Микроконтроллерный дешифратор команд компьютера
М. ТКАЧУК, г. Алматы, Казахстан
символа также делает уровни на всех выходах низкими, однако отмечается на индикаторе буквой E.
Перед исполнением принятой ко манды на всех выходах устройства ус танавливаются низкие уровни, затем следует выдержка 350 мс. Она необхо
Предлагаемый простой как в аппаратном, так и в программном |
дима для |
того, чтобы до включения |
|||||||||||||||||||
очередного реле |
|
предыдущее |
успело |
||||||||||||||||||
смысле узел принимает команды, подаваемые через последова |
|
||||||||||||||||||||
отпустить якорь. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
тельный порт компьютером, и формирует соответствующие им |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
После включения питания и до при |
||||||||||||||||||||
сигналы управления четырьмя (а при небольшой доработке и бо |
|
||||||||||||||||||||
ема |
первой команды |
уровни на всех |
|||||||||||||||||||
лее) исполнительными устройствами. Предусмотрены под |
выходах низкие, а индикатор HG1 пога |
||||||||||||||||||||
тверждение приема команды и ее индикация. |
|
|
шен. Отсутствие индикации подачи пи |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тания может представить некоторое |
||||||||||||
оводом для разработки и изготов |
ватель уровней DA2 и |
разъем Х1 . Для |
неудобство. Устранить его можно под |
||||||||||||||||||
ления |
данного устройства |
послу |
отображения принятой |
команды при |
ключением через резистор индикатор- |
||||||||||||||||
П |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
жила необходимость в дистанционном |
менен светодиодный семиэлементный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
управлении через порт СОМ компьюте |
индикатор HG1 |
с общими катодами. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
||||||||
ра четырьмя высокочастотными пере |
Интегральный стабилизатор DA1 обес |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
ключателями |
радиосигнала на |
входе |
печивает все узлы устройства напря |
program |
display4 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
анализатора |
спектра в |
системе |
авто |
жением питания 5 В. Выходные усили |
|
|
|
установить: |
|
||||||||||||
матических измерений земной станции |
тели и исполнительные реле, подклю |
' В окне |
|
"Edit Project... " |
|
||||||||||||||||
' |
Device: |
|
P16F84A |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
спутниковой связи. Требовалось про |
чаемые к разъему Х2, на схеме не по |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
' |
Clock: |
|
|
004.000000 |
|
|
|
|
|||||||||||||
стое, дешевое устройство, с помощью |
казаны. |
|
|
' Отметить _WDT_OFF |
И _XT_OST |
|
|||||||||||||||
которого |
по |
командам |
работающей |
Компьютерная |
система автоматиче |
dim rx, rx_er as byte |
' переменные |
|
|||||||||||||
в компьютере программы автоматиче |
ских измерений |
формирует команды |
sub |
function |
mask(dim |
num as byte) as |
byte |
||||||||||||||
ских измерений можно было бы управ |
в виде восьмиразрядных двоичных ко |
' Возвращает код для отображения аргумента nun |
|||||||||||||||||||
' на семиэлементном индикаторе с общ. катодами |
|||||||||||||||||||||
лять, по |
сути дела, четырьмя |
реле. |
дов, передаваемых по каналу RS232 со |
select |
case |
num |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
case |
0 |
result = |
$3F |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
case |
1 |
result = |
$06 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
case 2 result = $SB |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
case |
3 |
result = $4F |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
case |
4 |
result = |
$66 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
case |
5 |
result = $76 |
'на |
индикаторе |
"H" |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
case |
6 |
result = $7D |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
case |
7 |
result = $79 |
'на |
индикаторе |
"E" |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
case |
8 |
result = $7F |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
case 9 |
result = $6F |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
end |
select |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
end |
sub |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
main: |
|
|
' Начало главной программы |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
INTCON |
= |
0 |
|
' Выключаем PEIE, INTE, RBIE, T01E |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
TRISB = 0 |
|
' инициализируем порты |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PORTB = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
TRISA |
=X10000 |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PORTA = X10000 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' Инициализируем программный UART: |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' вход RA4; выход RA4; скорость 4800 Вод |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S0ft_UART_Init (PORTA.4,4,4800,0) |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
while true |
'Начало бесконечного цикла |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
rx_er = 1 'устанавливаем признак ошибки, |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
do rx = Soft_UART_Read(rx_er) 'Повторяем прием |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
loop until |
rx_er = 0 |
'пока не принята команда |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Delay_ms(10) |
|
|
' Задержка эхо на 10 мс |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Soft_UART_Write(rx) ' отправляем эхо команды |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PORTA = |
X10000 |
' Отключаем все выходы |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Delay_ms(350) |
'выдержка перед исполнением |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
if |
rx = "0" |
then |
' принята команда 0, |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PORTB - mask(0) |
' |
выводим ее на индикатор |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
end i f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
if |
rx = "1" |
then |
' Принята команда 1, |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PORTB - |
|
mask(1) |
' выводим ее на индикатор |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PORTA = |
|
X10100 |
' и включаем только выход 1 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
end i f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
if rx = "2" then |
* принята команда 2, |
|||||||||||
Причем весьма желательно было полу |
скоростью 4800 Бод без контроля чет |
PORTB = mask(2) |
' выводим ее на индикатор |
||||||||||||||||||
PORTA = |
|
X11000 |
' и включаем только выход 2 |
||||||||||||||||||
чать обратно |
информацию о правиль |
ности с одним |
стоповым разрядом . |
|
|||||||||||||||||
end i f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
ности приема команд . Устройство, |
В рассматриваемом случае командами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
if rx = "3" |
then |
' Принята команда 3, |
|||||||||||||||||||
описанное в [ 1 ] , не вполне подходило |
служат ASCII-коды цифр 0—5. Это поз |
PORTB = |
|
mask(3) ' выводим ее на индикатор |
|||||||||||||||||
для этой цели. Исходя из поставленной |
воляет при необходимости (например, |
PORTA = %10001 |
' и включаем только выход 3 |
||||||||||||||||||
задачи, был разработан предлагаемый |
для проверки) подавать их с помощью |
end i f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
if rx = "4" |
then |
' Принята команда 4, |
|||||||||||||||||||
микроконтроллерный дешифратор, ос |
не только специализированной, но и |
||||||||||||||||||||
PORTB - mask(4) |
' выводим ее на индикатор |
||||||||||||||||||||
нащенный |
цифровым |
индикатором |
любой терминальной программы. |
||||||||||||||||||
PORTA = %10010 ' и включаем только выход 4 |
|||||||||||||||||||||
принятой команды и обратным кана |
Если принята одна из цифр 1—4, |
end i f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
лом связи с компьютером. Для приема |
она будет выведена на индикатор, а на |
if rx = "5" |
then |
' Принята команда 5, |
|||||||||||||||||
и передачи |
кодовых комбинаций |
по |
выходе дешифратора с |
соответствую |
PORTB = mask(5) |
' выводим ее на индикатор |
|||||||||||||||
PORTA = |
%11111 ' и включаем все выходы |
||||||||||||||||||||
протоколу |
RS232 нетрадиционно |
ис |
щим номером будет установлен высо |
||||||||||||||||||
end i f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
пользуется всего один вывод МК. Уст |
кий уровень (на всех остальных он бу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
if rx > "5" |
then |
' Принята неизв. команда, |
|||||||||||||||||||
ройство получилось простым и ком |
дет низким). Команда 5 установит вы |
PORTB = mask(7) |
' выводим на индикатор "E" |
||||||||||||||||||
пактным. |
|
|
|
|
|
сокие уровни на всех выходах. В этом |
end i f |
|
|
then |
' Принята неизв. команда, |
||||||||||
Схема дешифратора изображена на |
случае на индикатор выводится не ци |
if |
rx < "0" |
||||||||||||||||||
PORTB = mask(7) |
' выводим на индикатор "E" |
||||||||||||||||||||
рисунке. Его основа — микроконтрол |
фра, а буква Н. Команда 0 установит |
||||||||||||||||||||
end i f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
лер PIC16F84A (DD1), связанный с СОМ |
низкие уровни на всех выходах и ноль |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
wend 'Конец бесконечного цикла |
|
||||||||||||||||||||
портом компьютера через преобразо- |
на индикаторе. Прием любого другого |
end. 'конец программы |
|
|
|||||||||||||||||
Таблица 2
:100000000129FF3FFF3FFF3F0313831295030319AD
:1000100008000000000000000428080003138312F9
:100020001308840080010C08840094010D08003A34
:10003000031D1D28001A1A281F28001E1D280E083F
:10004000950004200F0895000420001A14140F08CE
:1000500095000420001A94140F0895000420001A3B
:1000600014150F0895000420001A94150F08950028
:100070000420001A14160F0895000420001A941684
:100080000F0895000420001A14170F08950004208B
:10009000001A94170D0894060F0895000420001EFE
:1000A0005228562813088400FF3080001408C0002E
:1000B0000800031383120D0893060C0884000D0832
:1000C000003A031D65280012662800160F089500E7
:1000D00004200012131800160F08950004200012C7
:1000E000931800160F08950004200012131900162B
:1000F0000F06950004200012931900160F089500B0
:1001000004200012131A00160F0895000420001294
:10011000931A00160F08950004200012131B0016F6
:100120000F08950004200012931B00160F0895007D
:10013000042000160F08950004201008800608000F
:10014000031383121308003A031DA9283F309400BB
:10015000E8281308013A031DB02806309400E82867
:100160001308023A031DB7285B309400E8281308EF
:10017000033A031DBE284F309400E8281308043AC0
:10018000031DC52866309400E8281308053A031DAE
:10019000CC2876309400E8281308063A031DD328AB
:001A0007D309400E8281308073A031DDA287930D7
:1001B0009400E8281308083A031DE1287F309400D2
:1001C000E8281308093A031DE8286F309400E8284E
:1001D0001408C00008000313831213088F001308CB
:1001E0008E008E0C8E130C088400841700160012EB
:1001F00084130D8003A031DFF2800160029001281
:1002000008008B01031383168601831286011030C8
:100210008336850010308312850005308C00153060
:1002200093008D019001EB2001309100113093007B
:100230000E20400892001108003A031D20292129B0
:1002400016290D30CB00FF30CA00CB0B28292B29F3
:10025000CA0B28292529F330CA00CA0B2D29000012
:10026000120893005920103085000230CC00FF3076
:10027000CB00FF30CA00CC0B3E294529CB0B4129CE
:10028004429CA0B41293E293B29C830CB00FF3005
:10029000CA00CB0B4C294F29CA0B4C29492957308E
:1002A000CA00CA0B512900001208303A031D5C290C
:1002B0009301A020400886001208313A031D6729E7
:1002C00001309300A02040088600143085001208F9
:1002D000323A031D722902309300A02040088600A4
:1002E000183085001208333A031D7D29033093002E
:1002F000A02040088600113085001208343A031D02
:10030000882904309300A020400886001230850020
:100310001208353A031D932905309300A02040C8A8
:1003200086001F3085001208353C03189C290730D1
:100330009300A02040088600303012020318A5293F
:1003400007309300A020400886001429A629FF3F0B
:02400E00F93F78
:00000001FF
ного светодиода к цепи питания и об щему проводу. Можно применить для этого и неиспользуемый элемент Н индикатора HG1 . Достаточно под ключить резистор сопротивлением 180 Ом между выводом 9 индикатора HG1 и выводом 14 МК DD1.
Передаваемый компьютером по цепи TXD интерфейса RS232 после довательный код поступает на вывод 3 (RA4) МК DD1 через один из при емных преобразователей уровня ми кросхемы DA2. Резистор R1 устраня ет шунтирующее действие выхода преобразователя уровня на вывод RA4, когда последний становится выходом и используется програм мой МК для передачи ответа ком пьютеру.
Передача ответа происходит по интерфейсной линии RXD через пе редающий преобразователь уровня микросхемы DA2. Ответ представля ет собой "эхо" — повторение приня того кода. Оно будет двукратным. Первый раз микросхема DA2 просто транслирует принимаемый по линии TXD сигнал в линию RXD. Второе эхо формируется программно с задерж кой около 10 мс. Это удобно для бо лее полного контроля работы систе мы и определения места неисправ ности.
Программа МК, написанная на версии языка BASIC для компилятора MikroBasic [ 2 ] , с подробным коммен тарием приведена в табл. 1, а ре зультат ее компиляции (коды для за грузки во FLASH-память МК) — в табл. 2. Демонстрационная вер сия компилятора распространяется бесплатно и имеет ограничение лишь по размеру программного кода — не более 2 Кслов, что для МК PIC16F84A несущественно. К компилятору при лагается большое число библиотек, содержащих множество готовых под
программ для работы с различными периферийными устройствами, в том числе с распространенными датчиками и индикаторами. Например, поскольку МК PIC16F84A не имеет встроенного аппаратного адаптера последователь ного интерфейса (UART), в рассматри ваемой программе прием и повторе ние команд организованы с помощью программного UART из библиотеки компилятора. Длительности задержек эхо и исполнения команд заданы в про грамме исходя из конкретного приме нения устройства. При необходимости их можно изменить или исключить во все.
Устройство можно немного упрос тить, исключив из него индикатор HG1 и резисторы R7—R13. Освободившие ся выводы МК можно использовать для формирования любых необходимых сигналов, например, увеличить число выходов для подключения исполни тельных устройств до 12. Естественно, для управления ими потребуется до работка программы МК.
Дешифратор был собран на макет ной плате размерами 55x90 м м , пе чатная же плата для него не разраба тывалась.
ЛИТЕРАТУРА
1. Using PicBasic |
with the |
PIC16F84 PIC |
|||
Microcontroller. — <http://www.rentron.com/ |
|||||
PIC16F84.htm>. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. MikroBasic for |
PIC. |
— <http:// |
|||
|
|
|
|
|
|
www.mikroe.com/zip/mikrobasic/mikrobasic_
5002_setup zip
От редакции. Программа МК этого уст-
ройства в электронном виде имеется на на
шем FTP-сервере по адресу <ftp:// ftp.radio.ru/pub/2007/08 p4.rar>
Редактор — А. Долгий, графика — А. Долгий
Программа логического анализатора сигналов на входах СОМ-порта
В.ТИМОФЕЕВ, г. Елец Липецкой обл.
Врадиолюбительской практике иногда возникает потребность исследовать низкочастотные цифровые сигналы. Приобретать для этого дорогостоящий аппаратный логический анализатор или запоминающий осциллограф в большинстве случаев неце лесообразно. Достаточно подать подлежащие анализу сигналы на входы СОМ-порта компьютера и запустить программу, кото рая отобразит на экране монитора все их изменения и сохранит информацию на жестком диске компьютера.
П |
Программа написана в интегриро |
||
редлагаемая программа предна |
|||
значена для записи и анализа циф |
ванной среде разработки приложений |
||
ровых сигналов, поступающих на входы |
Delphi 7. Для прямого (в обход Win API) |
||
СОМ-порта компьютера. Она может |
доступа к портам ввода—вывода она |
||
работать под всеми ОС семейства |
использует |
не требующий |
установки |
Windows, начиная с Windows 98. Компь |
драйвер smPort. Это позволило |
||
ютер должен иметь процессор не ниже |
достичь довольно высокой |
точности |
|
Pentium I с тактовой частотой 166 МГц и |
измерения |
интервалов |
времени. |
ОЗУ объемом не менее 128 Мбайт. |
Режим развертки — ждущий однократ |
||
ный настраиваемой длительности с запуском по изменению одного или нескольких сигналов.
Одновременно исследуются сигна лы на четырех входах порта (CTS, DSR, Rl и DCD). При этом имеется возмож ность удерживать высокие логические уровни напряжения на выходных линиях порта RTS и DTR, что позволяет питать от них устройства с потребляемым током до 15 мА (на линию). Чтобы исследовать сигналы, уровни которых отличаются от принятых в интерфейсе RS232, необходимо подавать их через соответствующие согласующие устрой ства.
Основные технические характеристики
Число входов |
4 |
Уровень лог. 1, В |
+3...+25 |
Уровень лог. 0, В |
+3...-25 |
Число выходов для питания |
|
исследуемых устройств и |
|
датчиков |
2 |
Выходное напряжение, В |
+12 |
Ток нагрузки выхода, мА, не |
|
более |
15 |
Погрешность измерения интервалов времени, %, не более, при их дли тельности, мкс
менее 20 |
|
не нормирована |
20 |
|
50 |
100 |
|
10 |
более 1000 |
1 |
|
Максимальная |
частота ис |
|
следуемого |
|
сигнала, |
кГц |
|
180 |
Минимальная |
длительность |
|
развертки, мс |
1 |
|
Максимальная |
длительность |
|
развертки, с, при ото |
||
бражении |
в |
масштабе |
1:1 |
|
0,5 |
1:20 |
|
10 |
1:100 |
|
50 |
Предположим, необходимо иссле довать дискретный информационный сигнал, передаваемый последователь ным кодом по одной линии и сопровож даемый тактовыми импульсами по дру гой . Импульсы идут непрерывно, а передача информации происходит в
Рис. 1
Рис. 2
неизвестные заранее отрезки времени. Информационную линию подключим к входу DCD (конт. 1 разъема порта), а
тактовую — к входу RI (конт. 9) и запу стим программу Digital_Oscilloscope.exe. В поле "Настройки" открывшегося окна,
на закладке "Порт" (рис. 1) выбираем по имени (СОМ1 или COM2) тот порт, на входы которого поданы исследуемые сигналы. В графе "Адрес" будет отобра жен стандартный базовый адрес выбранного порта. При необходимости здесь можно ввести другой адрес (в шестнадцатиричном формате), нажав на находящуюся рядом со значением адре са экранную кнопку.
В соответствующей графе укажем продолжительность записи сигналов ("Время захвата"), необходимую для решения поставленной задачи. Учтите, что регистрируются лишь моменты изме нения уровней исследуемых сигналов, а не их регулярные выборки. Отметка пун кта "Использовать TSC" позволяет отсчи тывать время с помощью имеющегося во всех процессорах, начиная с Pentium I, аппаратного таймера, работающего на повышенной тактовой частоте, что зна чительно улучшает точность измерения времени. От этого приходится отказы ваться, снимая отметку, только на уста ревших компьютерах, процессоры которых не имеют такого таймера.
На панели "Запуск по изменению сигнала" отметим пункт DCD. Это зна чит, что запись должна начаться с пер вого изменения логического уровня сигнала на этом входе, что в данном случае соответствует началу передачи
информации. Отмеченный на панели "Удерживать сигналы" пункт RTS озна чает, что на одноименном выходе порта будет установлено напряжение высоко го логического уровня.
После нажатия на экранную кнопку "Захват", находящуюся над полем "Настройка", программа перейдет к ожиданию заданных изменений вход ных сигналов. В этом режиме фон под надписью "Захват" станет красным. По выполнении условия запуска (в данном случае изменения уровня на входе DCD) начнется и будет продолжаться указанное при настройке время запись информации в память компьютера. Если по какой-либо причине потребует ся прекратить ожидание начала записи или завершить ее досрочно, сделать это можно с помощью экранной кнопки "Стоп".
По окончании записи временные диаграммы сигналов будут отображены в окне программы (рис. 2). Перейдя на закладку "Осциллограммы" поля "На стройка", можно воспользоваться пане лью "Отображать сигналы", чтобы при необходимости задать инверсию неко торых сигналов, выбрать цвет каждой кривой, выключить отображение ненуж ных сигналов (это ускорит вывод диа грамм на экран). На той же закладке можно выбрать масштаб отображения по оси времени, включить масштабную сетку с оцифровкой или без нее.
Для точного измерения интервалов времени в поле диаграмм предусмот рены два маркера (вертикальные линии красного и зеленого цветов). Их можно перемещать либо щелчками правой или левой кнопки мыши по диаграмме либо с помощью движков под диаграммами. Положение каждого маркера на оси времени и интервал между ними выво дятся на экран в численном виде пра вее движков.
Нужно учитывать, что при записи очень большого количества информа ции и выборе крупного масштаба ресурсы ОЗУ компьютера могут быть исчерпаны, о чем на экран компьютера будет выведено сообщение.
Программа применяется на кафедре радиоэлектроники и компьютерной тех ники Елецкого государственного уни верситета для исследования и настрой ки инфракрасных приемников и пере датчиков, а также (совместно с датчи ком Холла) в качестве цифрового тахо метра.
ЛИТЕРАТУРА
1. Pashix. Программирование на аппарат ном уровне :: RS-232. — <http://bugtraq.ru/
Iibrary/programming/rs232.htmi>.
2 . Т е й к с е и р а С , П а ч е к о К . Delphi 5 . Руководство разработчика. — М.: Издатель ский дом "Вильямс", 2000.
3. Microsoft Windows SDK. — Microsoft Corporation, 1985—2007.
От редакции. Программа логического анализатора, в том числе её проекте систе ме Delphi и драйвер smPort, находится на нашем FTP-сервере по адресу <ftp:// ftp.radio.ru/pub/2007/08/digital.zip
Редактор — А. Долгий, скриншоты — автора
Стабилизатор напряжения 0...25,5 В с регулируемой защитой по току
М. ОЗОЛИН, с. Красный Яр Томской обл.
Предлагаемое вниманию читателей устройство позволяет регулировать стабильное выходное напряжение в интервале от О до 25,5 В дискретно с шагом 0,1 В, поэтому в большинстве слу чаев оно заменяет лабораторный блок питания. Кроме того, ста билизатор снабжен защитой по току, порог срабатывания кото рой можно устанавливать плавно в интервале 0,2...2 А.
Э |
|
|
|
|
|
тот |
стабилизатор |
напряжения |
Схема устройства |
показана |
на |
предназначен для питания радио |
рис. 1. Счетчики DD2 и DD3 форми |
||||
любительских конструкций в процессе |
руют цифровой код (00Н—0FFH) выход |
||||
их налаживания. Он вырабатывает |
ного напряжения. ЦАП на прецизион |
||||
постоянное стабилизированное на |
ных резисторах R8—R23 |
преобразует |
|||
пряжение от 0 до 25,5 В, которое |
код счетчиков в ступенчато нарастаю |
||||
можно |
изменять с шагом |
0,1 В. Ток |
щее напряжение в точке соединения |
||
срабатывания защиты от |
перегрузки |
резисторов R15, R23, R25. |
|
||
можно плавно регулировать от 0,2 до |
Изменение состояний счетчиков DD2 |
||||
2 А. В отличие от описанного в статье |
и DD3 осуществляется кнопками SB1 |
и |
|||
Рис. 1
[ 1 ] , в предлагаемом устройстве рас |
SB2. Если ни одна из кнопок (SB1, SB2) |
||
ширен |
интервал |
регулирования |
не нажата, на выходе элемента DD1.3 |
выходного напряжения и уменьшен |
присутствует низкий уровень, открываю |
||
шаг его установки. Также вдвое сни |
щий диод VD1 и делающий невозможной |
||
жено падение напряжения на датчике |
перезарядку конденсатора C2. Поэтому |
||
тока, в качестве которого использован |
работа генератора, собранного на эле |
||
открытый канал к о м м у т и р у ю щ е г о |
менте DD1.4, заблокирована, и состоя |
||
транзистора [ 2 ] . |
|
ние счетчиков DD2 и DD3 не изменяется. |
|
При нажатии на кнопку SB1 на выхо де элемента DD1.3 появляется высо кий уровень, закрывающий диод VD1 и разрешающий работу генератора. RSтриггер на элементах DD1.1 и DD1.2, определяющий направление счета, переключается в состояние, при кото ром на входах управления направлени ем счета U (выводы 10 DD2 и DD3) устанавливается высокий уровень. В результате происходит увеличение кода счетчиков на единицу каждым фронтом импульса положительной полярности на счетных входах. При нажатии на кнопку SB2 генератор на элементе DD1.4 активируется анало гично, а RS-триггер устанавливает на входах управления направлением счета низкий уровень. Поэтому содер жимое счетчиков DD2 и DD3 уменьша ется на единицу каждым импульсом генератора.
Для предотвращения скачкообраз ного изменения состояний счетчиков от 00Н до 0FFH, и наоборот, выход перено са Р DD3 соединен с нижним по схеме входом элемента DD1.4 для остановки генератора низким уровнем, возникаю-
щим на выходе переноса при перепол нениях счетчиков.
Кнопкой SB3 выбирают режим регу лировки. Если она не нажата (как пока зано на схеме), регулировка выходного напряжения осуществляется плавно (с шагом 0,1 В), а если нажата, работа счетчика DD2 блокируется высоким
Рис. 2
уровнем на входе переноса PI (вывод 00000010 5), а работа счетчика DD3 разрешена 0020
низким уровнем на выводе 5 незави 0030 |
|||
симо от состояния DD2. В результате, |
00500040 |
||
если при регулировке кнопки SB1 и |
0060 |
||
SB2 удерживать в нажатом состоянии, 0070 |
|||
скорость |
регулирования |
возрастет в |
0080 |
16 раз. |
При этом шаг |
установки |
0090 |
выходного напряжения |
составит |
00A0 |
|
00B0 |
|||
1,5 В. В режиме "Грубо" минимальное 00C0
значение кода счетчиков может нахо |
00D0 |
диться в интервале от ООН до 0FH, а |
00E0 |
максимальное — от 0F0H до 0FFH, в |
00F0 |
0100 |
зависимости от того, в каком состоя 0110
нии находился счетчик младшего раз 0120 ряда DD2 в момент нажатия на кнопку 0130
SB3. Резистор R7 предотвращает 01400150 перегрузку выхода переноса счетчика 0160 DD2 при нажатии на кнопку SB3. 0170 Кнопкой SB4 осуществляют оператив 0180 ное отключение выходного напряже 019001A0 ния стабилизатора методом парал 01B0 лельной загрузки нулевых значений в 01C0
буферные регистры счетчиков DD2 и |
01D0 |
||
DD3. |
|
|
01E0 |
|
|
020001F0 |
|
ОУDA3.1 и т р а н з и с т о р ы |
VT1 . VT2 |
||
осуществляют |
необходимое |
усиле 0210 |
|
ние по току |
и н а п р я ж е н и ю . Бла 0220 |
||
годаря п р и м е н е н и ю регулирующего 0230 транзистора структуры p-n-p (VT2) 02400250 удалось добиться минимальной раз 0260 ности входного и выходного напря 0270
ж е н и й . |
Наличие |
р е з и с т о р а R32 |
в 0280 |
||||||
цепи |
э м и т т е р а |
т р а н з и с т о р а VT1 |
02A00290 |
||||||
о г р а н и ч и в а е т |
е г о |
б а з о в ы й ток |
на |
02B0 |
|||||
уровне |
около |
20 мА. |
Коэффициент 02C0 |
||||||
усиления по напряжению ОУ DA3.1 |
и |
02D0 |
|||||||
т р а н з и с т о р о в |
V T 1 , |
VT2 |
равен |
02E0 |
|||||
1+R26/R24. |
|
|
|
|
|
|
|
02F0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0300 |
||
На элементах DA3.2, |
H L 1 , |
HL2, 0310 |
|||||||
VD2—VD4, VT3, R28— R30, R34—R37 |
0320 |
||||||||
с о б р а н э л е к т р о н н ы й |
п р е д о х р а н и |
0330 |
|||||||
тель, ток |
с р а б а т ы в а н и я |
к о т о р о г о |
0340 |
||||||
0350 |
|||||||||
устанавливают п е р е м е н н ы м |
р е з и 0360 |
||||||||
стором R35. Максимальный ток сра 0370 |
|||||||||
батывания |
з а щ и т ы |
о п р е д е л я е т с я 0380 |
|||||||
о т н о ш е н и е м |
н а п р я ж е н и я |
на |
н е и н - |
03A00390 |
|||||
в е р т и р у ю щ е м |
входе |
ОУ |
DA3.2 |
и |
03B0 |
||||
с о п р о т и в л е н и е м |
канала |
о т к р ы т о г о 03C0 |
|||||||
т р а н з и с т о р а |
VT3 |
(около |
0,04 |
Ом) . 03D0 |
|||||
О б р а з ц о в о е |
н а п р я ж е н и е |
на |
р е |
03D003E0 |
|||||
зисторах R34 и R35 стабилизировано |
03F0 |
||||||||
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 10 11 12 13 14 15
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 10 11 12 13 14 15
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 10 11 12 13 14 15
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 10 11 12 13 14 15
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 10 11 12 13 14 15
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 10 11 12 13 14 15
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 10 11 12 13 14 15
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 10 11 12 13 14 15
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 10 11 12 13 14 15
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 10 11 12 13 14 15
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 10 11 12 13 14 15
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 10 11 12 13 14 15
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 10 11 12 13 14 15
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 10 11 12 13 14 15
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 10 11 12 13 14 15
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 10 11 12 13 14 15
20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 21 21 21 21 21 21
21 21 21 21 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 23 23
23 23 23 23 23 23 23 23 24 24 24 24 24 24 24 24
24 24 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 26 26 26 26
26 26 26 26 26 26 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27
28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 29 29 29 29 29 29
29 29 29 29 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 21 21
21 21 21 21 21 21 21 21 22 22 22 22 22 22 22 22
22 22 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 24 24 24 24
24 24 24 24 24 24 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25
26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 27 27 27 27 27 27
27 27 27 27 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 29 29
29 29 29 29 29 29 29 29 20 20 20 20 20 20 20 20
20 20 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 22 22 22 22
22 22 22 22 22 22 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23
24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 25 25 25 25 25 25
40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40
40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40
40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40
40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40
40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40
40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40
40 40 40 40 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41
41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41
41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41
41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41
41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41
41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41
41 41 41 41 41 41 41 41 42 42 42 42 42 42 42 42
42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42
42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42
42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42
0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F
0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F
0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F
0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F
0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F
0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F
0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F
0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F
0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F
0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F
0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F
0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F
0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F
0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F
0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F
0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F
0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F
с в е т о д и о д о м HL2, к о т о р ы й т а к ж е выполняет функцию индикатора вклю чения нагрузки . Максимальное значе ние образцового напряжения — 80 мВ . В результате максимальный ток с р а
батывания |
з а щ и т ы п р и |
н и ж н е м |
п о |
|
схеме положении движка |
R35 п р и м е р |
|||
но |
равен |
2 А, м и н и м а л ь н ы й ток |
— |
|
0,2 |
А. |
|
|
|
|
Пока падение напряжения на откры |
|||
том транзисторе VT3 из-за протекания тока нагрузки не превышает значение напряжения на неинвертирующем входе ОУ DA3.2, этот транзистор продолжает оставаться открытым высоким уровнем напряжения, поступающего в цепь его затвора с выхода ОУ DA3.2 через диод VD3 и резистор R36. Стабилитрон VD4 и светодиод HL2 ограничивают напряже ние затвор—исток транзистора VT3 на уровне около 6 В. Когда падение напря жения на транзисторе VT3 превысит напряжение на н е и н в е р т и р у ю щ е м входе ОУ DA3.2, напряжение на его выходе уменьшится до нуля, о чем информируют включение светодиода HL1 и выключение светодиода HL2. Транзистор VT3 закроется и отключит нагрузку.
На рис . |
2 п о к а з а н а |
схема блока |
и н д и к а ц и и |
с о с т о я н и й |
счетчиков и, |
соответственно, выходного напряже н и я . И с п о л ь з о в а н и е и н д и к а т о р а не обязательно, так как выходное напря ж е н и е м о ж н о к о н т р о л и р о в а т ь с п о м о щ ь ю вольтметра . И н д и к а т о р состоит из ППЗУ К 5 7 3 Р Ф 2 (DD2), слу жащего промежуточным преобразова телем кода, д е ш и ф р а т о р а К 1 7 6 И Д 2 (DD3), преобразующего двоичный код в сигналы управления индикаторами . Счетчик с г е н е р а т о р о м C D 4 0 6 0 B E (DD1) осуществляет выборку разрядов динамической индикации сканирова нием двух старших разрядов адресных линий ППЗУ. Индикатор — трехразряд ный для д и н а м и ч е с к о й и н д и к а ц и и с объединенными о д н о и м е н н ы м и эле ментами и о б щ и м и катодами (приме няются в телефонах с АОН). Выбор этих индикаторов обусловлен их отно сительно высокой яркостью при малом потребляемом токе. Коды "прошивки" ППЗУ приведены в таблице .
Налаживание заключается в подбо ре сопротивления резистора R26 так, чтобы максимальное выходное напря жение, соответствующее коду 0FFH, было равно 25,5 В.
ЛИТЕРАТУРА
1. Озолин М. Стабилизатор напряжения 0...15 В с регулируемой защитой по току. — Радио, 2006, № 1, с. 2 8 — 3 0 .
2. Нечаев И. Электронный предохрани тель. — Радио, 2005, № 6, с. 25.
От редакции. Файлы чертежей печатных плат (в авторском варианте) основного блока устройства st255.tif и блока индика ции st255ind.tif размещены на FTP-сервере редакции по адресу <ftp:// ftp.radio.ru/pub/2007/08/st0_255.zip>.
Редактор — М. Евсиков, графика — М. Евсиков