/SMBus

Programowany, 4-kanalowy sekwencer/monitor

I Sekwencjonowanie

I Wejscie Enable,

detektor przepi~cia, Watchdog, EEPROM

I TQFN/32

ii:

MAX6874

6

>6

l'C/SMBus

I Sekwencjonowanie

I Wejscie

"'a.

Programowany, 6-kanalowy sekwencer/monitor

MAX6875

4

>6

12(/SMBus

Programowany, 4-kanalowy sekwencer/monitor

MAX6741

2

<6

Na stale, RIC

MAX6744

2

<6

~

MAX6883

2

<6

""'

Na stale, RIC

MAX6895

1

<6

Na stale, RIC

,9

MAX6896

1

<6

~ '72

MAX6897

1

Cl

MAX6898

ii)

"'C

N ii) N

::>

"'N n

0

:::!.. N

...ti.~ =:

!g: ,JV

<>

C")

N::> ii)

a. 0

<::

"'::>"" ii)

0::0 0 C" ii)

N "'C

~

0

0

N

"'C

0

~

ii)

<>

;;'

::>

"'::> "'

I 2-kanalowy sekwencer

przepi~cia,

przepi~cia,

Enable, wyjscie Reset, EEPROM, Watchdog

I TQFN/32

Sekwencjonowanie

Wejscie Enable, wyjscie Reset. EEPROM, Watchdog

TQFN/32

Kontroler zasilania z wyjsciem otwarty dren

Sekwencjonowanie

Wyjscie Reset

SC-70/5

Na stale, RIC

Kontroler zasilania z wyjsciem push-pull

Sekwencjonowanie

Wyjscie Reset

SC-70/5

Na stale, RIC

2-kanalowy nadzorca zasilania

Sekwencjonowanie

Wyjscie Reset

SOT/8

MAX6392

2

<6

Na stale, RIC

2-kanalowy nadzorca zasilania

Sekwencjonowanie

Wyjscie Reset

SOT/8

Na stale, RIC

Sekwencer z op6znieniem 200 ms

MAX6820

I2

I <6

I Na RIC

stale,

~ OJ

a..

'< V> n OJ

0

<6

<6

c

:l

2

2

,SOT-23/6

I TQFN/36

MAX6391

MAX6819

,SOT-23/6

l'D

V>

l'D

7"'"

~

l'D

:l

n

Sekwencjonowanie

Wejscie Enable

Sekwencjonowanie

-

SOT/6

l'D .....

SOT/6

N

o~

Sekwencer z regulowanym op6Znieniem

"' ~. OJ

V1

:l

c;;·


WYBOR KONSTRUKTORA

<C 2

<C

...J V')

<C

N

> a: w

u

2 w

s ~

w

V')

latorami chlodzqcymi zasilane komponenty. Przy kladem takiego ukladu jest UCD90124A - jego aplikacj'l pokazano na rysunku 12. Uklad UCD90124A jest 12-kanalowym monitorem/sekwencerem napiE!cia lub prqdn wyposa:lonym w interfejsy PMBns oraz FC. W jego strukturze umieszczono 12-bitowy przetwornik NC, kt6ry sluzy do monitorowania 12 wejsc napi'lcia. 26 linii GPIO maze bye u:i:ytych do zalqczania :i;r6del napificia, generowania sygnal6w zerowan ia i/ lub przerwafl, l&czenia uklad6w w kaskady lub innych funkcji potrzebnych w aplikacji. 12 z tych linii ma funkcjonalnosc PWM. Dzi'lki temu UC090124A maze sterowac s ilnikami wentylator6w, precyzyjnie ,.dostrajac" kontrolowane napi'lcie lub realizowac inne funkcje, do kt6rych typowo znajduje zastosowanie PVl'M. Zakres CZ<lslotliwosci wynosi 15,259 kHz ... 125 ll.1Hz. Ciekawq funkcj<i ukladu jest mozliwosc uzyskania specyficznych s tan6w wyjsc sterujqcych dolqczonym i ir6dlam i i.asilania za pomoC'I trzech wejsc GPIO. Ta funkcjonalnosc nosi nam<'l Pin-Selected Rail States i pozwala na sprz(!lowe wh1czenie lub wyh1czenie dowolnego wyjscia sterujqcego. F\rnkcja przydaje siE! przy realizowaniu tryb6w niskiego poboru energii zgodnie ze specyfikacji ACPI

MAX34462

PMBus 16-Channel MonitorfSequencer w ith Differential Inputs and Margining DACs

maxim integrated ..------------~ OPTK:INM. CIJ~ENr

OONITOAINO

<PllCH/'1 ICIEP

CONFGUft~TIOf'I

Al.NE

ACc.EM

=~:..--+--.-~·vvv-------: ••• •

04~. . .. . .. ..

....:

CNYF;;EQJIR!:DIF THE

UC!\JTOREDVOLTAGE IS ~ 1.8Y' ~ SOOU~CtlG SYHCHRCfrUlAT~ Cl OCi'i

[Advanced Configuration and Power Inteiface). Do konfigurowania ukladu sluzy autorskie aprogramowanie Tl Fusion Digital Power majq· ce intuicyjny interfejs graficzny umozliwiajqcy konfigurowanie ukladu, zapami(!tywanie konfiguracj i oraz monitorowanie wszystkich pa rametr6w systemu. Maksymalne napiqcie, kt6re rnoZe byC monitorowane i sterov~rane wynosi 12 V. Pomiary Sq wykonywane przez wspomniany wczesniej przetwornic NC co 400 µs. Uklad nie wymaga dol&czenia zewn(!trznego zr6dla napi(!cia referencyjnego. Generowane sekwencje napiflC mogq bye zalefoe od czasu, stanu innych wyjsc lu b s terowane za pomoC'l wejsc GPIO. W zwi<1zku z przeznaczenfom do system6w mikroprocesorowych uklad wyposazono w programowany timer Watchdog oraz inlerfejsy ]TAG i l'Q'Sl'v!Bus/ PMBus. Niejako na przeciwleglym b iegunie jest nieskomplikowany w aplikacji uklad LM3880, niewymagaj&cy hosta do sterowania, umieszczony w niewielkiej, 6-wyprowadzeniowej obudowie SOT-23. Uklad ma co prawda skromne moZlhvoSci, poniewaZ nie ma funkcji

monitorowania i sygnaly wyjsciowe pojawiaj4 sifl w pewnych odstflpach czasowych, n iezaleznie od tego, czy napi'lcie zal<iczane jest obecne, czy lez nie. Tak4 dodalkowq kantrol~ trzeba dobudowac sobie ,,na zewnqtrz" wykorzystujqc w tym celu wejscie ENABLE do sterawan ia zalqczanymi 7..asilaczami. l)'powq aplikacj~ tego ukladu pokazano na rysunku 13. Co ciekawe, pornimo miniaturowej obudowy uklad ma az trzy wyjscia, kt6re Sq zatqczane i wylqczane zgodnie z sekwencj~ wybran11 w pami'lci EEPROM. Poszczeg61ne el',yCl>.2nie

Rysunek 11 . Podstawowa aplikacja ukladu MAX34462

t't.rt::;;-..~~r·-

J

-~ ~

GPIO

...

\/MON

i-- 3.3YOUT -

f

\/MON

l

\/MON

OJ!NOUT

VMON

10-ev

VMON

TEMP<UW

VMON 1

VMON

TWP12V ~

VMON

11~11

-

WOll~fl'llllf'I

UCD90124A GPIO

WOO •

G PIO

POWER._0000 •

GPIO

WAAN_OC 1>&11

oA. 12V ..

PWM

GPIO

OTHIER SEQUENCER DOHE

" GPIO

ff'FU TJ

GPIO

...

~

GPIO

SYSTEM RESET

(CASCACE

1.8VOUT

GPIO

-

T

y~

-

Cbsedloop

f2 v

1ZV

12CI F>MBUS

JTAG

"""'

PWM

GPIO

'-'""

TACH

4-wire Fan

@

GNO

DC Fen

..li:&TEXAS ~

INSTRUMENTS

Rysun ek 12. Typowa aplikacja u kladu UCD90124A

dla: Jakub Rudolf (96006)

ELEKTRONIKAPRAKTYUNA 7/2014

W, d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


s

(1)

i j c... -

::> Q. - · Q) ii)

~ ii)

i' -I

..

... .

!'fl

I

. I

Typ ukladu

a: .:2l ~

. ..

I Liczba wejsc

Opis

0

~· ~ UCD9090·Q1 UCD90124A

~ ~

:::!..

N ~

~ ... ~

"' ti.

,9

ii)

1lS

,JV

Cl

g =:

! g:

fi ..E:?

::> ii)

0.. 0

i

VQFN VQFN

10

Sekwencjonowanie i monitorowanie

VQFN

UCD90160 UCD90120A UCD90910

16-kanatowy sekwencer ze wsparciem dla ACPI 12-kanatowy sekwencer i monitor ze wsparciem dla ACPI 1O·kanatowy sekwencer i monitor systemu z 1O·kanatowym kontro· lerem wentylator6w

16 13

16 12 10

Sekwencjonowanie i monitorowanie Sekwencjonowanie i monitorowanie

UCD9081 LM3880Q-Q1 LM3881 UCD9080

Sekwencer i monitor z rejestrowaniem zdarzen Sekwencer Sekwencer Sekwencer i monitor

8

LM3880 LM3880-Q1

Sekwencer Sekwencer

El

;Jl

i

:::i

"'c

"'""

!-" l>

0::0 0

:::i

4fr'.r1'I'l

~

t-1

0

:: ':<

ii: ~

~

"'"" "'0

"'

:::i

0.. 0

:: '<

0

t-1

c

"'C

~

""a.

Oj'

"'

ii)

O>OOOO~C§< C !:( !:( !:( !:( .,. n

Z '"' 'm •,.. 1"' r zzz.z

~ '§ 'g 'g § .. :i ;t

;;'

::>

~

!.:

~~

:n:

n

~ ~ ~

> ~

~

§ ...

n >

~

!! :1

~ ::!

a

oz 0

~

;Jl

~ ~

"'31:

0

:::i

n

(IO

w

:::i

~

l

5,5 5,5

3 3

Sekwencjonowanie Sekwencjonowanie

Qi.~

-0- .,,..

~ Cl

-,,

~ ~ ~

~

"'

m

z

g_ "'~

N

OJ

~ 0: o;·::

a.

,,."'

£

~.

VQFN SOT-23 VSSOP VQFN SOT·23 SOT-23

ID

""w

4r.

~

"'

.D.

"'c Oj' ""a.

m

V> -

c

i:<1'

z mi ~

m

z

~

t- ~

<

n ()

~ ~ ?; Cl Cl

Cl

"' "'

c

...

~

OJ

a..

'<

r-

§: ••1................... . . ... . . . . . _ _ . _ _

r;

···"···········"--

I

I~

Ii

1~ ~

i::i 0

I~

a.

~

e:

~

"~s "

;;;

c

:::i

"'

c

:::i

;<'

.........t-

i::i

"'

"'z

"5!.

0

:::i

-

~

"'

~

•• 1•••••••••••,......

~

~ Cl

-<' ~ i::i 0 :: ~ "' ~

i::i

;~ n :::i

~ Cl ...,

~

~"'

~

~

3 8

VQFN

;Jl

-,,

:::i

!'?

0

"'

""Sl

(IO (IO

l>

Vl

~~

n "' c

~ w

""'<

~

5,5

Sekwencjonowanie i monitorowanie Sekwencjonowanie Sekwencjonowanie Sekwencjonowanie i monitorowanie

VQFN VQFN

s:w

VI

n

OJ

(IO (IO

0

0

:l l'D VI

l'D

n "'' ;:·

.:.

s:

8 3

8

~ )> "'Cl

~

§ ~

3,6

10

n "' N :::l "' n

J ~

:::i

"'::> "'

- ;sa.

!-

~

"'~ "' .D.

0

,..

a8

'trL ~

IQ

"'C

~~

~

"'0

C" ii)

Obudowa

Sekwencjonowanie i monitorowanie Sekwencjonowanie i monitorowanie

'<

ii)

Uwagi

10 12

<::

"'"'::>

I

1O·kanatowy sekwencer i monitor systemu 11 12-kanatowy sekwencer i monitor systemu z kontrolerem wentylato- 12 ra i funkcj~ ACPI 10-ka natowy sekwencer i monitor systemu 11

UCD9090

::>

fl

Liczba wyjsc

M

t-1 ~ "'C

Maksymalne wejsci owe

napi~cie

~

l'D

:l m

;

"

;;;

m

"'0

i:

~

;;;

" f

:

"

"'

0

" ., ~

V>

c

.,

<..,

m

ii!

";;;

n

l'D ......

o~

N

"' ~. OJ

:l

c;;·


WYBOR KONSTRUKTORA Tabela 4. Analogowe uklady sekwencjonujCjce firmy Analog Devices Typ ukladu ADM1186

Liczba wejst/ mozliwosl l<1czenia w kaskady 4 I Tak

ADM1184 ADM1185

<C

4

1 1

ADM1087 ADM1086 ADM1085

1 I Tak 1 I Tak 1 I Tak

1 1 1

Enable Enable Enable

4

8/Tak

Oba Oba

12-bit A/(

12-bit A/(+ 4 CIA

Oba Enable Oba Oba Oba

12-bit A/(

12-bit A/C+6 CIA

12-bit A/( 12-bit A/( 12-bit A/(

12-bit A/(+ 4 CIA

V')

ADM1068 ADM1067

8/Tak 1O/Tak

8 10

Oba Oba

ADM1066 ADM1065 ADM1064 ADM1060

12/Tak 1O/Tak 10/Tak 7/Tak

10 10 10 9

Oba Oba Oba Oba

> a: w

u

2 w

s ~

w

V')

12/Tak 4 8/Tak

Sekwencjonowanie

8 8

<C <C

Zalqczanie Zalqczanie Zalqczanie

ADM6820 ADM6819

Enable Enable Drajwer FET Drajwer FET

1O/Tak 1O/Tak

N

Zalqczanie Zalqczanie Zalqczanie Zalqczanie

4

10 4 8 10 10

...J

Zalqczanie/ wylqczanie

Tak Tak Tak Tak

ADM1166 AD5100 ADM1069 ADM1063 ADM1062

2

Sterowanie FET/wyjscie Enable Enable

4 4 2 2

ADM 1169 ADM1168

I I I I

Liczba wyjst

wyjscia sq za111czane/wyl11czane w wybranych odst~pach czasu, od 2...120 ms. Przyktadowe sekwencje za111czania/wyl11czania pokazano na rysunku 14.

12-bit A/C+6 CIA 6 CIA 12-bit A/C+ 6 CIA

12-bit A/( 12-bit A/(

FUNCTIONAL BLOCK DIAGRAM

ADM1169

Analog Devices Firma Analog Devices wytwarza dwa rodzaje uklad6w sekwencjonujqcych zasilanie - analogowe (tabela 4) oraz cyfrowe (tabela 5). Jak wskazuje sama nazwa, r6i:niq si~ o ne zasad<1 dziala nia. Do budowy pierwszych wykorzys tano komparatory i timery, natomiast w drugich przetworniki analogowo-cyfrowe oraz cyfrowe bloki funkcjonalne. Przyjrzyjmy si~ przykladowym reprezentantom z obu rodzin. Pokazany na rysnnku 15 uklad ADMl 186 jest 4-kanalowym ukladem moniloruj4cym oraz us talajf(cym sekwencje zalqczania i wylqczania napi~t zasilajqcych. Uk.lad jest zasilany napi~­ ciem 2,7.. .5,5 V doprowadzonym do n6Zki VCC. Napi~cie doprowadzone do wejst VlN1 .. .VIN4 jes t monitorowane przez cztery precyzyj ne komparatory. Do ich wejst referencyjnych jest doprowadzone wsp6lne napi~cie odniesienia o wartosci 0,6 V o doklad nosci w najgorszym wypadku 0,8%. Dzielniki rezystorowe na zewn<1trz ukladu ustalaj<1 wartosc napi~cia zadzialania dla monitorowanych szyn zasilajqcych. Uktad ma cztery wyjscia typu otwarty dren,

el', yCl>~nie

FAULT RECORDING

VX1' T~-~ VX2 '"'-...LJ--' VX3 c

>.---1

VX4

PD01

DUAL· FUNCTION INPUTS

CON FIGURABLE OUTPUT DRIVERS

(LOG IC INPUTS OR SFDs)

(HV CAPABLE OF DRIVING GATES OF NFET>

PD03 PD04 PD05 PD06

CON FIG URABLE OUTPUT DRIVERS

PD07

PD02

SEQUENCING ENGINE VP1 •r~--, VP2 1

>---t PROG:tsM~ABLE

VP3

GENERATORS

VH

(SFDs)

(LVCAPABLE OF DRIVING LOGIC SIGNALS)

PD08

AGND

PDOGND VDDCAP

DAC1

DAC2

DAC3

DAC4

VCCP

~ANALOG GND W

DEVICES

Rysunek 16. Schemat blokowy cyfrowego ukladu sekwencjonujijcego ADM1169

dla: Jakub Rudolf (96006)

ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

W, d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


Uklady scalone sekwencer6w zasilania OUTl ...OUT4. Sq one uzywane do zalqczania stabilizator6w napiqcia. W wiclu aplikacjach przyda si<: lei wyjscie PWRGD sygnalizuj11ce, :le wszystkie napiqcia monilorowane (wejSciowc) majq warlo§ci powy'.wj ustalonych prog6w zalqczenia. \>'lbudowana maszyna stan6w, zaleznie od poziomu na wej5ciu UP/DOWN, umoiliwia zalqczenie uruchomien ie sckwencji zalqczajqcej lub wylqczaj11cej. W slanie WAIT START narastaj&ce zbocze sygnalu na wojSciu UP/DOWN wyzwala sckwcncjq zalqczajqcq. W stanie POWER-UP DONE opadaj11ce zbocze sygnalu na wej5ciu UP/DOWN wyzwala sekwcncj11 wylqc7~1jqCq. Przedstawiciclem rodziny cyfrowych uklad6w sekwencjonujqcych jest ADM1169. )ego schemal blokowy pokazano na rys un· ku 16. Ton ll·wejsciowy uklad mn ozliwia budowanie ko nftgu rowalnych, wielokanalowych obwod6w sekwencjonowan ia zasilania i dodatkowo zawiera 12-bitowy przetwornik NC i 8-kanalowy przelworaik CIA. Mog'I one bye uzywane do wykonania p1jlli sprz11:ienia zwrolnego umozliwiaj&cego regulowanie naph:cia poprzez zmian11 parametr6w p-:lli lub napif!cia referencyjnego dostarczanego przez przelwornik C,/A. Cele le moS'I bye osi'l8ni<:le przy minimalnej liczbie komponenl6w zewnljlrznych i dzif!ki temu tej JJlllli mo:ina na przyklad uiywac poclczas tcstowania wyrob6w opuszczaj<1cych lasm-: produkcyjn'I (np. do sprawdzenia funkcjonowania plytki przy napiqciu zasilajqcym obniZonym o 5%) lub mog11 bye ui:ywane dynamkzrue do dokladnej konlroli napif!cia wyjsciowego konwerlera DC/DC. Co waine, bez wzglqdu na rodzaj, uklad sekwencjonuj4co firmy Analog Devices mog11 bye lqczono w cclu zwiQkszcnia liczby monitorowanych napi11c.

12VIN --.---------------------+---+~- 12VOUT SVIN --.----------~ ~-------.---.-~- 5VOUT

VH

EN

3.3V OUT

EN

1.25VOUT

ADM1169 P001 P0 02

SVOUT 3VOUT 3.3VOUT

PD03 P004 POOS

1.25VOUT 1.2VOUT 0.9VOUT

PDOS PD07

PWRGD SYSTEM RESET

POWRON

1.2V OUT 3.3VOUT IN 10µ'l 10µF11D!JF1

"ONLY ONE MARGINING CIRCUIT SHOWN FOR CLARITY. DAC1 TO DAC4 ALLOW MARGINING FOR UP TO FOUR VOLTAGE RAILS.

EN

OUT . . . . - - - - - - 0.9V OUT TRIM

DC-TO-DC4

r.ANALOG

WDEVICES

~

i

Rysunek 17.

Podsumowanie Dobieraj'lc uklad sckwcncjonujqcy zasilanic do wlasnej aplikacji lrzeba uwaznie przestudiowac dane katalogowe zasilanego ukladu, aby zorienlowa(: siQ, jaki rodzaj sckwcncji zasilai'lcej jest wymagany i ile napiqc zasiJaj11cych b-:dzie zal11czane. Naslqpnie, maj11c lfl wiedzq, mozna wybrac jcdno z licznych rozwi 11zan dostqpnych w ofertach wielu producenl6w. Ten arlykul moze wskazac kierunki poszukiwan, ale na pcwno, zc wzglQdu na swojq ograniczon11 objqto§c i jedyn ie poglq-

dowy charakter, nie odpowie na wszystkie pytania. Na pcwno pomo:Ze jednak wybrac wla5ciwe kierunki poszukiwafi. Jacek Bogusz, EP Bibliogrofio: http://goo.g/f6gP/Go http://goo.g/f1vg0.\1hv http:f/goo.g//2cFlnb http:f/goo.g/fU1/6Mt http:f/goo.g/fhU5pYQ http://goo.g/f1'7'jhdr


PODZESPOlY

Rodzina STM32 w polowie 2014: nowoSci w ofercie STM icroeledronics Firma STMicroelectronics przyzwyczaila nas do regularnego poszerzania swojej oferty, ale ostatnie tygodnie odbiegaly nieco od normy : nowosci i ich waga byly wil~ksze niz zazwyczaj. S ubiektywnie najwazniejsze z nich przedstawiamy w artykule. Zaczniemy od nowosci waz nej dla programist6w, kl6ra na rynku - co prawda - jest juz ad jakiegos czasu, ale dopiero ad niedawna dost'lpna w Polsce: kompletny pakiet narz'ldz i umozliwiajqcych pisanie aplikacji na STM32 w i<izyku Java. Producentem pakietu oprogramowania o nazwie STM32}ava jest francuska firma ISZT, kt6rej parlnerem w naszym kraju jest firma Masters, autoryzowany dystrybutor podzespol6w STMicroelectronics. Oferuje ona zar6wno narzQdzia dla programist6w {pakiet STM32Java) jak i szkolenia, podczas kt6rych Sq prezenlowane praktyczne aspekty ich stosowania. W ramach pakietu STM32Java (fotografia 1) jest dostarczana wirlualna maszyna przyslosowana do implementacji w STM32, pakiet bibliolek dla r6znych srodowisk programistycznych (m.in. !AR Workbench i Keil/ARM mVision) oraz bazujqce na Eclipse srodowisko dla programisty Java, kt6re jest zorientowanq na mikrokontrolery STM32 wersjq pakietu MicroEJ z oferty firmy IS2T. Co inleresujqce, aplikacje mozna pisac i testowac na symulalorze uruchamianym na PC i nasl<ipnie latwo je implementowac w mikrokontrolerze (rysunek 2). Podkreslanym przez producenla alulem prezentowanego pakietu jest zorientowanie go na wspomaganie implementacji aplikacji graficznych, co wynika z wyposazenia go w predefiniowane mecha ni zmy wyswietlania r6znego rodzaju grafik (w tym nastawnik6w, miernik6w r6znego typu, wykres6w, widgel6w, ikon itp. - rysunek 3) oraz in ter· akcji z uzytkownikiem np. za pomocq touchCzytelnicy zainteresowani pakietem STM32Java znajdq informacje na specjalnej stronie

internetowej www.stm32java.com.

--· -- ·-----

:;;=-r===---

:::...--···------·--------::-.:.·- -·-----·- ·--·-

Fotografia 1. Ten zestaw - STM32Java - umozliwia programowanie mikrokontroler6w STM32 w iElzyku Java Po co komu Java w mikrokontrolerach? Wydawac by si~ moglo. ie uruchamianie na mikrokontro lerach winualnej maszyny z interpreterem Javy jest zadaniem nie tylko karkolomnym. ale takie pozbawionym sensu. Praktyka pokazala jednak. ze duza wydaj nosc mikrokontroler6w STM32 zapewnia wystarczaj~co szybkie wykonywanie aplet6w. a niew~tpliwe zalety Javy - kr6tszy niz w ..czystym" C czas tworzenia aplikacji, dui a liczba programist6w znaj~cych ten j~zyk, a takie latwosc operowania grafik~ i fontami - spowodowaly duie zainteresowanie narz~ziami umoiliwiaj~cymi programowanie mikrokontroler6w w tym j~zyku.

t::>rag

6VM..b' t::>rop

M

Simulated platform

Embedded platform

Simulator running the Java application

Board running the same

Java application

Rysunek 2. Pisanie, testowanie i weryfikacja dzialania aplikacji pisanej w STM32Java odbywa siEl na PC, po zakonczeniu test6w mozna iii uruchomic na mikrokontrolerze STM32

e'/fy'cl>6nie dla: Jakub Rudolf (96006)

ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

Wydanie elektroniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.


Rodzina STM32 w potowie 2014: nowosci w ofercie STMicroelectronics " i"'

~ELCOMl

Welcome to MicroEJ® Workbench

[!)

Gttting StartH

L

Gnl•rot•U•

Rysunek 3. Przyklady rozwi<1zan interfejs6w graficznych z wykorzystaniem STM32Java

Fotografia 4. Spektakularnym elementem wyposazenia zestawu STM32LOS38-0ISCO jest monochromatyczny e-paper

-panela. Do tworzenia sekwencji przechodzenia me nu pakiet wyposazono w narzqdzie o nazwie StoryBoard Designer, FrontPanel Designer sluzy do tworzenia wyglqdu interfe js6w uzytkownika, a Font Des igne r jest narz~dziem umozliwiajqcym projektowanie skalowalnych font6w. Wedlu g danych udost~pnionych przez producenta zasoby mikrokontrolera wymagane do dzialania wirtualnej maszyny Sq niewielkie: wys tarczy ok. 30 kB pami~ci Flash i 1 kB pami~ci SRAM. W przypadku kompletu bibliotek graficznych i zmiennoprzecin kowych konieczne jest ok. 400 kB pami~ci Flash i ok. 40 kB pami~ci SRAM. Obecnie Sq dost~pne - w sieci dystrybucyjnej STMicroelectronics - dwa zestawy ewaluacyjne z mikrokontrolerami STM3 2, wyposazone w pakiety STM32Java z 3-miesi~cznymi licencjami: STM3220G-JAVA oraz STM3240G-JAVA. Pozwalajq one szybko i przy relatywnie niskich kosztach poznac prawdziwe mozliwosci narz~dzia oferowanego przez firm~ !S2T. Przejdziemy teraz do prezentacji zestaw6w startowych, kt6re nalei.q do najnowCortex-MO+ w rodzinie STM32! Firma STMicroelectronics d lugi czas bronila si~ przed wprowadzeniem do produkcji mikrokontroler6w wyposaionych w rdzenie

Fotografia 5. Wyglijd zestawu STM32F3348-DISCO

Cortex-MO, ale kiedy ulegla marketingowej presji, doSC szybko wprowadzita tak.ie rodzin~ z rdzeniami Cortex-MO+ . Tak wi~ obecnie fani m ikrokontroler6w STM32 majCJ! w tej rodzinie do wyboru wszystkie rdzenie - od Cortex-MO do Cortex-M4f.

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~brl~z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

57


PODZESPOlY

STM32 Nucleo open development platform

Fotografia 6 . Wyg l<1d zestaw u z serii STM32NUCLEO

szej generacji narzQd zi tego typu w ofercie STMicroelectronics. Zaczniemy od dw6ch zestaw6w z ser ii Discove ry, kt6re wprowad zajq na rynek dwa nowe mikrokontrolery wywodzqce siE! z dw6ch skrajnie odm iennych rodzin : STM32F3: STM32F334 (Cortex-M4F) oraz - wielka nowosc w ofercie STMicroelectronics: 1nikrokontroler z rdzen iem Cortex-MO+ - STM32LO: STM32F053. Nowe typy mikrokontroler6w zaslosowane w prezenlowanych zeslawach to jeden wazny pow6d, dla k t6rego warlo zwr6ci6 na nie uwag~. Nie mniej islotne sq p rzyklady aplikacji demonstracyjnych zestaw6w, na kt6rych uwag~ skupia producent i kt6re wynikajq z budowy i wyposazenia mikrokontroler6w. Aplikacje te mozna potraktowac jako przemyslanq i dobrze przygolowam1 sugesli~ ze strony STMicroelectronics co do docelowych obszar6w aplikowania nowych ukla d6w. l tak: zestaw STM32L0538-DISC0 jest niezwykle efektow11ym demonstralorem apl ikacj i o niewielkim poborze mocy, w czym mikrokon tr olerowi STM32L053 (jak wspomnialem, jest on wyposazony w rdzeii Cortex-MO+) po maga m.in . mon ochromatycz11y wyswietlacz e-paper (nie wymagajqcy zasila11ia podczas wyswie tlania obrazu!). Aplikacja demonstracyjna prezenluje niewielki pob6r prqdu przez mikroko11tro-

e'/fy"cl>8nie dla: Jakub Rudolf (96006)

ler podczas dzialania w r6zny ch trybach (od zatrzyman ia, przez uspie11ie az po tryb normal11ej pracy] oraz mozliwosci wbudowanego w STM32L053 interfejs11 USB, kt6ry w przykladzie opracowanym przez producenla spelnia rol~ joysticka USB HID. Atrakcjq programu demonstracyjnego jest wykorzyslan ie w roli 4-przyciskowej klawia tury suwaka pojemnosciowego, kt6rego wygod11q impleme11tacjE! umozliwiajq specjaln e mod uly pomiarowe wbud owane w linie GPIO mikrokontrolera. zestaw STM32F3348-DISCO (fotografia 5) zostal pomyslany przez producenta jako demonstrator moiliwosci m ikrokontroler6w STM32F3 w intelige11tnych sterownikach oswietlenia, pr zede wszyslkim bazuj(\cych na LED-owych zr6dlach swiatia. Zestaw wyposazo110 w przelworuice do zasilania LED (nie wszystkie fragmenly lej cz(!sci zestawu u dalo si~ n am sprawdzic bo - jak wspomnialem - dokumentacja nie byla dost(!pna) oraz d iod(! LED du:i:ej mocy (ulokowana pod bialq obudowq z dyfuzorem optycznym), kt6ra jest slerowana z wykorzystaniem generatora PWM wbudowanego w mikrokontrole r.

Poza wspomnianymi gl6wn)~ni elementami wyposazenia ewaluacyj11ego, oby dwa zestawy wyposa:lono takZe w LED oraz przyciski do wy korzystania przez uzytkownika, ich standardowym wyposa:i:eniem sq takZe debuggery-programatory ST-Llnk/VZ-1, kl6rych firmware u mo:i:liwia takze emu lacjq w Lym smnym kanale USB co programalor tak;i;e i11terfejsu vCOM. Mikrokontrolery STM32F053 i STM32F334 producent zas tosowal lakze w zestawach z serii STM32Nucleo: NUCLEO-L053R8 (fotografia 6) oraz identycznie wyglqdajqcym NUCLEO-F334RB. Obydwa zestawy sq mechanicznie i elektrycznie kompalybilne z systemem Arduino R3 , ,,r6wnolegle" wyposazono je tak:i:e w zh1cza systemu Morpho, na kt6re wyprowadzo110 wszystkie sygnaly GPIO mikrokontroler6w zastosowanych w zestawach. Zl <icza le zapew11iajq wiE!kszq elastycznosc niz standardowe zlqcza Ard uino, ale do tych czas nie S(\ ekspandery zgodne z lym standardem. Wyposa:i:e11ie tych zestaw6w jest identyczn e ze s tarszymi modelami Nucleo: Sq one praktycznie pozbawione zewn~lrznych element6w peryferyjnych , ale wyposa:lono je w programator-debugger ST-Link/V2-1 o funkcjonalnosci idenlycznej z interfejsami stosowanymi w nowych modelach Discovery. Jak widac, firma STMicroelectronics nie pr6znowala, a kolejnych nowosc i mozemy spodzicwac si~ - to juz pewne ! - juz wkr6tce...

Piotr Zbysinski ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

Wydanie elektroniczne przeznaczone wytqcznie do u:Âąytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.


ZAWARTOSC DODATKOWEJ PtYTY DVD

niezb

ele 1. AnyCAD Viewer 3.0 Najnowsza wersja bezplatnej przeglqdarki pHk6w mcxieli 30 pochodzqcych z r6Znych progrnm6w CAD, w tym modcli STEP stosowanych m.in. do modclowania 30 w Altium Oes ignerz.e.

2. AnyExchange30 5 Najnowsza wersja konwerlera modeli 30, kl6ry obsluguje pliki zapisane w formatach: step. iges. !b x. 3ds. dxf. dae. s tl. obj, md2 oraz mdl.

TVLKO OLA

ro nika EPS/2014 1.AB'VEwft 9 ~ opragramowania CAD

uJnOZliwtaj.lcegopodgl.,d i podstawow~ edycii: JllX!eli 30, wtymza~nychwfDmlacie

STEP. 2. AVXSpiCap3

=~~~!~=~m

S)'ffilJlowaniak.oodensatorOw ceramiczn¢i. 3. CADstarbpm.~14 Najnows.zawmja~kietudo

~o~~'fi~~~~~n-

taCM 1progri!lmatn1 pomocma~Jl'I.

3. ARM-MOK 5.10 dla XMC1000 llezptalna wersja l)al:ielll MOK z TOE Vision, przeznaczona wyl~cz.n ie do obslug.i mil:rokon1rolet 6w XMC100 fii-my

Infineon (rdzei' Cortex-.MO).

41. {ro!.SWoflcsARM Najnowszawer~a~kietuprogra-

mi~tyaneyodlal:.~nstrtJ:torOw

korzy~1a;.¥Ytlt z m1bol:ontrok>10w wypai.ai:onydi w rdzmie ARM Cortu-M, COOE.l:·A oraz ARM7(9fl1 .

S. lnfineon DAv£3.1.10

4. AtmelStudio 6.2 Najnowsza wersja bezplatnego pakietu przeznaczonego do rcalizncji projckl6w na mikrokonlrolcrach firmy Atmel.

Najnumzawer~abelpla1nego

5. Eagle 6.6.0

6. Infineon DAvE 3.1.10 Najnowsza wersja Srodowiska programistycznego firmy Infineon, przcznac zonego do rnalizacji proje kt6w na mikro· konlrolcrach z rdzcnia mi Cortcx-M firmy Atmel.

Najoo"1sza \\lersja bez.1)falnego IDE finny Microchip w wersjach dla iOS, Linuksa i Windtmr.s. Jesl lo obe<:nie najpopularniejsze narz~zie ,...sroct programist6w pisz<1_cych na m ikrokontrolery firmy Microchip.

:V~~~~dfao::~:~~b« 8. STl6561APFCCalrulirlor Ki!ltlwli!it0fautomatyzui¥Y obicza!"ll' wartoScielementOw waplikacjitonuoleraPFCL62S2 9. STSICS6Studio10E Nowa Wl!rsja IDE o nazwie SPCS6 Sl:udio,b6rebazujenaEdi~

10. T-HEX CAD Student Edition Sl:udenctawer~apakisu

T-Fk>xCAD.

Uniwersalny kalkulator wspomagaj'\CY ohliczcnia tor6w

2. Cro!.SWOl'ks. MSP430 ">'21.1 Najncmsza_wer~a zsite~ane-

Ei'os~~5Z~':I~~~

dli!i rniJol:ontrcierti1vMSP430 ('WS!dow1., Linux i MacOS}

3. Fftesc.a!eCodeWallior10.S

Pakiet oprogramowania umoZliwiajqcego przygotowanie aplikacji w 1'.·1Atfo.bic na m ikrokontrolcry STM32.

~:=~~~6m~~~ ~ Cdla m1krokon1rota6w Free!.Ci!le cnz~pdate'y

pa etamibiblio1ekdlaoo1yV<h wer~i mirctontrderOw.

41. Fritzingv0.8.7b

10. STMicroelectronics STM Studio 3.3 Now<i wersja 1>akie1U STM S1udio, kl6ry s luZy do wspornagania d ia.gnostyki dzialania aplikacji na mikrokontrolerach STM8 i STM32.

11. ST SPC56 Studio 3.0 Najnowsza wersja bezplalnego Srodowiska programistyczncgo dla mikrokontrolcr6w SPC56 (rdzcfl Pov.·erPC) finny STMicroeloclronics.

12. TI Code Composer Studio Version 6.0.0.00190 Najnowsza wersja Code Composera firmy Texas Instruments, kt6ry jest zinlegrowanym narz1(dzie m p rogramistyczny m umoZliwiajqcym tworzenie ap likac ji na mikrokontrolcry i mikroproc:csory tcj firmy.

13. TI PLCLite Industrial Power-Line Communication Modem P"dkiet bezplatuych bibliotek obslugui.ctcych protokoty transmi.sji danyt h za pomocti modem6w PLC [z medium w postaci linii e nergetycznych).

~~=f1=~~~1=ng

wspornagaj<!cegokorn.1ruktor00 ur:z<}dzeflbatujitC'/(11.na pfytk.ach

EP1{2014 L .AfteraQuarMllB.1

2. AAM-MDK S.01 Kdejna, na:D'Mlil wmji!I !.rodowi~~ oweg~ MDK fir~ ARM , ria~1epubilu1enPf bezplatn~ec¥it Ewal. 3. LaniceOiammd lirw.ix/ Win00ws321:4ty Napimnz:a (Hl.0.9n ~ Sro-

~~~~l~~mfniah~ Latllr:r.Napfycieumie5cili!.my

:~~~~e::1~i~:po

Na i;trcie p.ibll\rjemyvMSfe dla Windows.ilirwha 5. MicrochipMPlAB~

BlodtsforSimulink Patiet nar~zi pozwala.1¥'fClt rei!ilirowa~projel:.ty dJa 16.bitowych mikrokon1rolenlw PK z:a PDfnOC.1 Sinwlirta 6.MPLABX IOE2.00 Ni!IJICJMZa wmja be.zplitlnego PublikLfi!rnywersjedlaWindcrva"5, MacOSi linllksa,a taliepodst.aw11w.1dokumentacit-

2.CSVtoFootpmt

~;J;e:.et:fa~u-

~~ro:?=~b~~~r:~ 3. 0eWgnS~rtPCBvS.1

bl::~;y~~rie

::t~~d:~~~-mikrol:on-

i z.autornatyzowi!l~ie obskl9i !rodowi~. Wm;a di!lnncma

Lite niema narruconydiiadfrjCh ~9r.lflic:m'imdowielkoScil:.odu 1 iildn~ogr~niczellaasowydt.

~e~:a~~!~r~~t

br~~i~D3~d:~%~:uu~t + .

(Unifi~dellinglanguagef

i wspOlpraca~1,ednym fypem~ramatoraldebugm.

~)~=r=~ ~':az

gEDAl"CElzeSi:eatr<i-

5.Rene~CubeSuite .+ Code

Gen~atCf lo- Rl78/78KDRl78KD

Vl.01.00

Pakietnar~zit11"fdla

~z:i~~it~t~d=ll RL.78{78KDR/7'8KOIWmy Rmesa~.

7. RKafeCalruli!11u \llortbool: Arkusz XLS zawi~ajilCJ pooad 20 killhilator6wwspomagat<IC)'Clt obic:zerua dli!i 1orOw1adiowydi.

3.Xiliru: VrvadolRWgn Sui!e 20U4Futl

datl:.otf2biltiotetlw ~k>illo§.d

mil:.rofalov~ilp.

~~~~rr!~~~ ;~a wers)a f~~w~~~~~b:~:9o prrez firm~ Segger.

9. Soorcesy CodeBench b MIPS ELF ZonentClllilrlanardzE!!'tieMl?S wer~ap:iplAamegopakiecu

~°?;~t:!fe~ir:l)'C:fi~m~11. MentOfGraplucs. 10. Slt.132Cuhef4Y 1.0.0

slowyd1, t.akidr,al:magi~1rala

ARM AXI czy metadane IP-XACT. Zbodowany na fundamencie VivadoDe~nSuite,IPlntegrator

jest grafian)mnar:zc;dziem. wykrywaj<!cymr6illicemic;dzw platformarni i pozwalat<ic,rn ria

~t!nn::ztiJa~:-s~!~regut projehlfflY(h (ORO w aasie

~~°rfuj~~{~~o::

mamro5ci w zakrew debugowania.Dorealizatji al901"ytmciw

3.0igientAdept tfajnowszeWMfe pakiew

:~~~~~~~~~~~4.0igient\VaYef"DrmY25.4 tfajnowsza ~}aoprograrno-

~cltwanan1ach)zofef!Y

firmyByte Paradigm. 8.STM32STemWin Pakietbelp/atnych.apraoowa11ychprmGrmeSeggabibiatek

~r:fi~~k~~r::~t~r

~:1~~-~';;usme~~i!I

8. OueC'll!I GS>NGPRS QN<M;IO!Dr lfowatOI'~ ~kiet nar~ziowy

GrmyQueael

wanego ~rodowi~ do realiz:acji prCf!!l:tawnaul:.ladaclt FPGA. i SoC irm~ Xirix

tfajno1wa ~ja2aawanso-

2. Cy~~PSoCCreator3.0

pad)

Najnowszawers,apakisupogr.tmistycmegoPSoCCreator. l .FreescateCodeWarno110.SSE

~';~~~ ~~~=:l~~~-

8. Tl TIYi!IWare Kajl'IOW!.Za, lipoowa, wersji!I blbtiatEt:St.ardardf'etiphfrial

~:1:.~~r:~'JtKas

lmtrumenlli,W'f]JOSil.i:mych 7. Preciwn32De-ttlopment wrdul'ICortex-M4F:TIYi!IC. Surtel.1.2 tfajnows.zavtffi}apatieluprogra- EP7n013 l . AltaaQuartus ll WebEditiDfl ;-5~~~ez/:~?a:k::. "13.0.0-156 trole!Ow Prec~an32 jCDftu-M} ;:~oo;~::~fi r=~~~etGrmySilabs.

EP12no11

WWRfa)Wl~tego.

:1~:~=;r.n1ato1a

8,r1&. i32.biurnydlzoferty firrnrMiuochip

9. xm.x ViYaclo SOK 2013.2 0616.1

Nowato. ·edf:ogramowaflie flaJ?tdziOWl!di!l1'Nf1c.fm wietiz:adar10wl'!flsystemOO

~~~~~~~bir~~~:e

w ostat11icltctiiach aawra 2013.

S.IARviwalS~e tfajnoMZa ~)aprogramu

uolerowz:efur.ami Cartex-M41 firmyTexaslnwumenlli. 1-Berte~Ptok>my ll

prod~centill'l)llosaionych

wrdunieCortex-M. 4. KfiVARM MDl:.Atmel Edibon4.71 Yrersja1naneyoSrcxlowt!ikaprogramistycmego, 09raniuonego do mkol:ontrlierow z rdzeniami AAM 1 ok!rty filmy Atmel

7. MiaochipMPLi!ibX 1.85 Majl'IOWsza wers}a IOE fir~

7.SPIStOO'TI NajnowszaWffilillpakisu anatiziiltorama~i~ua!iSPl{wjej

3. lnfiioonDAvEJ.1.6 Kajl'IOW!.Za wers)a Yodov.iska not-f~Z~O DAYE firmy Infineon dla m1krokon1rola6w XMC41oo: llrilZXMC1mi, rodm z oferty

wania ~™LMcego gen~ataiem( analiratoreJT{mcylm.kDpem Analog Discowa yfirmyDigilent.

6.iSlMPersma1Editionw7.00h tfajnowszavtffi}apatielu syrmJat)jnego Grrnr lnta5il.

<SH·2 i ~-2A).

EP9/2013 1. AfleraQuartus ll1l .0.1 5.P1 tfa~wa~jabez~tnego

rnrmyAJtera nar~~dzicn't'E190 Quartu~ II

2.Atme1Studio6.I b2S62 ~~: ~pilaqa pakietuAtmel

6

3. Ci"rus logicFlexOOl v.8.0.0

P'akietnarz~dzio~dotonGgu-

rowania 1tes.towaniacyfrar.ych utli!id01vaudio. 4. Ci"rus logic~icEval

GUlv2.8 Pakie1opro91"arnawania nar:zc;dzKMego 2S1te9f0"t'a~

~:1!°~~1:;~~:~f1E9D d.anychz ~)'!iteff1J fE't15tratji sygnal6v1sejsmiczn¢i.

2. DeSf!!nS~rtvS

~:i1;:i~~~~~

~~~a~~~~Y::gra-

=~d~=~~:::

1Jdosti:P1ionypraz firmi:RS Compooenlli.

m&yanegoPSoCDe\ignerGrmy Cypress Semiconductor.

6. Fm5CilleCodeWafrior 10.41 SE Kajl'IOWszawers}abezplatnego

z rodlin: Ca!dFire,ColdFft+.

DSC. ~etii. QDfiwa,PX..RIDB,

3.Ea~6.40

S08araz5.12Z.

=~d:;::~:;r,:il:r;:rek

4.KeilARM-MDl:.5.00

dn.towanrch.

CodeWaroorGr~ Fit'eSCale.

;~~p~:=~~ilii-MOK Im~ ARIM(eil

4. Ea~ lf'Cxpert

7. FTDIVisualrFTv3.60 Pakietprogram&y<Znydo przyga-

~popurneg~mula'l~ra

6wanalogo\\ , bazUJ'ICfQDna silnhiSpice-programu 11Spce lY. 6. MKloctlp MPiabX IDE 1.95 NajnowszaWffililllDE MF\:ib

~~j~i~~i~~acyjne ~~~r~~fu:r:/~){~~!~ dla Windam. l.Aluba i OS·X.

01azmodul6w IPsynlezClllilrlyclt zkociJwC/C-+ + . Nar:zi;dZJe b.1zLfi!nastandilldachp171!my-

~~l~·~":a"~~~~a~=

iWirdam.

nantdmwego • edytora przejil maszyn ~1ilflU.

odpotrZEbprogrami!.ly)_

-1ran~fer level). mociJ!6wlP IWmy~x iilNljdlproducentOw

EPI0{.!013 1.Autouax0£X2.02.00

Najnowsza wet"!.fa pakiern pngi.t-mis1ytmegodli!i'!wOrcOwill!'ikacii dla mil:rol:.ootrolaOw z rodz1n: Rl..78,RX,RHSSOarazSuperH

S. line:irTechnolDjl'f l:ISi:«e IV Najoowsza. [:tdzH!m1kawa.

z dw6ch osoOOo inualowanyclt ~i: MOK-ARM Core (baza alej in~iali!ltji) aaz Pact:lnstalk>r (do-

mpdtprarui~cej zeirodawtSl:.iem

6. Rene~E2Sl:udio2. 1.0

~~ ~~~~ ~b''~uaJa~;og

~~i~::rra~~~darb plikONGa bercmNC Drill :~i;~~a:~~~-ir!:

6. PCBl11Yesbf$a1Cf, Wl!rija ewallacyjna Emk!acyjna w~a pal:.iPl:u do i!lfli!lizytechncbgianej i l:oncepC)JIE11 projel:tawPCB.

CollFire+ , DSC..Kine"lis,Qoriwa, R5.08.S08orazS11Z.

2.CadSoftEagle6.50

ARM-MOK Rrmv ARt.~ Jes1 ta

~:=w==Li!i~nE<Jo

~~:::i~rr,:~t:~:~.

~=i~~~'1ia~~~~

:~=~rs~~=r-

1

Kajl'IOWszawers}apabelUprogram&y<ZnegofirmyfreBG!le,

tfajnowsza ~}a tmtwefsal~o

3. KiCADWin ;:J:WSzaWffiti!bezplatnego u EDAdlaelel:.11onil:.6w;. przemaczona dla ~ysterBJ

9_ TI Enag:ia nwac IDE El"Z/2014 1.Al:olic:True5TUOIO bARM Lite·U-1 KootpletnelOE11abane Edipse..h6feulllQZhii!lptQnie programtiw, korrpilowal"ll', forogramowanit/ia~ nW:rontroll'f~oraz e=al"ll' wsyul!ITiie.Jeg:i1 z:ad!ali o mabymalne UP'QSZC2mie

~pornoc.oikt6regomoina

CodeCamposerStudio.

4. QAutoRooter2013.CM Bezptitllyau1crotuterwwersji

2.CodeWarriOfSpecialEdition

>. Tw~ lns1.rumM1S RTOS 1.10.00.23

tonstruktorOwfirmaRS Components.

Wiidow~.

~::~~dFar~=~~~, 8-i32-bl1011YCh1oferwA1rnel 10.4

trolimiw i mikroprocesaOO prcxlukO'llaflydiprzezTiwwersji

~tecmoSc1

EP&Q013 1.Atme1 Studio6.l zSP1.I Kajl'IOWszawers)alintegrowa-

SfodOWISka Code Comp:l54!f SllJdio Grmy TI.

a;:d~~to~~~ csy udmttpmta

7. STM32MicroXpkxer3.2

~~=:~~~.r:&r

3.SitabsS-bitDevelo~nt

S11Jdio~5.0.00077 tfajnowsza. bezpt01nawer~

S. GE!balogiii:kee'fH!Wl!J

frriwycll.tecllniceradarowei.

11

~:::ad~:~nego

2. Keil MOK-ARM 5.01

~na!6w analogow¢i i CJ":

10: nna Design~llite v'il.3

d:;~j~~~w ~=n~J: :vszaan~siJ;1~L3~:vie JOwXMCfirmy lnfir-.eoo.

sys1em6w cyfrcrwych impk!mento- Silicon labsdlamil:.rokootrol~6w wariydi na uliadach FPGAi CPU> 8-bitow¢1 lirmyAhera. 4. Tw~ IMtrumMtS Comix>set

z~temuArduino.

tllf6v1dystrybucji~ch

ROM

Studio-00Ev4.61.2) Najno1wawet5japatie1u DevelopmentStudiofirmy

dli!iKiCADill (".mcxl).

~~~:::~=~a~ f~~~~~r~~i~E(]l mil:.rokontroterfmSPCS6(rdreh

8. RF AppCAD 3.0.2

9. STMicroelectronics STM32MAT-Target

STM32F4291-0tSCO.clostaraana zboctloadelEfl\,,dnveraJT1IJS8 i ~·liadami aplikacji. nai;mnydlwl/isual>ru:lio. TOllN!l11ko nartmokontrok>rySTM32!

:~!i~~~~= i Liooha,

EP41/2014 1.AltiurnOesignerFree\ll!fflff Najncmszaopublikowana przez &llntAlbumwersjabezplatnej przegl<}dilfki plil:Owpr<>;el.lowyd\ absll.IJiwanjdlprrupakiet AttiumDeWgner.

radiowycb i lor6w trans misyjnych dhi zakres6w RF Jest to najnowsza, acz.kolwiek relatywnie n lemlod<i \~•ersja tego pakietu.

PlatfOO'Tla .NETdlaz~NU

41. LatticeMicoSy-stanfor Diamond Srodowiskop1ojektO"moraz !16dla(IPCore)rd1eniarriboprocesaaMicofirmylattice.catoSC

PowerPO.

7. Microchip MPLAB X IDE v2.10

EP312014 1..Na Mno Ftamework cla STM32

~~~1=~~::t~:'

1. STCurrentSenS11190pAmp Cak:ulator Prostywobsl1Jd1e l:alkulatorp:1-

DSP zkoduMAll.ABil/Simulinl;.a ~b515tanC~uzyn.atomia~1

Sy.;temGenerator.

DVD. Tina

11. STM32CilleMXv4.0.0 lnstalart11awersja programu nam,:dtiowego MiaoX?CJrer.

Srod:Jwisbprogra1111Styczt1e90 OAvEfirrnrlnfineoo

projektowego finny Silken lab~.

Najoowsza wersja prograrnu do 1>rojek1owanla obwod6w dnikowanych finny Cadsofl (obec nie nalei<t_cej do Famella).

Kcmpletbitiatel;CubedlaMDkontroler6w z rodmiy S1M32fll MrnySTMicroelectronics.

PRUIUMERATOROW

7.STMicroelectrooicsMicroXplora 31 Najnow.;za WefSlill koMekwenlnie rozwijanego pogramu

~:r~~l~!i~~~. EP11f2013

~~~~~!.;~y

Prog1amspelniat<icyroltgerie-

::;=~::;;:~Lil

=~r~~~<fir~~;f;rt1

S. lfl&iecnDAvEOrM! 1-9.1 Pakiec na~iicrvay filmy lriineon, pazwalaj~cy na t.Ylll'Zel"ll'

Kail'IDW!.Zav.-ersjaprC9ramu Fli!ish ::1ic. kt{lfyje!.l sa_madne nym JK~matllfem m1bokontrok>10w 1W"/2.ux firrnrNXP:

Eaglela ratieAhkrm D~igri~ iOtCAO).

driv~tm dasilni:DwBLOC

iil"lli.JkC'f11ych 6. KeiVARM MOK 41.71a tfa~wavtffi}a poP'Jli!lr~ ~ . ARM·MDK firmy AR

dawm111Kei8.

8. NXP Fl~h Magic:Y7.47

9. Sknnl.ah~ Prec~on32 IDE Kail'IDW!.Za wers)a ~pk>tllego Srcxlo1V1Sl:.aprog!ilmlso/WJego. baruj¥l'90 1-.:11DEEcl1pse i komplator:zeGCC.

7.NewtonU-1

EP~013

tfajno1wa~}adem0Mtracyj-

I . ARM De-ieloprr.entStido S.141 1'owawers}a pabetuDSSGrmv AAM w wersjilCh dla WinOOws llrilzlinuksa.

na proglilflW Newtoo m;gie.-Wew GrmyDesi9f1Soft. 8. Sefle115 lOGOsoft Comfort v7

::~~a2:;:0°S~C:a·

AbstractionSoftware 'fl'fificaciOfl Jool)-aprogramowaniedoba-

aplikacji na stemwniki PLC 1 roclriny lOGO! firrnr Siemen~

~c:i~=~r~:"

9. SIM32-MAT

1. lnfineon DAYE">'3.1.8 Najoowsza - paldziemikawa!

nych ~porno~ MA.TLAS-a.

ichbezpiecznego dnalania

Srcxlowaska ~mistyanego

%::,i::li~7d~=konuok>rOw STM32 przyg:itOWil-

eWy·d a 1:1.l~Tll.~t'lo<tJ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

2. ARM-MOK4.71a Kajl'IOWsza, p1awdopodobnie ost.atriia zpefit::sernwriulfll!fze wersji.4·. wersja niezwykk> papulamego ~wisl:.afir!Nf'

AAM(Keil)dtaprogramistOw mibokootrak>10w.

59


NOTATNIK KONSTRUKTORA

Energia - kontynuacja ,,Arduino" dla MSP430 Firma Texas Instruments narobila sporo zamieszania pierwszq seriq Launchpada dla MSP430G2 oferujqc kompletny zestaw uruchomieniowy w niespotykanej wczesniej cenie 4,30 USD. Sukcesowi platformy dopomoglo udostepnienie srodowiska Energia, fu nkcjonalnego odpowiednika Arduino, kt6re bardzo ulatwia zastosowanie 16-bitowego m ikrokontrolera MSP430.

Niedawno na rynek zos tal wprowadzony kolejny 16 bitowy mikrokonlroler z pamiii· ci<t FRAM wraz z zestawem eksperymentalnym MSP-EXP430FR5969. Wygh1d zestawu pokazano na folografii 1. Uzupelnieniem Launchpada jest ,,Sharp Memory LCD Boosterpack" przedstawiony na fotografii 2 ., z monochromalycznym wyswieUaczem LCD Lypu LS013B4DN04 o przekqlnej 1.3", rozdzielczosci 96X96 pikseli i dwoma polam i dotykowymi typu slider. Niestety bogatsze wyposazenie skutkuje wyi.sz<i. ale jeszcze akceptowaln<i cenq - 29,95 USD. W opakowaniu zcslawu znajdziemy takZe kabelek Micro USB oraz kr6tkq instrukcj<i szybkiego sla rtu - czyli wszystko, co jest koniecznc do uruchomicnia zeslawu , a o czym zdarza si'l zapominac innym pro· ducentom. Naj\·vaZniejsze paramet:ry zastosowanego

w MSP-EXP430FR5969 mikrokonlrolera sq naSt'lpUj<tCe : 16 bilowa architektura RISC, laklowanie do 16 MHz, szeroki zakres napiiicia zasilajqcego 1,8... 3,6 V, niewielki pob6r pr'\d 103 µA/!VIHz 64 kB szybkiej pami'lci FRAM, 3 kanaly DMA, zegar czasu rzeczywistego, 5 licznik6w, 16 kanatowy komparalor, 14-kanatowy przetwornik NC o rozdzielczosci 12 bitow ze zrodtcm napi'lcia odnicsicnia, interfejsy do lransmisji szeregowej: SP!, UART, l'C, Schemat blokowy mikrokonlrolera MSP430FR5969 pokazano na rysunku 3. )ego bogale wyposazenie umo:i:liwia tworzenie aplikacji o znacznie wi'lkszym stopniu komplikacji, niz dla najsilniejszych mikrokontrolerow z rodziny G2, w tym np. r6znego rodzaju in telige nlnych uklad6w po· miarowych wykorzystujqcych wbudowany przetwornik NC.

Plylk'l - podobnie jak wczesniejsze zestawy Launchpad - podzielono na cz'lse eksperymentalm1 oraz na programator-debuger. Dosl'lP"Y jest tez port JTAG, a plytka ma mozliwose calkowitego rozl'lczenia cz<jsci eksperymentalnej od debugera. Mo:i:na w ten spos6b ograniczyc pobieranq moc lub po proslu uzyc debugera z innq plytkq. Producenl jak zwykle potozyt silny nacisk na energooszcz'ldnosc zestawu i elastycznosc jego zasilania. Opr6cz mozliwosci zasilania za pomocq interfejsu USB tub z uzyciem zasilacza zewn'llrznego, m ikrokonlroler moze bye zasilany r6wniez z wbudowanego superkondensatora o pojemnosci 0 , 1 F. Dodatkowo, istnieje moZliwosc pomiaru pr<1· du pobicranego przez zestaw - przewidziano zwork'l dla dolqczenia mikroamperomierza. "Vyposa:i:enie w peryferia jest raczej skromne: dwa przyciski i dwie d iody LED. Launchpad ma zlqcza rozszerzefJ. w standardzie 20-pin, dzi(lki czemu jest zachowa· na zgodnose ze starszymi booslerpackami, aw tym z opisanymi na lamach EP W przeci· wiefJ.slwie do Launchpadow Gz. zl<1cza GPIO zoslaly wlulowane i sq przelolowe, co ula-

Fotografia 1. Zestaw MSP·EXP430FR5969

lwia to wsp6lprac'l z nakladkami, ktore mog<1 bye montowane zar6wno nad, jak i pod plytkq FR5969. Ciekawym uzupelnieniem zestawu jest booslerpack z energooszcz'ldnym (pob6r mocy zaledwie 12 µW w lrybie aklywnym) wyswietlaczem LS013B4DN04, doskonale wsp6lgrajqcym z kontrolerem FR5969. Jest to

Fotografia 2. Boosterpack z wyswietlaczem LCD firmy Sharp

e''fy'cl'iflnie dla: Jakub Rudolf (96006)

ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

W, d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


Energia - kontynuacja ,,Arduino" dla MSP430

mrora

wFvs '3. N

llOPln

2dfllOI

bllll()I

.. ..

P1.P2

218~

bUM:>t

_ _.

TAI

'"" ........

~ !llSCl_AI

(WIRT.

f"J

1•100•

.,..,_., (12C, Sfl)

mc_a

""' '"'

Rysunek 3. Struktura wewni:trzna MSP430FR5969 (za not<t Tl) spora odmiana w por6wnaniu z ,,nieco" przestarzalym i konstrukcjami opartymi o wyswietlacze zgodne z HD44780, pobierajqce niejednokrotnie kilkaset razy wi~kszy pr'!d. niz pozostale uklady elektroniczne urz<1dze-

nia. Ola wyswietlacza jest dost~pna kompletna dokumentacja oraz biblioteki u latwiajqce jego implementacj~. Wyswietlacz nie jest jeszcze oferowany przez polskich dystrybutor6w, ale pewnk w najblizszym czasie sytu acja ulegnie zmianie. Jako srodowiska programowe mozna wybrac pomi'ldzy komercyjnym i CCS dostarczanym przez Tl i Workbench JAR oraz bezplatnym, open-sourceowym srodowiskiem Energia. Srodowisko Energia w najnowszej wersji 0101E0012 zgodnej z FR5969 udost~p­ nione jest bezplatnie na stroui.e http://goo.gl/ Uu O/h Y, natomiast uwagi zwiqzane z rozpocz~ciem pracy pod adresem http://goo.gl/ NoiAOT. Forum uzytkownik6w Energii jest dost~pne pod adresem http://goo.gl/IF9mrx. Po zai.n stalowaniu najnowszej wersji Energii konieczne jest uaktualnieni.e oprogramowa nia Launchpada poprzez wyb6r opcji Too/s\Upgrode Programmer (rysunek 4). Po uaktualnieniu warto wypr6bowac rnozliwosci zestaw u i wyswietlacza (biblioteka Sharp_Booslerpack_SPI) np . za pomocq niekosmplikowanego szkicu, kt6ry pokazano na rysunku 5. Przykladowy efekt sterowania wyswietlacza LCD przedstawia fotografia 6. Adam Tatus, EP

Rysunek 4. Uaktualnienie oprogramowania Launchpada

LCD_Sha1cBoost~tf'oicl:,_SPl_maln§

ficicllldc ~e:t,.,Io;tl•,h" Jliodw::I• ~sJ'I.b" tiodw::lo " LCf>_Sl;n:r.Bno&tc1hck_'3)].b" LCD_$ltdt~&000t@!~Q~k_~P[ O'{Scne.11.J

'i'-Old.tt&t"l* ll (

n1. ,,.J ~~I.

1()1

,,,r·, ·U•

,,

cur_nncr

bl'l'.!:li

t1SP430FR5969

(11~.UIFl!T)I

:llD?. 01r , J"H'I ( U T XOl'olD )I

&ySCUf':n. ·"· ""

Launchpad 8. Ene:cgia

!@#$;t.A&•

( 1)1

llly SCU<!:l:I. · · • ( I , l, "H TH r") i r.ySc ut.n. ·,...,....,~ (0) 1

ll'/SCUt.n . · ..••( t, 2 0, lr,lllc uen. ·~~· ( J , J D. ray:;auui. ·u~ ( I ,

..

~)G,

)Or\IJ(l(-0" ) :

"tMll'IChJ1~4-· li

4D, .. , lwit rtr li

a.>(.ic u - . Htrc11t (J.)1 11.~cneo. ~u•. ( 1 , ~o.

!~fH "u,• · 1;

~cne.i;i. ~.01.sl. (I ;

•.oluh(l l;

II

• I

••

do> •

..

~

(

Rysunek 5. Szkic testowy dla LCD

J)

VII

Fotografia 6. Aplikacja testowa LCD

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

61


PODZESPOlY

PSoC4000 - PSoC Cortex MO

kontynuacja Rak po wprowadzeniu przez Cypressa pierwszego PSoC4 z rdzeniem Cortex MO, rodzinfi tych in teresujqcych uklad6w uzupelnily budzetowe procesory z serii PSoC4000. R6wnocze5nie do ofe1ty zostal wprowadzony zestaw uruchomieniowy CYBCKIT-040 pozwalajqcy na zapoznanie sift z mozliwosciami ,,najmniejszych" PSoC6w MO. PSoC 4000 One-Chip Solution MCU Subsy.tem

Programmable Analog Blocks

1/0 Subsystem

ARM CORTfX"'\MO 16MHz

SRAM(2KB)

li'!'ii·il Rysune k 1. Schemat b lokowy PSoC4000 (za notq producenta) Struktm~ wewn~trznq uk.lad6w rodziny PSoC4000 pokazano na rysunku 1. Wyra.Zllie widac, ze gl6wnym celem przy opracowaniu proce· sor6w byla minimalizacja koszt6w. Rdzen jest tak· towany nizszq cz~stolliwosci'l (16 MHz). r.ostaly ograniczone pami~ci programu i danych, uk.lady pozbawione Sq przetwornik6w NC. Z peryferi6w analogowych pozostawiono tylko komparator analogowy oraz pn1dowy przetwomik ClA. Procesor

.

•1~

.

'tnt

"'

see

Typ CY8C4013LQl-411 CY8C4013SXl-400

1 1

CY8C4013SXl-410 CY8C4013SXl-411 CY8C4014LQl-412

1 1 1

CY8C4014LQl·421 CY8C4014LQl-422 CY8C4014SXl-411 CY8C4014SXl-420

1 1 1 1

CY8C4014SXl-421

1

I•

' '

okrojono tak:i.e z programowalnych blok6w do komunikacji szeregowej SCB, kt6rych funkcjonal· nose ogranicwno do obslugi magistrali re. Uklady PSoC40xx pozbawione s4 takze najbardziej charakterystycznej cechy procesor6w Cypress'a, czyli u.n.iwersalnych, pro· gramowalnych blok6w logicznych UDB. Do dyspozycji uzytkownika pozostawiono tylko programowalny blok PvVM. Oczywiscie, mikro· kontrolery majq obslug~ klawiatur dotykowych CSD. 11\1 zalezno§ci od typu procesora zmieniai'l si~ wielkosc parni~i. liczba linii GPIO i zwiq· zan a z nimi wielkosc obudowy. Bez zmiany pozostaje zakres napi~c za.silania 1,71 ...5,5 V. Mikrokontrolery Sq oferowane o obudowach SOB, S01.6, QFN16, QFN24. Dokladne por6w· nanie wyposaienia umieszczono w tabeli 1. Gl6wnym przeznaczeniem rodziny PSoC4000 jest r.astqpienie w aplikacjach proce· sor6w B i 16 bitowych. Preforowane obszary za· stosowania to inteligentne interfejsy uZytkown.ika z klawiaturami dotykowymi, z.ar6wno w pro· duktach komercyjnych, jak i przemystowych. Nie wyklucza to oczywiScie innych obszar6w zastosowania, w kt6rych ogromnq rol~ odgrywa wydajno§C oraz cena ukladu.

'

t

' I II

2

5 5 13 20

8 8 8 16

2 2 2 2

16 16 16 16

0 1 1 1

0,29 0,60 0,64 0,82

13 20 13

16 16 16 16

2 2 2 2

16 16 16 16

1 1 1 1

0,97 1,01

16

2

16

1

0,95

5 13

SRAM [kB]

... . '

Taktowanie Komparatory Cena w USO (MHz] analog. za 1000 szt. 16 1 0,66

GPIO 13 8

Flash [kB]

0,75 0,90

Arduino™Compotible

1/0 Heode< 04J Syshtm Power Suppfy Jumper LJ9)

LED Powe< Jvmpe' 014J

Pl'Oximity Heoder

ll:GB LED -

USJ

P'SoC 4 Power Supply

Jun"''°' 013J

USS ConnltCIO' 0 I OJ

PSoC SLP Programmer

ond o.bu99e< iCY8C5868Ln.t.P0391 PSoC 4000 24.QFN ICY8C4014LOl·4221 Cyp'<" f.RAM 256 Kb

Pow•r LED

PSoC 5LP 1/0 Heod"' OBJ

lfM24W256-GJ

Arduino™Co mpatible

1/0 Heode< 021

Fotografia 2 . Wyglqd zestawu PSoC4000 Pione er Kit

PSoC 4 E.>derool Arduino.. COO'plfib&e Pfogfomm;ng Heode. ~ VO Heodo< 01)

Rysune k 3. Pionie r Kit funkcje e le m e nt6w zest a wu (za no t<1. p ro d ucenta)

e''fy'c!'i2nie dla: Jakub Rudolf (96006)

ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

W, d an i e e I ektro n i cz n e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez pr awa do roz p owsze c h n i a n i a .


PSoC4000 - PSoC Cortex MO kontynuacja Jednoczesnie jako wsparcie projektowe wprowadzono zestaw uruchomie niowy PSoC 4000 (CYSCKIT-040), kt6rego sercem jest uklad CY8C4014 w obudowie QFN24 oraz wbudowany programalor/debugger oparty o PSoC5. Po zmianie oprogran1owania mikrokontroler PSoC5 moie bye wykorzystany samodzielnie, wi'l" nabywaj'lc zestaw mamy mozliwosc - podobnie jak w wypadku Pioneera PSoC4 - przetestowania dw6ch rodzin PSoC. Calosc zestawu uzupeln.ia k:ilka drobnych peryferi6w, m.in. dioda LED RGB, panliQt FRAM z interfejsem I'C. Zlqcza rozszerzen zestawu zgodne Sq mechanicznie z Arduino, co umozliwia ui.ycie szerokiej gamy dosb;pnych plytek rozszerzef1. Cieszy tez fakt wpisania si~ finny Cypress w trend innych prod ucent6w uklad6w uruchomie11iowych i dostarczenie kompletnego zestawu PSoC 4000 Pionier Kil w cenie 30 dolar6w, co ma ogrom ne znaczenfo dla budi.etu konstruktora - elektronika. 11\1 sklad zestawu, opakowanego w charakterystyczne dla Cypressa p udelko, wchodz.q: plytka bazowa, nakladka z klawialur'l doty kow'l (naklejka z daleka ludzqco przypomina ekran graficzny LCD), kabel USB-Mini, zestaw zworek. Jako srodowisko programistycz11ie jest ufywany - podobnie jak dla pozostalych rodzin - graficzny PSoC Creator w wersji nowszej od 3.0, umozliwiajqcy ko nfigurowanie i programowanie uklad6w. jest to pelna, ftmkcjonalna wersja oprograrnowania bez zadnych ogran.iczefl odnoonie do wielkosci kodu wynikowego, zawrutosci bibliotek itp. Wsparcie techniczne jest dost~pne stronie producenta pod adresem http://www.cypress. com/ ?rlD= 94456. Do zestawu mozna pobrac instrukcje obslugi i opis ,,szybkiego" startu oraz pelnq dokumentacj~ technicznq. Wyglqd zestawu przedsta"~a fotografia 2 . Rm kcje element6w oraz opis zl'lcz rozszerzen zestawu pokaz.ano na rysunku 3. Podobnie jak inne ,,mikromoco\•Ve" zestawy uruchonlieniowe, Pioneer 4000 1m10Zli"~a pomiar calkow ilego pobieranego pn1du w celu oceny energochlmmosci aplikacji, sluzy do Lego zwora )13 w nliejsce, kt6rej mozna wh1czyc miliamperomie<.t. Zeslaw umozliwia r6wniei. programowanie procesora poprzez zlqcze ISP za pomocq programatora zewn~trznego. AplikacjE! tworzy siE! za pomocq programu PSoC Creator w wersji nowszej 11iz 3.0. Dia sprawdzenia dzialailia ukladu mozna po uruchomieniu oprograrnowania wybrac jeden z kilkunastu przyklad6w [rysunek 4) dostarczonych przez producenta, np. PWJ\l!Exan1ple. Po otwarciu projektu zos laje wyswietlony opis w pliku pdf wraz z opisem niezb~d­ nych modyfikacji. Najwainiejsza z nich jest zmiana pinu steruj<1cego LED zdefiniowanego w przykladzie d la zeslawu Kil-042. W tym celu wybieramy w projekcie konfiguraciE! wyprowadzen [PWMExample.cyd wr) i w okienku wy boru u slawiamy pin Pl.1. Nast~pnie program nalezy skompilowac i zaprogramowac mikrokontroler [rysunek 6). Po

lo:..- c.--tr""

,--

---------.......___ .. ..._O' .......l.._ _~~ .==:::.__,. .........._.. __ . ----...-·-·--- ..- ... ..

::J

...._ _ _.. ,m .•• ,,o..,... _ ___ ...,__ _,.,

.:1

. . .-

., _",

,.,

l

...

ll)

·-:-o:..~..::.i=='": ::':"_"_~

.......

;:~§P=~mr·-·

!..,.;-

r;::::~·.:.~~.~

I :;:~_u t1~~

I A# I

tt4n,M- ..-- - - - - - - -

!.;:~!!' ~~:;~-cnrn1m,,.,.qzJ•

-

....,_ _,_,,.,

!'<"--"'"''"'

, _ _ _ _ _ .,._ _ . ..._ .,.,._,. , . . _ ., ,--~ OP

[B ..,

~

68.M;.

..!I

•0--0-'J>

Rysunek 4 . Przykladowy program dla PSoC4000

Rysunek 5. Konfiguracja LED

Rysunek 6. Programowanie PSoC CYBC4014

poprawnym 7..aprogra mowani u zielona LED powinna pulsowac, czyli pierwsze PSoCe z a p/oty, a teraz spokojnie mozna przejsc do pracy wlasnej z podr~cz nikiem i wykorzystac wszy stkic mozliwosci najmnie jszych 32-bitowych Cortex6w.

Zgodnie z z.apowiedziam i Cypressa w najbli:Zszym czasie nalezy oczekiwac procesor6w Cortex-MO o rozszerzonej do 128kB/32KB pami~i programu i danych , czyli uklad6w CYBC44xx, CYBC46xx.

eWy'd a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

Adam Tatus, EP

63


NOTATNIK KONSTRUKTORA

ISIXRTOS obsluga USB-Host na platformie STM32 na przykladzie klawiatury oraz joysticka lnterfejs USB jest jednym z powszechnie uzywanych interfejs6w komunikacyjnych, stqd r6wniez pojawila si~ potrzeba obsiugi interfejsu USB w rozwiqzaniach wykorzystujqcyc11 mikrokontJ:olery. W wi~kszosci przypadk6w mikrokontroler pelni rol~ urzqdzenia USB, kt6re jest dolqczane do komputera hosta. Taki. przyklad zaprezentowano w jednym z poprzednic11 odcink6w prezentujqc obslug~ wirtualnego po1tu, gdzie do zlqcza USB komputera dolqczono zaprogramowany mikrokontroler zglaszajqcy si~ jako port szeregowy. Bylo to zadanie stosunkowo skomplikowane, niemniej jednak dzi~ki. dodatkowym bibliotekom i systemowi uzycie wirtualnego portu sprowadzalo si~ do napisania kilku Jinijek kodu. \i\lyobrazmy sobie jednak sytuaci<l odwrotnq, gdy nasze urz11dzenie wyposazone w mikrokontroler b<:<Jzie spelniac rol<: kontrolera hosta USB. Thkie rozwi'lzanie daje ogromne mozliwosci dost<lPll do bardzo tanich komputerowych urz4dzefl peryferyjnych, kt6re dzi<lk i masowej produkcji mog'I bye duzo taflsze od dedykowanych rozwiqzai:i. Napisanie kontrolera hos ta USB jest i.adaniem zdecydowanie bardziej skomplikowanym niZ oprogramowanie urzqdzenia USB, oraz wymaga r6wniez mikrokontrolera, kt6ry jes l wyposaiony w kontroler USB host, lub USB OTG. 1N przypadku rodziny STM32 wi<lksze mikrokonlrolery np. STM32F105/107, STM32F205, STM32F407 wyposa:lono w kontroler USB OTG, tak wi<lc sprawa sprz<ltowa jest rozwi11zana, pozoslaje jeszcze kwestia oprogramowania. Przeglqdajqc rozwiqzania programowe, kt6re moina bylo zastosowac do obslugi USB pierwszym rozwiqwniem jakie przychodzi na mys! jesl wykorzystanie bibliotek hosta dostarczonych przez producenta. Po dogl<lbnej analizie okai.alo si<: jednak, ze jakosc lych bibliotek pozostawia wiele do :i:yczenia, w zwiqzku z czym rozwiqzanie to zostalo odrzucone. Do najwi<:kszych wad biblioteki dostarczonej od STM32 mozemy zaliczyc "~elki batagan w kodzie ir6dlowym (np. zmierme globalne, naduzywanie slowa kluczowego extern), osobna biblioteka dla kazdego kontrolera USB [np. dla rodziny F103 i Fl05 ) czy brak bezposredniej pr-.i:enosnosci kodu na inne mikrokontrolery. Poszukujqc odpowiedniego rozwiqzania natkrn1lem si<l na doskonaly stos USB autors l wa Marcina Peczarskiego, slanowiqcy dodatek do ksiqili jego autorstwa ..USB dla niewtajenmiczonych". Po analizie kodu ir6dlowego doszedlem do wniosku, ze doskonale b<:dzie

e''fy'ca~1ie

nadawal si~ jako modul bazowy dla systemu ISIXRTOS. Po nawiqzaniu kontaktu z autorem oraz uzyskaniu zgody na wykorzystanie w systemic, przystqpilem do pracy polegajqcej na dostosowaniu go do dzialania pod nadzorem systemu operacyjnego. W te n spos6b powstalo jqdro USB systemu !SIX, kt6re cechuje s i'l nast'lpujqcyrni parametrami: Struktura warstwowa. !:.atwa mozliwosc zamiany mikrokontrolera czy hosta USB poprzez przygotowanie odpowiednich sterownik6w. Warstwa abstrakcji uniezalezniajqca API sterownik6w od danego hosta i mikrokontrolera. Obsluga trybu USB Host oraz USB Device. 1N aktualnej implementacji, n ie ma mozliwosci obslugi protokolu sluzqcego do obslugi HUB6w, a wi<ic ilosc r6wnoczesnie obslugiwanych urzqdzen ograniczona jest do jednego.

USBcore

use host driverlhw driver

Wykorzystanie stosu znaczqco uiatw:ia rozwiqz.anie problemu, nie mniej pomimo tego nadal jest stosunkowo skomplikowane i wymaga znajomosci podstaw protokolu USB. Z powyzszego powod u dla rozpoczynajqcych przygod'l z USB przygotowano zestaw przykladowych sterownik6w HID umozliwiajqcych obshig<l klawiatury USB oraz JOYSTICK-a. Wzorujqc si~ na powy zszym rozwiqzaniu uzytkownik, b<ldzie w stanie stosu nkowo niewielkim nakladem srodk6w pr-~ygotowac sterownik dla in.nego typu urzqdzenia.

Archltektura stosu USB w systemie ISIXRTOS Pierwotna wersja stosu zostala napisana w i'lzyku C. Aby nie zmieniac jego struktury, pozostale sterowniki oraz dodalkowq infrastrukturQ warstwy sterownik6w r6wniez napisano w i'lzyku C, ale w taki s pos6b aby istniala mozliwosc, wykorzystania go z poziomu i'lzyka c+ + Architektura stosu USB zorganizowana jest w spos6b modulowy (rys unek 1). Rysunek reprezentuje architekturq stosu USB w prezentowanym przykladzie obslugi klawiatury oraz Joysticka HID USB. Za fizycznq komunikacj'l z urzqdzeniem USB odpowiedzialny jest sprz<ltowy kontroler USB On The Go. \Nykorzystujqc wewnQtrzne zasoby mikrokontrolera umozli,via komw1ikacj~ w trybie USB2.0 Fl.ill Speed, charakleryzuj&C'l si<l pf<ldkosciq transmisji 12 Mbps. Niekt6re z uklad6w rodziny STM32 umoZliwiajq r6wniez kmmmikacj'l w trybie High Speed (480 Mbps), Rozwiqzanie to jest jednak stosllllkowo malo

HID desc parser

ISIXAPI

USBOTG hardware

Rysunek 1. Reprezentacja architektury stosu USB w prezentowanym przykladzie obslugi klawiatury oraz Joysticka HID USB

dla: Jakub Rudolf (96006)

ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

W, d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:Âąytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


ISIXRTOS obstuga USB-Host na platformie STM32 na przykladzie klawiatury oraz joysticka wygodne z uwagi na koniecznosc uzycia zewnQtrznego ukladu PHY i n ie jest zbyt CZQSto stosowane. Biblioteka USB ma r6wniez zintegrowanq obslugQ trybu High Speed. Najnizszq warstwQ obstugi USB stanowi warstwa sterownika kontrolera OTG, kt6ra zapewnia jednolity interfejs AP! uniezalezniajqcy kod s tosu USB od zastosowanego mikrokontrolera. Sercem bibliotelci jest modul USB Core, kt6ry jest odpowiedzialny za obslug~ rdzenia protokolu USB, czyli: wykrywanie u174dzenia, enumeracjQ, komunikacj~ z urzqdzeniem. Udost~pnia r6wniez wyzszym warstwom sterownika interfejs niezalezny od sprz~tu. Modul HID Core jest odpowiedzialny za realizacj~ obslugi standardowych iqdail protokolu USB HID zapewniajqC niezalezne API dla sterownik6w HID, obslugujqce standardowe i najcz~sciej ufywane iqdania. Standard HID opr6cz standardowych deskryplor6w USB, jak np. deskryptor urzqdzenia czy interfejsu , defi.niuje r6wniez deskryptor HID zawierajqcy opis funkcjonal.nosci danego um1dzenia HID. Aby odpowiednio obsluzyc konkretny typ urzqdzenia, konieczne jest odpo"~ednie parsowanie tego des.kryptora celem okre51enia wszyst.kich jego wlasciwosci. Specyfikacja HID definiuje \viele r6.ZUych urzqdzeii., takich jak: klawiatury, myszy, joysticlci, pady, manipulatory, sygnalizalory itp. Mnogosc obslugiwanych urzqdzen oraz uniwersalnosc specyfikacji powoduje duze skomplikowanie struktury deskryptora. Aby ulatwic parsowanie deskryptor6w HID, zastosowano modul HID DescParser, kt6ry udost~pnia jednolity interfejs, i ulatwia anali~ charakterystylci u174dzenia. Kolej111j warstwQ abstrakcji stanowiq ju z konkretne sterowniki urzqdzeti, udost~pniajqce okreslon<i funkcjonalnosc d.la aplikacji uZytkownika. Kod s terownik6w wykorzystuje AP! rdzenia protokolu USB oraz HID, i jest niezalezne od warstwy sprzQlowej. W systemie !SIX do hosta USB mozemy przypisac wiele r6znych sterownik6w urzqdzeti, ale w tym samym czasie moze pracowac tylko pojedyncze urzqdzenie, zalem aktywny jest tylko jeden ze sterownik6w. Wyb6r odpowiedniego sterownika odbywa si~ automatycz1ue. Na przyklad, je:i:eli kontroler hosta, posiada zarejestrowane sterowniki dla klawiatury USB i Joyslicka, to pocll<tczenie klawiatury do gniazda USB spowoduje wybranie odpo"~ed­ niego sterownika. Je5li natonuast podlqczyn1y urzqdzenie dla kt6rego nie uda si~ znalezc s terownika, w6wczas kontroler hosta zwr6ci bl<td infonnujqcy o braku sterownika d.la danego urzqdzenia. Nie b~dziemy tutaj opisywac szczeg6!6w implementacji, z nwagi na ograniczon'l objQtosc czasopisma, zainteresowanych odsylam do wspomnianej wczesniej ksi(!zki.

USB host w ISIXRTOS jak najprosciej (Klawiatura i Joystick ) fudl<1czenie urzqdzenia USB do hosta w mikrokontrolerze nie musi oznaczac koniecznosci poznania szczeg616w implementacji USB.

l"ii"~"ti~~··1·.···p~;;k·~;·~··;;.~j_~····

l int :i,,': ,

{

main()

dblog_i nit(stm32 : : usartsimp l e_putc , NULL , stm32 : : usarts1mp le 1n1t, USART2 , 115200 , true , CONFIG PCLKl HZ, CONFIG PCLKZ HZ ) ; static app :: ledblink blink ; dbpri ntf (,,USBHost app started OK"); 11 test usbh controller i n i t (USB PHY A, 2 ); [ 1 J

usbh- control ler- a t tach dr iver ( usbh hid keyboa r d init (&kbd fops) ) ; usbh- control l er- a t tach- dr1ver( usbh- h1d- Joyst1ck- 1n1 t (&]Oy- ops) ) ; dbprintf (,,Joysti ck and-KBD ini tia l i'Zed and completed"); //Start the isix scheduler

isix: : i s i x s t art schedu l er () ; dbpri ntf (,,Schedul e r e x it" ) ;

U...................................................................................................................................................................: ..............................................................................................,,...,,,...,,..................,,........,,...................... lListing 2. Struktura usbh hid .kbd ops zawieraj~ca zestaw funkcji zwrotnych lwywolywanych w r e akcji na-zdarze nT a

: namespace { : void kbd connected ( const usbh keyb h i d context t"' id ) { l dbpri ntf (:Keyb I D %p connec t ed"-:- i d f;

;

}

1

void kbd d i sconnected( const u sbh keyb h i d c ont ext t * id l { dbpri ntf L,Keyb I D %p d i sconnec t ed", i d ) ; -

l

}

void kbd repor t( const u sbh_keyb_hi d_c ontext t* , co nst usbh keyb_h1d_ t"' eVt ) I if ( evt- >key ) I fnd : : tiny_pr i nt f (,, %c" , evt- >key ); l else { I /dbprintf L, S %i %02x ", evt- >scan_ code , evt- >scan_ code ) ;

l event :

)

l

void kbd_desc ( con st usbh keyb h i d context t* i d , usbh_dr iver desc_type : desc, const char "'str ) { i,,':,':.

dbpri ntf C,I D %p Desc %i s tr : %s", i d, desc , s tr ) ; con s t e xpr u s bh h i d kbd o ps kbd f ops = I kbd connec t ed , kbd-disconnected, kbd-r epo rt , kbd-desc ); }

Majqc do dyspozycji gotowe rozwiqzanie zawarte w systenue JSIX, uzycie urzqdzefi USB moze bye bardzo proste i sprowadza siQ do wywolaniu kilku funkcji. Wszystlcie czynnosci zwiqza.ne z obsluga USB realizowane sq przez stos systemowy. Aby zademonstrowac dzialanie sterowillka HID napisano prostq aplikacjQ, kt6ra umozli"~a podlqczenie do gniazda USB, dowo!nej klawiatury lub joysticka, zgodnego ze standardem HID. Przyklad zostal przygotowany d.la zestawn STM32Butterfly. Ozialanie przykladu polegac b<:dzie na wyswietlaniu na standardowej konsoli szeregowej kodn wcisni~tego klawisza tub statusu odchylenia danej osi joysticka, w zaleznosci od dolqczon ego uru1dzen ia. Aby zobaczyc efekt dzialania powyzszego przykladu lini~ P05 i P06 nalezy dolqczyc do linii RX i TX konwertera stan6w logicznych na ukladzie MAX232 (rysunek 2). Nalezy r6wniez dol11czyc zasilanie zestawu, oraz programator JTAG, kt6rym zaprogramujemy mikrokon troler. Skompilowany przyklad wraz z kodami Zr6dlowymi dostQpny jest w n astQpujqcej lokalizacji: http://goo.glJBWify W. Aby zaprogramowac mjkrokon troler nalezy do zlqcza programuj'lcego zestawu dolqczyc dowolny JTAG zgodny z OCOLINK, a nast~pnie wydac polecen ie make program. Po zaprogramowanin mikrokontrolera nalezy uruchomic dowolny progran1 terminalowy skonfigurowany wedl ug nast~puj<tcych parametr6w transmisji: 1 15200, n, 8, 1. Po dolqczcniu do zl<tcza USB kla"~atury, w oknie terminala powinna

pojawic si~ informacja o wykryciu klmviatu ry, a nastQpnie informacja o producencie oraz modelu. Po wykryc iu ui-a\dzenia na dolqczonej klawiaturze mozemy zac:qc wciskac dowolne klawisze, kt6re w tym sarnym czasie powinny poja wic si~ na konsoli szeregowej. Od'11czenie klawiatnry powinno skutkowac wykryciem stanu odlqczenia klawiatury oraz stosownq informacj(\ w konsoli (rysunek 3). Jesli do dyspozycji mamy joyslick mozemy r6wniez dolqczyc go do zlqcza USB. Zmiana odchylenia dowolnej dzwignj skutkowac bfidzie cyklicznym wysylaniem stanu wychylenia poszczeg6lnych osi. Interfejs AP! uzyt.kownika zostat napisany w taki spos6b, aby maksymalnie uproscic korzysta1ue z USB i zostal oparty jest o system zdarzen. Wystqpienie zdarze1ua (np. wciSni<icie klawisza. dolqczenie urz<tdzenia do gniazdka USB) powoduje wywotanie odpowiedniej ftmkcji zwrotnej (callback), kt6ra zostala zarejes trowana w sterowniku. Kod aplikacji demons tracyjnej znajduje si~ w pliku usbhmon.cpp. Program rozpoczyna wykonanie od funkcji ma in (listing 1 ). Na pocZ<\tku jest in icjalizowana konsola szeregowa oraz tworzony obiekt klasy blinker, kt6rego zadaniem jesl cykliczne sterowanie diodarni LED zestawu w odst~pach czasu co 1 sekundQ. Zada.niem fm1kcji usbh_controler_ init jest inicjalizacja rdzenia USB, jako pierwszy argument funkcja przyjmnje identyfikator kontrolera USB, natonuast jako drugi argument jest przyjmowana wartosc priorytetu systemu

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

65


NOTATNI K KONSTRUKTORA !SIX, z kl6rym b~dzie wykonywany w4tek s tosu. W kolejnej linii za pomocq fun kcji usbh_ controller_atach_driver do j<idra USB jest dol<1czany sterownik klawiatmy. Funkcja ta jako argument przyjmuj~ strukt~ usbh_driver, kt6ra jest zwracana przez funkcj~ usbh_hid_keyboardjnitO inicjalizujqC'I sterownik klawiatury. F\mkcja ta jako argument przyjmuje struktur~ usbh_hid_kbd_ops, kt6ra zawiera zestaw funkcji zwrotnych wywolywanych w reakcji na zdarzenia. (listing z). Funkcja kbd_connect, wywolywana jest w kontekScie wqtku stosu USB w momencie wykrycia podlqczenia klawiatury, jako argument zwracana jest struktura prywab1a przechowujqca s tatus kontrolera klawiatury. Wskaznik do tej struktury jednoznacznie identyfikuje dol<iczone tirzqdzenie, i moie bye wykorzystany w przyszlosci do jednoznacznej identyfikacji, gdy zostanie zaimplementowana obsluga HUB6w lub wielu kontroler6w. Podobn<i rol~ pehtl ftmkcja usb_discom1ect, kt6ra jest wywolywana w momencie odlqczenia klawiatury USB ad hosta. Funkcja kbd_report wywolywana jest w momencie zntlany s tanu klawiatury, czyli w praktyce w reakcji na wciSni~cie lub zwolnienie klawisza. lstotny jest lulaj paramelr evt, kt6ry zawiera struktur~ zwracajqcq s tan klawiatury: struct usbh_keyb_hid_event usbh_ keyb_hid_context_ t • kbd id; / / ! Keyboard initialize r uint8_t key; //! Translated key to UE char uint8 t scan_bits ; //! Special scan bits keys uint8_ t scan_code; //! Scan code extra key );

Pole key zawiera kod wcisni~tego klawisza, w postaci znaku ASCII, kt6ry reprezentuje wci§ni~ty klawisz. jesli kod ma wartosc o znaczy to, ze zwr6cony klawisz jest klawiszem specjalnym, kt6ry nie ma reprezen tacji w slandardowym zestawie znak6w. W takim przypadku stan klawiszy mozna sprawdzic badajqc pozostale pola struktury. Pole scan_bits zawiera, stan bit6w klawiszy specjalnych takich jak CTRL, SHITT, WIN (lewy oraz prawy), natomiast pole scan_code zawiera kody klawiszy zwracane bezpo§rednio przez klawiatur~ bez dodatkowej translacji. Funkcja kbd_desc jest wywolywana w momencie odczytania deskryptora tekstowego klawiatury i zawiera informacje zakodowane w desk ryptarze USB p rzez prod ucenta urzqdzenia. Parametr str zawiera wskaznik do laf1cucha tekstowego, natontlast paramelr desc zawiera rodzaj odczytanego deskryptora: enum usbh_drive r_de sc_type { usbh_driver_desc_product, us bh_dr iver_desc_manufacturer, usbh- d r iver- desc- se rial );

Listing 3. Struktura joy ops

narnespace {

-

v o id joy connected( canst usbh hid joy context t * id )

dbp rin'tf (,,Joy ID % p, connected , -;: , Id );

(

-

void joy disconnected( canst usbh hid joy context

dbprintf (,,Joy ID %p, d isconnected, :; , Td ) ;

t* id )

-

I

void JOY desc( canst usbh hid JOY co ntext t* id , usbh driver desc type desc ,

canst char-*str )

{

-

-

-

-

-

-

dbprintf (,,Joy ID %p Desc %i str : %s " , id, desc, str ) ; void joy report( canst usbh hid joy context t *id , canst usbh_Joy_hid

event t* eVt ) {

-

-

-

-

dbprintf( ,,Joy ID %p events" , id); if ( evt->has . X ) { dbprintf (,,X_ pos ::%u", evt- >X ) ; )

if ( evt->has . Y ) {

dbprintf(,,Y_pos=%u", evt- >Y ); )

if ( evt->has . Z ) { dbprintf(,,Z_pos=%u " , evt- >Z ); )

if( evt->has . r X ) {

dbprintf(,,rX_pos::%u", evt - >rX J ; )

if ( evt->has . rY)

{ dbprintf (,,rY_pos=%u", evt - >rY ) ;

I if ( evt->has . rZ )

{ dbprintf(,,rZ_pos=%u", evt->rZ ) ;

I if( evt->has . hat l

{ dbprintf(,,hat_pos=%u ", evt- >hot ) ;

I

if( evt->has . slider) {

dbprintf(,,sl ider_pos::%u" , evt - >slidet ) ; i f ( evt->n buttons > O ) { dbpri ntf("got %u buttons val %x" / evt->n_buttons , e v t->but tons ) ;

I constexpr usb h hid j oysti ck o p s joy_ops • joy connected, -

{

joy- disconnec ted, joy-report , joy- desc ,

I;

-

Gdzie w zalezno5ci ad wartosci oznacza odpowiednio wedlug kolejno§ci: deskryptor tekstowy opisujqcy produkt, deskryptor tekstowy opisuj'ICY producenta, deskryptor tekstowy opisuj<icy nll111er seryjny trrzqdzenia. W podobny spos6b przebiega inicjalizacja sterownika joysticka, i jego rejestracja w j<idrze stosu USB, co jest realizowane za pomOC'I wywolaitla usbh_co11przyj~tej

troller_attach_driver( usbh_ hidj oystick_init(&joy_ops} ];.

+5V

C1+

T10N T20N 13

8 C3

R1 1N R21N

TX RX

R10UT R20UT 4

V-

C2+~

C2- 5

GND

+ C2 1uF

Rysunek 2.

Podobnie jak poprzednio zestaw funkcji zwrotnych, wywolywanych w reakcji na zdarzenia ad joysticka rejestrowany jest za pomoc<i struktury joy_ops pokazanej na listingu 3. Zestaw ftmkcji zwrotnych jest w zasadzie identyczny jak w poprzedn im przypadku, r6zna jest jedynie definicja funkcji joy_repo1t wywolywanej w momencie zntlai1y s tatusu joyslicka. W tym przypadku zwracana jest slruktura usbhjoy_hid_event_I, za"~erajqca statusy odchylenia poszczeg6lnych osi joysticka, oraz stan dadatkowych klawiszy.

Zakonczenie Zagadn ienia obslugi stosu USB sq dose skomplikowane niemniej jesli dysponujemy systemem !SIX, dolqczenie klawiatury USB czy )oysticka

e' 'fy'cfi6nie dIa: J a ku b Rudo If (96006)

U1 MAX232

l ~lt1Ql:: "S1111nn••·P.11/~1

-

U5200 "1n1uno on / dwltt>JJ511: 11S200,8,M,1 -

Ouit.: Ctrl•) I ,_....~ Ctrl•T I Help: !Jltnutn.cpp:UOI~ .-pp tt.lt'Ud CK

-

Ctrl•Tfollc.edb., CtrJol4·-

..l ../1aurt.oa/l1~t/~llr.c:Z111Controlllll"lnLl11llhccdl:O

ustni.loin.cpp :U!llJa,,ltido.Wl<l91"1U•lirlldlr'ld~llMtd .•l,./1tlcrtoe/h~tlconvoll..-.c:711Sc.t.hi,.. dw ~ttd epetd • .l. •/lfla"IMlll~t/ctnV'Ol llf'.C:'51f<UI dMct'IP4or' lfA" . .1../l1h'rl.Wlt~t/~lhr.c:t'8JAtttr Ml dNct'lll(Or rffd

2

lllittN1"'.<ffllllllt¥ U 2'XIOF.. CCMICtM ....U..111.qf':4!11112000Cr4 hM1t.t.r: SIGIY<HI,.

ulti'Min."":4!111D2000Gf48t..01tr:IJSI~

~·~!~~~Vc.ntrolty.c:1731Procm entft"

n 2(10C(f"4fl d1w;w\9(~ ../ . .llsiD"tcs/l ibustrJhost/oontrolhr.c:17SIPn:.::ss 1r.dt

....ttN1n.""':3' !~

I

Rysunek 3.

jest r6wnie proste jak dolqczenie zewn"trznej klawiatury do port6w GPIO. Napisanie dodatkawego slerownika dla innych typ6w urz<idzen b"dzie zadaniem nieco bardziej skomplikowanym, jednak postaram si~, aby w miar~ potrzeb w systemie z nalazly si~ in ne dodalkawe sterowniki do najczQ§ciej spotykanych urzqdzef1.

Lucjan Bryndza SQSFGB, EP rnKTRON1KA PRAKTYUNA 112014

W, d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


NOTATNIK KONSTRUKTORA

Kinetis Design Studio (1) Nowe, bezplatne srodowisko programistyczne Kilka tygodni temu firma Freescale udost~pnila pierwsze, jeszcze testowe, wersje nowego srodowiska programistycznego o nazwie Kinetis Design Studio, kt6re docelowo ma zastqpic - jako narz~dzie dla mikmkontroler6w Kinetis - cieszqcego si~ duzq popularnosciq Code Warriora. W artykule przedstawiamy cechy i budow~ tego pakietu, narz~dzia udost~pniane przez srodowisko programistyczne, pokazemy takZe przykladowq aplikacj~ zrealizowanq pod jego ,,opiekq".

Kinetis Design Studio Block Diagram Commercial Support/Packages

Kinetis Design Studio

"c

·;;,

a:

::J

C NPW =1 ~

-~

I

..

Ji

Eclipse Framework

I~ p~;:~or I[ MOX KA J

CDT(C/C++)

I

GNU ARM

Eclipse ARM• GNU Tools

~

newlib-nano newlib

Windows 7/8

OpenOCD CMIS-OAP

El] ~

~

P&E

~

L!J ~Segger _S81V;_oe~I cl , ,

.__G _o_e_s_e_rv_e_r.... __

KPSDK

Unux

Rysunek 1. Schemat budowy srodow iska Kinetis Design Studio

Podstaw'l Kinetis Design Studio stanowi Eclipse (wersja Kepler 4.3). Jest to napisana w i<izyku Java otwarta (open-source) platforma, w oparciu o kt6rq mo:i:na tworzyc srodowiska programistyczne. Eclipse samo w sobie nie dostarcza zadnych narztidzi programistycznych, oferuje jednak obstug'l tak zwanych wtyczek (plug-ins]. Wtyczki to narztldzia, kt6re mog4 by integrowane z Eclipse.

Elementy skladowe Kinetis Design Studio Chqc pozostac w zgodzie z kolejnoscill czynnosci procesu tworzenia oprogramowania, jako pierwsze z narz'ldzi Kinetis Design Studio nale:i:y wymienic Processor Experta. Jest lo genera tor kodu kon figuracyjnego d la mikrokontrole ra. Narz'ldzie to pozwala za pomocll graficznego interfejsu u:i:ytkownika wygene rowac pliki z kodem :i.r6dlowym , w kt6rych zaimplementowany jest interfejs programistyczny (API - Application

Programming Interface) do zasob6w wewn<itrznych mikrokontrolera. Kolejnym uzywanym p rzez programistoi narz~dziem Kinetis Design Studio jes t edytor. }ak latwo jest si'l domyslic pozwala on na pisanie kodu zr6dlowego aplikacji. Edytor Kinetis Design Studio pozwala pisac kod fr6dlowy w j'lzyku Assembler, C oraz C+ +. Kod ir6dtowy nie jest inte rpretowalny dla uktad6w elektronicznych, kt6re operuj'I na wartosciach binarnych, zatem potrzebne jest narzE!dzie, kt6re odpow iednio p rzetworzy kod z jednej postaci do drugiej. T)•m narz'ldziem jest kompilator. Tlumaczy on pliki zawierajqce kod :i.r6dlowy na pliki z kodem maszynowym. W p rzypadku Kinetis Design Studio zastosowano kompilalor GCC (GNU Comp iler Collection). )esli podczas kompilacji bl~dy nie wyst<1Pill. dalej pliki z kodem maszynowym S'I konsolidowa ne w jeden plik wykonywalny. Za rcalizacj~ tcgo zadania odpowiada linker. Plik wykonywalny w zapisywany jest do pa-

miE!ci mikrokon trolera. Za poprawne wykonanie tej czynnosci od powiada programalor. Ostatnim z nam;dzi jest debuger. Debugowanie, ttumaczone czasem jako odrobaczanie lub odpluskowanie, lo proces systematycznego redukowania liczby bl'ld6w w oprogramowaniu. Zasada dzialania debugera jest prosta. Pozwala on wykonywac kod stop niowa, a nawet krok po kroku, jednoczesnie pozwalaj<1c na podgllld stanu systemu, w tym np. rejestr6w mikrokon trolera i z miennych. Dzi'lki temu programista rnoze szczeg6lowo analizowac zachowanie aplika cji, co bardzo pomaga w wychwycenl u r6znego rodzaju nieprav.ridlowoSci, a w konsekwencji ich usuni'lciu. Kinetis Design Studio wykorzystuje debuger GDB (GNU Project debugger). Obstugiwane przez debuger interfejsy sprz~towe to: Segger }-Link. P&E Multilink o raz CMSIS-DAP. Pona d lo elementem, kt6ry mo:i:na doinstalowac w forrnie wtyczki do srodowiska Kine tis Design Studio jest system operacyjny czasu rzeczywistego (RTOS - Real Time Operating System). Mo:i:e to bye produkt wspierany od dawna przez firm~ Freescale o nazwie MQX lub popularnie stosowany w r6:i:nych systemach wbudowanych FreeRTOS. Ostatnirn nieom6wionym d otlld komponentern skiadajqcym si'l na Kinetis Design Studio jest newlib/newlib-nano. Jest to biblioteka implementujllca standard j'lzyka C. Pakiel Kinetis Design Studio zostal dostosowany do pracy na dw6ch obecnie najpopularniejszych syslemach operacyjnych: Windows (wersje 7 i 8, zar6wno 32- jak te:i: 64-bitowe) oraz Linux (Ubuntu, Redhat, Centos). Schema! blokowy przcdstawiajqcy budow~ Kinetis Design Studio przedstawiono na rysun ku 1.

Proces tworzenia a plikacji Proces tworzenia aplikacji w programie Kine tis Design Studio moina zasadniczo podzielic na lrzy e tapy. W pierwszym e tapie programista korzystajqc z narz'ldzia Processor Expe rt lworzy interfejs programistyczny do peryferi6w mikrokonlrolera, kt6rych u:i:ycia wymaga aplikacja. W drugim elapie programista pisze kod fr6dlowy aplikacji w oparciu o wczesniej wygenerowany interfejs do peryferi6w. W trzecim etapie programista sprawdza pop rawnosc dzialania aplikacji poprzez uruchomicnie je j i debugowanie na platformie sprz~towej.

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone Wy'tqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

67


NOTATNI K KONSTRUKTORA Pobranie i instalacja Kinetis Design Studio Na portalu internetowym firmy Freescale (www.freescale.com) znajduje si~ strona poswi~cona srodowisku programistycznemu Kinetis Design Studio. Moi na do niej przejsc korzystajqc z menu portalu, kolejno: Software and Tools-> Software Development Tools-> Kinetis Software and Tools-> Kinetis Design Studio. Jako ie strona ta jest umiejscowiona dosyc gl~boko w hierarchii portalu, alternatywnym sposobem zlokalizowania jej w lnternecie jest wpisanie hasta ,,Kinetis Design Studio" w wyszukiwarce Google, co z pewnosciq pozwoli fatwa znalezt szukany adres www. Na stronie dedykowanej pakietowi Kinetis Design Studio dost~pna jest dokumentacja i plik instalacyjny. W celu pobrania pliku instalacyjnego naleiy kliknqc zakladk~ Downloads, w wyniku czego wyswietlona zostanie lista dost~pnych wersji Kinetis Design Studio (kaida z nich j est przeznaczona na inny system operacyjny). Po wybraniu odpowied niej wersji rozpocznie si~ pobieranie pliku instalacyjnego na dysk twardy komputera . Po uruchomieniu pobranego pliku wlqczona zostanie aplikacja, kt6ra w kilku krokach przeprowadzi uzytkownika przez proces instalacji Kinetis Design Studio. W pie1WSzym kroku wyswietlony zostanie komunikat powitalny, informujqcy o wlqczeniu kreatora instalacji srodowiska programistycznego. Po nacisni~ciu przycisku Next uiytkownik poproszony zostanie o wybranie jednego z trzech rodzaj6w instalacji. Do wyboru S<j: Typical, Custon oraz Complete. Wybierajqc opcj~ Complete zainstalowane zostanq wszystkie moiliwe elementy, kt6rych jest szesc: GNU Tools for Kinetis, Eclipse IDE, OpenOCD Debug Support, Segger Debug Support, P&E Debug Support oraz Documentation. Opcja Typical to instalacja tylko podstawowych skladnik6w. Z kolei decydujqc si~ na opcj~ Custom ui ytkownik ma moiliwosc wyboru komponent6w, kt6re zostanq zainstalowane, jak tei moiliwa jest zmiana domyslnej Scieiki wskazujqcej miejsce instalacji na dysku twardym komputera. Po wyborze jednej z wymienionych opcji rozpocznie si~ instalacja Kinetis Design Studio. O post~pie instalacji informowac b~dzi e pasek stanu.

1~11M\&a4fft*i' ,k' E_;le

f6c

~

llthiclcio'

''' %+h·''i'·t:nao1m1mffii#'·B!l·ft' MfiM

~tt

~

E:JojKl

Procltw~I

!1.U'I

~

t!MI

I® · ' · ~

~

·I •

1;> · 0 · <\ · ~ ;S

i!1 • <il, El 0

.. .

I!! Q,c;::.. t;>-..

''''""'""' v

-

J11t.""-

C '1t. ~-"' ·"' II

r.:;-

AdvM!Ced

- C Ci

<er

CcnpontntNIM~

r•

,.,..

UARTOJ!OH

• UAA.TO_IOI.

lil UAATO_CI

;IQ

[iJ WRTO..CJ IJJWRT0.$1 mWRTO.$!

00 CO 00

!l!WATO..Cl

00

t•1VMTOJ>

llO

ll'JUMTO_,...I

00

[•1 WATOJ«2

00

jiiiitl0"3

----·i;;-~ ~ , ., ~ r,,.._ r.... -

•. .....

Drtt.6..0fl

lllld1•t.

• UNtro..c•

WakMCOl'ldtlOft

• UM.TO_CJ (•i A#ifllclnlllr191••

.........

1-.0i>l_t....

--

, ,.,....tblfOl.l(p,it

,_

~ ;

~ ~

r...,..-;:;-

·- ~·lion..,,,

P -..

.!.l

Rysunek 3. Widok perspektywy Hardware srodowiska Kinetis Design Studio 1~~"'*M'51f?WM*Ml!H§*'ifffiutib+i!' ~

#.fa #1·§Mf§@tffl

tdc ~ 11..tftqgf ~14' ~ct. ~O)ecl Pr-~' !1.U'I ~

I® · ' · ..,

"<

••

ljll!\>

w · 0> · <' · c;. -;;.- O · <\ · .!> ii;,..

·I

e l"11c;::.. 11>-.. ~-·

,...,._,

- c

"Id'

_

li~ flWwatf,Jlfoitkt

e.::,..,. ......... ...

. ..

~x

··-'-"-

'1 1.ft. ,._.•~-'* '1 ~ a-c..

lt@ ~.c ~Iii ......., !i!Q ~.c

!t3' j ll@cJC++ ~~ l~ Hardware

~ ...

File-

: . .tn.c(J

/•! •• fflh ultl.c ··~r1ion

el.Ill

:: @br"lef Htln eocNl•.

.,,.,

•• f"C~O&l"Ol.IP . .in_.odule Ult1 _,..le doc,,...l'IUtlOft •• t{

.,

/•MCIDUL, . .in•/

I" lftC1udl"I neMHI -.clulu to COl!lpt1t tt!h flf06ule/ pl"OC.ctur• • /

• bd..ck·c"'. h'" lllKl....._ "'lvenu.111•

•b<ludt ·uoa.h'"

Rysu nek 2. Panel zmiany perspektywy w ~rodowisku Kinetis Design Studio

W tym miejscu nalezy wprowadzic poj<icie perspektywy. Perspektywa to mechanizm Eclipse okreslajqcy jakie alma narz<idziowe Sq w danej chwili widoczne. Mozna 7..alem powiedziec, Ze perspektywa dostosowuje srodowisko programislyczne do rodzaju czynnosci wykonywanej przez programist<i. Srodowisko Kinelis Design Studio udosl<ipnia osobnq perspektyw<i dla kazdego z wczesniej opisanych etap6w lworzenia aplikacji. S11 to perspektywy Hardware, Cl C+ + oraz Debug odpowied.nio dla pierwszego, drugiego i lrzeciego etapu tworzenia aplikacji. Wybran.ie perspektywy odbywa si'l przez nacisni'lcie na odpowiadajqC<\ jej ikon<i w panelu wyboru perspektywy, kt6ry znajduje si'l w prawym g6rnym roku okna programu Kinelis Design Studio (rysunek 2). 1/\1 dalszej cz<isci artykulu opisano kai:d11 z tych perspektyw. Zacznijmy od perspektywy Hardware (rysunek 3). Dzi<iki niej program ista moze korzystac z Processor Experta i tworzyc przy jego pomocy interfejs programistyczny dla

•hc:lvdt "'UDl.h"'

to,. whole project " / IJ1Klvdt "'f.T)'pn.h• Ii.cluck •11'1.lr"ro,.,h• •lac:l\lek -~_c°"..ch· •hw:lude ·ro.)'9p. t.• 1· UM,. tnclvdes C• hcl vde b• low thh 1111• h not •intt1Md b)' ll'rocHIOr" bput) •/

1• 11'(1ucl1ii1 1P'lt<"HI ..,Oulu, Wlld1 tr1 ,..eel

ec.-. tl

[!. Proble!M .; r.1::s o fltcpe'ees

~~~~~t~~~~.~ ,,~ ~~ ..~,,..~.~.i~,~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~n ' Invoki ng: (l"OSS ARN Ci-+ Linktr' • .-.-~ ·ob1 · 1++ ·-cpv•.i;o,.tu-m(tplvs ·•tl'li,.l•b -oe - fr.ts5• &t·len1th-e -fst1ritd·chtor -Hur:1ction-~t£01'15 -fd• :'~hMd b11lldU.: t+rget: Phrwsty_91'ojt kt.df'

) Rysunek 4. Widok perspektywy CJC+ + srodowiska Kinetis Design Studio

mikrokontrolera. Perspektywa Hardware udosl<ipnia nast()puj<1ce okna: ok.no Configuration Registers slnZqce do podglqdu zawartosci rejeslr6w mikrokonlrolera na etapie inicjalizacji jego peryferi6w, ok.no Processor przeds tawiajqce w spos6b graficzny model mik rokonlrolera (lista peryferi6w oraz uklad wyprowadzen), okno Component Inspector pozwalaif\Ce skonfigurowac peryferia i dedykowany im interfejs programistyczny,

e\Vy·casnie dla: Jakub Rudolf (96006)

ok.no Problems z lislq bl'ld6w i os trzezen. Gdy interfe js programistyczny zostal dodany do projektu, programista zmienia pe rspektyw~ na CIC + + (rys unek 4). Stuzy ona do pisania kodu ir6dlowego. Perspektywa CIC+ + udost~pnia nasl'lPU· jqce okna: okno Project Explorer do zarzqdzania projektami programistycznymi i plikami projekt6w, okno edytora do edytowania plik6w kodu zr6dlowego, ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

W, d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


Kinetis Design Studio. Nowe, bezplatne srodowisko programistyczne Cttt

~

~<t

Ref«f)r

~~t.e

I ~.

Co •

er<i.!Kt

5etf<h

• Ill>

Proussor q>ert

Slll

·I •

¢ .

~

1-4> ~,

N •• .

,_ _

~~!!~{-2)-[GDB _PfMa _o_lmrl _,..."'_"""'__,~l-l'~f~l •~..~v-~~o-ue>o•v..-. !!

••

'/;). •

0 · Q. • ~ ,9 # ·

I ml l!;;Jc,<:+t ~ ~......... J<>o•·-•11111:•.:.t•.......,, ~; ~

"' ~ '"''" 8 w • ltnad[l) <IYWI> ~:Breakpoint} L 5 rrwlh0atnan.c:'490xtiol .!I ,,.,...""''l<DS.1.0 .! _ _....,....,. .1...,..._ _ _•·clebuo·ocbi.....,,

1-

. 1- - - - - - - - - 1 I [!! .,...,

!:!l.1Sl c..., T

rlint (

okno Breakpoints z listq pulapek (wybranych przez programislQ miejsc w kodzie, na kt6rych wyko· nywanie aplikacji ma zostac wstrzy· mane), okno Registers do podglijdu warto· sci rejestr6w mikrokontrolera, okno Modules z listq skladajqcych si~ na projekt programistyczny mo· dul6w.

!:!$

,._

)

-----

f'HtOt't (neblt 11URA rule (6.J) checkint• •/

r Write youi- loul \l•rl•blt definition htre •/ ru Prouuot" bptrt htern,tl hitl.tiution, OON'T

Uruchomienie Kinelis Design Studio i stworzenie nowego projektu

RlHOVt THU COOlll I •••t

Pe_low_.hvtlJnit( );

r••

r

r

tnd or ttrocusor txpert intrt'n1J lnltieUzeUon,

Wl"ite )'OUI" tO<lc here

'or example: for{;;) {

I

•••t

Po zakonczeniu instalacji Kine tis Design Studio mozna od przys tqpic do pracy z tym na rz~dziem. Po uruchomieniu program u Kinetis Design Studio uzytkownik zostanie poproszony 0 wskazanie sciezki do prze· strzeni roboczej z projektami programistycz· nymi, tak zwanego workspace'a (rysunek 6). Jest to adres miejsca na dysku twardym kom· putera, do kt6rego Kinetis Design Studio od· wola si~ i wczyta wszystkie obecne lam pro· jekty programistyczne, ponadlo nowo·stwo· rzone projekty r6wn iez b~d<t w tej lokalizacji zapisywane. Po zakonczeniu wczytywania projekt6w (o ile pod wskazanym adresem Sq jakies projekty) s rodowisko Kinetis Design Stud io jest gotowe do pracy. Aby stworzyc nowy projekt programi· slyczny w Kinetis Design Studio, nale:i:y skorzystac z menu gl6wnego p rogramu i wybrac File - > New - > Kinetis Design Studio Project. Spowoduje to otworzenie kreatora nowego projektu, kt6ry w k ilku krokach przeprowadzi uzytkownika przez proces lworzenia projektu. W pierwszym kroku nalezy wpisac na· zw~ projektu (przykladowo moze to hyc ,, Pierwszy_projekt") i scieik~ na dysku twar· dym, gdzie ma on zostac zapisany (domy§lnq sciezk<1 jest adres przestrzeni roboczej z pro· jeklami programistycznymi) (rysunek 7a). W drugim kroku nalezy wybrac model mikrokontrolera, dla kt6rego projekt jest lworzony. Jako ie wykorzystywan<1 plat· formq sprz~towq jest FREEDOM FROM·

> •/

whUc( l)

'~

I

~

Ctl»RE

,,

I

Rysunek 5. Widok perspektywy Debug srodowiska Kinetis Design Studio

-·=-==:-..::6..

io::• ..QM•_._·

.,....jc1:1 ~"'t.aoi."'-

rUll ............,.,..... ~ ..-

Rysunek 6. Wyb6r sciezki na dysku do przestrzeni roboczej z projektami programistycznymi pakietu Kinetis Design Studio okno Problems z list<t bl~d6w i ostrze:i:en powslalych na skutek kompilowania i linkowania aplika· cji, okno Console, w kt6rym wy§wietlane Sq logi (np. informacje dotyczq· ce procesu kompilacji i budowan ia aplikacji). Po cz~sciowym lu b calkowitym u kol1· czen iu pracy nad pisaniem kodu z r6dlowego programista moze uruchomic aplikacj~ na 1....pg "'§· ' 1§-iiij.1.fj·i.jj OMt~

·*

platformie sprz~lowej w celu p rzeanalizowa· nia poprawnosci jej dzia lania. Do tego celu sluzy trzecia perspektywa - Debug (rysu· nck 5). Udost~pnia ona nast~p ujqce okna: okno Debug stuz11ce do kontrolowa· nia procesu debugowania, okno edytora do sledzenia na jakim etapie wykonywania kodu zr6dlo· wego jest mikrokontroler, okno Problems z listq bl~d6w i ostrzezen pows talych na skutek kompilowania i lin kowan ia apli· kacji, okno Console, w kt6rym wyswietla· ne sq logi (np. informacje dotyczq· ce procesu kompilacji i budowania aplikacji), okno Memory z podglqdem zawar· lo§ci pami~ci mikrokontrolera, okno Variables do pod glqdu warto· sci typ6w danych uzywanych w ko· dzie :Zr6dlowym,

.dc125.J !<otl/ #i li §lm §- .l\W' ,j. .II r*

..da.l.al

1-.tipii

4.IJ·§i '\i·'·'.lt ·'#

a Klni!'t!t Offlpll Stud~ Pto/Mt

Choo111holn.:~Gonfco'INtw1•~J11otl

St.tt110ilhPtJ11Pt'1W•;luvudftir

"'~~-~;.;;;;.~_;;_;;;;.·u.::"~~~ f" i.IMo.ll'C~I"'"°"""

r111.

If

·\ r• I

1.

11.voermetM•oe!llO'ltdfD'Oi'lnu•l'QafldC>t•ttotral~i>.ntt:n

;;J ,,.., ,.

I~~

Rysune k 7. Od lewej: a) Uzupelnienie nazwy projektu, bl Wybranie modelu mikrokontrolera, cl aktywowanie narz11dzia Processor Expe rt dla projektu

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

69


NOTATNI K KONSTRUKTORA KL25Z, to wlasnie model z tej plylki (uklad MKL25Z128) zoslal wybrany z listy dost~p­ nych mikrokontroler6w (rys wiek 7b). W trzecim kroku uzytkownik decyduje czy podczas tworzenia oprogramowania w projekcie ~dzie poslugiwal si'l Processor Expertem (rysunek 6c). Nalezy zaznaczyc tq opci'l· Jest lo juz oslatnie okno krealora projeklu. W celu zakonczenia jego pracy uZytkownik naciska przycisk ,,Finish". Kinetis Design Studio stworzy nowy projekt i a ulomatycznie wczyla go do przestrzeni roboczej. Dodanie do projektu programistycznego inlerfejsu do peryferi6w mikrokonlrolera Pierwszym etapem tworzenia aplikacji jest dodanie do projektu program.istycznego interfejsu do peryferi6w mikrokontrolera. Programista realizuje to zadanie przy wykorzystaniu nar~­ dzia Procesor Expert. Dosl'lP do tego nar~dzia jest moiliwy po zmianie perspektywy programu CodeWarrior na Hardware. W pierwszej kolejnosci programista wybiera z kt6rych peryferi6w mi.krokontrolera chce korzystac i jakie komponenty oprogramowania ~dq przeznaczone do ich sterowania. \>\lskazanie pojedynczego poryferium i dedykowanego mu komponentu oprogramowania odbywa si'l przez najechanie kursorem myszy na symbol wybranego peryferium w oknie Processor, wywolanie menu kontekstowego przez nacisni~ie prawego przycisku myszy, wybranie z Lego menu opcji Add Component/ Template, a nast~pnie wybranie z listy jednego z dostoipnych komponent6w. Przyklad wybran ia komponentu oprogramowania odpowiadai'lcego peryferium mikrokontrolera o nazwie RTC przedstawiono na rysunku 8. Gdy komponenly oprogr,1mowania Sq juz wybrane, nalezy je skonfigurowac. Aby wykonac konfiguracj'l pojedynczego komponentu nalezy go w pierwszej kolejnosci zaznaczyc woknie Processor. Opcje konfiguracji komponentu zoslanq wyswietlone w oknie Component Inspector. Okno to sklada si'l z co najmniej trzech zakladek (ich calkowita liczba jest r6Zna w zale:i:nosci od komponentu). Pierwsza zakladka, o nazwie Properties , udosl'lpnia list'l paramelr6w pracy peryferium, kt6rych warlosci ~~r..t<tor•R.TC1 && t

-

~--

V •

8-PC !Advn::ed Q

C

_..•......, -

•1'!1.9U,.

-

l'fQ;SPU..

_

,,07'1'

_ ,.,."'Sl'l1J

..._....., __,,.

.ACCO

CH'O

COP_Tmer

OACO

OAClbO

[)Ml

llCO

12CI

.,.A o-_.., """ _,, l'TC

_ _

-----·

Pl"E

SysTd:

UMTl

.-n

MKL25Z128VLK'I

programista mo:i.e modyfikowac. Przykladowo dla peryferium RTC najwazniejszymi parametram.i sq: 2r6dto sygnalu zegarowego dla RTC, pocz<ilkowa godzina/data oraz aulomatyczna inicjalizacja pcryferium podczas rozpocz~cia wykonywania aplikacji (rysw1ek 9a). Druga zakladka (o nazwie Methods) udost~pnia list~ funkcji odpowiadaj'lcych danemu pcryferimn (przykladowo dosl'lpne d.la peryferium RTC funkcje zaprezenlowan o na rysunku 9b). Programisla mo:i.e zdecydowac, kl6re z funkcji ~d'I potrzebne i zaznaczyc, aby zostaly wl11czone do plik6w, kt6re zostanq dodane do projektu podczas p6Zniejszego procesu generowania kodu zr6dlowego przez Processor Experta. Trzecia zakladka Events r6wnie:i: udost~pnia list~ fmikcji dla danego peryferium. FUnkcje le to tak zwane zdarzenia (fmikcje, kt6re zostan& wykonane, jesli okreSlony wanmek zoslanie spelniony). Jako przyktad dost~pne funkcje tego

~ --·•TCl l:t

Mu..,

~

Gt~

ll.'6t•

1

~ ftiillt.coelt P'

rv.c..- 1N:.-ldota11nin

"'"" ........,

~

Tmt~

ld0f\l .-a<Odt 3 ...,,..,.._.,..3 11911\l twtaaictt ::!J

~

141",.....,..... 3

-

I

...... ~

Szymon Panecki, EP

SeSll: !~ Ul v • o

,. ..... ..,._...~~. ... --'"""" ~--''--~~~~~~~~~~--<

9""'11'"•• '*

~

typu dla peryferium RTC pr.redslawiono na ry· sunku Be. Analogicznie do zakladki Methods, programista w zaldadce Events wybiera kt6re z funkcji-zdarzefi zostan<t wl4czone do plik6w projeklu. Gdy komponenty oprogran1owania sq ju:i: dodane do projektu i zostaly skonfigurowane, nale:i:y zapisac zmiany dokonane w projekcic korzystajqc z menu gl6wnego programu Kinetis Design Studio: File-> Save. Teraz mozna przystqpic do wygenerowania kodu :Zr6dlowego na bazie wybranych i skonfigurowanych komponent6w oprogramowania. Uruchomienie generatora kodu odbywa si~ poprzez wybranie z menu gl6wnego srodowiska: Projekt - > Generate Processor Expert Code. Pliki z wygenerowanym kodem zosta.nq aulomatycznie dot11czone do projektu programistycznego.

-~ o-~=!1 CI ,~ --·OTC1 t1 l ldll\"1,....-a clldt :::J

~.,.

Alo!Dt~

12

Rysunek 8. Przyklad dodania do projektu programistycznego komponentu oprogramowania do konfiguracji i sterowania zegarem czasu rzeczywistego mikrokontrolera

fNtit CilllDa

~...........]!;d.........~....-

c ....

......

_,,........

~

~ ~dock~M jn.J!Ns...:.J

~z-"

El ZoomM

T$I)

Mrlhldl fwritsi

c~~

IJ'IMtO

""' RTC

A

Pl1)

,,..,

.__,...

OMAM.IXO

SPll

_,

SP!O

-~

.,,.

i;=;-

.....

f'...tll!OCllAtnwnt ~

u..

Or.Mor.a

IQ!'lf•ttco0tAb!'loenet..•codel !"'!'tptOC!d.r!~ don'l~-nwt.

~

doft'1gierw-.•

~

clort'1o-w-.. .

~

....'t...,..--. .

3 3

""'""'ldllft, ,....... ::J 3 ro;;;,.,...QIOl ::J

06• j lfm<('ll<Cll

~. . ICIM'i...... . 3 SttOlte•'JOl!Modt co.~

...,.__ _ _ _ _:?

ldOf\"1~.:eo:IClt 3

ldllfl, _.... :::J

§1

"=="""-~~~~~~~~~~~~~

I

Rysunek 9. Od lewej: a) Lista parametr6w pacy peryferium, b) Lista funkcji do sterowania peryferium, c) Lista funkcji - zdarzen dla peryferium

eW'y'cf.011ie dla: Jakub Rudolf (96006)

ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

W) d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez prawa do rozp owsze ch n i an i a.


NOTATNIK KONSTRUKTORA

Sterownik wySwietlacza graficznego LCD typu EG2801S Wyswietlacze graficzne LCD bez wbudowanego ukladu kontrolera majq dose zlofony spos6b sterowania, zmuszajqcym zazwyczaj konstmktor6w do sii;gania po specjalizowane uklady scalone sterownik6w LCD. fak jednak pokazuje praktyka, obsluga takich wyswietlaczy jest takie moiliwa bezposrednio przez mikrokontroler, bez koniecznosci stosowania raczej trudno dost~pnych kontroler6w graficznych typu S1D13xxx. Przykfad takiego rozwiqzania by/ jui prezentowany na lamach Elektroniki Praktycznej. Artykul przedstawia kolejny spos6b dolqczenia do mikrnkontrolera typu STM32 F10 7 graficznego wyswietlacza LCD bez wbudowanego ukfadu kontrolera.

Fotografia 1. Wyswietlacz graficzny LCD typu EG2801S-AR firmy EPSON

Lp

Pokazany na fotografii 1 modul typu EG2801S-AR firmy EPSON jest monoch romatycznym, graficznym wyswietlaczem LCD o rozdzielczosci ekranu 512 X64 piksele . Nalezy on do rodziny wyswietlaczy LCD, kt6re nie s& 'A'Yposa:lone w uklad kontrolera, a jedynie w drajwery w:ierszy i kolumn. Zv.'Ykle wyswietlacze tego typu maj4 wbudowany jeden uklad scalony sterownika w:ierszy i od jednego do kilkunastu pol&czonych szeregowo scalonych uklad6w s terownik6w kolumn. Przykladowe modele wy sw:ietlaczy tego typu umieszczono na wykazie w tabeli 1. \>Vyswietlacz EG2801 S-AR jest wyposazony w jeden uklad sterownika vvierszy SED1190F i 8 uklad6w sterownik6w kolmnn SED1180F. Interesuj<1cy moi:e bye fakt, ii modul EG4401SAR o rozdzielczosci 256 X128 pikseli ma Laki sam schema! elektryczny. R6Znica w budowie obu wyswietlaczy polega jedynie na tym, ii w module EG2801S caly laf1cuch 8 uklad6w SED1180F stemje jedn& liniq w panelu LCD, nalomiasl w mod ule EG4401S pierwsze 4 uklady SED1180F z lailcucha stemjq liniq w g6rnej pol6wce ekranu, podczas gdy kolejne 4 uk:lady

4 5

Typ EG2201S-AR

Rozmiar ekranu 128 x 64 piksele

EG2401S-AR EG2801S-AR EG4401S-AR EG4801S-AR

256 512 256 512

....

x x x x

64 piksele 64 piksele 128 pikseli 128 pikseli

.,

Pin Sygnal Nazwa nr 1 VDD Power supply 2 3

4 5 6

7 8 9 10 11 12

13 14

""

..

Sterownik wierszy 1 x SED1 190F 1x SED1190F 1x SED1190F 1X SED1190F 1x SED1190F

Sterownik kolumn 2 x SED1180F 4 x SED1180F 8 x SED1180F 8 x SED1180F 16 x SED1180F

m Opis Napi~cie zasilania, +5v. , :!:5% Masa Regulacja kontrastu LCD, -17V..

vss VLCD LP

Ground Power supply for LCD panel Latch pulse

FR YDIS

Frame pulse Display control

YSCL DIN XSCL

Y shift clock Synchronizing pulse X shift clock

Zegar wierszy (aklywne zbocze opadajqce) Znacznik poaqtku pola obrazu Zegar danych (aklywne zboae opadajqce)

XECL DO D1 D2

Enable clock Data O Data 1 Data 2

Zegar wyboru drivera kolumn Bit bO slowa danych (lsb) Bit b1 slowa danych Bit b2 slowa danych

D3

Data 3

Bit b3 slowa danych (msb)

Zapis zawartosci linii obrazu (aktywne zboae opadajqce) Sygnal AC sterowania panelem LCD Sterowanie modutem LCD (L - modut wylqczony, H - modut zalqaony)

eWy¡d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:¹ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

71


NOTATNIK KONSTRUKTORA z laficucha sterujq liniq w dolnej pol6wce ekranu. Odmian'l modutu EG2801S-AR jest takZe wyswietlacz finny EPSON typu ECM-A0083. ';\I zasadzie jest to modu.t EG2801S-AR z zainstalowanym podswietleniem powierzcb.ni ekranu za pomQC'l folii EL.

11\lszystkie sygnaly sleruj4ce uklad6w SED1180F i SED1190F oraz linie zasilania S'l wyprowadzone w wyswietlaczu EG2801SAR na 14-pinowe zk1cze kraw~dziowe GoldPin o raslrze 2,54 mm. Rozmieszczeoie wyprowadzen opisu je tabela 2.

Listing 1. Funkcja konfiguru j e\;ca uklady mikrokontrolera STM32 do obslugi wySwietlacza EG2801S void LC D Ini t (void )

{

-

GPIO I nitTypeDef GPIO InitStruc ture ; TIM T imeBaseinit Typeoef T IM Ti me BaseS tructu r e ; TIM-OCinitTypeDef TI M OCinitSt r uctur e ; DMA=I nitTypeDef DMA_IOi t S t r uctur e ;

I I --------------- --- ------ - --- ----- -- --- ------- ------------11 Initializatio n of the frame buffer /I Frame buffe r contains pattern s of DIN, YSCL and XECL c o ntrol s i gnals I I ----- --- ------- --- ------ - --- ----- -- --- ----- -- ----- --- ----LCD I nitFrameBuffer( ) ;

II

/I

--'°-------------------------------------------------------

Clock enable of used peripherals // LCD uses DMAl , TIM2 , TIM4 , TI MS, GPI OA, GPIOD and AFI O

I I --------------- --- ------ - -- - ----- -- -- - ------- -------------

Rec AHBPer iphClockCrnd(RCC AHBPe r iph DMAl , ENABLE) ; RCC-APBlPeriphC l ockCmd{RCC APBlPer i Ph TI M2 I RCC APBlPeriph TIM4 RCC-APB1Per iph-TI M5 , ENABLE) ; RCC APB2PeriphClockCmd{RCC-APB2Pe r iph-GPIOA I RCC APB2Pe rip h GPIOD RCC=APB2Per iph=AFIO, ENABLE) ; -

II 11 II II II II II II

----- --- ------- --- ------ - -- - ----- -- -- - ----- -- -------- -----

Co nfigurat i on of LCD data lines and signal l i n es controlled from RAM. LCD DIN s ignal (ro w s c an sta r t-up pulse) is read -ou t from RAM to p in PD6 . LCD YSCL signal ( row scan shift clock) is read-out from RAM t o pin PD5 . LCD XECL signal (enable transition clock ) is r e ad-out f rom RAM to pin PD4 . LCD d ata lines are connected to pins PD3 .. PDO

-------- ------ - --- ------ - -- - ----- - - --- ------- -------------

GP I O InitStr ucture. GPI O Pin • GPIO Pin 6 I GPIO Pin 5 I GPIO Pin 4 I GPIO_PTn_3 I GPIO_PTn_2 GPIO_PTn_ Pin O; GPIO InitStruc ture. GPIO Mode • GPIO Mode Out PP ; GPIO-Init St ruc ture.GPI O-Speed • GPI0 Speed 50MHz ; GPIO-In it (GPIOD, &GPIO InitSt ructuref; -

GPIO_

=-----------------=-------------------------------------

I I ---

I I Configuration of LCD X shift clock I data shift clock I I LCD d ata shift c l oc k XSCL i s generated on pin PD1 2 by c hannel

II 1 o f timer TIM4 I I --------------- --- ------ - --- ----- -- --- ------- -------------II PD12 configuratio n as TIM4 CHl output GPIO Init St r ucture . GPIO Pi fl • GPIO Pin 1 2 ; GPIO-InitSt r ucture.GPI O-Mode • GPI0 Mode AF PP; GPIO-Init St ruc ture. GPI O-Spe e d - GP I5 Speed 50MHz; GPIO-I nit (GPIOD, &GPIO I n i tStr uctu ref ; GPIO-PinRemapConfi g (GPI0 Re map TIM4 , ENABLE) ; I I TlM4 time base configiiratioii (fc lk• 72MHz ) TIM T imeBaseStru ctu re . TIM Period • LCD T XSCL- 1 ; TIM-T imeBaseStru c ture . TIM-Prescaler • 0 ; TIM-T imeBaseSt ructure . TIM-Cloc kDivisio n • 0 ; TIM-T imeBaseStru c ture . TIM-Coun terMode • TIM Counte rMo de_Up; TIM-Time Base init (TIM4 , &TIM TimeBaseStructui e) ; TIM-ARRPreloadConfig(TIM4 , ENABLE) ; I I T I M4 Channel 1 configuration : PWMl Mode I 50% TIM OC initStructur e . TIM OCMode • T I M OCMode PWMl ; TIM-OCinitS truct ure . TIM-Pulse • LCD T XSCL/ 2 ; TIM-OCinitS tructure . TIM-OutputS ta t e - • -TI M OutputS tate Enable ; TIM-OC ini tStructure . TIM-OCPo l a rity • TIM OcPo larity Hig h ; TIM-OC1Ini t (TIM4 , &TIM 5CinitStructure) ; TIM-OC1Pre l oadConfig (TIM4 , TIM OCPreload Enab le ) ; I I Clock sou r ce configurati o n : -TIM4 i s the master fo r time r s TIM2 and T IMS TIM Sel ectMaster SlaveMode(TIM4 , TIM Mas t e r S lave Mo d e Enable) ;

llT:~;=~=~~=~~=~~::~~~~~~~==~~:_::~==~~~=~~~~~=~~~~=~~: ______ _ I I Configu r at i on o f LCD data l atch pulse II LCD data latch pul se LP i s g e nera ted on pi n PAO by c h a nne l II 1 o f time r TIMS

I I -------- ------- --- ------ - -- - ----- -- -- - ------- --------------

II PAO configurat i on as TI MS CHl output GPIO Init Str ucture . GPI O P in- • GPIO Pin 0 ; GPIO-Init St r ucture . GPIO-Mode • GPI5 Mode AF PP; GPIO-InitStructure . GPI O- Speed • GPIO Speed 50MHz ; GPIO-Init (GPIOA, &GPIO Ini tStru ctu ref ; I I c lock source configuiati o n : TIMS i s the slave of TIM4 TIM Sel ectSl a v e Mo d e (TIMS , TIM S l aveMode Exte rnal!) ; TIM-Se lect!nputTrigger {TI MS, T IM TS ITR2) ; I I T I MS t ime base con figuration (fclk• fTI M4) TIM T imeBaseStru c ture . TIM Perio d • LCD COL QTY 14 - 1; TIM-Time BaseStructure . TIM-Presc a l er • 0 ; TIM-T ime BaseStru cture . TIM-ClockDiv is i o n • O; TIM-T imeBaseStruc ture . TIM-Coun terMode • TIM Coun te rMode_Up ; TIM-T imeBasein it(TI M5 , &TIM TimeBaseS tructui e) ; TIM-ARRPr e l oad Config (TIMS , ENABLE) ; II T I MS Channell configurat i o n : PWMl Mo de TIM OCi nitStructure .TIM OCMode • TIM OCMode PWMl ; TIM-OC i n itStru ctur e . TIM-Pulse • LCD COL QTY74 - l; TIM-OC ini tStructure . TIM-OutputState- - TIM Ou tputState Enabl e ; TIM-OC ini tStruct ure . TIM-OCPolarity • TIM 5CPo l ari ty L0w ; TIM-OC1Init(TI M5 , &TIM 5CinitStruc ture) ; TIM=OClPre l oad Config (TIMS , TIM_ OCPr e l oad_Ena b le) ;

Sekwencje sygnal6w steruj4cych modutem EG2801S przedstawia rysunek 2. Dane do wyswietlacza S'! wpisywane synchronicznie w takt sygnalu zegara danych XSCL. Zapis danych jest wyko nywany opadaj'lcyn1 zboczem tego sygnalu. W jednym takcie zegara wpisywane Sq sla ny czterech kolejnych punkt6w w li nii ex. c,.1• c,.,, c,., (gdzie x= 1, 5, 9, ..61), odpowiadajqce odpowiednio bitom b3, b2, bl i bO. Ustawiony bit odpowiada zapalonemu pikselowi. Po kazdym 16· tym impulsie sygnatu zegara danych XSCL opadajqce zbocze na linii XECL aktywuje odbi6r danych w kolejnym ukladzie sterow nika kolumn SED1180F w lancuchu, w wyniku czego nast~pne 16 slow danych (czyli stany 64 pikseli) jest zapisywane w tym ukladzie. Po zapisie zawartosci calej linii obrazu, co w przypadku wyswietlacza EG2801S zajmuje 128 takty zegara XSCL, opadaj4ce zbocze na linii LP zatrzaskuje w sterownikach kolumn wpisane dane. Od tego momentu rozpoczyna si~ ich wyswietlanie, a do rejestr6w przesuwnych sterownik6w kolumn SED1180F wpisywana jest zawartosc kolejnej linii obrazu, po czym caly cykl si~ powtarza. Obraz jest wyswietlany dynamicznie, linia po lin ii. Wyb6r kolejnych wyswietlanych linii obrazu jest realizowany przez uklad sterownika wierszy SED1190F. Podczas trwania pierwszej linii obrazu na wejscie DIN sterownika jest podawany stan wysoki, kt6ry jest zapisywany opadajqcym zboczem sygnalu zegara wierszy YSCL. W tym momencie jest aklywowa ne wyswietlanie pierwszej linii obrazu. Kolejne impulsy zegara YSCL powodujq przesuwanie tego stanu na nast~pne wyjscia ukladu i tym samym wyswietlanie kolejnycb linii obrazu. Aby obraz by! stabilny, przelqczanie wierszy musi si~ odbywac synchronicznie z zapisem do sterownik6w kolumn wyswietlanych danych, a wi~c tuz przed sygnalem LP zapisu linii. Standardowa cz~stotliwosc odswiezania obrazu dla wyswietlacza EG2801S wynosi 60 obraz6w na sekundQ [1.], co przeklada siQ na CZQStotli· wosci sygnal6w zegarowych YSCL i XSCL odpowiednio r6wne: 3840 Hz i 491520 Hz. Opr6cz sygnal6w steruj4cych wpisywani em do wyswietlacza danych i wyb ieraniem kolejnych wyswietlanych linii obrazu, modu! EG2801S wymaga dodatkowego sygnalu kontrolnego FR. Sygnal ten zm ienia sw6j stan na przeciwny na poczqtku kazdego pola obrazu i jest wykorzystywany przez sterowniki wierszy i kolumn do generowania napiQC steruj'lcych panelem LCD o zerowej sk.ladowej stalej. Jak wiQc widac, sterowanie wyswietlaczem EG2801S jest dose ztoione. Problem stanowi zar6wno liczba sygnal6w steruj<1cych jak i ich wzajemne zaleznosci czasowe. Z tego tez powodu do obstugi wyswietlaczy graficznych LCD firma EPSON opracowala specjalizowane uklady sterownik6w,

eW'y'c~.2nie dla: Jakub Rudolf (96006) ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014 W) d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez prawa do rozp owsze ch n i an i a.


Sterownik wyswietlacza graficznego LCD typu EG28015 T:260 us

XSCL

XECL.

LP

!

--------------nt-

YSCL

r-··~··-··-·-··-·-··-··-·-·-··-··-·-·-·-·-·-··-·-·-·-·-··-·-·-·-·-·-··-·-·-··-·-··-·-··-·.J

l

W64

LP

~---··-·-··-··-··-·-··-·-··-··-_j____rL__ ____. _. _. ._. -..-..-·· -. -···----1

OIN

FR

~,--------

Rysunek 2. Przebiegi steruj<1ce wyswietlaczem EG2801 S-AR (Cx - numer kolumny, Wy - numer w iersza)

np. E-1330. jednak w przeciwieflstwie do samych wyswietlaczy, uklady te S'! malo popularne i trudno dost~rrne. Okazuje si~ jednak, :Ze wyswietlacz EG2801S mo:i:e bye sterowany bezposrednio przez mikrokontroler rodziny STM32, bez potrzeby u:iywa nia specjalizowanego uktadu sterownika LCD. Co wi~cej , taka obsluga wyswietlacza LCD mo:ie bye zrealizowana w mikrokon trolerze w spos6b catkowicie sprz~towy, nie obciq:i:ajqcy jednostki centralnej.

Sterownik wyswietlacza na bazie mikrokonlrolera STM32 Mikrokontrolery STM32 nie sq wyposa:i:one w uklad s terownika wyswietlaczy graficznych LCD, kt6ry pozwalalby na bezposredDane LCD

RAM

Bufor obrazu + sekwencje XECL, YSCL, DIN

niq obslug~ modulu EG2801$. 'fym niemniej taki sterownik mo:i:e zostac zrealizowany na bazie uklad6w peryferyjnych mikrokontrolera. Przyklad implementacji podobnego sterownika dla wyswietlacza typu EG9018S by! ju:i opisany w Elektronice Praktycznej 12]. Tamten wyswietlacz ma jednak znacznie prostsze s terowanie w por6wnaniu z modulem EG2801S, przez co jego sterownik nie mo2e bye u:i:yty do obstugi wyswietlacza EG2801S. Przedstawiony w artykule sterownik modulu EG2801S stanowi zmodyfikowanq wersj~ wspomnian ego wczesniej ukladu, zapewniajqcq generowa.nie wszystkich koniecz.nych sygnal6w s terujqcych wyswietlaczem EG2801S. Schemat blokowy uktadu przedstawia rysu.nek 3. DIN YSCL XECL

Dane LCD

OMA1 OMA_CH1

110 Port 0

03 02 01

DO

Obraz do

wySwietlenia

Zdarzenie

.T1M4_CH 1 ~

compare

CC_CH1

CPU

PD12

XSCL

Zdarzen!e ..TIM4 update~ TIM4CLK = 72MHz TIMS

CC_CH1

TIM2

CC_CH2

Zal.IW'jl. LCD

l/OPo~ A

PAO

PA1

PA2 ..

LP

FR

YDIS

Rysunek 3. Schemat blokowy sterownika wyswietlacza EG2801S·AR zbudowanego na bazie uklad6w peryferyjnych mikrokontrolera STM32

Sterownik wyswietlacza EG2801S jest zbudowany z trzech uktad6w czasowo-licznikowych TIM4, TIM5 i TlM2 oraz ukladu DMAl. Timer TIM4 pracuje jako generator sygnalu zegara danych XSCL. Uklad ten jest taktowany niepodzielonym sygnalem zegarowym magistrali APBl i odmierza okres syg.nalu XSCL. Kanai CHt tego timera pracuje w trybie PWM generujqc na swoim wyjsciu przebieg prostokql.ny o wypel.nieniu 50%, kt6rego opadajqce zbocze wyslf!puje w polowie okresu zliczania TIM4. Sygnal ten jest doprowadzo.ny do modulu LCD jako zegar danych XSCL. Zdarzenie przeladowania licznika TIM4 (tj. TIM4 u pdate event) taktuje uklady czasowo-licznikowe TIMS i TTM2, dzi~ki czemu generowane przez nie sygnaty Slj zsynchronizowane z sygnalem zegara d anych XSCL. Timer TIMS od mierza czas trwania jednej linii obrazu, wynoszqcy w przypadku modulu EG2801S 128 takty zegara XSCL. Analogicznie to timera TIM4, ka nal CHt ukladu TIM5 tak:i:e pracuje w try bie PWM. Zmienia on s lan swego wyjscia z niskiego na wysoki podczas ostatniego taktu zegara XSCL w da.nej linii, generuj11c tym samym dla wyswietlacza LCD impuls LP zapisu zawarlosci linii obrazu. Uklad czasowo-licznikowy TIM2 realizuje z kolei syntezf! sygoalu FR. W tym celu timer TTM2 odmierza c zas trwania dw6c h pelnych p6l obrazu, co w przypadku wyswie tlacza EG2801S trwa 16384 takty zegara XSCL. Kanai CH2 Lego timera pracuje w try· bie PWM generujqc przebieg prostokqtny o wypelnieniu 50%. zmieniajqcy sw6j stan na przeciwny podczas kazd ego pola obrazu. Sekwencje pozostalych sygnal6w s terujqcych wyswietlaczem LCD, tj.: zegar wyboru drivera kolumn XECL, zegar wierszy YSCL, znacznik poczqtku pola obrazu DIN, sq zapisane w paini~ci RAM w buforze obrazu razem z da nymi do wy§wietlenia. Sekwencje prze· bieg6w XECL, YSCL i DIN sq zapisa.ne odpowiednio na bitach nr b4, b5 i b6, podczas, gdy dane obrazu Sq zapisane na bitach b3 ... bo. Przesyta.nie danych z bufora obrazu do port6w 1/0 P06.. PDO mikrokontrolera realizuje kanal 1 kontrolera DMA l , p racujqcego w trybie kolowym z postinkrementacjq adres u pamif!Ci. Transmisja danych jest inicjowana p rzez zdarzen ie por6wnania z ka nalu CH1 timera TIM4 [tj. TIM4_CH1 compare event]. Ma ono miejsce w polowie okresu zliczania ukladu TTM4, tj. w momencie opadajqcego zbocza sygnalu zegara XSCL. li\I odpowiedzi na to zdarzenie kontroler DMAl przesyla jeden bajt z pamif!ci bufora obrazu do rejes tru wyjsciowego ODR portu PD. Przy CZf!· stotliwosci sygnalu zegara magistrali AHB r6wnej 72 MHz, trans1nisja ta zajmuje ok. 120 .. .160 ns. Takie jest lei op6znienie zboczy sygnat6w XECL, YSCL i DIN w stosunku do zbocza opad ajqcego sygoalu zegara XSCL.

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone Wy'tqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

73


NOTATNIK KONSTRUKTORA Listing 2. Funkcja inicjalizuj.!!lC& bu for obrazu

INLINE void LCD_InitFrameBuffer (void) uintl6 t i , j;

t

II l oop row and co l umn counters

uintB i nit data; II LCD frame b u f fe r i n i t data // write s ignal pat terns and LCD ini t data to LCD frame buffe r

for (i=O; i <LCD ROW QTY; i ++) { f or (j=O ; j < LCD COL QTYl4 ; j++) { II Set picture piXe ls-to off state (bits b3 . . b0) ~~~~Ld~~~ ; = LCD_ PIXEL_OFF << 3 I LCD_ PIXEL_OFF << 2 I LCD_ PIXEL_OFF << 1 I

JI

Write XECL pat t e rn (b it b4)

== 1 5) init data I= OxlO; II bit is se t i n each 16th byte YSCL pattern (bit b5) LCD COL QTYf4 - l J init data I= Ox20 ; fl bit is set i n the l ast row DIN pat tern (bit b6) 0 && j == LCD COL QTYf 4- l J init_data I= Ox 40 ; ff bit is set in the las t byte of the first row if (i • • 1 && j • • 0) i nit data I• Ox40 ; II a nd t he first byte o f the second row -

if (j%1 6 11 Write if (j == byte of each 11 Write if (i ==

~C D_frame_buffer[i]

( j]

i n it_ data ;

// s tore init da t a in frame buffer

I I - -------- ------- --- ------- --- ----- -- --- ------- -------------

/I Configuration of LCD AC dri ving s i g nal // LCD AC dr i ving signal FR i s gene r ated on p i n PAl by II channel 2 of timer TIM2 f I -- - ------ - - - - - - --- ------ - -- - - ---- - - -- - ------ - - - - ------ - --11 PAl configurat i on as TI M2 CH2 output GPIO I nitStructure . GPIO Pin-= GPIO Pin l ; GPIO- Init St r ucture. GPIO- Mode = GPI5 Mode AF PP; GPIO- InitStructure. GPIO-Speed = GPIO Speed SOMHz ; GPIO-Init CGPIOA, &GPIO Ini tStructureL II c iock source configurat i on : TIM2 i s the slave of TIM4 TIM SelectSlaveMode (TIM2 , TI M SlaveMode Externa l! ); TIM-SelectinputTrigger (TI M2, TIM TS ITR3) ; // TtM2 time b ase configuration (fclk• fTI M4 ) TIM TimeBaseStructure . TIM Period = 2 * LCD ROW QTY * LCD_COL_QTYl 4 - l ; TIM-TimeBaseStructure . TIM-Prescaler = O; TIM- TimeBaseStru c ture . TIM- ClockDivis i on • 0 ; TIM-TimeBaseStru ctu re . TIM- CounterMode = TIM CounterMode Up; TIM-T imeBase i n it(TIM2 , &TIM TimeBaseStructure) ; TIM-ARRPreloadConfig (TIM2 , ENABLE) ; II TIM2 Channel 2 configuration: PWMl Mode TIM OCinitStructure . TI M OCMode = TI M OCMode PWMl ; TIM-OCinitStructur e . TIM-Pulse • LCD ROW QTY-* LCD COL QTY / 4 ; TIM-OCinitStructure . TIM-OutputState-= TI M OutputState- Enable ; TIM- OCinitStructure . TIM- OCPol arit y = TIM 5CPo l arity L0w ; TIM-OC2 Init(TI M2 , &TIM OCi nitStructure) ; TIM- OC2Pre l oadConlig iTIM2 , TIM OCPreload Enab le ) ; II --=-------------------------=---------=--------------------!! Configuration of LCD data transfer II LCD data is transfered to p ins PD3 .. PDO by DMAl controller II via channel 1 . DMA transfer is r equest e d by compa r e event i n c hannel 1 of timer TIM4 II -------------------------------- - ------ - -------------------// DMAl Channel 1 configuration OMA Deini t (OMA! Channell ); DMA- I nitStruct ure . DMA Per ipher alBaseAddr = (uint32 t)& (GPIOD- >ODR) ; OMA- I nitSt r uctur e . OMA- MemoryBaseAddr • (uint32 t)&i:CD frame bu ffer[ O] [0 ]; OMA-I n itStructure . OMA-DIR = OMA DIR Peri pheral5ST; DMA-I nitS tructure . DMA-BufferSize =LCD ROW QTY • LCD COL QTYl4 ; DMA-I nitStructur e . OMA-Peripheral Inc • DMA Per ipheral Inc Disable; OMA-I nitStructure . OMA-Memoryinc = OMA MemOryinc Enable ; OMA-I nitS tructur e . DMA-Peripheral DataSize = OMA Per ipheral DataSiz e_wo rd; DMA-I nitStructur e . DMA-Memor yDa t aS ize • OMA Me mOryDataSize Byte ; OMA- I nitStructure . OMA-Mode = DMA Mode CircUla r ; DMA- I nitSt r ucture . OMA- Priority =- OMA Priority Ver yHigh ; DMA-I nitSt r uctur e . DMA-M2M • DMA M2M Dis a b le ; DMA-I nit(DMAl Channe ll, &OMA I ni tstruct ure) ; If Enable OMAl Channel 1 OMA Cmd (DMAl Channel l , ENABLE); II Set compare event in c hannel 1 of timer TI M4 as request //to start DMA transfer TIM_DMACTnd(T IM4, TIM_DMA_CCl , ENABLE);

I I --------------- --- ------ - --- ----- -- -- - ------- --------------11 Configuration of d isplay control s i gnal 11 LCD display is enabl e d by high level on pin PA2 IYDIS signal l I I ----- --- ------- --- ------ - -- - ----- -- --- ------- ----- --- ------11 PA2 configuration as GPIO outp ut GPIO InitStr ucture . GPIO Pin = GPIO Pi n 2 ; GPIO- I nitStruc ture.GPIO-Mode • GPI 5 Mode Out PP; GPIO- InitStructure.GPIO- Speed = GPI0 Speed 50MH z ; GPIO- Init (GPIOA, &GPIO I nitStr uc tu reL II E0 a ble LCD modul e LCD DISPLAY ON ; I I --=------ -::_- ------ - ---- - - - - ------ - --- ------- --- ------ - --- -11 St art servi c i ng LCD I I -- - ----- - - ----- --- ------ - -- - ----- - - -- - ------ - -- - ------ - -- - -11 Request the first DMA tra n s fer TIM GenerateEvent (Tl M4 , TIM EventSo u rce CCl ) ; II Enable TIM2 counter TIM Cmd (T I M2 , ENABLE) ; fl Enable TIMS counte r TIM Cmd (TIMS , ENABLE) ; II Enable TIM4 counter TIM_Cmd(T I M4, ENABLE) ;

eW'y'cMnie dla: Jakub Rudolf (96006)

Ostatni z sygnal6w kontrolnych wyswiellacza EGZBOlS, tj. YDIS steruj4cy zal11czaniem i wyl'lczaniem modulu LCD, jest u zyskiwany w drodze programowej obslugi linii nr 2 portu PA.

Realizacja praktyczna sterownika Model slerownika zostal wykonany na bazie zeslawu uruchomieniowego STM32 Butterfly, wyposazonego w mikrokontroler STM32F107 (fotografia 4). Schema! pol4czefl modulu wyswietlacza EG2801S z plylki\ STM32 Butterfly pokazano na rysunku 5. Wyswietlacz LCD jest bezpos rednio dolqczo ny do port6w mikrokontrolera. Co prawda, modut EG2801S jest przeznaczony do sterowania sygnalantl logicznymi w standa rdzie 5V. jednak jak wykazaly pr6by z egzemplarzem wyswietlacza typu EG2801S-AR oraz typu ECM-A0083, sterowanie lych modul6w sygnalami o poziomie +3,3V dziala poprawnie. Linia YDIS s leruj'lca zalqczaniem I wylqczaniem modulu EG2801S jesl dodatkowo spolaryzowana rezystorem Rl do masy. Dzi'lki temu podczas restartu mikrokontrolera, jak r6wniez podczas jego programowania, linia YDIS znajduje si~ w s tanie niskim , wymuszajqc tym samym wyl'lczenie modulu wyswie tlacza. co zabezpiecza pa nel LCD przed uszkodzeniem wskulek pojawienia sifl na nim napi'lcia o uiezerowej skladowej stalej. Sytuacja taka moze miec miejsce przy braku sygnal6w s terujqcych wyswietlaczem LCD. Uklad zabezpieczaj'lCY wykorzystuje fakt. iz podczas reslarlu mikrokonlrolera wszystkie jego porty 1/0, w tym linia PAZ, sq konfigurowane jako niespolaryzowane wejscia. 0 poziomie napi~c ia w linii YDIS decyduje w lakich warunkach rezystor Rl. Do generacji ujemnego napiiicia VLCD, koniecznego do polaryzacji panelu LCD. wykorzystano pomp'l ladunkow4 z ukladu MAX232. W temperaturze pokojowej oplymalny konlrasl obrazu uzyskano przy napi'lciu na wejsciu VLCD r6wnym -7V, natomiasl obraz calkowicie znikat I byl calkowicie zaczerniony przy napi<iciu na wejsciu VLCD odpowiednio r6wn ym -6V i -9V. Poziom napi<icia ujemnego dostarczanego przez uklad MAX232 okazal si<i w warunkach modelowych zupelnie wystarczaj4cy. Nalezy jednak ntiec na u wadze, iz nje jest to regulq i winnych warunkach maze bye konieczny znacznie szerszy zakres regulacji napiQc ia VLCD. Podawany p rzez producen ta wyswietlacza EG2801S zakres regu.lacji napiflcia polaryzacji panelu LCD zawiera siQ w granic ach -4 .. .-17V [1]

Oprogramowanie Kod zr6dtowy funkcji LCD_/nit(} konfiguruj11cej uklady peryferyjne mikrokontrolera STM32F107 do p racy jako slerownik wyswietlacza EG2801S zamieszczono na listingu 1. Programowanie poszczeg6lnych ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

W) d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez prawa do rozp owsze ch n i an i a.


Sterownik wyswietlacza graficznego LCD typu EG28015

Fotografia 4. Uklad testowy, kt6ry posluzyl do opracowania sterownika wyswietlacza EG2801S-AR (tutaj z podl<1czonym modulem typu ECM-A0083)

-LCDO

STM32

Butterfl y

uklad6w nie r6zni Si'! w spos6b znaczqcy od konfiguracji peryferii mikrokontrolera STM32, szczeg61owo opisanej przy okazji omawiania konstrukcji sterownika dla wy§wietlacza EG9018C. Z tego lez wzglf!du osoby zainteresowane szczeg6lami programowania poszczeg6lnych uklad6w peryferyjnych powinny sif!gnqc do lamlego artykulu. jedyrn1 nowosciq w stosunku do sterownika EG9018C jest wywolanie funkcji LCD_InitPrameBuffer() (listing 2). )ej zadanie jest dwojakie. Po pierwsze, czysci ona pamif!c obrazu, zapisujqc na pozycjach biLowych h3 .. h0 warto§ci zerowe. Po drugie, funkcja ta zapisuje w buforze obrazu sekwencje sygnal6w XECL, YSCL i DIN sterujqcych wyswietlaczem. W przypadku sygnalu XECL inicjalizacja polega na ustawieniu bitu b4 w kazdym 16-tym bajcie w buforze obrazu, co odpowiada wygenerowaniu dodatniego impulsu na linii XECL podczas ka.Zdego 16-tego impulsu zegara XSCL. Z kolei w przypadku sygnalu YSCL funkcja inicjalizacji bufora obrazu ustawia bit b5 w ka.Zdym ostatnim slowie danych nalezqcym do danej linii obrazu, co odpowiada wygenerowaniu dodalniego impulsu na linii YSCL razem z irnpulsern LP zapisu danych w tej linii. Wreszcie w przypadku sygnalu DIN, inicjalizacja bufora obrazu polega na ustawieniu bitu b6 w ostatnim bajcie pierwszej linii i pierwszym bajcie drugiej linii, w wyniku czego na linii DIN pojawia sif! stan wysoki podczas pierwszego opadajqcego zbocza zegara YSCL w danym pol u obrazu. Skonfigurowany sterownik wy§wietlacza LCD nie wyrnaga dalszej uwagi ze stro-

Rysunek 5. Schemat podl<1czenia wyswietlacza EG2801 S do zestawu uruchomieniowego STM32 Butterfly

ny jednoslki cen tralnej. Generacja sygnal6w sterujqcych wy§wietlaczem oraz przesylanie do niego danych do wyswietlenia sq realizowane w lie. Z poziomu programu uiytkow-

Listing 3. Funkcje realizuj•ce zaSwiecanie i gaszenie piksela void LCD P1xe l On (u1ntl6 t Xpos , u1ntl6 t

Ypos}

{ II column number , r ow number and b i t number i n frame bu f fe r ui ntB_ t colNo , rowNo , bitNo;

I I i f pixel coordina tes within range i f (Xpos < LCD XSIZE && Ypos < LCD YSIZE I { I I Calcul a t e pixel position i n LCD frame buffer r owNo = (Ypos < LCD ROW QTY ) ? Ypos : Ypos - L CD ROW QTY; colNo = (Ypos < LCD- ROW- QTY) ? Xpos/4 : (Xpos + LCD_XSIZE)/4 ; bitNo = 3 - Xpost 4 ; -

II Draw p ixel // (acces to pixel bit i s performed via bit - banding region of SRAM) *(

IO uin t32 t

SRAM_BASE) << 5) \

*I (SRAM BB BASE I ( { (uint3 2 t ) &LCD frame bu ffer [ rowNo] [colNo) I I {bitNo ) « 2) I = LCD_PIXEL_ON ; -

void LCO_Pixe l Off (uint1 6_ t Xpos , uint16_ t Ypos ) {

II column number , row number and bit number i n frame bu f fer uintB_t colNo , rowNo , bitNo ; I I i f pixel coordinates within range i f (Xpo s < LCD XSIZE && Ypo s < LCD YSIZE I { II Cal culate- pixel position in LCD frame buffer r owNo colNo

=

(Ypos < LCD ROW QTY ) ? Ypos : Ypos -

LCD ROW QTY ;

= (Ypos < LCD- ROW-QTY) ? Xpos/4 : (Xpos + LCD_XSIZEi/4 ; bitNO = 3 - Xpos%4;II Draw pixel 11 (acc es to pixel bit is perf ormed via bit-banding region o f SAAM ) * (

IO uint32 t

*) (SRAM BB BASE

I

((bitNo )

«

I

( { (uint32 t ) &LCD frame buffer [rowNo ] [colNo ) 2)) = LCD_PIXEL_OFF ; -

-

SRAM_BASE)

«

5) \

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone Wy'tqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

75


NOTATNIK KONSTRUKTORA

Fot ografia 6. Efekty pracy programu demonstracyjnego .. Life": a) ekran startowy, b) j eden z krok6w symulacji, c) koniec symulacji

nika obsluga wyswietlacza ogranicza sifl do operacji wykonywanych na pami~ci bufora obrazu. Zapalenie na wyswietlaczu piksela wymaga ustawienia w buforze obrazu bitu odpowiadaj'lcego temu punktowi, natomiast zgaszenie piksela - skasowania tego bitu. Kody funkcj i realizuj'lcych obie operacje p rzedstawia listing 3. Same funkcje sterowania pojedynczym pikselem nie sq zazwyczaj wywolywane w programie uzytkownika bezposrednio, Jeez sluz<1 do budowy funkcji wyzszej warstwy, np. rysujqcych odcinki, figury geometryczne, czy lez wyswietlajqcych mapy bitowe. Nie inaczej jest w przypadku sterownika wyswiellacza EG2801S. Znajduj4cy si~ w dolqczonych do artykutu materiatach modut programowy lcd_EG2201_4801.c, poza funkCjf! l..CD_lnit(), zawiera laki:e podslawowe funkcje rysowania odcink6w, prostok<1l6w, okr~g6w, map bitowych oraz tekst6w. Sq lo te same funkcje. kt6re zostaly s tworzone na potrzeby wspomnianego wczesniej sterownika wyswiellacza EG9018C. !ch dol<ladniejsze om6wienie mozna znalezc w a rlykule opisujqcyn1 ten sterownik. W celu demonstracji dzialania om6wionego w arlykule s lerownika wyswietlacza EG2801S, zoslal opracowany prosly program realizujqcy dobrze wszystkim znanq gr~ w zyc ie. Algorylm program u implemenluje oryginalne rcguty zdefiniowane przez autora tej gry, brytyjskiego matematyka Johna

Conwaya 13]. Efekty dziatania programu pokazano na fotografii 6.

Podsumowanie Opisany sterownik wyswietlacza LCD zos tal praklycznie przeles towany z modulami lypu EG2801S-AR oraz ECM-A0083, jednak powinien on r6wnieZ dzialaC z innymi wyswietlaczami LCD o lakiej samej konslrukcji. l:.alwo je rozpoznac po zamonlowanych na obwodzie drukowanym wyswietlacza uldadach slerownik6w wierszy SED1190F i sterownik6w kolumn SED1180F. Dekla racje w pliku nag16wkowym lcd_EG2201_4801 .h umozliwiajq przystosowanie slerownika do obsl ugi kaidego z typ6w wyswietlaczy wymienionych w tabeli l, bez koniecznosci dokonywania jakichkolwiek zmian w kodzie programu. Poniewaz zaprezentowany sterownik realizuje bezposrednie sterowanie drajwerami kolumn i w ierszy pane lu LCD, umozliwia on zaimplementowanie funkcji nieprzewidzianej oryginalnie przez producenta wyswiellacza, a mianowic ie uzyska nie na wyswiellaczu dodalkowego slopnia szarosci. w lym celu nalezy powi~kszyc dwukrolnie rozmiar bufora obrazu, lak aby obejmowal on dwa kolejne obrazy. Dodalkowy stopiel1 szaro5ci jest uzyskiwany w takiej konfiguracji przez odpowiednie kodowanie slanu piksela w obu obrazach. )ezeli w obu obrazach dany piksel b~dzie wyzerowany, lo b~dzie on zgaszony.

eW'y'cf..6nie dla: Jakub Rudolf (96006)

Z kolei, jezeli w obu obrazach piksel b~­ dzie ustawiony, to b~dzie on zaswiecony. Nalomiast w przypadku kombinacji stanu pikscla w obu obrazach r6wnej 10 lub 01 uzyskany zoslanie p61ton. W powyzszej konfiguracji bufora obrazu moZliwe jest teZ zrezygnowanie z genero\•Va· nia sygnalu kontrolnego FR przez uldad czasowo-licznikowy TIM2 i zapisanie sekwencji lego sygnalu w b uforze obrazu na pozycji nieuzywanego obecnie bitu b7. Bil ten powinie n bye r6wny O we wszystkich slowach danych pierwszego obrazu i bye uslawiony we wszystkich slowach danych drugiego obrazu.

Aleksander Bo rysiuk alex_priv@wp.pl Bibliogrofia {1] Specificotions for 1/64 Multiplexing LCD Module EG2201S-AR {128 x 64 dots}, EG2401S-AR {256 x 64 dots), EG2801SAR {512 x 64 dots), EG4401S-AR {256 x 128 dots}, EG4801S-AR {512 x 128 dots}, informocje techniczne firmy Seiko Epson Corporation [2] Aleksander Borysiuk, Sterownik graficznego wyswietlaczo LCD 8,4" typu EG9018C z mikrokontrolera STM32, Elektroniko Praktycz110 11/2013 {3] Grow zycie, http://pl.wikipedia.org/wikif Gra_w_zycie

ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

W) d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez prawa do rozp owsze ch n i an i a.


PODZESPOtY Podstawowe paramet ry procesora

ADAU1452EVAL DSP dla wymagajctcych Analog Devices nadal rozbudowuje rodzin(! uklad6w Sigma DSP. Opisywane na lamach EP proceso1y ADAU1701 i ADAU1442 stanowily tylko przygrywk(! dla najnowsz ego procesora ADAU1452, kt6ry po rozwiqzaniu problem6w okresu niemowlftcego stal sift pelnoprawnym cz!onkiem rodziny Sigma DSP. S~

SPtfl2c•

SELFBOOT MP AOC(S:OJ

PLLFILT

XTALI XTALO

ADAU145x

VDRlVE

-1

ADAU1452: Taktowanie przebiegiem o cz~totliwosci 294 MHz. Pami~c programu - 16 kB (8 kx 2 bajty), 6144 instrukcji na pr6bk~ dla fs~48 kHz. Pami~ci danych i parametr6w - 80 kB (40 kx2 bajty). 48 konfigurowalnych kanat6w cyfrowych, 32 biVl 92 kHz. 14 GPIO w tym 6 NC o rozdzielczosci 10 bit6w. Wbudowane 8 blok6w ASRC. tnterfejs SPDIF VO. Wbudowany uktad zasilania, oscylator

i programowalny generator pomocniczy. lnterfejs pami~ci programu w standardzie SPVl'C. Konfigurowalny interfejs komunikacyjny SPV l'C pracuj4cy w trybach master lub slave. Tryb setfboot, umoiliwiaj4cy prac~ bez mikrokontrotera zewn~trznego. Miniaturowa obudowa LFCSP72 ( 10 mmxlO mm). Programowanie za pomocq srodowiska graficznego Sigma Stud io.

REGULATOR CLKOUT

TEMPOUT TEMPlH

TEMPERATUR SENSOR

ttPUT AUotO

ROUTING lilATRlX

l~~~e-

OUTPUT AUDIO ROUTlNO MATRIX

lOO MHl PROGRAMMABLE AUDIO PROCESSING CORE

IPOIFI

SDAT~IN();OJ

(41.CHAHNE.L OIOI TAJ..AUOIO INPUT)

-

SIPOIF RECEIVER

SERlAL DATA

INPUT PORTS

l><•I OtOITAl MJC INPUT

BCLKIUICLK INPUT PA.tRS (S;OJ

RAM, ROM, WATCHDOG, MEMORY PARITY CHECK

l

lx2.CHANNEL

ASYNCHRONOUS SAMPLE RATE

S/POIF TAAHSMonER

SPOaFO

SDAT~OllT(l.O)

SERIAL DATA OUTPUT PORTS (x4>

(41.CHAHNEL

DIGITAi. AUDIO OUTPUT]

CONVERTERS

INPUT

OUTPUT

CLOCK

OE.JITTER ANO

CLOCK

DOMAINS

CLOCK OENERATOR

DOMAJNS

(x4~

(x4>

'$Plll2C •THE SS_M. MOSl_M, SCL_M. SCU<_M. SOA_M. MISO_M. MISO. SOA. SCLX. $CL MOSl. AOCRI. SS, ANO AOOROPtNS

Rysunek 1. Struktura wewn~trzna ADAU1452 (za not<1 producenta)

BCLKll.RCLK OUTPUT PAIRS (>:OJ

Schemal blokowy procesora AOAU1452 pokazano na rysunku 1. Nied lugo po wprowadzeniu do sprzedazy samych procesor6w, firma Analog Devices udosl~pn ila zeslaw uruchomieniowy ADAU1452EVAL, w kt6rego sklad wchodz<i: uruchom ieniowa Plylka ADAU1452 z whudowanym ko dekiem ADAU1938, maji(ca wyprowadzone na zlqcza wszystkim i sygnalam i DSP. Programator USBi w wersji 1.3 z kahlem MiniUSB. Umozliwia on programowanie procesor6w Sigma OSP przez interfejsy I'C oraz - co jesl nowosci<t - SP!. EVAL wyko rzystuje do progra mowania tylko interfejs SP!. Zasilacz z wymiennymi konc6wkami umo:i:liwiajqcymi uzywanie zestawu na calyn1 S\•viecie.

Fotografia 2. Wygl <td zestawu ADAU1452EVAL

Koszl zestawu w sklepie producenla to ok. 200 USO. W zwiqzku z tym, ze zeslaw jest przeznaczony dla os6b profesjonalnie zajm uj<1cych si~ obr6bkq sygna16w audio. cena jes t akceptowalna. Na cale szcz~scie, firma Analog Devices nieco zmienila polityk~ cenowq, jeS!i odniesc i& do oferowanych wczesn iej zestaw6w. Ola przypomn ienia, cena zes tawu dla ADAU1442 wynosila prawie 700 USO, co moze wywolac zrozumiale zalroskanie na twarzach ksi~gowyc h zatwierdzajqcych zakupy w firmacb ... Wygl<td zestawu ADAU1452EVAL poka zano na fotogra fii 2. Opr6cz procesora ADAU1452 i pami~ci programu SP! typu 25AA1024, plytka zawiera uklad zasilania z ni skoszumnym stabilizatorem ADP3338 oraz uklad generowania sygnalu zerowania AOM811. Zestaw ze wzgl~du na wbudowany kodek ADAU1938 ma 4 kana ly wejsc analogowych oraz 8 kana16w wyjsc analogowych. Sygnaly analogowe po przefiltrowani u doprowadzone Si\ do gn iazd wejscia/wyjscia mini jack. Uklad uz upelniajq optyczne interfejsy S/PDIF pracui<t·

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone Wy'tqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

77


PODZESPOlY ce do fs=96 kHz. Wszystkie gniazda sygnalowc umicszczonc s11 od spodu plytki. Dia ulatwienia dolqczenia zewn~trznych przetwornik6w i inlerfejs6w wykorzyslui'lcych magistral~ I'S zestaw wyposafo no - opr6cz spr~zynek pomiarowych - takZe w dwa zlqcza !DC J2 i J3 oraz konfigurowalny, buforowany generator sygnaln zegarowego MCLK. Przelqcznik S2 umozliwia samodzieln<\ prac~ zestawu konfigurujqc ADAU do p racy w lrybie Sel fbool, w kt6rym program jest ladowany z zewn~lrznej pami~ci EEPROM. Wszystkie sygnaly 1/0 procesora doprowadzone Sq do spr~zynek pomiarowych umozliwiajqc wyprowadzenie ich do wlasnych aplikacji. Ze wzgl4du na koniecznosc zachowania odpowiedniego stosunku SN i zwarlosci polqczen {zegar 300 MHz), plytk~ zestawu wykonano jako czlerowar-

SPI COMMUNIC ATIONS HEADER

POWER SUPPLY

REGULATION

~ ~

-

AOAU1452 seRIAL AUDIO CONNECTORS

STEREO LINE

STEREO LINE INPUTS

OUTPUTS

CRYSTA L RESONATOR

AD1938

stwowq, a elementy umieszczone sq na obu

Rysunek 3. Sche mat blokowy zestawu

warslwach plytki. Ca:losc uzupelnia kilka buforowanych d iod LED sygnalizujqcych tryb i stan pracy plytki uruchomieniowej. Dwie z nich sq dolqczone do wyprowadzen GPIO (6 i 7) i mozna je wykorzysla6 w aplikacji uzytkownika. Schema! blokowy zestawu przedstawia rysunek 3. Do programowania ADAU1452EVAL jest u:iywane Sigma Studio w wersji nawszej niz 3.09, niezmiennie udost~pnione za darmo. Wymaga ono jedyn ie zarejestrowania

s i~ na slronie produce nta. Jest lo srodowisko graficzne, w kt6rym rysu jemy schemat z gotowych, parametryzowanych blok6w fun kcjonalnych . Zwalnia lo program isl(! z konieczno§ci zmudnego opanowywania asemblera DSP i zagl~biania si~ w tony dokumenlacji. Dzi~ki niewielkiemu nakladowi sil potrzebnych na opanowanie programowania SigmaDSP, mozliwa jest realizacja nawet zlozonych. jednostkowych projektow

>.....-.. ............ -

.,....... . .

.JU. c,..

~

>• W A

:Z'\ :I •

°""

,A

.;, l:;J

~

.it./; .l('f /t. . .., ...

- ~·

._

l

1C: -

,...

...........-.. . "'' ..... ,C..0..-rt .................... ......... ,,.,,__ (11111....

._._....... . . h--·-·

. ,•

<--..

...

--------

:-- ................. <>(,

w bardzo kr6tkim czasie. Przykladowy zrzu l ekranu przeds tawia rysunek 4 . Przyjazne dla uzytkownika oprogramowa nie n ie zwaln ia od zapoznania si~ ze szczeg61owq dokumenlacjq ADAU1452, gdyz ilosc wymaganych do skonfigurowania opcji jest kilkun astokrolnie wi~ksza, niz w wypadku np. ADAU1 701. Przyktadowy ekran konfiguracji sprzEllowej pokazano na rysunku 5 .

~

. , _... 't.•

.

. ___.... ._...., , . ._

,.""""

. ..

...... ~...

-..

..

ic .... .....

Rysunek 4. Sig ma Stud io {z material6w producenta)

eW'y'c~8nie dla: Jakub Rudolf (96006) ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014 W) d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez prawa do rozp owsze ch n i an i a.


ADAU1452EVAL - DSP dla wymagajqcych go..ration IL

I Schematic I Block Schematic I

I coRE_CONTROL I ROUTING_MATRIX I SER~PORTs I ASRC I POWER_CLOCKING I PIN_ORIVE I 01orrA1._M1c I FTOM_IN I FTOM_oUT lj MULTIP1JRPOSE1AUXA1>c I sP1>1F

l FTOMOUTI0-19] FTOMOUT20-2'] FTI>MOUT30-39 rFTOMOUT40-4S j FTOMOUT50-59 j FTOMOUT111-63 J

,....,

---:=! nthobylt

FTDMOUT2

FTOMOUTI ·-•odbj.., usod

u4-tettd bytt ff Uftd

Ul.Cttd bytt If UHd

ttletttdb-Jl• ~IUStd

IE-slol

1-slol

1 -....

1 -....

Jf\ll'~t

::J

tM bit In the~·

rtvtt •~tht:ti.t

::J nthob)'lt

IRtvt•stbyl•

::J

Ii]

1 -.. l>l"•

~I!'))04.WCt

JtJ.

I H11.apon ourc iSOUT2 ~OUT))

($0UT2

omtsi]

IFTOMl>)Oeoomer::J

IFTOMb)ll•oomt• ::J

cllM.ltor

jtil(b

::J

tf-JCI Jtfl-ip.Oft OtlrOI

°'

WC Ch iMtllOf

°' $0UT3)

'tCI)

owe

h\MitllOf

FTOMbyl•

FTOMbylt

I - ·· ........11 ::J

ls...cechanntl7 ::J fromsout~teh

FTDMbylt

FTOMbylt

~

1Ponlon3

~

slnthebytt

~

CSOUIU

pn1

s...ctodb)Otlsustd

Stltcttd

::J

1-slol

r...,.,su Cht bits 1n thrt bylt

ftytfSff the: bks In lhe ~·

i'J

IRwomb)O•

1 -stb)ll•

tltUs n•Ail pon SOU'eit

st&tcts: stn~ port SOWCt

(SOUT2 OI SOUT3)

($01.1120< $0UT3)

::J

l"~b.&~intM~'I

1 -.. b).t•

::J

:::tlJCI 1t1llpoct -OIJ

IFTOMb)lleoomer::J

IFTOMl>)Oeccmu::J

l"tCIJ OUl'O< Ch•Mof'JfOf

($0UT2 OI SOUT3)

""''

OJI•

ChV111.. IOf

FTOMbylt

FTOMbyl

l - · · · - 7 ::J

1 -.. - 7

byttpollfJOn

from source ct.

FTOMbylt

FTOMbylt

1Positlon3

~

1-slol

lf'o1itlon3

..

~r

~

FTDM OUT9

::J

rt:vt:rsnlhe biie.s: cntMbytt

jRtvtistb)O•

::J

to t<I by:tpo '" n

tfom SOUfCtChWi ~ fot

Seit'Ottdb)lctlSUfitd

::J ::J

ftvtf

tr11ipotl JMOi l$0UT2 Of OU13)

FTOMOUTS

bl"•" ustd

1 -....

::J

lk I

TDM0Ul7 usod

..l>l"•

1-

~ffl

nnt410f

::J

rwt.r t!tltwb.t lnlhtbyl•

tt ,cf byttpo1111on

fflot<I ~ttpo Ilion horn JOWQt ChM'IMl fOt

1-3

~

FTDMOUT4

FTI>MOUT3

iJ

stl.cu stnal p.«t soutc. ($0UT2 OI SOUT3)

stl.cttd l>jlt ts used

1 -....

::J

fWti'SUL'Mbi .. w.lM~t

1-.. l>l"•

iJ

stMctsS~P'Oft~ (SOUT2 OI SOUT3)

.:

omuiJ

jFTOMbyltcomui J

IFTOMl>)Ot ccmui J

IFTOMl>)O•ccmuiJ

IFTOMb)'ltccmtsi]

oll.,.,..r..

Hite-CS SOUct chanMI for

StitctsSC4.fctch>MO!ICI

StltclS SOU'~ ch1nMI for

stltclS SOtM« chlnMI for

FTOMb)'lt

FTOMb)'lt

C I -AOAUl 45K Revister Controls

l

FTOMl>)O•

FTOMb)'I•

IC 2 - WinE2Promloader

Rysunek 5. Konfiguracja spm:towa ADAU1452

~

rluse

Sf'l

r 1ac

...

"-"" ..._~~

~

,.~..,

r--&4'3'-'»

...,,..~_,

~~·

H..... t1Mftt1e,.•

·~ ~ f~MtcltO

tr C~M'*'

......

...,

~--

~

~f-bltWiort

ra

Isl'! o.1ADAO ::::J Isl'! o.1ADAO ::::J

I-· I-· I-·

.. B"' -

~

rE

::::J• ::::J• ::::J•

Seit boot Memoiy

Developer Mode Dump Fies to Project Ol'ectory

~

Wr1~e Latest C:xnp1lat1 on ttvough DSP

wnto latost Comi>laticn US8 Ched< Last Compiatlon U58

Rysunek 7. Programowanie pami11ci EEPROM poprzez interfejs DSP Rysunek 6. Konfiguracja pami11ci EEPROM, interfejs SPI

Po podl<1czeniu zestawu do PC, je:i:eli ktos wczes niej pracowal z Sigmo Studio, zauwa:ialne jest bardzo powolne urucham ian ie s i~ oprogramowania. Mo:i:e wynika to z wicykszej komplikacji ADAU lub wykorzyslania z wersji teslowej dla 64-bitowego Win7. Na szcz~scie, praca z projektem przebiega juz w normalnym lempie. Dia dociekliwego uzylkownika jest widoczna tez mniejsza liczba golowych blok6w funkcjonalnych. Sq one na biezqco dos losowywane do ADAU1452 i b~dq ndost~p­ nione w kolejnych wersjach Sigma Studio. Ze wzgl~du na nowy inlerfejs SP! zmienia si~ spos6b programowania. Procesor ADAU1452 ma wbudowany odbiornik/nadajnik interfejsu szeregowego (SPI/I'C) pracujqcy w trybie master

lub slave, w zaleznosci od konfiguracji. Pami~c EEPROM jest dolqczona do interfejsu slave ADAU i w przeciwiefislwie do wczesniejszych procesor6w nie jest programowana bezposrednio przez USBi, a poprzez interfejs szeregowy DSP (rysunek 6 i rysunek 7). Docelowo, po zakonczeniu prac programistycznych przy bloku MCP (Mosler Control Po rt) moiliwa bfldzie prosta kon figuracja zewniitrznych uklad6w wsp61pracujqcych z ADAU za pomoc<i wbudowanego inlerfejsu mas ter. Uprosci lo aplikacjii ukladu o niezbfldny dzisiaj procesor konfigurujqcy, np.: zewn<ilrzn e uklady kodek6w lub inlerfejs6w S/PDIF.

Zestaw zostal szczeg61owo przetestowany i sprawuje si'l przyzwoicie. Szkoda lylko, ze filtry analogowe i kodck przystosowane Sq do fs = 44,1/48 kHz, co nie po-

zwala na sprawdzenie petnyc h mozliwo-

sci ADAU1452. Brakuje tez na stronie producenla gotowych przyklad6w Lypowych konfiguracji ADAU1452. Moim zdaniem znacz<ico przyspieszyloby to zastosowanie nowego procesora. Kompletna dokumentacja zestawu jest dost~pna na stronie producenta oraz na stronie wsparc ia tec hn icznego https:// ez.onalog.com. Ze wzgl~du na ogromnq liczb~ ustaw iefi, dokladny opis konfigu racj i wraz z przykladowymi projektami zostan ie przedstawiony w odr~bnych arlykulach w raz z niewiel k<i plylk<i uruchomieniow<i ADAU1452. Trwaj<i prace natl opracowaniem jej nowej wersji.

Adam Tatus, EP

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone Wy'tqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

79


Redakcja Elektroniki Praktycznej do test6w

dzi~kuje

firmie Conrad za

udost~pnienie

modul u zasilacza uniw ersalnego

Uniwersalny modul regulowanego zasilacza laboratoryjnego 30 V/3 A Zasilacz laboratoryjny to przyrzqd niezbi;dny w warsztacie kazdego elektronika. fest potrzebny przy uruchamianiu urzqdzen elektronicznych, ich naprawach i innych czynnosciach. Bardzo waznq cechq takiego zasilacza jest moz liwosc regulowania napii;cia wyjsciowego oraz prqdu dostarczanego do obciqzenia. Ta pierwsza stanowi o uniwersalnosci ir6dla napii;cia, ta druga pozwala no zabezpieczenie wrazliwych komponent6w elektronicznych przed uszkodzeniem podczas uruchomienia prototypu.

Obok wielu innych produkt6w, w tym r6wniez profesjonalnych, kompletnych zasilaczy laboratoryjnych, firma Conrad oforuje modul zasilacza uniwersalnego, bez obudowy, zbudowanego na pojedynczej plytce drukowanej. )ego paramelry elektryczne powinny zaspokoic': wymagania wiiikszosci popularnych aplikacji. Plytka ma wygodne w uiyciu zlqcza - terminatory pozwalaj'lce na lat>ve dol<1czenie napi<icia zasilajqcego oraz napiiicia wyjsciowego. Przewidziano lez na niej punkty lutownicze umozliwiajqce zamontowanie potencjomelr6w zewn<ilrznych shizqcych do regulowania napi'lcia i nat<izenia pn\du. 11Vyposaiono jq w mostek prostowniczy, wi'lc moze bye': zasilana napi<iciem przemiennym bezposrednio z transformatora sieciowego. Na rysunku 1 pokazano zaleznosc pomiQdzy maksymalnym prl\dem obci'lzenia a napi'l-

l,5

1,5

0

-'

Rysunek 1. Zal efoosc pomi41d zy maksymaln ym pr<1dem ob ci<1zenia a napi!lciem wejSciowym

el', yC80nie dla: Jakub Rudolf (96006)

ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

W, d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:Âąytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


Podstawowe parametry; Numer katalogowy modulu: 526-045-1 1 Maksymalne napi~ie wejSciowe: 26 V AC Maksymalny pr.qd obci~ienia: 3 A Maksymalne napi~ie wyjSciowe: 30 V (przy zasilaniu 25 V AC). Maksymalna mac strat: 20 W. Zakresy regulacji napi~ia i pr.:tdu: 1... 30 V. 0...3 A Zmiana napi~ia w catym zakresie obciclienia: < 50 mV. Napi~cie t~tnien : < 2 mV. Wymiary. 1 SO mm x 9S mm x 3S mm Regulatja za pomoq potencjometrOw. Zl~cza wejSciowe i wyjSciowe: terminatory, .,pod ~rubkf(.

ciem wejsciowym. Przewidujqc zas tosowanie zasilacza trzeba miec na uwadze, ze maksymalny pn\d wyjsciowy jest osiqgany przy zasilaniu napi~ciem przemiennym o warlosci 25 V AC. W6wczas napi~cie na gl6wnym kondensatorze elektrolitycznym filtra wynosi okolo 30 V, co zapewnia pelny zakres regulacji. Oczywiscie, istolna jest r6wniez wydajnosc pr11dowa zastosowanego transformatora. Plytka zasilacza jest wykonana w oparciu o dobrze znany uk!ad regulatora lypu µA723 . Jest to jeden z ,,niesmierlelnych" uklad6w scalonych, stosowany z powodzeniem od wielu lat i wytwarzany przez wielu producent6w. Jest to popularny i dobrze znany uk!ad analogowy, kt6ry do dzis mozna znalezc w wielu konstrukcjach zasilaczy liniowych. Wsp6lczesnie doczekal si~ nowych wariant6w, w tym LDO i z wbudowanymi tranzystorami regulacyjnymi. Wydaje mi si~. ze µA723 nieslusznie zoslal nieco zapomniany, poniewai mozna z jego uzyciem budowac zasilacze o doskonalych parametrach. Sq one co prawda nieco bardziej skomplikowane, niz zbudowane z zastosowaniem stabilizatora 3-kofic6wkowego, ale majq przy tym szereg zalet rekompensujqcych uzycie wi~kszej liczby komponent6w. Dia przykladu, mozna stosunkowo latwo wykonac regulowany ogranicznik prqdowy. Jako elementy regulacyjne zastosowano dwa lranzystory lypu BD249C umieszczone na dosyc sporym radialorzc. jesli jego wymiary odniesc do wielkosci plytki drukowanej, to radiator zajmuje blisko polow~ jej powierzchni. Modut zasilacza mo2e bye uzytkowany na dwa sposoby. Po przylutowaniu potencjometr6w zewn~trznych mozna go umiescic w obudowie, dol4czyc lransformator o maksymalnej warlo5ci napi~cia wt6rnego 26 V AC (najlepiej z wylqcznikiem), cwentualnie wyposazyc modul zasilacza

v~r wollornierz

oraz an1peromierz, wygodne zaciski wyjSciowe

i uzywac w roli laboraloryjnego ir6dla zas ilania. Spos6b dol4czenia komponenl6w zewn~lrznych, amperomierza i wollomierza opisano

w inslrukcji. Parametry napi~cia i prqdu mozna r6wniez ustawic jednorazowo za pomOC'\ zamontowanych na plytce potencjometr6w mon taiowych i uzywac modulu w roli lypowego stabilizatora napi~cia stalego, montujqc go wewnqtrz obudowy zasilanego urzqdzenia. Napi~cie wyjsciowe jest regulowane w zakresie 1.. .30 V, na tomiast prqd obciq:lenia 0.. . 3 A. \Ill zwiqzku z tym, :i:e jest lo zasilacz liniowy, analogowy, nie ma ziarna i teoretycznie mozna ustawic dowolne warlosci napi~ia i ogranicznika prqdu. Wahan ia nap i~cia zasilajqcego w calym, dopuszczalnym zakresie rcgulacji sq mniejsze od 50 mV, natomiast napi~cie skuteczne t~tnien jest mniejsze od 2 mV. Dopuszczalna moc slral wynosi 20 W i jesli m ialaby bye przekroczona, to produccnt zaleca zastosowanie wi~kszego radiatora o rezystancji termicznej 0,6' C/W lub wspomagania obiegu powietrza chlodzqcego np. za pomoc'I wentylatora.

Podsumowanie Opisywany wy:iej modul zasilacza spelni wymagania wi~kszosci konstruklor6w. Przyda si~ przy uruchamian iu prolotyp6w urzqdzefi, < a spora moc, kt6rq moze dostarczyc do ohciqzenia zaspokoi wymaga- ~ nia wi~kszosci uklad6w cyfrowych, plytek z mikrokontrolerem, uklad6w analogowych, w tym r6wniei. wzmacniaczy aud io o mocy nawet " kilkudziesi~ciu Wal. Sprawdzona konslrukcja jest gwarancjq dobrych parametr6w uzytkowych oraz umozliwia - co wazne - tatw11 napraw~ w wypadku uszkodzenia modulu,

g

Jacek Bogusz, EP

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wyd an i e e I e~:tro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asr


Yokogawa PXBOOO Oscyloskop do pomiarow mocy i obwodow zasilania, cz~sc 2 Yokogawa jest znana uzytkownikom na calym swiecie jako producent przyrzqd6w pomiarowych o unikatowych cechach funkcjonalnych, precyzji i pi~knym designie. W wielu przypadkach trndno by/oby zastqpic urzqdzenia Yokogawy innymi. W drngiej cz~sci artykulu opisano precyzyjny oscyloskop do pomiar6w mocy PXBOOO. Precision Power Scope, czyli oscyloskop do precyzyjnego porniaru rnocy elektrycz nej? Brzmi to dose zaskakujqco i enigmatycznie, oscyloskop poslrzegany jest bowiem raczej jako uniwersalny przyrzqd pomiarowy, nie zas jako urzqdzenie dedykowane do pomiar6w w&skiej grupy parametr6w. Mozna S<t¡ dzic, ze pomiar mocy kazdym oscyloskopem cyfrowym wyposazonym w sandy prqdowe, nie powinien stanowic wi~kszego problemu. Tymczasem Yokogawa proponuje specjalny typ oscyloskopu, kt6ry wtasciwie nie nadaje si~ do pomiar6w innych parametr6w

niz moc elektryczna. Urz<tdzenie opalrzone symbolem PX8000 nie jest jednak wyl(\cznie oscyloskopem, de fa cto mamy do czynienia ze skornplikowanyrn rniernikiem rnocy i jakosci mocy, za pomoc(\ kt6rego mozna prowadzic kompleksow'I ocen~ sieci energetycznych i system6w zasilania.

Nielypowa budowa Moc jest iloczynem napi~cia i pr&du. Do jej wyznaczen ia jest wi~c konieczny pomiar obu tych parametr6w. W tym celn PXBOOO wyposazono w 3 pary wkladek napi~cio-

e''fy'cit2nie dla: Jakub Rudolf (96006)

Dodatkowe informacje: Redakcja Elektroniki Praktycznej dzi~kuje firmie NDN z Warszawy, wylqcznemu dystrybutorowi

i autoryzowanemu serwisowi firmy Yokogawa T&M w Polsce, za udost~pnienie oscyloskopu PX8000 do test6w.

wych i pr<1dowych umozliwiajqcych badanie 3-fazowych instalacji elektrycznych (fotografia 1). Znalazlo si~ lei miejsce dla dw6ch dodatkowych kanal6w oscyloskopowych. Ostatecznie n10Zna powiedzieC, Ze marny do czynienia z 8-kanalowym oscyloskopem o bardzo specyficz nych parametrach i cechach uzylkowych. Nalezy zwr6cic uwag~ na mozliwosc bezposredniego dol<iczania wysokich napi~c oraz mierzenia prqd6w o duzych nal~zeniach. Pomiar pn1d6w zawsze stanowi pewien niewygodny problem. Tradycyjna metoda polega na wlqczeniu arnperomierza w obw6d eleklryczny szeregowo z obci<1zeniem. Wiqie si~ lo z koniecznosciq przerwania pol&czeii., a to nie zawsze jest wygodne, a nawet mozliwe. Alternatywn(\ metod<t jest stosowanie c~g6w prqdowych, kt6re sq zakladane na jeden z przewod6w pr11dowych. W takim ELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

W, d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:Âąytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


Yokogawa PX8000 we)sde p~owe cia zewn<;ltrznego przetworrika llU

wej $cia dodatkowe - AUX (oscyloskopowe)

przypadku obw6d wprawdzie nie jest przerywany, ale przewody muszq bye co najmniej rozszyte, tak aby mozliwe bylo obj'lcie jed nego z nich C'lgami. Wkladki prqdowe oscyloskopu PXBOOO maj'I zdublowane wejscia. Doln'I par'l gniazd mozna traktowac jako zaciski pomiarowe amperomierza, do g6rnego wejscia (typ u BNC) dol&czana jest natomiast sonda prfldowa z wyjsciem napi'lciowym. Typ owe wsp61czynniki przetwarzania sq r6wne 50 mA/V i 500 mA/V. Dwa dodatkowe kana!y pomiarowe (AUX) Sq wykorzystywane na przyklad przy pomiarach sil.nik6w elektrycz.nych. Oscyloskopem PX8000 mo:lna mierzyc pr'ldkosc obrotowfl, moment obrotowy i moc s iln ika.

Filozofia pomiar6w

Fotografia 1. Widok wkladek pomiarowych: a) kanal c) kanaly dodatkowe

a)

3P3W 3P3W

R SOURCE.r-~-1,._~~~~~~-L_O_A_ D S --+~+-~--11--~~....,

T ~-+-+--....+----+--+--4--t~

SOURCE

T

Element 1 (Ut , 11)

Element2 (U2, 12)

b)

3P3W; 3V3A

R SOURCE. - - -. - - - - - - - - - - - -L-O_A_D s ~-+-+---+--.

T--+--+-----11--+--+-----+--. N ~-+-+---+-+--+-t---.....+--+---+-__,.....,,___

Element 1

Element 2

Ele ment 3

(U1. 11)

(U2, 121

(U3, 13)

C)

3P4W ______________,....____ Lo _A _o _

RSOURCEr-~--<,__

s T ~-+-+---+--+-+---+-~

Element 1 ( U1, 11)

Element 2 (U2, 12)

Ele ment J (U J, 13)

Rysune k 2. Przykladowe konfiguracje pomiarowe

napi~ciowy,

b ) kanaly pr<1dowe,

Przyrzqd PX8000 zas kakuje uzytkownik6w w kazdym eleme ncie. 'I'rudno przeniesc na niego przyzwyczajenia z obs lugi klasycznych oscyloskop6w. Zastosowane w PX8000 rozwiqzania zwiqzane Sq ze specyfikq pomiar6w sieci 3-fazowych zar6wno dla kon figu racj i gwiazdy, jak i tr6jkqta (poh1czen ia 3lub 4-przewodowe). Przy j'lta koncepcja nie jest zbyt czytelna. Aby j'I zrozumiec, trzeba dose dokladn ie przeanalizowac instrukcji:. jednym z wazniejszych poj'lc jest system pol&czefi (Wiring System), okreslajf1CY topologi'l polqcze nia przyrz&du z badanq s ieciq. Mozliwe sq 4 przypadki: 1P2W - jedna faza, pol'lczenia dwoma prze woda mi, 1P3W - jedna faza, pol'lczenie trzema przewodan1i, 3P3W - trzy fazy. polqczenie trzema przewodami, 3P4W - trzy fazy, polljczenie czterema przewoda mi, 3P3W (3V3A) - metoda lrzech napi'le i trzech pr&d6w. W ramach systemu polqczefi wyr6znia si~ jednostki polqczeniowe (Wiring Unil<) skladaj&ce si~ z dw6ch lu b trzech pogrupowanych ze sobq tzw. element6w. Mozna zdefiniowac dwie takie jednoslki: LA i LB. Elementy sq definiowane przez pomiarowy kanal napi~ciowy, kanal pr'ldowy, wirtualny kanal obliczajljcy rnoc, filtr liniowy i filtr cz'lstotliwosciowy (oba filtry S'\ przypisane do kanalu napi~ciowego, pr<\dowego i rnocowego danego elernentu). Filtr liniowy eliminuje wysokoczQslotliwosciowe zak!6cenia. )ego cz'lstotliwosci graniczne Sfl r6wne: 500 Hz, 2 kHz, 20 kHz i 1 MHz. Filtr CZ<lstotliwosciowy jest natomiast dol'lczany do bloku pomiaru cz'lstotliwosci badanego napi'lcia (pn1du). )ego pararnetry graniczne Sq r6wne: 100 Hz, 500 Hz, 2 kHz lub 20 kHz. Oba filtry mog'I bye tez wyl'lczone. Mozliwe jest ponadto u tworzenie 4 elementu, do kt6rego Sq p•~ypisane np. dodatkowe kanaly pomiarowe AUX (CH7 i CHS). Taka konfiguracja maze bye wykorzystywana do pomiar6w paran1etr6w

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~ki~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie

ele~:troniczne

przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

83


silnik6w elektrycznych. Przyk.ladowe polqczenia dla sieci 3-fazowych przedstawiono na rysunku 2. Przyj~ta

w oscyloskopie PX8000 koncepcja konfiguracji tom pomiarowego pozwala na wyznaczanie zlo:lonych paramelr6w, kt6re Sq w szerok.im zakresie definiowane przez uzylkownika. )ednym z wa2niejszych jest obliczanie wydajnosci (sprawnosci) badanej sieci. Obliczenia tych parametr6w Sq oparte na lzw. 11 formulach. Mozliwe jest zdefiniowanie 4 takich formut. Argumentami obliczeii. mogq bye moce wyznaczone w kazdym z 4 element6w, suma mocy z kazdej jednostki polqczeniowej (PlA i PlB, moc Pm z modu!6w wykorzyslujqcych kanaly dodatkowe AUX, a lakie argumenly definiowane przez uzytkownika. Przykladem zastosowania 11 formul jest obliczanie sprawnosci falownik6w (inwerler6w). \IV lym przypadku moc dostarczana (wejsciowa) jest obliczana w elemencie 1 w jednofazowym obwodzie dwuprzewodowym, a moc pobierana (wyjiiciowa) jest obliczana w elemencie 2, kt6ry jest r6wniez ulworzony z obwodu jednofazowego, dwup rzewodowego. Odpowiednia 11 formula oblicza sprawnosc jako: 11= P2/P1x100%. Na podobnej zasadzie mogq bye tworzone duzo bardziej zlo:i.one wyra:i.en ia matematyczne. Przykladowe wyniki pomiar6w z zaslosowaniem 11 formul przedstawiono na rysunku 3. Badano tu turystyczm1 przetwornic!l napiQcia statego 12 V na napiQcie zmienne 230 Vo nominalnej mocy wyjsciowej 200 \IV. Przetwornice obci4zono swietl6wk4 o mocy 10 W. \IV polu 111 umieszczono formul~ zdefiniowanq wediug wczesniejszego opisu. Moc Pl mierzono elemenlem 1 po slron ie DC. nalomiast moc PZ mierzono eleme nlem 2 po stronie AC. Jak widac, w tak.ich warunkach przetwornica osiqga sp rawnosc ok. 71 %. Nieslety obserwujemy r6wniez jak dalece napiQcie wyjsciowe odbiega od sinusoidy. W oscyloskopie PX8000 zaimplementowano ponadto funkcje wspomagajqce wyznaczanie parametr6w mi11dzyfazowych. S& lo tzw. Obliczenia Delta (Della Computation, a Measure) umozliwiajqce wykonanie obliczeii. takich parametr6w, jak: napiQcia i prq-

It

..

u

:

l'Mition:0.96cliv

Urns1

J

11:ss v Iu,~2 230.87 :===== o .:;::;= 1 0;=;: 1 =: 1.3088 15.04 w 10.74 50.428 71.370 J

lrns1

P1

flr.I

A

lr~2

=== 2

P2

Hz

Hnl:ri;:e Statu:i l'll:CE 100.87 llz PU

_..Jrtl...; 11

·1 ·-M•· 1::,1.lm"

1111$

; 11

21tH/Q50t 00:07:4!UMBn

EH~

l oci>

~It

1.lMll" o\u1&

O.OOClkY

Rysunek 3. Pomiar z zastosowaniem 11 formul obl iczajqcy sprawnosc przetwornicy DC/AC

Start/Stop akwizycji Tryby akwizycji

Przesuwanie pionowe

czulosc kanal6w pomiarowych

Przesuwanie poziome Podstawa czasu Obliczenia matematyczne, operacje kursorowe, pomiary automatyczne

g¢gaa

Tryb wyzwalania

@~@

Powi~kszanie oscylogram6w

Rysunek 4. Elementy regulacyjne oscyloskopu PXSOOO

dy r6imicowe, napi~cie liniowe i prqd fazowy (3P3W > 3V3A), dokonywane SI\ takze przeksztalcenia gwiazda -> tr6jkqt i tr6jkql -> gwiazda.

PX8000 jako oscyloskop )ak oznajmia producenl, przyrz4d PX8000 mimo dose Wqskiego przeznaczenia jest jednak oscyloskopem. Potwierdzeniem tego jest szereg jego cech funkcjonalnych, parametr6w technicznych charakteryzujiicych oscyloskopy, a tak:ie og6lna zasada obslugi. Przyj rzyjm y siQ wiQC elementom regulacyjnym umieszczonym na p!ycie czolowej (rysunek 4). !:.alwo dostrzec charakterystyczne dla oscyloskop6w pok.r~tla: podslawy czasn, czulosci kanal6w pomiarowych, przesuwu oscylogram6w. Sq te:i. elementy uaklywniajqce obliczenia matematyczne, pomiary automatyczne i kursorowe, a lakZe przelqczniki wyboru tryb6w wyzwalania, akwizycji itp. Uzupelniaj&je elemen-

ty konfigurujqce pomiary mocy i klawialnra nun1eryczna. 0 sprofilowaniu oscytoskopu PX8000 do

pomiar6w mocy decyduje przede wszystkim oprogramowanie firmowe oraz niekt6re rozwiqzania uldadowe, np. dui:a liczba kana16w pomiarowych, w tym slandardowe wyposaienie w kanaly pr&dowe. Og6lna zasada dzialania jest natomiast charakterystyczna dta oscyloskopu cyfrowego. )est wi~c uktad akwizycji z przetwornikami analogowo-cyfrowymi, rekord danych, w kt6rym sq zapisywane spr6bkowane <lane itd. Uklad akwizycji pracnje w trybach spotykanych w zwyklych oscyloskopach cyfrowych (Auto, AutoLevel, Normal, Single, SingteN, On Start). Sii one wybierane w zaleznosci od charakteru pomiar6w. Na przyklad przy badaniu prqdu rozruchowego si!nika elektrycznego, albo przy analizie startu przetwornicy napiQciowej najlepsze bQdzie prawdopodobnie wyzwolenie jednorazowe lub lypu Normal z odpowiednio wybranym zdarzeniem wyzwalaj<1cym (rysunek 5). Najcz~sciej stosowane jest proste wyzwalanie poziomem napi11cia, pn1du lub mocy, ale mozliwosci jest znacznie wi11cej. W trybach rozszerzoELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.


Yokogawa PX8000 a)

b)

10.983 v 160.85mA 1.253 w

Urmsl lrms1 Pl

:J l'l'"• 'I

"

Urmsl lrms1 Pl

~

"""'·- trr

10.983 v 160.85mA 1.253 w

.·--.

I

. ,I

•rw.1-:r.•...'"'

"

;

2tt4Jm/GrllO:rt;Ol.50600

'·"""'

Si11&h

II --

6.oat

Rysunek 5. Jedno razowe wyzwolenie poziomem napii:cia wykorzystane do pom iaru pr<1du rozruchowego silnika elektrycznego, a) moc chwi lowa w fazie rozruchu, b) moc chw ilowa w warunkach ustabilizowani a sii: obrot6w

Tabela 1. Zaleinosci mii:dzy czi:stotliwosci'! podstawow'!, szybkosci'! pr6bkowania, szerokosciq okna i maksymaln'! liczb'! harmonicznych Czi:stotliwosc podsta· Szybkosc pr6bkowania Szerokosc okna Liczba analizowanych wowa harmonicznych 8 przebieg6w 20...600 Hz fx1024 500 600... 1200 Hz fx51 2 16 przebieg6w 255 1,2 ..2,6 kHz fx256 100 32 przebiegi 2,6...6.4 kHz fx128 64 przebiegi so a takZe sygnaly zewn~trzne doprowadzone do specjalnego gniazda. Mozliwe jest wy· branie jednej z trzech "~elkosci histerezy ukladu wyzwalajqcego, dzi~ki czem u unika si~ zrywaniu synchronizacji oscylogram6w przy duzych szumach. Dodatkowe mozliwosci optymalnego wyzwalan ia daje parametr Hold-Off, kt6ry usypia uklad akwizycji na okreslony czas po wyzwoleniu. W pomiarze przedstawionym na rys. 5 zastosowano jed·

nych mozna tworzyc zlofone sekwencje wyzwalaj<1ce, sldadaj<1ce si~ z dw6ch zda· rzeii. uzaleznionych od siebie zaleznosciami czasowymi lub logicznymi. Przykladem jest wyzwalanie A-> B(N), w kt6rym najpierw oczekiwane jest zdarzenie zdefiniowane jako A, a nasl~pn ie zliczane s4 zdarzenia zdefiniowane jako B. Po n-tym wystqpieniu takiego zdarzenia nast~puje wyzwolenie. Pozostale zdarzenia wyzwalaj4ce w lrybie rozszerzonym to: A Delay B, Edge On A, OR, AND, Period, Pulse Width, Wave Window. Dostrzegamy wi~c duze podobienslwa do tryb6w wyzwalania stosowanych w ldasycznych oscyloskopach cyfrowych. Dotyczy lo r6wniez zr6del wyzwalania. Mogq nimi bye wszystkie kanaly napi~ciowe, pr<1dowe, wirtualny kanal mocy oraz kanaly dodatkowe, If

norazowe wyzwalanie poziomem

:•

J>G&ition; O.tldiY

tP1.L:111

I

lh sl lras·\

Pl

SI ~I

50.431

! 1--7~-1<;;6.;.337~ 11 ,_...,..,,,__~. 13

Uttd1 l ttd1 Pttd1 Uthf1 l thf1 Ut l f 1

21 23

l tlf1 lcil

16VllD

11 £20IMVL!i1 Sync:Src:lll

:~ t--+~--=~:-t I• ,._~.CC-~=-''-<

16 18 20

22 24 26

2$

~ 1--7'~~'""'"" : ,_~~~='-1

~ I--+~--!""'"' ~ i-~+;---!~'-1 ~ 1--%-'i;---!~.;:~,,;7,..i

:

39 '--'"''"'--'2~ .502 =.I

40 '--""'"'--'=""

•Miil 1/fi />Mt- t riaitr

U1

~ 1--=';,,;...-1,~;.;:~~2..

16 17 19

hvf1

"""'11 1

Tot~l ,_,.._.,.,__~ .000 --I

•1

•1

• : diana.e~

..

.,.""~,.....;.=~"''~ oo

100

Auto

napi~cia

Ul (na narastaj&cym zboczu). Przy takich nastawach wyra:tnie uchwycono moment startu silnika, a po zastosowaniu funkcji pomiarowych w prosty spos6b stwierdzono, ze moc rozruchowa jest ok. 10 razy wi~ksza od mocy pobieranej juz w warunkach ustahilizowanych.

OJW

1--T~--!-""''-1

tlilw:ncs Status

[~, . ~·nr

20W06131 tl:25;5:

Rysunek 6. Tabelaryczna forma prezentacji pomiar6w harmonicznych

Klasa oscyloskopu cyfrowego. a zarazem jego mozliwo§ci pomiarowe oceniana jest z grubsza zwylde na podstawie k.ilku naj· wainiejszych paramelr6w, takich jak: pasmo analogowe, szybkosc pr6hkowania, dlugosc rekordu. W przypadku PX8000 jest podobnie, z tym i'.e nie do konca. Producent na przy· ktad w og6le nie okresla pasma analogowego, podaje natomiast cz~stotliwosci filtru liniowego i cz~stotliwosciowego, o kt6rych byla juz mowa. Bardziej istotne Sq natomiast maksymalne napi~ia, kt6re mog<1 bye dol<1czane do kanal6w pomiarowych. I tak: maksymalny napi~ciowy zakres pomiarowy oscyloskopu PX8000 jest r6wny 1000 VRMS' zas maksymalny zakres pr<1dowy dla wewn~trznego prze· twornika jest r6wny 5 A,..,15• Standardowo rekord ma 10 Mpunkt6w, moze bye on jednak zwi~kszony do 50 Mpunkt6w dla opcji Ml i do 100 Mpunkt6w dla opcji M2. Na twarzach uzytkownik6w oscyloskop6w cyfrowych przyzwyczajonych do szybkosci pr6bkowania mierzonych w gigasamplach na sekund~ moze pojawic si~ wyraz zw<1tpienia, gdy spojrz<1 na szybkosc pr6bkowania oscyloskopu PX8000, poniewaz wynosi ona ,,zaledwie" 100 MSa/s. Pami~tajmy jednak, ze przyrz<!d ten jest wykorzystywany do pomiar6w sygnal6w o wzgl~d­ nie n iskich cz~stotliwosciach. Z drugiej st.rony trzeba jednak pami~tac, ze sygnaly te mog<1 zawierac kr6tkie impulsy o stromych zboczach, znacznie posze17..aj4ce widmo cz~stotliwoscio· we, narzucaj1jc 1)~11 samym odpowiednio wysok<1 minimaln<1 cz~stotliwosc pr6bkowania. Nalezy tu jednak uspokoic uzylkownik6w. Parametry oscyloskopu PX8000 mnozliwiajq dokonywanie pomiar6w harmonicznych wysokiego rz~du, nawel w wysokocz~slotliwos· ciowych przetwornicach. Co ;vi~cej, prawdopodobnie trudno byloby obecnie znalezc inny pr-qrz.qd tej klasy wykorzystywany do takich pomiar6w. Maksymalna liczba analizowanych harmonicznych, szybkosc pr6bkowania i sze· rokosc okna sq funkcjami cz~slotliwosci pod· stawowej mierzonego sygnalu. Zaleznosci te przedsta"~ono w tabeli 1.

eWy·d a ei~Tll.~m~ ~k1~:rb:z~i.cloJ lf (96006) Wydanie ele~:troniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

85


Jedn4 z wainiejszych zalet oscyloskopu PXBOOO jest bardzo dufa rozdzielczosc i dokladnosc pomiar6w, co uzyskano dzi~ki zastosowaniu 12-bitowych przetwornik6w NC. Oscylogramy sq wyswietlane na powierzchni o rozmiarach 801 X656 pikseli. Cala matryca wyswietlacza (LCD TIT) ma 1024X768 p unkt6w. Pola numeryczne wy-

l llH

--J,~·tt"'.!, :::"l !.:.3000~1"'1ul•tJllS ;11,

swietlajqce liczbowe wartosci mierzonych parametr6w majq szerokosc 5 lub 6 cyfr. Przykladowo, uzyskiwane dokladnosci przy wyh1czonych filtrach Sq r6wne: napiqcie i prqd - {0,001 xf + 0,001xn)%odczytu +0,1%zakresu, moc - {0,002x/ + 0,002Xn)%odczytu +0,2% z akresu,

~ U186A

JllS :P2

1..

19.~MH

l.lUtullLllLLU.lLLlUt~LLulhULJLL_ I ~.,.. I. ._,. . " rr,.,

- ·-

Rysunek 7. Wykres slupkowy przedstawiajijcy zawartosc harmonicznych

0.5745 80.448 ~

Urms1 lrms1 P1

OI

-I.die!

.tCXZ-KO 0.11'

Rysunek 8. Wykres FFT widma prijdu ladowania akumulatora telefonu Nokia Pvsltl«1

r~

! !

Ult O.t9 d1¥

ij,--

n::

:~

=-

0

111 -

2014~ 11:<11:42.~

Rysunek 9. Wykres X-Y

Na tym nie koflcz11 si~ podobieflstwa przyrzqdu PX8000 do klasycznego oscyloskopu cyfrowego. Uzytkownicy mog11 korzystac z bardzo rozbudowanego mechanizmu obliczen matematycznych, mog(\ tworzyc wlasne wyrazenia matematyczne pozwalaj<1ce na wyznaczanie nie m ierzonych standardowo parametr6w. Do kategorii obliczen zaliczana jest takZe analiza FFT, taka sama, jak11 spotykamy w zwyklych oscyloskopach cyfrowych. Na rysunku 8 przedstawiono pomiary ladowarki telefonu Nokia podczas ladowania akumulator6w. Wyrainie widoczny jest impulsowy charakter pracy, majqcy swoje odzwierciedlenie w widmie prqdu pobieranego z sieci elektrycznej, a takze w zawartosci harmon icznych (pole llhd1 w cz~sci numerycznej ekranu). Zaleznosci fazowe mi~dzy przebiegami Sq bardzo dobrze eksponowane w trybie X-Y. W oscyloskopie PXBOOO argumentami wykres6w tego typu mog<i bye sygnaly z ka:i:dego kanalu napi~ciowego, pn1dowego, mocowego, dodatkowego, a tak:Ze wyniki obliczel1 matematycznych (rysunek 9). Na ekranie mozna wyswietlac jednocze§nie dwa wykresy X-Y. Do wizualnej interpretacji parametr6w obwod6w 3-fazowych sluzf\ natomiasl wykresy wektorowe. S'! one dosl~pne jednak tylko opcjonalnie. \>Vykres wektorowy stanowi wizualizacj~ JD napi~c i pr<1d6w fazowych [rysunek 10).

:tt.Fflt

i\u1o

fl

Obliczenia matematyczne, praca w trybie X-Y

Xt.Fnt

"" ft~:~

lnMf. . .

-

..

gdzie f - cz~stotliwose harmonicznej [kHz]. n - numer harmonicznej. Wyniki analizy harmonicznych mog'I bye przedstawiane w postaci tabelarycznej, jak na rysunku 6 lub w postaci wykresu slupkowego (rysunek 7).

....

··-------

e'Vy'Ci56nie dla: Jakub Rudolf (96006)

2t1 ~t1:07;41

Testy GO/NO-GO, zapisywanie i drukowanie danych i konfiguracji Oscyloskop PX8000 jest cz~sto wykorzyslywany do szybkiej oceny stan u badanego obiektu [sieci elektryczn ej), cz~slo w warunkach terenowych. Jednq z najszybszych metod stosowanych w Lakich pomia rach jest test GO/NO-GO, b~d4cy odpowiednikiem znanych z oscyloskop6w cyfrowych test6w maski, Past-Fail itp. Uzylkownik mo:le lak:le zapisywac konfiguracj~ przyrzqdu w pami~ciach masowych lypu pendrive, karlach SD lub na dyskach sieciowych, jesli oscyloskop polqczono z jakqs sieciq LAN. Mozliwe jest r6wniez wykonywanie zrzut6w ekranowych i robieni e bezposrednich wydruk6w m.in. na wbudowanej drukarce (wyposazenie opcjonalne). A naliz~ danych zarejestrowa nych w trakcie pomiaru umozliwiajq zaawansowane opcje przeszukiwania i sledzenia histoELEKTRONIKA PRAKTYUNA 7/2014

W, d an i e e I ektro n i czn e p rzezn a czo n e wyt 'lczn i e do u:±ytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


Yokogawa PX8000 I

· 11 (1)

v

Wiring LA= 3P3W(3V3A) PLL Src U1

300.0 6.000 A

<ll\J1-U2 <!>U1-U3

U1(1) 11 (1) P1(1) S1(1) 1(1)

<l>U1-11

A1

fPL L

)

102.60 V 3.5237 A 0.35621<W 0.3615kVA -0.0618kvar 0.9853

<ll\J2-12 <ll\J3-13 ¢11-12 <!>12-13 <!>11-13

13(1) U3(1) 101 .40 V 13(1) 3.4990 P3(1) -0.2128kW

101.45 v 3.5090 A 0.5542kW

$3(1 ) 0.5997kVA

0.6016kVA

03(1) -0.5067kvar .1.3(1) -0.3549

0.2342kvar 0.9211

12(1)

Rysunek 10. Wykres wektorowy parametr6w sieci 3-fazowych

rii. !ch skulecznosc jest zalezna od dtugosci rekordu . Mierzone oscyloskopem PXBOOO paramelry majq w wielu przypadkach bardzo ztozone definicje. Aby uniknqc ewentualnych nieporozumien zw iqzanych z ich interp retacjq, w dodatku do instrukcji obslugi podano doktadne definicje i wzory opisujqce kazdy z mierzonych paramelr6w. Znajdujq si~ tu r6wniez opisy slosowanych metod pomiaREKLA\I A

rowych. T~ cz~sc manuala mozna Lraklowac jak nienajgorszy podr~cznik zawierajqcy spor<1 dawk~ specjalis tycznej wiedzy. Wadq oscytoskopu PXBOOO jest niezbyt intuicyjne konfigurowanie pomiaru. Poczqtkowo lrudno jest opanowac i powi<t· zac ze sobq wszystkie Elemenly, jednoslki Polqczeniowe Pomiary typu delta, TJ formuly ilp. \11/iele wqlpliwo5ci rozja§nia si~ jednak w miar~ wykonywania kolejnych ekspery-

ment6w. VV czasie pon1iar6\o\r nale.Zy zacho-

wywac najwy:i;szq czujnosc i przestrzegac zasad BHP. Mamy bowiem do czynienia z napi~ciami zagrazajqcym i zyciu. Oscyloskop PX8000 b~dq jednak obstugiwac najwyzszej klasy specjaliSci, kl6rzy doskonale zdajq sobie spraw~ ze wszystkich zagrozefi. Nie mozna tez pominqc stresu zwiqzanego z obstugq nie taniego przyru1du.

Jaroslaw Dolinski, EP


Redakcja Elektroniki Praktycznej dzi!lkuje firmie NON z Warszawy, aut oryzowanem u dystryb utorowi i serwisow i firmy Rigol, za udostllp nienie oscyloskopu Rigol 052202 dla potrzeb tego artyku lu.

Analiza protokofOw (5) Analizowanie protokolu rownoleglego (parallel) Termin ,,analiza protokolow" znany jest elektronikom nie od dzis. Specjalisci roinych dziedzin interpretuj<1 go jednak zgola odmiennie. lniynier telekomunikacji zajmuj<1cy si~ systemami l<1cznosci radiowej czy t elefonii komorkowej analiz~ protokolow b~dzie rozumial inaaej nii informatyk, a jeszcze inaczej konstruktor projektuj<1cy uklady elektroniczne. W artykule zajmiemy si~ protokolami wykorzystywanymi w populamych interfejsach komunikacyjnych.

Dotarlis my do ostalniego odcinka cyklu arlykul6w o analizie prolokol6w. Do om6wienia pozoslal prolok61 r6wnolegly (parallel), a wi~c laki, w kt6 rym informacja jest przekazywana r6wnolegle kilkoma liniami tworz;icymi interfejs. Dodalkowa linia strobuj<1ca wyznacza moment zapisu/odczytu danych. Zda rzenie lo zachodzi w chw ili wystqpowania wybrancgo zbocza sygnalu s trobuj<1cego. PamiQtamy, ze jako przyrz&d wzorcowy przyjQtO do n iniejszego cyklu artykul6w oscyloskop Rigol DSZZOZ. jest on wykorzystywany we wszystkich eksperymenlach i pomiarach. N iestely, te n lyp oscyloskopu ma tylko dwa kanaly analogowe, wiqc jego przydatnosc w badaniu interfejs6w r6wnoleglych jest bardzo ograniczona. Fragme nt fi rmware'u realizuj&cy funkcjQ a nalizalora protokol6w r6wnoleglych jest jednak wy korzystywany r6wniez w oscyloskopach 4-kanalowych, a takfo w modelach z 16 kanalami cyfrowymi. Za pomoc<1 lych oscyloskop6w mozna dokonywac pelne j analizy prolokolu Parallel.

lOCms

l ti l ~ ' "

T

I cnanoe11 O'

CH1

Rysunek 43. Okno konfiguracj i protokolu Paralle l (pierwsza strona)

Konfiguracja analizatora protokolu Parallel Jak zalem badac inlerfejs r6wnolegly oscylos kopem DS2202? Liczba fizycznych linii danych mus i bye oczywiScie ograniczona do ... 1, drugi kanal jest nalomiasl wykorzyslywany do obslugi li nii slrobujqcej. Przypisanie kanal6w pomiarowych do li nii inte rfojsu jest d owolne, a odpowiedni<1 konfigmacj~ przeprowadza si ~ po nac ifo i~ciu przycisku Decode1/ Decodc2 i wy braniu opcji ,,Decode"= Parallel (rysunek 43). Wyswietlanie dekodowanego stanu in terfejs u r6wnoleglego jest mozliwe po us tawieniu opcji ,, BusStatus"=On. Z kolei opcja ,,ClkCh annel" definiuje kanal oscylos kopu przypisany do li n ii strobujqcej. W arlykule przy jqto, ze b<idz ie lo kanat 2. Opcja ,,Slope" okresla zbocze sygnalu slrobuj<1cego (zegarowego), na kt6rym n ast~puje odczyt linii danych i ich inlerprctacja [dekodowanie].

Mozliwe s;i wszyslkie 1111!!!0 f J'. 8 1H'l przypadki, tzn. odv L : f'Oi\'1\'11 ~l !Et czyt na: na rastaj<1cym DB!i!!!sl : Bhary I zbocz u, opadaj;icym zboczu, narastaj<1cym lub opadaj<1cym zboczu. Naslf/pna pozycja menu konfiguruj<1cego ,,BusBits" okresla liczbf/ linii danych w badanym interfejsie. W przypadku oscyloskopu DS2202 jedy nq sensown ;i nasta- Rysunek 44. Okno konfiWq jest ,,BusBits"= 1, guracji protokolu Parallel gdyz tylko jedn& li nifl (druga strona) inlerfe jsu r6wnolcglego moZna analizowaC. Finnware nie ogranicza jednak tego parametru i nawet w DS2202 moze bye on r6zny od jednosci. 0 tym, jakie bqdq konsekwencje takicj nastawy b~dzie mowa w dalszej cz~sci artykulu. Nast~pne dwie opcje, tj.: ,,CurrenlBit" i ,,Channel" przypisuj;i kanaly pomiarowe do kolejnych linii inlerfejsu r6wnoleglego. Poniewaz wczesniej przyjf;lismy, ze do linii strobujqcej jest dol&czony kanal 2, ustawiamy ,,CurrenlBit"=O i ,,Channel"=CH1 (rysunck 43). Oznac za to, ze kanal 1 oscyloskopu jest dot<1czony do linii 0 interfejsu. Druga strona menu konfiguruj;ica prolok61' Pora/le/ (rysunek 44) zawiera ponad to opcje formatu wyswietlanych wynik6w - ,,Formal" (Hex, Decimal, Binary, a nawel ASCIT], ustalenia poziomu p rogowego - ,,T hreshold", pionowego przesuwu dekodowanych informacji - ,,Offset'', a takze wl&czenia stablicowanej postaci wynik6w - Eve ntTable". Opcja ASCII d la 1-bitowego interfejsu wygl<1da dose kuriozalnie, ale przymykamy na lo oko. Pewnego komentarza wymaga tez opcja ,,T hreshold". Po jej rozwiniQci u pojawia si~ kilka pozycji do wybo ru. Kazda z nich oznacza przyj~cie predefiniowanego poziomu progowego. I tak: TTL ma pr6g 2,5 V, a wiQC oznacza starq, 5-woltow<1 technologi~ TTL,

e' Vy¡cesni eEc~Rcl.JrmooicN!t!rd..aJtO (96006) W, d an i e e I e~:tro n i czn e p rzezn a czo n e

w,tt 'I.czn i e

do u:Âąytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


RJGOL

Strobe (CLK

Tfr It 1oor1-u t;"~~

o f~•mu&i!ll'!l'lli

l

f 8 1~ oJ

~ .-·

D3

D2 D1

DO

I

I

I

I

I

I

0000 0001 001 1 0010 0110 0100 Rysunek 45. Przebiegi w przykladowym interfejsie r6wnoleglym CMOS ma pr6g 1,65 V, a wii:c nadaje si'l r6wniez dla innych technologii 3-woltowych, np. LVTTL, ECL ma pr6g - 1,3 V. Mozliwe jest te:i; r'lczne ustawienie progu o dowolnej wartosci.

Analiza protokolu Parallel Zasad~ dzialania interfejsu r6wnoleglego przedstawiono na rysunku 45. Przyj~lo, ze jest to inlerfejs skladajqcy si'l z 4 linii danych i linii zegarowej (strobujqcej). Slany linii danych Sq zmieniane na narastajl\cych zboczach sygnalu zegarowego, nalomiast odczyt linii nasl~puje na zboczach opadajqcych. Takiego interfcjsu nic da si'l zbadac oscyloskopem DS2202, gdyz jak wiemy, nie ma on wystarci.ajqcej liczby wejsc. Moina natomiast badac pojedyncze linie danych. Na rysunku 46 przedstawiono przykladowy oscylogram analizy protokolu Paro/lei. Kanai 1 doll\czono do linii danych, kanal 2 do linii sygnalu zegarowego.

Rysunek 46. Przykladowy wynik analizy protokolu Parallel

Rysunek 48. lnterpretacja danych na obu zboczach zegarowych

lnterpretacja danych nastoipuje na opadajqcym zboczu sygnalu zegarowego. Zdekodowane dane Sq umieszczane na wykresie Bl (.. Parallel") za zboczem strobujqcym. Nasuwa SiQ tu pytanie, jak analizator zinterpretuje dane, jesli b'ldq si'l one zmienialy na zboczach odczytu. Przypadek taki przedslawiono na rysunku 47. Jak widac w opcji ..Slope" menu, do pomiaru wybrano zbocze naraslajqce, i na lym zboczu naslQpUjq zmiany stan6w na linii danych. Jest lo syluacja nieprawidlowa, ale anal izalor m usi jq jakos zinterpretowac. Na wykresach z rysunku 47 widac. :ie analizalor dekodowal stan, jaki wystQpowal na linii danych tu:i: za zboczem zegarowym. Nie musi lo bye jednak regula. Analizator protokolu Parallel mo:i:e bye skonfigurowany r6wnie:i: tak, aby dekodowal dane na obu zboczach. Wynik b'ldzie w6wczas popra"my jedynic wtcdy, gdy stany linii interfejsu nie bQd& si'l zmienialy na zboczach sygnalu zegarowego. Trudno podat przyklad interfejsu r6wnoleglego prac ujqcego zgodnie z tym zalozeniem, nie mniej jednak konstruktorzy oscyloskopu DS2202 przewidzieli takq mozliwosc (rysunek 48). Podstawowq formq wizualizacji danych dekodowanych przez analizator protokol6w, przy tym najcz'lsciej slosowanq. sq wykresy czasowe. Niekiedy bardziej czytelne sq jednak informacje przekazywaue w postaci tabelarycznej. Wiemy, :i:e mozliwosc taka istniala dla wczesniej omawianych protokol6w, dla protokolu r6wnoleglego r6wniez jq zachowano. TabelQ zawierajqcq zdekodowane dane przedstawiono na rysunku 49. Mozna ill eksportowac w formacie CSV do pliku zapisywanego na pendrivie, a nastQpnie analizowac np. w Excelu. Na zakoflczenie pozostalo jeszcze rozwiklanie pewnej wqtpliwosci, mianowicie: co bQdzie siQ dzialo, jesli liczba linii interfejsu r6wnoleglego zostanie okreslona nieprawidlowo? Popelnienie btoidu od dolu nie jest mozliwe, gdyz najmniejsza wartosc pararnetru .,BusBits" jest

~GOL

.: . , '

~•••

lltl lf1!11 1~n11mo

UDl1:Jmt f~SAt~'

Rysunek 47. lnterpretacja d a nych zmieniaj<tcych sii: na zboczu odczytu

nie dla: Jakub Rudolf (96006)

'.' :." ;:

~

.. ~

"" ""

Rysunek 49. Tabelaryczna forma wynik6w analizy protokolu Parallel

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 7/2014

e elektroniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

89


r6wna 1, a jeden kanal zawsze jest dost~pny w oscyloskopie. Jcdnak juz przy wartosci ,,BusBits"=Z pojawia siq W'llpliwosc, gdyz w oscyloskopie DS2202 nie ma mozliwosci fizycznej analizy dw6ch linii danych. Analizator nie h~dzie jednak sygnalizowal bl~du. Wszystkie linie zostan'I wirtualnie ze sob'! pol'lczone, a ich stan b~dzie taki sam, jaki wyst~puje na linii, do kt6rej jest dolqczony fizyczny kanal oscyloskopu. Przyklad przedstawiono na rysunku 50. Przyj~lo, ze interfejs ma dwie linie danych i ze s11 one przypisane do kanalu 1 oscyloskopu. W zaznaczonym na oscylogramie impulsie zegarowym odczytano stan wysoki na wejsciu CHl, zatem analizator interpretuje stan wysoki na obu liniach interfejsu (DO i Dl), czemu odpowiada heksadecymalny zapis Ox03.

Uwagi W cyklu artykul6w o analizie protokol6w ograniczono siQ do opcji dostqpnych w oscyloskopie Rigo! DS2202. Og6lnie zasada pracy z !ego typu urz11dzeniami jest podobna, niezaleznie od producenla i od rodzaju oscyloskopu (stacjonarny, USB czy analizalor stan6w logicznych z opcj11 analizy protokol6w). Mog<1 oczywiscie wyst~po-

~ -· 11=0x3

Rysunek 50. lnterpretacja danych w przypadku zadeklarowania nieprawidlowej liczby danych interfejsu r6wnoleglego

wac drobne r6znice wynikaj11ce z rozwi11zaiJ. konstrukcyjnych czy przyjqtych zalozefl, ale nie powinny miec istotnego wplywu na obstugq tych urzqdzef1. jest jednak jeden warunek konieczny - uzytkownik powinien dobrze znac i rozum iec badany protok61, by m6c prawidlowo interpretowaC analizowane zdarzenia.

Jaroslaw Dolinski, EP

REKLAMA

Jestes mobilny? My r6wniei:.

-~ _..

\..-.ff~'

Wydanie papierowe

..

"':;~

il!ll

---u-

Portal automatykaB2B.pl

------, 1- -·

!

Cyfrowe e -wydanie

Wydanie dla iPada

-· ~A-

Strona mobilna

Miesi~cznik APA dost~pny jest jako wydanie papierowe oraz w kilku wersjach cyfrowych.

e\lltydanie dla: Jakub Rudolf (96006) Wydanie elektroniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku \Nfasnego bez prawa do rozpowszechniania.


Plytka rozszerzen Sensor Hub BoosterPack Scalone czujniki zacz~ty rewolucjonizowac konstrukcje elektroniczne. Jui wiemy skctd okulary Google Glass orientujct si~ dokctd zmierzasz. Ty tei mozesz si~ tak samo dobrze zorientowac uiywajctc plytki rozszerzen Sensor Hub BoosterPack firmy Texas Instruments. Zawiera ona pi~c czujnikow: do bezdotykowego pomiaru temperatury, dziewi~cio-osiowy czujnik ruchu, czujnik cisnienia atmosferycznego, czujnik oswietlenia otoaenia i podczerwieni oraz czujnik wilgotnosci. Sensor Hub BoosterPack (BOOSTCL-SENSHUB) firmy Texas Instruments jest plytk'I rozszerzen przeznaczon'I dla zestaw6w ewal uacyjnych LaunchPad ze zh1czem rozszerzen typu BoosterPack XL [1). Plytka nadaje si~ szczeg6lnie do pracy z zestawem ewaluac}~nym Tiva C Series TM4C123G LaunchPad (EK-TM4Cl 23GXL) [18). Plytka umozliwia tworzenie i prototypowanie rozwiqzan wymagajqcych oblicze!l zrniennoprzecinkowych razem z de tekcj'I ruchu i paramelr6w otoczenia. Plytka Sensor Hub BoosterP.ack jest mocowana na zlqczach rozszerze!l BoosterPack XL (fotografia 1) znajdujqcych siQ na g6rze plytki zestawu LaunchPad (2). Plytka Sensor Hub BoosterP.ack jest dodalkowo wyposazona w standardowe zlqcze rozszerze1\ (EM - extension module) tra.nsmisji radiowej przeznaczone do dolqczenia modulu lransmisji bezprzewodowej )20). Na plytce jest miejsce do zamontowania kwarcu 32.758 kHz (Yl]. Doktadny opis plytki rozszerze!l jest zamieszczony w dokumencie (4). Zawiera on pelny schemat plylki zestawu ewaluacyjnego. DostQpne sq bardzo rozbudowane strony tematyczne w ramach TI Wiki (19).

Dia obslugi ptytki jest opracowana nowa biblioleka TiwaWare Sensor Library zawieraj'lca sterown iki dla latwego rozsze,..zenia aplikacji o obslugQ czujnik6w [12]. Plytka rozszerze6 Sensor Hub BoosterPack udostqpnia nast~pujqce urz<1dzenia peryferyjne (rysunek 2, rysunek 3): Czujnik bezdotykowego pomiaru le mperatury TMP005 (Texas Instruments). DziewiQcio·osiowy czujnik ruchu MPU-9150 (JnvenSensor). Czujnik cisnienia atrnosferycznego BMPlBO (Bosch]. Czujnik oswieUenia oloczenia i podczerwieni ISL29023 (lntersil). Czujnik wilgotno5ci SHT21 (Sensiron). Dioda LED dla uzylkownika. Dwa przyciski dla uzytkownika. Zi'lcza rozszerzeft z sygnalami wyprowadzel1 1/0 p rocesora. Standardowe zlqcze rozszerze(l (EM) transmisji radiowej do dol'lczenia modul:u transmisji bezp rze· wodowej. Zasilanie: 2,7 .. .5,5 V, typowo 3,3 V ze zlqcza Boos terPack XL. \Vymiary: 5,08 cm x J,81 cm xl ,587 cm.

0

0

0

0

0

0 0 0

0 0 0

0 0

0

0

0

//

--{)t--LED

MPU9150

BMP180

SHT21

ISL29023

TMP006 BOOSTXL -SENSHUB

Fotografia 1. Plytka rozszerzen Sensor Hub BoosterPack zamontowana na plytce zestawu ewaluacyjnego Tiva C Series LaunchPad [3]

nie dla: Jakub Rudolf (96006)

Rysunek 2. Schemat blokowy plytki rozszerzen Sensor Hub BoosterPack [4]

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 7/201 4

e elektroniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

91


RF E>ip311Sk>n Connections

BMP180 Prossuro Sonsor

RF E><ponsion ConnodiJns

UsOf

LEO

1.6in

Ml'\JV 150 ~AMI' Madon Sonsor

USO<

Buaon

TMP006 lbl'll) SensOf'

SHT21 ttrmidity Sen!!Or

ISl.29023

Usor

Light Sensor

Bunon

2.0in

Rysunek 3. Elementy plytki rozszerzen Sensor Hub BoosterPack [4)

Przyciski

9-osiowy czujnik ruchu

Przycisk SWl jest dolqczony jednym koncem do masy oraz drugim do kondensatora 100 nF i rezystora podciqgaj'lcego 10 k!l oraz do wyprowadzenia PUSH_BUT_ GPIOO 03.6) zlqcza rozszerzen BoosterPack XL. Jesli wyprowadzenie procesora jest skonfigurowane jako wcjscie to przyci5ni~cie SWl powodnje wymuszenie na nim niskiego poziomu Jogicznego. Jednak taka konfiguracja jes t potencjalnie niebezpieczna. )esli wyprowad zenie procesora zostanie skonfigurowane jako wyjscie (np. omylkowo) to przyci5ni~cie przycisku SWl moze spowodowac uszkodzenie modulu GPIO dolqczonego do tego wyprowadzenia Jub uszkodzenie calego ukladu scalonego. Bezpieczniejszym rozwiqzaniem jest zastosowanie rezystora (co najmniej 100 !l) szeregowo dolqczonego do wyprowadzenia procesora.. Przycisk SW2 jest tak samo dolqczony jednym koficem do masy oraz d rugim do kondensatora 100 nF i rezystora podci'lgaj'lcego 10 k!l oraz do wyprowadzenia PUSH_BUT_GP!Ol (J3.7) zlqcza rozszerzen BoosterPack XL.

Diody LED Sygnal z wyprowadzenia LED_GPIO 03.5) jest dol(\czony przez rezystor 100 fl do diody LED (DZ). Druga dioda (D1) jest dolqczona do napi~cia zasilania 1,8 V.

Zasilanie 1)rpowo plytka Sensor Hub BoosterPack jest zasi!ana napi~ciem 3,3 V z wyprowadzenia J1 .1 zh1ci.a rozszerzefi BoosterPack XL. Napi~cie lo jest doprowadzone do regulatora LOO TPS75118 dostarczaj11cego napi~cia 1,8 V dol'lczonego do wyprowadzefi RF_PARTZ.1/3/5 zlqcza rozszerzefi (EM) transmisji radiowej (rys. 2).

MPU-9150 Najciekawszym ul<ladem scalonym ptytki Sensor Hub BoosterPack jest scalony czujnik ruchu MPU9150 (InvenSensor], kt6ry zawiera w jednej obudov.~e: 3-osiowy akceleromctr, 3-osiowy zyroskop, 3-osiowy kompas [magnetometr) oraz procesor DMP (Digital Motion Processor) i termometr cyfrowy [6]. Uklad MPU-9150 ma budow'l ty pu SiP [System in Package), gdzie t11czy uktad MPU-6050 (JnvenSensor] zawierajqcy 3-osiowy zyroskop i 3-osiowy akceterometr, procesor DMP oraz uklad AK8975 (A<ahi Kasei Microdevices Corporation) zawieraj11cy 3-osiowy cyfrowy kompas (rys. 4). Zyroskop zostal zrealizowano w lechnologii M.filvIS i charakteryzuje si~ nast~pujqcyi1ti pararnetrarni: Trzy osie X, Y. Z. Trzy przetworniki ADC 16 bit6w, osobno dla kazdego kanalu, mnozliw:iaj11ce jednoczesne pr6bkowanie.

Regulowany zakres: ±250, ±500, ±1000 oraz ±2000°/s (131 LSBs/dps), kalibrowa.ny fabrycznie. Programowalny cyfrowy filtr dolnoprzepustowy. vVbudowany uklad do wykonywania teslu dzialania1sterowany progran1owo. Akcelerometr zostal zrealizowano w technologii .MEMS i charakteryzuje si'l nastiipujqcym.i pararnetrami: Trzy osie X, Y, Z. Trzy przetwomiki ADC 16 bit6w, osobno dla kazdego kanalu, umo:iliwiajqce jednoczesne pr6bko\·vanie.

Regulowany zakres: : ± 2g, ± 4g, ±8g oraz ±16g. Detekcja orientacji i stuku. Prograrnowalny cyfrowy filtr dolnoprzepustowy.

e' Vy·c92n i eEc~Rcl.JrmooicN!t!rd..aJtO (96006) W, d an i e e I e~:tro n i czn e p rzezn a czo n e

w,tt 'I.czn i e

do u:±ytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


Wbudowany uklad do wykonywania testu dzialania, slerowany programowo. Kompas zostal zrealizowany w technologii monolitycznej z wykorzystaniem efektu Halla i charakteryzuje si<i nastE;pujqcymi parametrami: Trzy osie X, Y, Z. Trzy przetworniki ADC 13 bit6w, osobno dla kaZdego kanalu, umo:i.liwiajqce jednoczesne pr6bkowanie.

Zakres pomiaru : ±1200 µ.T (0,3 µ.T na LSB). Programowalny cyfrowy filtr dolnoprzepustowy. Wbudowany uklad z wewn<itrznym :lr6dlem magnetycznym do wykonywania testu dzialania sterowany programowo. Procesor OlVIP (Digital Motion Processor) - wbudowany w uklad procesor typu DSP. Wykonuje lqczenie synchronicznie pr6bkowanych danych ze wszyslkich czujnik6w oraz cyfrowego pomiaru temperatmy do postaci pakietu danych zapisywanych do pami<:ci F1FO (1024 BJ. Procesor wykonuje oprogramowanie fomowe MotionFus ion oraz oprogramowanie kalibracyjne pracujqce w czasie pomiar6w. Umozliwia to wyeliminowanie bl~6w rozsynchroniwwania czasowego danych oraz dryftu dl ugote rminowego. Procesor udost<ipnia r6wniez analiz<i gest6w. Interfejs standardu PC mo:le pracowac jako master lub powtar.wc sygnal szyny gl6wnej. Do tego portu mozna dolqczyc kolejny czujnik, np. ciSnienia. Procesor DMP potrafi obsluzyc inicjalizacj<i i odbi6r danych z tego czujnika. Wejscie synchronizacji FSYNC pozwala na wykorzystanie MPU-9150 w ukladach stabilizacji obrazu i modulach CPS. Czujnik ma male wymiary 4 nm1x4nunx1 mm i obudow<i LGA24. Napiiicie zasilania wynosi 2,4... 3,46 V przy poborze prqdu 8 µA [tryb uspien ia calego u kladu) i 4,25 mA (peb1a praca wszystkich element6w). Uklad wytrzymuje udar do 10000 g. Uklad MPU-9150 obsluguje lqcze komunikacyjne w standardzie I'C (fast 400 kHz). Przestrzef1 adresowa ustawiana stanem wejscia ADRO zaczyna si<i od 7-bitowego adresu 1101000b na szynie FC. Zar6wno odczyt jak i zapis do ukladu jest wykonywany z pojedynczymi bajtami danych poprzedzonymi adresem rejestru lub w t:rybie blokowym. Po odczycie blokowym danych z FIFO uklad moie wejiic w stan uspienia.

Czujnik pomiaru bezdotykowego temperatury TMP006 Kolejny ciekawy uklad na plytce to scalony czujnik porniam bezdotykowego temperatury TMP006 (Texas Instruments) 15]. Wykonuje on posredni oraz bezposredni pomiar temperatmy. Porniar posredni wykorzystuje detekcj<l prornieniowania podczerwonego. Czujnik temperalury obiektu uzywa termostosu (thermopile) do absorbowania energii w zakresie podczerwieni emitowanej przez obiekt podlegajqcy pomiarowi. Zmiany napi<icia temiostosu okreslajq temperatuni obiektu. Pomiar bezposredni temperatmy (otoczenia) jest wykonywany przez wbudowany w st:ruktur~ ukladu scalonego czujnjk p61przewodnikowy. Jest on powi<1zany z oto· czeniem poprzez przewodzenie temperatury przez wyprowadzenia (bt.lki) obudov.')'. Czujnik ma male rozmiary 1,6 mm x l ,6 mmx0,65 mm i obudow~ WCSP-8. 'I)'powe zasilanie to 3,3 V (wersja B - 1,8 V) przy poborze piqdu 0,5 µA (tryb uspienia) i 240 µA (tryb pomiaru ciqglego). Uklad TMP006 obsluguje lqcze komw1ikacyjne w standardzie r-c (fast 400 kHz oraz

nie dla: Jakub Rudolf (96006)

high-speed do 3,5 MHz). Przestrzef1 adresowa us lawiana s tane1n wejSC

. . ,~,;;· c; ol\Se

~-

ADR0/1 zaczyna si<i od 7-bilowego adresu lOOOOOOb na szynie FC. zav.~era Kazdy uklad dwa rejestry identyfikacji: producenta oraz ukladu. Zar6wno odczyt jak i z.apis do u kladu jest Rysunek 4. Budowa czujnika M PUwykonywany z pojedyn- 6050 [6) czyrni bajtami danych poprzedzonymi adresem rejestru. Bie:l4cy adres rejestru jest pami<itany, co umozliwia powtarzalny odczyt jego zawarto5ci. Uzyskanie wartosci pomiam obejmuje odczyt dw6ch bajt6w temperatury otoczenia oraz dw6ch bajt6w napiiicia z czujnika temperatury obiektu. W celu otrzyn1ania temperatury obiektu nalezjr odczytane <lane nalezy wynmozjrc przez wsp61czynniki w dosyc zlo:i:ony spos6b.

Czujnik wilgotnosci SHT21 Scalony czujnik wilgotnosci SHT21 (Sensiron) wykonuje pomiary wzgl'ldnej wilgotno§ci powietrza oraz pomiar temperatury (8). Odczyt wilgotnosci jest realizowany poprzez pomiar pojemnosciowy. Do pomiaru lempe•dtury zostal za· slosowany p6lprzewodnikowy czujnik diodowy (band gap). Oodatkowo uklad zawiera wzmacniacz analogowy, przetwomik a/c, pami<ic OTP i cyfrow'l jednostk<i oblicz.eniOl•''l· Czujnik ma male rozmiary 3 nunx3 nln1X1,1 nln1 i obudow<i DFN6. Typowe zasilanie to 3 V (2, 1...3,6 V) przy poborze prqdu 0,15 µA (tryb uspienia) i 300 µA (tryb pomiam). Pomiar v.~lgotnosci wzglf;dnej [RH) maze bye wykonywany z rozdzielcwsci11 (wybieran11 programowo) 8/10/11/12 bit6w. Pomiar temperatury (T) moi.e bye wykonywany z rozdzielczo§ciq [\\')'bieranq programowo) 11/12/13/14 bit6w. Oomyslnie rozdzielczosc jest ustaw:iona n a 12/14 bit6w RH!T Uklad wykonuje pomiar napi<icia z.asilania i gdy spadn ie 0110 poniZej 2,25 V ustawiany jest bit stanu ,,End of battery'' w rojestrze u:Zytkownika. Uklad zawiera wbudowany grzejnik, kt6ry pozwala zw:i~kszyc temperah.IJ'll wewn<it:rzm1 czujnika o ok. 0,5...1,5°C. jest on przeznaczony do wykonywania testu funkcjonowania - przy wzroscie temperatury wilgotnosc wzgi<idna maleje. Grzejnik mo:i:na wlqczyc poprzez ustawie· nie bitu ,,Enable on-chip heater" w rejestrze uzytkownika. KaZdy czujnik jest indywidualnie testowany i kalibrowany oraz zawiera elekt:roniczny kod identyfikacji, kt6ry moZe bye odczytany przez uzytkownika. Uklad SHT21 obsluguje l11cze komunikacyjne w standardzie l'C (fast 400 kHz). Wszystkie uklady scalone SHT21 majft ten sam 7-bitowy ad res na szynie lOOOOOOb. Uklad obsluguje kilka polece6: wystartuj pomiar T, wystartuj pmniar RH, odczytaj rejestr uzytkownika, wpisz do rejestm u:Zytkownika oraz wykonaj Reset program owy. Reset programowy powoduje ponm•~1e odczytanie danych kalibracyjnych z pami<iei OTP, ustawia wartosci domysme w rejestrze u:Zytkownika ( z wyjqtkiem bitu wlqczan ia gr-aJjnika) oraz wykonuje procedUJ'<l inicjalizacji ukladu. Sq dwa t:ryby pracy komunikacji z ukladem podczas obslugi pomia ru: Tryb Hold Master - po wystrutowaniu pomiaru uklad SHT21 wymusza poziom n iski na linii SCL. Zdj~cie poziomu niskiego sygnalizuje zakonczenie wykonywania pomiaru.

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 7/2014

e elektroniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania .

93


Tryb No Hold Master - po wystartowaniu pomiaru uktad SHT21 odpowiada NACK na wyslanie bajtu adresu na szynie I'C az do zakonczenia wykonywania pomiaru. 1/Vysylane <lane sq uzupelniane o 2 bity statusu oraz o bajtCRC. Po wl<1czeniu zasilania ukladu , gdy napi~cie osi<tgnie poziom 2,1 ...3,6 V, gdy na wejsciu SCL jest poziom wysoki lo uktad po czasie ok. 15 ms wchodzi w stai1 uspienia. jest to stall domyslny dzialallia uktadu, gdy nie wykonuje on pomiaru lub obslugi transmisji. W s tmlie uspie1lia uktad reaguje na polecenia na szynie l'C.

Czujnik cisnienia atmosferycznego BMP180 Scalony czujnik cisnienia atmosferycznego BMP180 (Bosch) wykonuje pomiar baromelryczny [9J. Uklad jest zrealizowany z czuj1likiem piezoceratllicznym, co zapewnia wysoklj rozdzielczosc, liniowosc i dlugoterminowq slabilnosc termicznq. Uklad zawiera wewni:itrzny przelwornik analogowo-cyfrowy z uktadem cyfrowym sterowania z pami~ciq EEPROM do zapisu dallych kalibracyjnych do kompensowan ia offsetu, wplywu temperatury i innych zalei.nosci na warto§e pomiaru. Uklad maze pracowac w jednym z czterech tryb6w, co pozwala na dobra nie poboru mocy, czasu p rzelwarzania i dokladnosci {nadpr6bkowanie) przetwarzania. Uklad charakteryzuje si~ bardzo dobr<t dokladnosci<t ± 0,12 hPa (±1 m), rozdzielczosciq 0,01 hPa oraz bardzo n iskim poziomem szum6w 0,02 hPa (0,17 m) dla pomiaru ci5nienia (16 do 19 bit6w). Pomiar temperatury jest wykonywany z dokladno:lci<t ±0,5°C i rozdzielczo:lciq o, 1°C (16 bit6w). Czujnik ma male wymiary 3,6 nnnx3,8 mmx0,93 mm i obudowi:i LGA7. Typowezasilanieto 2,5 V(l,62 ...3,6 V) przy poborze pffldu 3 µ,A (t:ryb ultra n iskiej mocy) i 650 µ,A (podczas przetwarzfillia), 5 µ,Aw t:rybie stalldardowym dla pracy 1 pomiar/sekundi:i. Uklad BMP180 obsluguje lqcze komunikacyjne w standardzie 12C (fast 400 kHz oraz high-speed do 3,5 MHz). Pr-&strzeii ad resowa zaczyna s i.:i od 7-b itowego adresu 111011lb na szynie l'C. Uklad obsluguje odczyt blokowy, co umozliwia odczytailie podczas jednej t:rai1snlisji dallej 2-bajtowej lub 3-bajtowej.

Czujnik o5wietlenia otoczenia i podczerwieni ISL29023 Scalony czujnik oswietlenia otoczenia i podczerwieni ISL29023 {lntersil) wykonuje pomiar poziomu oswietleilia [7]. Uklad zawiera dwie mat:ryce fotodiod. Jedna mierzy oswietlenie w 7.akresie swiatla widzialnego ALS {Ambient Ught Sensing) z cbarakterystyklj spektralnq zbliZonq do ludzkiego oka i z bardzo dobrym thunieniem podczerwieni. Druga mat:ryca wykonuje pomiar w zakresie podczerwien i (IR). Uklad zawiera pojedynczy przetwornik allalogowo-cyfrowy w technologii balansowania ladunku z integracjq. W zaleinosci od ustawionego czasu inlegracji rezultal przetwarzania reprezentuje rozdzielczosc 4/8/12/16 bitowq. Dobranie czasu pr-&twai-ainia pozwala na usuni.:icie zakt6· cen migotm1ia 50 Hz i 60 Hz. Uklad moie pracowac w jednym z pi~ciu tryb6w: Jednokrotny pomiar ALS, z.apamii:itanie rezultalu i powr6t do stanu uspienia.

Jednokrotny pomiar IR, zaparni~tanie rezultatu i powr6t do stanu uspienia. Ciqgly pomiar ALS i ciqgle aktualizowfillie rejest:ru wyniku. Ciqgly pomiar IR i ci'lSle aktualizowanie rejest:ru wyniku. Stall uspienia. Tryb jednokrotny jest wlqczany po otrzymmliu polecenia ponliaru jednokrotnego. Tryb ciqgly jest wl<1czany po olrzymaniu polecenia pomiaru ci<tgtego. Uktad ma 8 rejest:r6w 8-biowych. Dwa sluiq do zadawania polecen, dwa przechowui'I rezultat ostatniego pomiaru, kolejne dwie pary rejestr6w zaw:ierajq progi dla zglaszania sygnalu przerwania. Uklad SL29023 maze pracowae w jcdnym z czlerech zakres6w czulosci. Ola ponliaru ALS maj'I one zakresy 1/4/16/64 tysi~cy Lux. Podobna zmiana czulosci wyst~puje dla pomiaru IR. Uklad ISL29023 moie pracowac z z.asilaniem z zakresu 2,25. ..3,63 V) przy poborz.e prqdu 0,01 µ,A (t:ryb uspienia) i 70 µ,A (t:ryb pomiaru). Po wl<1czeniu zasilania dziala uktad POR (Fbwer On Reset) i uklad wchodzi w stan uspienia. Jest to stall domyslny dzialallia ukladu gdy nie wykonuje on pomiaru lub obslugi lrallsmisji. W stailie uspienia uktad reaguje na polecen.ia na szynie l'C. Uklad ISL29023 obsluguje h1cze komu1likacyjne w standardzie l'C (fast 400 kHz) . Wszystkie uktady sealone !SL29023 majq ten sain 7-bitowy adres na szyn ie 1000100b. Zar6wno odczyl jak i zapis do uktadu mo:le bye wykonywm1y pojedynczymi bajlami lub w t:rybie blokowym (z aulomatycznym zwi~kszaniem adresu rejestru). Odczylane surowe dane nalei.y wymnozyc przez wsp61czynnik zalczny od zakresu czulosci i rozdziclczosci. Osobne wsp61czynniki S'! dla dallych pomiaru ALS oraz !R.

Zli}cze rozszerzeii BoosterPack XL Plytka Sensor Hub BoosterPack jest wykonfilla w stalldardzie 40-to wyprowadzeniowym XL Interface [3]. Po obu bokach plytki zainstalowane S'! czlery ztqcza rozszerzefl, 10-cio wyprowadzeniowe jl , )2, )3 i )4 stalldardu 2,54 nm1. Sq one zainstalowalle na powierzchni doh1ej plytki (zl<1cza :i;eflskie). Zlqcza )1 i )2 sq wnieszczone na lewym i prawym brzegu plytki. Zl<1cza )3 i )4 Si\ umies?.Czone obok nich po st:ronie wewn~trznej.

Plytka Sensor Hub BoosterPack jest mocowana na zl4czach rozszerz.en BoosterPack XL (zl<1cza m~skie) znajduj<t· cych si~ na g6rze plytki zestawu Law1chPad. Rozmies?.Czenie sygnal6w na lqczach )1 i )2 jest kompatybilne z zestawem ewaluacyjnym Tiva C Series TM4C123G Law1chPad [2]. Do scalonych czujnik6w dolqczone S1j tylko sygnaly l<1cza PC: IZC_SDA UZ.6) oraz 12C_SCL 02.7). Powstale sygnaly Sq dolqczonc do wyprowadzef1 zlqcza rozszerzef1 (EM) t:ransnlisji radiowej. Dokladne om6w:ie1lie rozloienia sygnal6w na wszystkich zl<tczach jest zamieszcwne w [3J. Plytka Sensor Hub BoostcrPack moie bye dol'lczona do kaZdego zestawu ewaluacyjnego ze zl<1czem rozszerzen typu BoosterP~ck XL [l tJ. )ednak tylko dla zestawu ewaluacyjnego Tiva C Series LaunchPad dost~pna jest biblioteka sterownik6w do obslugi czujnik6w [12].

Moduty rozszerzeii transmisji bezprzewodowej Do wyprowadzen zl<icza rozszer.leii (EM) plytki Sensor Hub BooslerPack mozna dolqczae r6zne moduly l:ratlsmisji bezprzewodowej [4]. Ciekawym wyborem jest modul CC2533EMK, poniewai. w ramach pakietu programowego TivaWare jest udoslQpniony przykladowy projekl 'airmouse'

e' '/yc9~1 i eEC~RclJrdnmicN!t!rdoJtO (96006) W, d an i e e I e~:tro n i czn e p rzezn a czo n e

w,tt 'I.czn i e

do u:±ytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


przystosowany do wykorzystania lransmisji bezprzewodowej (20].

Warsztaty Bardw cickaw'l pomocq dla kazdego, kt6ry zaczyna pracowaC z procesoranll rodziny Tiva S't 6.·viczenia warsztatowe

Oprogramowanie narz-:clziowe Do tworzenia oprogramowania pracuj11cego na zestawie ewaluacyjnym TM4C123G Law1chfad z dolqcwnq plytkq Sensor Hub BoosterPack mo:i:na zaslosowac jedno z czterech zintegrowanych srodowisk programowych: Code Composer Studio (Texas Instruments), Sourcery CodeBench (Mentor Embedded), !AR Embedded Workbench (IAR) lub Keil uVision [ARM) (4]. Wiele przykladowych projekt6w wymaga zastosowania do budowania projektu peh1ych wersji srodowiska programowego. Najlalwiej zainstalowac darmowe pelne srodowisko CCSv5 lub CCSv6. jego aktuabu1 peh111 wersjQ CC:Sv5.5 lub CCSv6.0 mozna bezplatnie pobrac z witryny inlemelowej http:l/goo.gl/mdRs9/, firmy Texas Instruments. Jako sciezkQ instalacyjnlj nalei:y wybrac domyslnie c:\ti. NastQpnie nalezy pobrac i zainstalowac pakiel programowy Tivo l1hre for the EK-1M4C123GX/, firmy Texas Instruments (12]. Po umchomieniu pliku SW-1M4C-2.0.1 .11577.exe jako sciezkQ instalacyjnq nalezy wybrac domyslnie c:\ti. P.:i.ldet zoslanie zainstalowany w folderze C:\ti\TivaWare_C_ Series-2.0.1.11577 (lub z nowszyrn munerem wersji). Dosl~pny jest darmowy slerownik do pobrania z porlalu Tl (10]. fubrany plik spmc016.zip nalezy wypakowac do foldera na dysku komputera PC. Najbardziej odpowiedni jest folder, w kt6rym jest zainstalowany CCS. Typowo jest lo c:\ti. Zostanie utworzony nowy folder C:\li\slellaris_icdi_drivers zawierajqcy potrzebne sterowniki. Po pierwszym dolqczeniu zestawu ewaluacyjnego TM4C123G LaunchPad do kompulera PC zostanie rozpoznane UfZi\dzenie kompozylowe. W menadzerze urzqdzel1 systemu Windows zostanq pokazane trzy pozycje o tej samej nazwie: ,,In-Circu it Debug Interface". W systemie Windows 7 kliknij prawym klawiszem na pierwszq liniQ. V\Ybierz ,,Aktualizuj oprogramowanie slerownika". W opcjach wyszu kiwania wskaz sciezkQ do za inslalowanych wczesn iej slerownik6w. Powt6rz le same postqpowanie dla pozostalych dw6ch linii. Nast~pniemoznapobracizainstalowacdarmowyprogram

I.,M Flash Programmer 14). Plik IMFlashProgrammcr_1613.

zip nalezy rozpakowac. Na koniec nalezy tm1chomic plik instalacyjny LMFlashProgmmmermsi i z.ainstalowac program w domyslnej lokalizacji.

Pakiet programowy TivaWare Pakiet programowy TivaWare for C Series z.awiera kompletne oprogramowanie potrzebne do tworzenia kodu dla procesor6w serii TM4C123x oraz TM4C129x (12]. Pakiet jest darmowy i kod jego bibliotek jest umieszczony w pamiQCi ROM kazdego procesora 114]. Oprogramowanie jest zrealizowane w jQzyku C i mnoZliwia latwe debugowanie i rozw6j. P.:i.ldet TivaWare zawiera r6ine biblioteki: F\Jripheral, USB, Graphics, Sensor, przykladowe projekty oraz zestaw dokumentacji [12]. Przykladowe projekty przeznaczone Sq dla obslugi zeslaw6w uruchomieniowych i ewaluacyjnych oraz modul6w peryferyjnych procesor6w (15). Po zainstalowaniu pakietu TivaWare (w domyslnej lokalizacji) dosl(lpny jest du:i:y zbi6r projekt6w dla zestawu ewaluacyjnego Tiva C Series TM4C123G LaunchPad 1141. Dia plyt.ki Sensor Hub BoosterPack projekty Sq umieszczone w osobnym folderze (16) w sciezce projekt6w przykladowych (23].

nie dla: Jakub Rudolf (96006)

Getting Starred with the TWA C Series 1M4C123G I.mmch.Fhd dost~pne bezplatnie na stronie Wild Tl (17]. Dostqpny jest komplet material6w: podrQCznik uczestnika kursu, slajdy prezentacji. pliki :lr6dlowe do cwiczen oraz kompletny zapis wideo kursu. Cwiczenia obejmujq wi~kszosc zagadnieil potrzebnych do progran1owania procesor6w rodziny Tiva. Owa cwiczenia Sq wykonywane Z uzyciem zestawu ewaluacyjnego Tiva C Series TM4C123G LaWlchPad z dol'lczonq plytkq Sensor Hub BoosterPack. W pieiwsz)~ll cwiczeniu ui:ywany jest projekt 'aimwuse' a w dmgin1 projekt 'light_is/29023'.

Przykladowe projekty dla plytki Sensor Hub BoosterPack Projekty przykladowe dla zestawu ewaluacyjnego Tiva C Series TM4C123G LailllchPad z dolqczonq plytkq Sensor Hub BooslerPack S'\ dost~pne w folderze projekl6w przykladowych pakielu TivaWare 123(. Dosl~pnych jest 6 kompletnych projekt6w, kazdy dla czlerech srodowisk p rogramowych: Code Composer Studio (Texas lnslrumenls], Sourccry Cod eBench (Mentor Embedded), JAR Embedded Workbench (JAR) oraz Keil uVision (ARM) [16]. Najla twiej jest zastosowac darmowe pelne srodowisko CCS. Uzycie srodowiska CCS d o Jadowania i debugowania projekt6w przykladowych zostalo 01116wione w artyku le EP5/14 [21]. Przykladowc projckty mozna zaladowac do zestawu i tm1chomic z zastosowaniem programu LM Flash Program mer. Kazdy program przykladowy wysyla infonnacje poprzez port szeregowy ukladu procesorowego typu UART. Aby je wykorzystac nalezy na komputerze PC najpierw zidentyfikowac numer wirtualnego portu COM. W tym celu nalei:y kliknqc prawym klawiszem myszy na M6j komputer (np. w menu Start). Wybrac Wlosciwosci a nast~pnie Sprz<;t oraz Me11cd2:cr ul'Zqdzcii. Na liScie Po1ty (COM i lPI') nalezy znalezc port o nazwie Stellan·s Virtual Serial PoJt (COMxx), gdzie xx jest numerem. Programy przykladowe byly uruchamiane z obslugq komWlikacji na PC przez progran1 PuTTY (do pobrania darmowo ze strony http://www.putty.org/). fuprawna praca wymaga ustawienia parametr6w komw1ikacji 115200 BNl . Po uruchomieniu programu PuTTY wybierz typ pol&czenia Serial a nast~pnie wpisz poprawny numer portu COMxx oraz szybkosc transmisji i kliknij Open.

Programowanie procesora Przykladowe projekty pakielu TivaWare zawierajq golowe pliki binarne do programowania procesora (16). Do programowania projektu (np. hmnidity_sht21) moi:na zaslosowac program LM Flash Programmer (4). 1. Nal6Z plytl<Q Sensor Hub BooslerPack na zl11cze rozszerzen BoosterPack XL zeslawu ewaluacyjnego Tiva C Series TM4C123G LaunchP.ad. Zwr6c uwag~ aby p rzyciski na obu plytkach byly po lej samej stronie. 2. Uslaw przelqcznik SW3 (PWR Select) zestawu TM4C123G LaunchPad w prawej pozycji ,,DEBUG". Kablem USB podlqcz gniazdko USB Micro-B ,,DEBUG" zeslawu do wolnego portu USB komputera PC. Upewnij siQ, ze srodowisko CCSv5 nie jest uruchomione i dol11czone do zeslawu. 3. Uruchom program LM Flash Programmer.

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 7/2014

e elektroniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

95


trJ lM RD~ Programmer - luild 16U

4. Na zakladce Configurotion w polu Quick I jc.-.r.~,.._c_.s~u·2.UUS7"'"""""''"""'""'"'""~ ~ I Set wybierz zeslaw 7M4C123G ':::M£1hDd: r l!faee-11n,.., . (f.iiet.et) Ll1t1nchFbd. "•·~-~·'""""'"'" 5. Na zakladce f;l'~·-"'°""" J:I' A.mt MOJAfk1 PfO)'t m Program kliknij na Pl'OO'.-riW•°"'..t. Browse i wskai plik rC~~c..CRC:Sl • Odll•lM OtvaCRCl2• Cl412.ll'IJM binarny *.bin wyI C.OW.t. I branego projektu w osobnym folderze (np. \humidity_sht21 \ccs\Debug\ TEXAS INSTRUMENTS h u midity_sht21. bin) w sciezce projekt6w przykladoRysunek 5. Okno programu LM Flash wych (patrz wyiej). Programmer 6. vVybierz opcj~ El'osc Necessary Fbge oraz Vel'ify Aftcl' Pmgram oraz Reset 1WCU After Program. (rys.5) 7. Kliknij na przycisk Program. Po zakoitczeniu pracy zostan ie na pasku strum wyswietlona infonnacja Ve,.ify Complete -Fbssed. Po zakoitczeniu programowania procesora M4C123GH6PMJ zestawu i wykonaniu procedu ry Reset dioda RGB LED zacznie blyskac co 1 sekund~ (z wyj<1.lkiem projektu 'airmouse'). Oznacza to. ze inicjalizacja procesora i zestawu wstala zakoncwna i aplikacja przykladowa pracuje poprawnie [16).

r- """''

l

Ol!ro--

,r;

Obstuga czujnika wilgotnoSc:i SHT21 Przykladowy projekt hmnidity_sht21 zastosowania bibliotek.i Sensor Library do obsiugi scalonego czujnika wilgotno§ci SHT21 [Sensiron) na ply tce Sensor Hub BoosterPack dotqczonej do zestawu ewaluacyjnego Tiva C Series TM4C123G LaunchPad [16). Plik binarny projektu znajduje si'! w folderze \h wnidity_sht21\ccs\Debug\hwnidity_sht21.bin w sciezce projekt6w przykladowych [23]. Po wykonaniu programowania procesora i dolqczeniu lerminala znakowego (PuTTY) do wirtuah1ego portu zostanie wypisany (co 1 sek.) rezultat pomiaru wilgotnosci wzgl~dnej (%) i lemperatury ("C). SHT21 Example Humidity 33 . 283 Temperature 25.394 Humidity 33. 207 Temperature 25 . 394 Humidity 33. 169 Temperature 25 . 394

ISL29023 Example Visible Lux: 24 . 383 Visible Lux: 24 . 063 Visible Lux : 24 . 047 Nie jest wykonywany pomiar poziomu podczem~eni.

Obsluga czujnika pomiaru bezdotykowego temperatury TMP006 Przykladowy projekt temperoture_tmp006 pokazuje zastosowan ie biblioleki Sensoror Lib rary do obslugi scalonego czujnika pomiaru bezdotykowego lemperatury TMPD06 (Texas Instruments) na pl)1ce Sensor Hu b BoosterPack dol<1czonej do zestawu ewaluacyjnego Tiva C Series TM4C123G LatmchPad [16]. Plik binarny projektu znajduje si~ w folderze \temperature_ tmp006\ccs\Debug\lemperalure_ tmp006.bin w sciezce projekt6w przykladowych [23]. Po wykonaniu programowania procesora i dol<1.czeniu terrninala znakowego [PuTIY) do wirlualnego portu zoslanie wypisany (co 1 sek.) rezultat pomiaru temperatury otoczenia ("C) oraz napi~ia z czujnika lemperatury obiektu konwertowanego do temperatury obieklu ("C). TMP006 Example Ambient 25 . 187 Object 26. 044 Ambient 25 . 187 Object 25. 923 Ambient 25 . 187 Object 26. 252

Obstuga czujnika cisnienia atmosferycznego BMP180 Przykladowy projekt pressure_bmp180 pokazuje zastosowanie biblioleki Sensoror Librruy do obslugi scalonego czujnika cisnien ia a bnosferycznego B.MPlBD [Bosh) na plytce Sensor Huh BoosterPack dol11cwnej do zestawu ewaluacyjnego Tiva C Series TM4C123G LaunchPad [16]. Plik binarny projektu znajduje si~ w folderze \pressure_ bmpl80\ccs\Debug\ pressure_bmp180.bi.n w sciezce projekt6w przykladowych (patrz wyiej). Po wykonruJ..iu programowruJ..ia procesora i dolqczeniu terminala znakowego (PuTTY) do wirtuainego portu zostanie wypisany (co 1 sek.) rezultat pomiarn temperatury ("C), ciSnie1J..ia abnosferycznego (hPa) oraz wysokosci nad poziomem (w metrach) w odniesie1J..ia do poziomu morza (1013.25hPa). MP180 Example Temperature 25 . 573 Altitude 87 . 752

Pressure 100275 . 416

Temperature

25 . 579

Pressure 100256 . 528

Altitude 89 . 337 Temperat u re 25 . 579

Pressure 100259 . 480

Altitude

Obstuga czujnika oswietlenia otoczenia i podczerwieni ISL.29023 Przykladowy projekt lightjs/29023 pokazuje zastosowanie biblioleki Sensoror Librruy do obslugi scalonego czujnika ofa~etlenia otoczenia i podczerwieni ISL29023 [Intersil) na plytce Sensor Hub BoosterPack dolqczonej do zestawu ewaluacyjnego Tiva C Series TM4Cl23G LaunchPad. Plik binarny projektu znajduje si~ w folderze \light_ isl29023\ccs\ Debug\light_isl29023.bin w sciezce projekt6w przykladowych [23]. Po wykonaniu programowania procesora i dolqczeniu terminala znakowego (PuTTY) do wirtualnego portu zoslanie wypisany (co 1 sek.) rezullal pomiaru oswietlenia otoczenia ALS.

89 . 089

Obstuga dziewitlcio-osiowego czujnika n1chu MPU9150 Przykladowy projekl compdcm_mpu9150 pokazuje zastosowanie biblioteki Sensoror Library do obslugi scalonego czujnika rnchu .MPU9150 (lnvenSensor) na plytce Sensor Hub BooslerPack dol<1cwnej do zestawu ewaluacyjnego Tiva C Series TM4C123G LaunchPad 116]. Plik binarny projektu znajduje si~ w folderze \compdcm_ mpu9150\ccs\Debug\ compdcm_mpu9150.bin w sciezce projekt6w przykladowych [23]. Po wykonaniu programowania procesora i doi11czeniu terminala znakowego (PuTIY) do wi rlualnego portu zostanie wypisany [co 1 sek.) surowe <lane z wszystkich dziewiQCiU

e' Vy·c9J5nieEC~Rcl.JrmooK"N!t!rd..aJtO (96006) W, d an i e e I e~:tro n i czn e p rzezn a czo n e

w,tt 'I.czn i e

do u:±ytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


osi czujnik6w, przeliczone dane do kitt6w Euler-a oraz dane przeliczone do kwaternianu obrot6w. MPU9150 Raw Example

Sq jeszcze inne rozpoznawane gesty jak np. szybki ruch do g6ry s;~nuluje przyci5niQcie kombinacji klawiszy ALT+TAB.

MPU9150 9-Axis Simple Data Application

Dolatd zmierzasz w Google Class?

Example

z

x

y

Accel

0 . 069

0.108

9 . 354

Gyro

0 . 030

0 . 017

0 . 009

6 . 000

22 . 200

49 . 200

Roll

Pitch

Yaw

Mag Eulers Q

Ciekawy projekt pozyskania Google Glass a nasl!/pnie rozmontowania (i zlo:i:enia) go na elementy zostal pokazany w sieci [22]. Po dolarciu na poziom elaslycznych PCB

0 . 739

0.285

283 . 998

Ql

Q2

Q3

0 . 78 7

0 . 003

0 . 005

I

Q4 0 . 615

Obr6t typowo jest mierzony w od niesien iu do jednej z 3 osi: Y odchylu (yaw), Z skoku (pitch) lub X obrotu (roll).

okazalo si!/, ze za orientacjQ odpowiada scalony uklad MPU-9150 (lnvenSensor) dziewi'1cio-osiowego czujnika ruch u. Ten sam, kt6ry znajduje siQ na plytce rozszerzen Sensor H u b BoosterPack finny Texas Instruments. Z jej u zyciem mo:i:na ju:i: teraz poeksperymentowac z zaawansowanymi technikami identyfi kacji ruchu i gest6w.

Henryk A. Kowalski kowalski@ii.pw.edu.pl

Obsluga myszy ,,Air Mouse" Przykladowy projekt ai rmousc pokazuje zaslosowanie biblioteki Sensoror Library do obslugi scalonego czujnika ruchu MPU9150 (ln venSensor) na plytce Sensor Hub BoosterPack dolqczonej do zeslawu ewaluacyjnego Tiva C Series TM4C123G LaunchPad (16]. Pobrane dane Slj wykorzystane do delekcji ruchu i gest6w. Nasl'1pn ie generowane sq zdarzenia standardowej myszy i klawiatury komputerowej. Plik binarny projektu znajduje si'1 w foldel7..e \airmou· se\ccslJJebug\ airmouse.bin w sciezce pmjckt6w przykladowycb (23]. Zymskop jest podstawowym czujnikiem pomiam· wym. Akcelcmmetr jest uzyty jako odniesienie do orientacji w osiach Xi Z (w poziomie). Magnetometr sht:i:y do wyliczenia k ierunku odniesienia dla osi Y (w pionie). Ruchy mysz4 sq okreslane przez osic X i Z. ~dkosci obrotowe i przyspieszenia sq u:i:ywane do inlerprelacji gest6w. Dane sq wyliczane 100 razy na sekund'1 (17]. Praca z aplikacjq projektu ai1mo11se wymaga trochQ innego post!/powania niZ w przypadkach opisanych powyzej. 1. Po standardowym zaprogramowaniu procesora nalezy odlqczyc kabel USB od gniazdka USB Micro-B ,,Debug" ze. sta\vu. 2. Ustaw przelqcznik SW3 (PWR Select) zestawu TM4C123G LaunchPad w lewej pozycji ,.DEVICE". 3. Kablem USB podl&cz gniazdko USB Micro-B ,.DEVICE" zestawu do wolnego portu USB kompuler'd PC. 4. Nacisnij przycisk ,.RESET: na p lytm zestawu. 5. Komputer PC rozpozna nowe urzqdzenie i zainslaluje clla niego standardowe slemwniki myszy. Dioda RGB zaswieci jeden raz dluzej a potem bQdzie nieregularnie szybko blyskat. 6. Otw6rz przeglqdarkQ internetowq lub duzy p lik pdf. Ustaw myszk& kursor w okolicacb srodka okna aplikacji. 7. Uch wyc komplet plytek tak, i.e kabel USB b'1dzie po prawej a przyciski zcajdq siQ u g6ry pod tw oimi palcami. 8. Delikatnie przechyl plytk!/ w g6rQ i w d61. Kursor zmienia polozenie zgodnie z kierunkiem pochylenia. 9. Delikatnie przechyl plylkQw lewo i prawo. Ponownie poloienie kursora podljia za pochyleniem. 1 O. Mozna uzywac przycisk6w jak w s landardowej myszce. Przycisk SW2 zestawu LaunchPad dziala jako przycisk lewy, a przycisk SWl jako prawy. 11. W pozycji poziomej, obr6l w prawo dziala jak ,,PAGE UP" a obr6l w lewo jak ,,PAGE D011VN". 12. W pozycji poziomej, szybki ruch w prz6d powoduje zmniejszenie powiQkszenia (,.Zoom ou t") a szybki ruch w tyl powoduje zwiQkszenic powiQkszenia .

nie dla: Jakub Rudolf (96006)

Lileroluro {1] Sensor Hub BoosterFbck BOGSTXlrSENSHUB, http://goo.g/JBBOyJV{2{ Tivo C Series 1M4C123G Lounchfbd Evoluation Kit User's Mruwol, 15 Apr 2013, SPMU296 {3} BOOSTXL-SENSHUB BoosterFbck GetUng Starled Guide 24 Apr 2013 SP1\1lJ295 {4] BOOSTXL-SENSHUB Sensor Hub BoosterFbck User Manual 24 Apr 2013 SPMU290 {5/ 1MP006 Infrared 71ierrnopile Sensor in Ul/JY1 Small Chipscole Fbckage, Texas Instruments {6} MPU9150 Nine-Axis (Gym

+ Accelemmeter + Compass)

MEMS Motion'll'acking Device, InvenSense [7] IS/29023 Integrated Digitol light Sensor with h1termpt, Intersil [B/ Sl-ff21 Digital Humidity Sensor (RHEYI], Sensirion {9] BMPl 80 pressure sensor, Bosd1 SensoI1ec {10} Stellaris ICDI Drivers, SP1WJ287C {11] Lift-off with the wimchFbd Ecosy stem, 23 Apr 2014, Slirl'152 {12} 1ivaW1re, 1il'O C Series LaunchFbd Evaluation Boord Software, SW-EK-1M4C123GXL /13} 1ival1bre Sensor librruy, USER'S GUIDE, October 08, 2013 (SW-7M4C-SENSORUB-UG-2.0.1.11577.pdf} {14/ EK-7M4C123GXL Firm wore Development Fbckage, USER'S GUIDE, October 08, 2013 (SW-EK-7M4C123GXLUG·2.0.1.11577.pdj) {15/ 1Tval1bre Peripheral Driver Iibmiy, USER'S GUIDE, October OB, 2013 (SW-1M4C-Dl'IL-UG-2.0.1.11577.pdf] {16} EK-TM4C123GXL-BOGS7XL-SENSHUB Finnware Development Fbckage, USER'S GUIDE, October OB, 2013, (SW-EK-7M4C123GXL-BOOSTXL-SENSHUBUG-2.0.1.11577.pdj) {17/ Getting StCJrled 1vith the TIVA C Series 1M4C123G LounchFbd, Workshop, nevision 1.22, November2013 {18) 1ivo C Series 1M4C123G LoimchFbd ,71 Wiki {19} Getting StCJrf.ed with the 1iva C Series 7M4C123G wunchFbd, 77 W1ki {20} 11.Jreless Air Mouse Gt1ide, 11 lMki {21} H enrykA. Kowalski, Zestawewaluacyjny Tiva C Series 1M4C123G LounchFbd, Elektronika PraktycznCJ 6/2014 {22) Co jest w srodku Google Glass? http://goo.gl/r5oYUZ {23/ Sciezka pmjckt6w przyk!C1dm.yd1 C:\blTivo 11bre_ C_ Series-2.0.1.11577'exampl eslboards\ek-bn4c123gxl-boostxl-senshub

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 7/2014

e elektroniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

97


Kurs programowania mikrokontrolerow XMEGA (6) Uiycie interfejsu SPI SPI (ang. Serial Peripheral Interface) jest jednym z trzech najwainiejszych interfejsow komunikacyjnych obok 12C oraz UART. W artykule opisano sposob zaprzt:gnit:cia go do pracy w mikrokontrolerze XMEGA. Jest to interfejs typu full-duplex, a WiflG umoZ!iwia jednoczesne wysylanie i odbieranie danych. SP! to interfejs synchroniczny. Jednym z przewod6w przesyla siQsygnal zegarowy synchronizujqcy wszystkie uklady. Mozliwe jes t pol<1czenie wielu uklad6w. Najcz~sciej w sieci mamy jeden uklad typu master, kt6ry wysyla polecenia do uklad6w slave i odczytuje z nich dane. Tylko master moze rozpoczqc transm isj'l i to on mo:ie generowac sygnal ze· garowy. Sieci SP! multi-master sq rzadko spolykane.

Jak dziala SPI? Magislrala SP! sklada si'l z czterech linii. Sq to: MOS I (master out, slave in) - linia lqczqca wyjscie danych z mastera i wejscia slave'6w, MISO (master in, slave out) - linia lqczqca wyjscie danych slave i wejscie mastera, SCK (serial clock)-sygnal zegarowy, synchronizujqcy uklady na magistrali, CS (chip select) - sygnal informujqcy slave o rozpocz'!Ciu lransmisj i; sygnal ten jest zanegowany, co oznacza sill poziomq kreskq natl literami CS; uaktywnienie slave'a nastiipuje po wystqpieniu stanu niskiego na linii, a stan wysoki uklad slave deaktywuje. R6zni producenci stosuj'l r6Zl1e nazwy. Zdarzajq si'l skr6cone wersje SO i SI lub po prostu 0 oraz I. Budow'l intcrfejsu SPI przedstawiono na rysunku 1 . jest on oparty na rejestrach przesuwnych. Sq to uklady skladajqce si'l z szeregu przerzutnik6w D, synchroni· zowanych jednym sygnalem zegarowym. W momencie wyst'lpienia odpowiedniego zbocza zegara, bit zapisany w przerzutniku 1 przesylany jest do przerzutnika 2, z 2 do 3, z 3 do 4, ild. Do przerzutnika 1 wpisywany jest stan logiczny doprowadzony na wejscie laflcucha, nato-

cs M ISO

.

miast wyjscie ostatniego przerzutnika jest wyjsciem calego rejes lru. Co by bylo, gdyby wyjsc ie pol4czyc z wejsciem'I W lakiej syluacji, dane .,kr'lcily by SiQ w k61ko". Konslrukcja taka zwana jest rejeslrem pierscieniowym i ma zastosowanie w SP!. Zar6wno master i slave majq rejestr przesuwny, skladajqcy si'l najCZflSciej z 8 przerzutnik6w, przechowujqcych 1 bajl danych. Master posiada generator sygnalu ze· garowego, kt6ry steruje pracq wszystkich przerzutnik6w. Linie MISO i MOS! tworzq pierscien, jednak dane pomifl· dzy masterem i slavem nie kr~C<t s i~ w k61ko w nieskonczonosc. Co osiem takt6w zegara, a wiQc kiedy zostanie przeslany pelny bajt, zar6wno master jak i slave mogq zmieniC zawarloM: swoich rejeslr6w, przed kolejnym cyklem B takt6w zcgara. vVynika z tego wazny wniosek - aby master odczytal dane ze slave'a, musi w tym samym czasie cos mu wysylac. Na og6t sq to same zera, jednak nalezy o tym panlifltac, ze SPI jest interfejsem full-duplex. Wyjasnien ia moze wymagac jeszcze bufor tr6jstanowy na wyjsciu ze slave'a. jest on niezb'ldny ze wzglQdu na to, ze do magistrali SPI mozna podl'lczyc wiele uklad6w, ale nadawac moze tylko jeden z nich. W syluacji kiedy master dezaktywuje slave'a, bufor Lr6jstanowy odlqcza wyjscie rejeslru przesuwnego od magistrali i slave udaje, ie go nie ma. Dzi'!ki temu inny slave moze przesytac dane, bez obawy o konflikt pomitidzy nadajnikami. Najczflsciej spotykan'l topologi'l sieci jes t magistrala liniowa (palrz rysunek 2). Wszyslkie uklady sq r6wnolegle polqczone do linii MISO, MOSI oraz SCK, a w i QC wszystkie uklady .,slyszq", co si'l dzieje na magistrali. Sk<td slave'y wiedzq, kt6ry z n ich ma bye odbiornikiem lransmisji? Do Lego sluzq oddzielnc linie CS, po jednej dla kazdego ukladu slave. W stanie spoczynkowym, na

...... w

'

Cl)

I

~

......

w

w

5

Cl)

<(

Cl)

::&

MOSI MISO SCK SC1 SC2 SC3

SI

so SCK

cs

N

w

~

Cl)

I

MOSI

~

SCK

.. •

~

Rysunek 1 . Budowa interfejsu SPI

Rysunek 2. Uklady SPI poli!czone w magistrali: li niOWi!

e' Vy·c9sni eEc~Rcl.JrmooicN!t!rd..aJtO (96006) W, d an i e e I e~:tro n i czn e p rzezn a czo n e

w,tt 'I.czn i e

do u:±ytku Vilt asn ego b ez pr awa do rozp owsze ch n i an i a.


Pin SS [slave select) mo:i:na wykorzystac jako CS do sterowania slavem, kiedy ustawimy go jako wyjscie. jed nak jesli b~dzie on ustawiony jako wejscie, [tak jest domyslnie po wlqczeniu procesora!), lo pojawienie siQ stanu niskiego na pinie SS spowoduje przel11czenie mod ulu SP! z trybu master do trybu slave. Jesli Tw6j procesor zawsze ma pracowaC w trybie master, ustaw pin SS jako wyjscie, nawet jesli jako CS wykorzyslujesz inne piny. Przypis 4 pod tabelq m6wi, :i:e piny MOS! i SCK mo:i:na zamienic miejscam i. Po co? Zwr6c uwaS'l na interfejs USART Cl. Piny MOS! i SCK sq fun kcjonalnie idenlycznc jak TXD i XCK. )esli projektuj'\C plytk~. zamien imy te dwa pin y, p6Zniej pisz'lc program b<id ziemy mogli wybrac, czy chcemy korzystac z SP! oraz USART. SP! jest prostsze, a USART jest troch <i bardziej s komplikowany Jeez daje wi~ksze rno:i:liwosci. Zamiany dokonuje si~. wpisuj4c warlo§c PORT_SPI_bm do rejestru PORTx.REMAP. Pami<itaj, :i:e w plytce eXtrino XL, kt6rq wy korzystamy w tym kurs ie, piny MOS! i SCK S'\ zamienio ne. Po skonfigurowaniu pi.now IO, przechodzimy do konfiguracji wlasciwego interfejsu. Wystarczy wpisac odpowiednie warlo:lci do zaledwie jednego rejeslru o nazwie CTRL. Usta wiamy w nim kilka prostych parametr6w: SPI_ENABLE_bm - ustawienie tego bitu powoduje uaktywnienie interfejsu, SPI_MASTER_bm - w lqczenie trybu master, SPI_MODE_x_gc - grupa konfiguracyjna, decyduj4ca m.in. o pr6bkowaniu i polaryzacji sygnalu zegarowego [palrz rysunek 4) SPI_DORF - przesylanie danych od najmlodszego bitu,

MOSI

a: MISO ~

~

SCK

Cs

Rysunek 3. Uklady SPI poli!czone w laricuch (daisy chain)

wszystkich liniach CS wyst~puje stan 1 - wtedy wszystkie u klady sq nieaktywne, a ich wyjsc ia MISO sq ustawione w stan wysokiej imped ancji. Master wybiera Z'\dany uklad slave ustawiaj'lc stan 0 na od powiedniej linii CS. W sieci o takiej topologii mogq pracowac r6:i:ne uktady SP!, niezale:i:nie od ich producenta czy przeznaczenia. Czasami spotyka si<i uklady SP! pol<1czone w laf1cuszek [niekt6rzy m6wiq gluchy tdcfon - czasami jest to bardzo trafne okreslenie takiego pol<1czenia). Wyjscie MOS! mastera jest polqczone z wejsciem slave'a 1, wyjscie slave 1 lqczy siQ z wejsciem slave 2, itp., a wyjscie ostatniego slave lqczy si<i z wejsciem MISO mastera. Tak11 sytuacj(l p rzed stawia rysunek 3. Sygnaly SCK oraz CS Sq polqczone d o wszystkich slave'6w r6wnolegle. Takie rozwi11zania s tosuje si(l, gdy mamy do czynienia z wieloma ukladami tego samego typ u. Dobrym przykladem sq tu s terowniki wyswiellaczy LED oparte na rejestrach p rzesuwnych. Mo:i:na ich l11czyc dziesi'ltki lu b nawet setki. lnnym przykiadem, choc nieco odbiegajqcym od tematyki SP!, jest in terfejs JTAG. SP! nie precyzuje, czy d ane mai'I bye wysylane od najstarszego czy najrnlodszego bitu. ModeO Mozemy sami lo us lawic. w zaleznosci od tego. [ Mode2 co wymaga konkretny uklad slave. Mo:i:emy r6wnie:i: sprecyzowac, czy d ane rnajq bye przeSAMPLE I su wane w rejestrach po wysl4p ieniu zbocza [ MOSllMISO rosn'lcego czy opadaj'lcego sygnalu zegaroweCHANGE 0 go SCK. Przykladowe konfiguracje i przebiegi MOSI PIN sygnal6w przedstawio no na rysunku 4. [ CHANGEO MISO PIN

SPI wXMEGA Mikrokontroler ATxmega128A3U posiada trzy interfejsy SP!, dost~pne w portach C, D, E, a nazwy tych intcrfejs6w to odpowicdnio: SPIC, SPID, SPIE. Sq one funkcjonalnie identyczne, a my w naszych przykladach wykorzystamy modul SPIC. Wszystk.ie p rzyklady zostaly przedstawione w jednym zbiorczym listingu 1. Pierwsza rzecz, od kt6rej najlepiej zaczqc, to konfiguracja pin6w IO. W starych AVR-ach, wl4czen ie inlerfejsu powodowalo aulomalyczne skonfigurowanie pin6w wejsc i wyjsc. W XlvlEGA musinly to zrobic samodzielnie. Konfiguracja p i.now IO zostala opisana w EP 2013/11. Sp6jrzmy zatem do ATxmega128A3U datasheet i w tabeli przedstawionej na rysunku 5, sprawd:i:my, kt6re piny jakq funkcj(! realizuj4. Zamieszci.am t<i tabclkQ, by podkreslic dwie bardzo istotnc sprawy:

nie dla: Jakub Rudolf (96006)

[ Ss

'~--+----+--+---+---+--;--t-~r

MSB first (DORO • 0) MSB LSB first(DORD • 1) LSB

Blt6 Bit 1

Bit5 Bit2

Bit 3 Blt 4

Bit4

Bit 3

Bit 1

Bit 2 Blt5

Bit6

SB MSB

Mode 1 [

Mode 3

[

SAMPLE I MOSllMISO CHANGE 0 MOSI PIN

[

CHANGEO MISO PIN

[ Ss MSB firs! (DORO • 0) LSB first (DORO • 1)

MSB LSB

Bit 6 Bit 1

Bit 5 Bn 2

Bit4 Bit3

Bit 3 Bit4

Bit2 Bit5

1t1 Bit6

LSB MSB

Rysunek 4. Tryby przesylania danych

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 7/2014

e elektroniczne przeznaczone wytqcznie do u:±ytku Vlltasnego bez prawa do rozpowszechniania.

99

Elektronika praktyczna 07 2014  
Elektronika praktyczna 07 2014  
Advertisement