Vstupní moduly

Z MediaWiki SPŠ a VOŠ Písek
(Rozdíly mezi verzemi)
Přejít na: navigace, hledání
 
(Není zobrazena 1 mezilehlá verze od 1 uživatele.)
Řádka 2: Řádka 2:
 
{| style="padding: 0px; width: 100%; margin-top: 4px;"
 
{| style="padding: 0px; width: 100%; margin-top: 4px;"
 
| style="width: 50%; vertical-align: top;" |  
 
| style="width: 50%; vertical-align: top;" |  
 
<!------- Vývojové sestavy: ------->
 
<div style="border: 1px solid rgb(245, 223, 154); background-color: rgb(255, 254, 251); margin-bottom: 5px;">
 
<div  style="border-style: solid; border-color: rgb(205, 183, 114);  border-width: 0px 0px 1px; height: 16pt; background-color: rgb(245, 223,  154); font-weight: bolder; position: relative;">
 
<div style="position: absolute; top: 0pt; left: 0pt;"></div>
 
<div  style="padding-left: 35px;">Vývojové sestavy:</div></div>
 
<div  style="margin: 0.5em; clear: both; font-size: 95%; padding-top:  0.5em;">
 
{|
 
|-
 
| [[Image:MCU-001.jpg|70px]]
 
| AVR02 [[PowerSwitch]] s AT90S2313 [http://www.obdev.at/products/avrusb/powerswitch.html link]
 
|-
 
 
|}
 
</div></div>
 
 
| <!------- DRUHÝ SLOUPEC ------->
 
| style="vertical-align: top;" |
 
 
<!------- Programátory: ------->
 
<div style="border: 1px solid rgb(245, 223, 154); background-color: rgb(255, 254, 251); margin-bottom: 5px;">
 
<div  style="border-style: solid; border-color: rgb(205, 183, 114);  border-width: 0px 0px 1px; height: 16pt; background-color: rgb(245, 223,  154); font-weight: bolder; position: relative;">
 
<div style="position: absolute; top: 0pt; left: 0pt;"></div>
 
<div  style="padding-left: 35px;">Programátory:</div></div>
 
<div  style="margin: 0.5em; clear: both; font-size: 95%; padding-top:  0.5em;">
 
{|
 
|-
 
| [[Soubor:HW4_1.png|70px]]
 
| PRO52  [http://web.quick.cz/ruckl/biprog/biprog.html BIPROG] - nejen ISP programátor [http://web.quick.cz/ruckl/biprog/components/biprog_usb-HW2_1.pdf biprog_usb-HW2_1]
 
|-
 
|}
 
</div></div>
 
|}
 
 
 
<!------- TABULKA - DESIGN ------->
 
{| style="padding: 0px; width: 100%; margin-top: 4px;"
 
| style="width: 50%; vertical-align: top;" |
 
 
<!------- Výstupní: ------->
 
<div style="border: 1px solid rgb(245, 223, 154); background-color: rgb(255, 254, 251); margin-bottom: 5px;">
 
<div  style="border-style: solid; border-color: rgb(205, 183, 114);  border-width: 0px 0px 1px; height: 16pt; background-color: rgb(245, 223,  154); font-weight: bolder; position: relative;">
 
<div style="position: absolute; top: 0pt; left: 0pt;"></div>
 
<div  style="padding-left: 35px;">Výstupní moduly:</div></div>
 
<div  style="margin: 0.5em; clear: both; font-size: 95%; padding-top:  0.5em;">
 
{|
 
|-
 
| [[Soubor:modul01.png|150px]]
 
| '''OUT01 - modul LED'''
 
 
Modul zajišťuje statické zobrazení dat na příslušné datové sběrnici či výstupní bráně. Modul  využívá budič  sběrnice IO 74245, který
 
zde slouží k výkonovému oddělení datových vodičů od osmice LED.
 
|-style="vertical-align: top;"
 
| [[Soubor:modul02.jpg|150px]]
 
| '''OUT02 - dvoumístný display '''
 
 
Zobrazovací  jednotka slouží k zobrazení hexadecimálního čísla na zobrazovací  jednotce, odpovídající binární hodnotě přivedenou
 
na vstupy.
 
|-style="vertical-align: top;"
 
| [[Soubor:modul03.jpg|150px]]
 
| '''OUT03 - disp MPX '''
 
 
Tento Modul  obsahuje  převodník ( 7446) hexadecimálního kódu na sedmisegmentovou  zobrazovací  jednotku  a  to  tak,  že všechny výstupy z převodníku jsou připojeny  paralelně  na  katody  všech  čtyřech zobrazovacích jednotek  a ovládání jednotlivých  segmentů je realizováno pomocí dynamické  obsluhy,  která  spočívá  v  časově  multiplexovaném připojení  napájecího  napětí  na  jednotlivé  sedmisegmentovky. Dolní polovina  osmibitové datové  sběrnice obsahuje  kódované číslo  (v hexa) a bity horní  poloviny řídí jednotlivé  pozice displeje(aktivní  v log. "0.)
 
|- style="vertical-align: top;"
 
| [[Soubor:modul04.jpg|150px]]
 
| '''OUT04 - displ seriovy '''
 
 
Základem  modulu  je    integrovaný obvod  M5451, který  umožňuje pomocí sériového  příjmu  řídit  až  35  LED  .  Sérioparalelní
 
převodník  je    realizován posuvným  registrem  s délkou 36  bitů, který  je ovládán  vnějšími signály  DATA a  CLOCK a  vnitřním
 
signálem  RESET pro nulování  všech  bitů.  RESET  je  také  generován  vždy  po  přivedení napájecího  napětí. Logické  hodnoty
 
ze  vstupu DATA  se zapíší  a údaje v registru se posouvají s každou  náběžnou hranou signálu CLK. Objeví-li se na posledním bitu
 
posuvného registru log.1, vygeneruje se signál LOAD, který  zkopíruje  35  předcházejících  bitů  do  vyrovnávacího  registru a signál
 
RESET.  Pro změnu údaje zobrazeného na  displeji je  nutno  zapsat  do  vstupu  DATA  posuvného  registru 36 binárních  hodnot.
 
Úvodní  z dávky  zapisovaných bitů  musí mít  hodnotu  log.1, která  způsobí přepis vyrovnávací  paměti a vynulování  posuvného
 
registru.  Následujících  35  bitů  ovládá  svit  jedné z LED (log.1-LED svítí).
 
|- style="vertical-align: top;"
 
| [[Soubor:modul05.jpg|150px]]
 
| '''OUT05 - LCD HD44780 '''
 
|- style="vertical-align: top;"
 
| [[Soubor:modul05lcd.jpg|150px]]
 
|
 
LCD displeje mají relativně snadné ovládání, možnost definice až osmi uživatelských znaků, 2 * 20 znaků. Možnost výběru z mnoha předdefinovaých znaků. Možnost použití rastru 5x7 nebo 5x10 S displejem lze komunikavat buď osmi nebo v našem případě čtyřbitově.
 
|- style="vertical-align: top;"
 
| [[Soubor:modul06.jpg|150px]]
 
| '''OUT06 - modul krokového motoru '''
 
 
Tento  modul obsahuje  krokový motůrek    se  čtyřmi    skupinami  vinutí, která    se ovládají  přes  tranzistory    logickými úrovněmi vysílanými na  příslušné vstupy. Pro otáčení do požadovaného směru je třeba dodržet sekvenci signálů dle tabulky, která ukazuje 4-taktní řízení. Frekvence obměny ovlivňuje rychlost otáčení.
 
|- style="vertical-align: top;"
 
| [[Soubor:modul07.jpg|150px]]
 
| '''OUT07 - modul ss motoru '''
 
 
Tento  modul umožňuje řídit ss motor tak, aby se při shodné logické úrovni netočil. Při  rozdílné  točil  buď  jedním  směrem  nebo  opačným. Např.  P0  = log. „0“ T1 nesepnut, T3 sepnut. P1 = log. „1“ T6 sepnut T5 sepnut. Proud  prochází  přes  T3  motůrkem  a  T5.  Motor  se  otáčí  jedním směrem.  Pokud  logické  úrovně  na  vstupech  prohodíme,  bude  se otáčet opačně.
 
|- style="vertical-align: top;"
 
| [[Soubor:modul09.jpg|150px]]
 
| '''OUT09 - modul LED kostky '''
 
|- style="vertical-align: top;"
 
| [[Soubor:modul10.jpg|150px]]
 
| '''OUT10 - modul mel_zvonku s D-A '''
 
|- style="vertical-align: top;"
 
| [[Soubor:modul11.jpg|150px]]
 
| '''OUT11 - modul reproduktoru '''
 
|- style="vertical-align: top;"
 
| [[Soubor:modul11_2.jpg|150px]]
 
| '''OUT11 - modul reproduktoru '''
 
 
Tento modul obsahuje telefonní  sluchátko s impedancí 2x27Ω zapojeného přes kondenzátor na vstup SL a RC člen tj. potenciometr 25kΩ v sérii s kondenzátorem 0.1 uF.
 
|-
 
| [[Soubor:modul12.jpg|150px]]
 
| '''OUT12 - modul krokového motoru ULN2803 '''
 
|- style="vertical-align: top;"
 
| [[Soubor:modul13.gif|150px]]
 
| '''OUT13 - modul krokového motoru FDD '''
 
|- style="vertical-align: top;"
 
| [[Soubor:modul14.jpg|150px]]
 
| '''OUT14 - display CQ432 '''
 
|- style="vertical-align: top;"
 
| [[Soubor:modul15.jpg|150px]]
 
| '''OUT15 - 4místný display '''
 
|- style="vertical-align: top;"
 
| [[Soubor:modul15_2.jpg|150px]]
 
| '''OUT15 - 4místný display v2 '''
 
|- style="vertical-align: top;"
 
| [[Soubor:modul17.jpg|150px]]
 
| '''OUT17 - bargraf s posuvným registrem '''
 
|- style="vertical-align: top;"
 
| [[Soubor:modul18.jpg|150px]]
 
| '''OUT18 - jednomístný display '''
 
|- style="vertical-align: top;"
 
| [[Soubor:modul19.jpg|150px]]
 
| '''OUT19 - dvoumístný display s posuvným reg '''
 
|-
 
 
|}
 
</div></div>
 
 
| <!------- DRUHÝ SLOUPEC ------->
 
| style="vertical-align: top;" |
 
  
 
<!------- Vstupní: ------->  
 
<!------- Vstupní: ------->  
Řádka 146: Řádka 9:
 
<div  style="padding-left: 35px;">Vstupní:</div></div>  
 
<div  style="padding-left: 35px;">Vstupní:</div></div>  
 
<div  style="margin: 0.5em; clear: both; font-size: 95%; padding-top:  0.5em;">
 
<div  style="margin: 0.5em; clear: both; font-size: 95%; padding-top:  0.5em;">
 +
 +
{{MIT vstupní moduly}}
  
 
{|
 
{|
|- style="vertical-align: top;"
 
| [[Soubor:IN01 - modul DIP-SWITCH.jpg|150px]]
 
|
 
'''IN01 - modul DIP-SWITCH'''
 
 
Tento  modul umožňuje  ruční statické  nastavení jednotlivých  bitů na jedné  vstupní  bráně 
 
(log.    "0"  nebo    log.    "1")  a  to bez odstraněných  zákmitových  jevů. Z těchto důvodů  nelze
 
použit pro řízení hodinového signálu  sekvenčních obvodů.
 
 
|- style="vertical-align: top;"
 
| [[Soubor:Soubor-IN02_-_modul_tlacitek_s_RSKO.JPG|150px]]
 
| '''IN02 - modul tlačítek s RSKO'''
 
 
Použijeme-li sekvenční obvod RS s negovanými vstupy získáme obvod pomocí jehož můžeme řídit zadávání log. úrovně především do hodinových vstupů. Klopný obvod díky  své  schopnosti pamatovat  si  svůj  stav na výstupu při  logických  „1“ na  svých vstupech odstraní přechodové zákmitové  jevy. Další obvod zapojený  jako asynchronní dělič kmitočtu zdvojnásobuje dobu  trvaní na výstupu. Tento modul obsahuje čtveřici takovýchto tlačítek, které jsou vyvedeny na bity P0 – P3.
 
 
|- style="vertical-align: top;"
 
| [[Soubor:IN03_-_modul_klßvesnice_1x8.JPG|150px]]
 
| '''IN03 - modul klávesnice 1x8'''
 
 
 
|- style="vertical-align: top;"
 
|- style="vertical-align: top;"
 
| [[Soubor:IN03_-_modul_klßvesnice_1x8_v2.JPG|150px]]
 
| [[Soubor:IN03_-_modul_klßvesnice_1x8_v2.JPG|150px]]

Aktuální verze z 7. 5. 2011, 11:52

Vstupní:

IN01 - modul DIP-SWITCH.jpg IN01 - modul DIP-SWITCH

Tento modul umožňuje ruční statické nastavení jednotlivých bitů na jedné vstupní bráně (log. "0" nebo log. "1") a to bez odstraněných zákmitových jevů. Z těchto důvodů nelze použit pro řízení hodinového signálu sekvenčních obvodů.

Soubor-IN02 - modul tlacitek s RSKO.JPG IN02 - modul tlačítek s RSKO

Použijeme-li sekvenční obvod RS s negovanými vstupy získáme obvod pomocí jehož můžeme řídit zadávání log. úrovně především do hodinových vstupů. Klopný obvod díky své schopnosti pamatovat si svůj stav na výstupu při logických „1“ na svých vstupech odstraní přechodové zákmitové jevy. Další obvod zapojený jako asynchronní dělič kmitočtu zdvojnásobuje dobu trvaní na výstupu. Tento modul obsahuje čtveřici takovýchto tlačítek, které jsou vyvedeny na bity P0 – P3.


Chyba při vytváření náhledu: Soubor patrně chybí: /var/www/wiki.sps-pi.cz/www/images/3/32/IN03_-_modul_klßvesnice_1x8.JPG

IN03 - modul klávesnice 1x8

IN05 - modul IR cidla SFH5110.JPG IN05 - modul IR čidla SFH5110

Modul využívá továrně vyrobené čidlo, které převádí infračervené záření vysílané ze zdroje (např. dálkového ovládání) na sled pravoúhlých impulsů a to buď v přímé nebo negované proměnné. Na obrázku je znázorněn průběh signálu na výstupu modulu,připojeného k satelitnímu přijímači PACE.

150px IN06 - modul čidla teploty s AKO

Čidlo teploty převádí teplotu na elektrický signál, který je vhodný ke zpracování počítačem. Teplota je snímána termistorem, jehož odpor se s teplotou mění a změna odporu ovlivňuje délku impulsů. Převodník teploty na délku impulsu je navržen s časovačem typu 555. Jeho přesnost a teplotní stabilita zaručují dobré výsledky a stabilitu naměřených údajů. Teplota je snímána termistorem TS1. Jeho odpor, měnící se v závislosti na teplotě, spolu s odporem trimru R3 a kapacitu C3 vytváří časovou konstantu - při změně odporu se mění doba nabíjení C3. Časovač IO2 je zapojen jako monostabilní klopný obvod a zmíněná časová konstanta určuje délku jeho impulsu. Trimr R3 slouží k případné kalibraci délky impulsu. Monostabilní klopný obvod se spouští impulsem (aktivní v log. "0"), přiváděným na vstup pro spouštění u 555 č.2 , na konektoru č.2 (bit. 7). Tento impuls musí být kratší než nejkratší výstupní impuls z časovače. V našem případě je mezní délka 1 ms. Výstupní signál (kladný impuls), jehož délka je úměrná měřené teplotě, je odebírán z vývodu 3 časovače 555, na konektoru je to vývod č.3 (bit.5).

IN07 - modul cidla teploty s MKO.JPG IN07 - modul čidla teploty s MKO

IN08 - modul cidla teploty s OZ.JPG IN08 - modul čidla teploty s OZ

Další modul čidla teploty slouží především k vyhodnocováni mezní hodnoty teploty. Použijeme-li negativní termistor, tak při zvýšení teploty se zmenší jeho hodnota odporu. Následně se zvětší napětí dané děličem R2 a TR1, přiváděné na neinvertující vstup operačního zesilovače. OZ tuto hodnotu porovnává s hodnotou přiváděnou na invertující vstup. Zde je napětí dané odporovým děličem R3, R4. Pokud hodnota na neivertujícím vstupu převládne nad hodnotou invertujícího vstupu, napětí na výstupu se změní z log. „0“ na log. „1“ (OZ ve funkci komparátoru, s „nekonečně“ velkým zesílením). Pokud je OZ napájen nesymetrickým napětím je výstup kompatibilní s technologií TTL.

IN09 - modul cidla s SMT 160-30.JPG IN09 - modul čidla s SMT 160-30

Jedná se o integrovaný senzor teploty s výstupním signálem ve tvaru impulsní šířkové modulace. Dvě svorky jsou pro připojení napájecího napětí, třetí je k dispozici pro výstupní signál. Impulsní šířková modulace je použita proto, aby vstupní signál byl převeditelný do číslicové formy i bez zapojení A/Č převodníku.

  • teplotní rozsah –45 - +130°C
  • f = 1 – 4 kHz
  • DC = 0,32 + 0,0047 t = T1/T
  • T1 = doba trvání log „1“
  • T= doba periody

více

Chyba při vytváření náhledu: Soubor patrně chybí: /var/www/wiki.sps-pi.cz/www/images/3/36/IN03_-_modul_klßvesnice_1x8_v2.JPG
IN03b - modul klávesnice 1x8
SCH.jpg IN04 - modul klávesnice 3x4

Pro zadávaní lze též využít spínací tlačítka uspořádané do matice. Pro její programovou obsluhu je třeba testovat logickou „0“ sloupce kódem 1ze4. Pokud je některé tlačítko sepnuto vrací se nám na odpovídajícím řádku tento stav oproti log. „1“ v klidovém stavu.

IN05 - modul IR cidla SFH5110.JPG IN05 - modul IR čidla SFH5110

Modul využívá továrně vyrobené čidlo, které převádí infračervené záření vysílané ze zdroje (např. dálkového ovládání) na sled pravoúhlých impulsů a to buď v přímé nebo negované proměnné. Na obrázku je znázorněn průběh signálu na výstupu modulu,připojeného k satelitnímu přijímači PACE.

150px IN06 - modul čidla teploty s AKO

Čidlo teploty převádí teplotu na elektrický signál, který je vhodný ke zpracování počítačem. Teplota je snímána termistorem, jehož odpor se s teplotou mění a změna odporu ovlivňuje délku impulsů. Převodník teploty na délku impulsu je navržen s časovačem typu 555. Jeho přesnost a teplotní stabilita zaručují dobré výsledky a stabilitu naměřených údajů. Teplota je snímána termistorem TS1. Jeho odpor, měnící se v závislosti na teplotě, spolu s odporem trimru R3 a kapacitu C3 vytváří časovou konstantu - při změně odporu se mění doba nabíjení C3. Časovač IO2 je zapojen jako monostabilní klopný obvod a zmíněná časová konstanta určuje délku jeho impulsu. Trimr R3 slouží k případné kalibraci délky impulsu. Monostabilní klopný obvod se spouští impulsem (aktivní v log. "0"), přiváděným na vstup pro spouštění u 555 č.2 , na konektoru č.2 (bit. 7). Tento impuls musí být kratší než nejkratší výstupní impuls z časovače. V našem případě je mezní délka 1 ms. Výstupní signál (kladný impuls), jehož délka je úměrná měřené teplotě, je odebírán z vývodu 3 časovače 555, na konektoru je to vývod č.3 (bit.5).

IN07 - modul cidla teploty s MKO.JPG IN07 - modul čidla teploty s MKO
IN08 - modul cidla teploty s OZ.JPG IN08 - modul čidla teploty s OZ

Další modul čidla teploty slouží především k vyhodnocováni mezní hodnoty teploty. Použijeme-li negativní termistor, tak při zvýšení teploty se zmenší jeho hodnota odporu. Následně se zvětší napětí dané děličem R2 a TR1, přiváděné na neinvertující vstup operačního zesilovače. OZ tuto hodnotu porovnává s hodnotou přiváděnou na invertující vstup. Zde je napětí dané odporovým děličem R3, R4. Pokud hodnota na neivertujícím vstupu převládne nad hodnotou invertujícího vstupu, napětí na výstupu se změní z log. „0“ na log. „1“ (OZ ve funkci komparátoru, s „nekonečně“ velkým zesílením). Pokud je OZ napájen nesymetrickým napětím je výstup kompatibilní s technologií TTL.

IN09 - modul cidla s SMT 160-30.JPG IN09 - modul čidla s SMT 160-30

Jedná se o integrovaný senzor teploty s výstupním signálem ve tvaru impulsní šířkové modulace. Dvě svorky jsou pro připojení napájecího napětí, třetí je k dispozici pro výstupní signál. Impulsní šířková modulace je použita proto, aby vstupní signál byl převeditelný do číslicové formy i bez zapojení A/Č převodníku.

  • teplotní rozsah –45 - +130°C
  • f = 1 – 4 kHz
  • DC = 0,32 + 0,0047 t = T1/T
  • T1 = doba trvání log „1“
  • T= doba periody
IN10 - modul A-D prevodniku.JPG IN10 - modul A-D převodníku

Modul využívá integrovaný obvod C520D, který převádí analogovou úroveň 0 - 0,999 V na 7 bitovou logickou informaci ve formátu ddddppp , kde ppp je číslo pozice BCD čísla v kódu 1 z N a dddd je BCD hodnota na dané pozici. jednotlivá 3- bitová data jsou převodníkem vysílána v pořadí MSB (nejvýznamnější). LSB (nejméně významné číslo) a NSB (prostřední). Doba vysílání změřené hodnoty trvá 6 ms. Obsluha A/D převodníku spočívá v zachycení počátku vysílání tří údajů a následném zachycení všech tří 7- bitových dat v daném pořadí.

IN11 - modul cidla svetla 1x.JPG IN11 - modul čidla světla

Modul převádí světelný tok na elektrický. Pokud je fotoodpor osvícen určitou úrovní, otevře se tranzistor. Tím se změní hodnota výstupu z investoru z log. „0“ na log. „1“. Tento stav je zároveň indikován pomocí LED.

IN14 - modul klavesnice 5x5 K1.JPG IN14 - modul klávesnice 5x5 K1
IN16 - modul AKO s 555.JPG IN16 - modul AKO
IN17 - klavesnice TNS 4x4.JPG IN17 - klávesnice TNS
IN18 - modul tlacitek 1x8.JPG IN18 - modul tlačítek 1x8
Osobní nástroje
Jmenné prostory
Varianty
Akce
Rychlá navigace
NEJ aktivity
Nejlepší předměty
Nejlepší MCU
SW-HW
Ostatní
Utility
Nástroje
Tisk/export