BASCOM College
PÅ‚ytka testowa
PÅ‚ytka testowa
dla BASCOM College
BASCOM College
B
2500
2500
Teraz chciałbym zaprezentować moim Czytel- nakże tylko współpraca z BASCOM-em pośrednio przez procesor, co utrudni, a nawet
nikom budowę trzeciego układu z serii urzą- umożliwia testowanie układów mikroproceso- uniemożliwi wykonywanie pewnych instrukcji
dzeń BASCOM College, które umożliwi nam rowych bez .... konieczności posiadania i pro- realizowanych w czasie rzeczywistym (np. nie
nie tylko rozpoczęcie nauki programowania gramowania jakiegokolwiek procesora. A
ą- jest możliwe symulowanie programu wyko-
procesorów, ale także będzie służyć jako po- cząc płytkę testową bezpośrednio z opisanym rzystującego instrukcję GETRC5).
moc w konstruowaniu i testowaniu nowych wcześniej emulatorem sprzętowym obsługiwa- Nawet biorąc pod uwagę ograniczenia
układów mikroprocesorowych. Jednak nym przez BASCOM, możemy sprawdzić występujące podczas emulacji komputero-
w odróżnieniu od dwóch poprzednich układów znaczną cześć funkcji wykonywanych przez wej, płytka testowa może oddać nam nieoce-
z tej serii, płytka testowa nie jest nierozłącznie napisany program. Znaczną, co nie oznacza, że nione usługi tak podczas nauki programowa-
związana z pakietem BASCOM i może służyć wszystkie. Program, którego działanie emulo- nia, jak i przy konstruowaniu nowych ukła-
także do testowania układów z procesorami za- wane jest przez komputer, będzie zawsze pra- dów wykorzystujących procesory 89CX051.
programowanymi w innym środowisku. Jed- cował znacznie wolniej, niż wykonywany bez- Umożliwi ona natychmiastowe sprawdzenie
Rys. 1 Schemat ideowy płytki testowej
Elektronika dla Wszystkich
20
BASCOM College
większości, nawet tych najbardziej zwario- na wykonanie płytki obwodu drukowanego
wanych pomysłów, jakie mogą nam przyjść i  doszlifowanie całości.
Wykaz elementów
do głowy, bez konieczności przygotowywa- Sądzę, że płytką testową powinna zainte-
nia płytki obwodu drukowanego lub mozol- resować się jeszcze jedna grupa elektroników
Kondensatory:
nego klecenia niechlujnej konstrukcji monto-  nauczyciele z Techników Elektronicznych
wanej na tzw. pajÄ…ka. Na pÅ‚ytce testowej oraz nauczyciele prac rÄ™cznych ze szkół o in- C1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470µF/16
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
umieszczony został zestaw elementów naj- nym profilu. Nasze urządzenie (szczególnie
C2, C4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF
C
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
częściej stosowanych w konstrukcjach wyko- po dodaniu do niego wyświetlacza alfanume-
C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220µF/10
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
rzystujących mikroprocesory, a także układy rycznego LED, powinno stanowić bezcenną
mogÄ…ce sÅ‚użyć rozbudowywaniu systemu po- pomoc w prowadzeniu lekcji na temat budo- C5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100µF/10
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
przez dołączanie do niego dodatkowych wy układów mikroprocesorowych i ich pro-
C6, C7, C8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33pF
C
C
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
urządzeń zewnętrznych. Sam tylko dostęp do gramowania.
magistrali I2C daje nam praktycznie nieogra-
niczone możliwości konstruowana nawet Jak to działa?
Rezystory:
bardzo rozbudowanych urządzeń. W ogóle nie działa, układ jest martwy jak po-
RP1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .R-Pack SIL 1k&!
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
P
S
1
Pewne zastrzeżenia może budzić zastoso- sąg Galatei, a Waszą rolą będzie zabawienie
PR1 . . .potencjometr montażowy miniaturowy 10k&!
.
.
.
m
m
1
wanie jako podstawowego elementu komuni- się w Pigmaliona i tchnięcie w niego  elektro-
kowania się ze światem zewnętrznym wy- nicznego życia. Do dyspozycji mamy tu spo- R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4,7k&!
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
świetlacza LCD. Wyświetlacze takie posia- rą ilość elementów elektronicznych, z których
R2, R5 ... R11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220&!
R
.
R
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
dają wszelkie możliwe zalety i jedną ogrom- bez konieczności lutowania możemy zmonto-
R3, R4, R20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1k&!
R
R
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
ną wadę: są mało czytelne i trudne do obser- wać wiele interesujących układów doświad-
wowania z dużej odległości. Jednak w ukła- czalnych, a nawet w pełni funkcjonalnych
R12 ... R19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k&!
.
R
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
dach prototypowych wada ta ma pomijalne urządzeń. Do dyspozycji mamy:
znaczenie, a w przypadku układów funkcjo- 1. Podstawkę, w której możemy umieścić za-
Półprzewodniki:
nalnych znajdziemy na nią w najbliższym równo wtyk emulatora sprzętowego, jak i za-
czasie znakomite lekarstwo. programowany procesor typu 89CX051. Na
D1 ... D5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .dioda LED f5mm
.
D
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
L
f
Zastosowanie wyświetlacza LCD jako pod- płytce znajduje się zarówno rezonator kwar-
IC1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ULN2803
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
stawowego elementu umożliwiającego ko- cowy, jak i kondensatory umożliwiające pra-
IC2 . . . . . . . . . . . . . . . . .AT24C04 lub odpowiednik
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
l
o
munikację procesora ze światem zewnętrz- widłową pracę procesora, a nie przeszkadza-
nym ma jeszcze jednÄ… zaletÄ™: pozwala na wy- jÄ…ce podczas emulacji komputerowej.
IC3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .TFMS5360
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
syłanie przez procesor odpowiednio zredago- 2. Wyświetlacz alfanumeryczny LCD, który
IC4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7805
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
wanych komunikatów ułatwiających urucho- może służyć nie tylko jako element wyko-
IC5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .PCF8583
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
mienie i  odpluskwienie napisanego progra- nawczy zaprojektowanego systemu, ale także
mu. Nie zapominajmy także, że procesory ty- jako dodatkowy monitor ułatwiający testo-
T1 ... T8 . . . . . . . . . . . . . . .BC548 lub odpowiednik
.
T
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
l
o
pu 89CX051, z którymi będziemy pracować, wanie tworzonego oprogramowania.
posiadają jedynie 15 aktywnych wyprowa- 3. 5 diod LED, które można dołączyć do do-
Pozostałe:
dzeń. Aby np. wyświetlić liczbę czterocyfro- wolnych wyprowadzeń procesora jako ele-
wą na typowo skonfigurowanych wyświetla- menty sygnalizacyjne.
DP1 . .wyświetlacz alfanumeryczny LCD 1*16 znaków
.
.
a
L
1
z
czach LED, musimy wykorzystać aż 12 4. Wyświetlacz siedmiosegmentowy LED
DP2 . . . . . . . .wyświetlacz siedmiosegmentowy LED
.
.
.
.
.
.
.
.
s
L
nóżek procesora, co niejednokrotnie kompli- ogólnego przeznaczenia.
wsp. anoda
a
kuje a nawet uniemożliwia wykonanie pro- 5. Układ generatora czasu rzeczywistego
jektowanej konstrukcji. Umieszczenie na PCF8583. Jest to jeden z najpotrzebniejszych
Q1 . . . . . . . . . . . . .rezonator kwarcowy 11,059 MHz
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
k
1
M
płytce prototypowej jednego wyświetlacza elementów naszego systemu, umożliwiający
Q2 . . . . . . . . . . . . . . .rezonator kwarcowy 32768Hz
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
k
3
LED nie oznacza jednak bynajmniej, że ma- konstruowanie próbnych układów zegarów,
S1... S4 . . . . . . . . . . . . . .przycisk typu microswitch
S
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
t
m
my zrezygnować z testowania i opracowywa- timerów, kalendarzy i innych rozbudowanych
nia konstrukcji np. zegarów wyposażonych urządzeń pracujących w czasie rzeczywistym.
Podstawka DIL20 precyzyjna
D
p
w z daleka widoczne wyświetlacze. 6. Małą pamięć EEPROM pracującą z szyną
Goldpin 16 pin
1
p
Wszystkie operacje związane z montażem danych I2C o pojemności 256 bajtów. Jest to
5
x
2
p
układów prototypowych czy doświadczal- szczególnie cenne uzupełnienie systemu, po- Goldpin 5 x 2 pin
nych będziemy mogli wykonać na naszej nieważ procesory rodziny 89CX051 nie posia-
ZÅ‚Ä…cze szufladkowe 16 pin
s
1
p
płytce testowej bez konieczności lutowania, dają wbudowanej nieulotnej pamięci danych.
Obudowa typu KM-38
t
K
3
posługując się odpowiednio przygotowanymi 7. Odbiornik transmisji danych w podczerwie-
Złącze DB25M . . . .przeznaczone do demontażu 5szt.
D
.
.
.
.
d
d
5
przewodami i złączami, które zostaną opisane ni, ze szczególnym uwzględnieniem kodu RC5.
w dalszej części artykułu. 8. Układ wyjściowy dużej mocy umożliwiają-
Złącze DB25F . . . .przeznaczone do demontażu 2 szt.
D
.
.
.
.
d
d
2
s
Układ płytki testowej procesorów cy naszemu systemowi sterowanie układami
Koszulka termokurczliwa "3mm
t
89CX051 przeznaczony jest przede wszyst- pobierającymi znaczne moce (żarówki, prze-
m
l
o
3
kim dla was  początkujących elektroników kaz
niki, silniki DC i krokowe). Jest to bardzo Przewód montażowy linka ok. 3mb
hobbystów. Nie oznacza to bynajmniej, że nie istotny element systemu, umożliwiający także
* Uwaga! Wyświetlacz LCD nie wchodzi w skład
U
W
L
n
w
w
s
może on okazać się użyteczny także dla bar- jego praktyczne zastosowanie jako sterownika.
kitu AVT-2500.
A
2
dziej zaawansowanych konstruktorów. Zna- 9. Układ wejściowo-wyjściowy szyny da-
komita większość moich konstrukcji, opar- nych I2C pozwalający na komunikowanie się
tych na procesorach 89C2051, była wstępnie systemu z dowolną ilością urządzeń sterowa-
testowana na płytce doświadczalnej i dopiero nych za pomocą magistrali I2C.
Komplet podzespołów z płytką jest
po sprawdzeniu poprawności układu i napisa- 10. Układ wejściowo-wyjściowy transmisji
dostępny w sieci handlowej AVT jako
niu wersji beta programu przychodziła kolej danych za pomocą toru 1WIRE. Element ten
kit szkolny AVT-2500
Elektronika dla Wszystkich
21
BASCOM College
pozwala procesorowi na komunikowanie się ponieważ przygotujemy sobie odpowiednią Ostatnią, nieco nużącą czynnością, będzie
ze słynnymi układami firmy DALLAS, a tym liczbę przewodów wyposażonych w miniatu- wykonanie przewodów montażowych, za po-
samym na konstruowanie układów próbnych rowe wtyki pasujące do gniazdek umieszczo- mocą których będziemy łączyć ze sobą po-
immobilizerów, wieloczujnikowych termo- nych przy wyprowadzeniach każdego z ele- szczególne elementy systemu. W tym celu
metrów i innych  cudeniek wymyślonych mentów systemu. W dalszej części artykułu musimy dokonać wyjątkowo brutalnego za-
przez firmę DALLAS. omówimy szczegółowo sposób wykonania biegu: doszczętnie zniszczyć dwa złącza
11. Doświadczalny układ RC mogący stano- przewodów i gniazd połączeniowych. DB25F i dwa DB25m, rozbierając je na czę-
wić bazę do testowanie prostych mikroproce- ści i wyjmując z ich wnętrza 25 miniaturo-
sorowych przyrządów pomiarowych. Montaż i uruchomienie wych złącz ze złoconymi stykami, wręcz ide-
12. Przycisk RESET umożliwiający rozpo- Na rysunku 2 została pokazana mozaika alnie nadających się do zastosowania w na-
częcie od początku pracy procesora. ścieżek płytki obwodu drukowanego, wyko- szym układzie. Złącza typu M lutujemy
13. Trzy dodatkowe przyciski chwilowe nanego na laminacie jednostronnym, oraz w płytkę, w miejscach oznaczonych na stro-
ogólnego przeznaczenia. rozmieszczenie na niej elementów. Montaż nie opisowej kółkami. Następnie tniemy do-
14. Pojedynczy tranzystor NPN, który można naszej płytki testowej nie różni się niczym od starczony w kicie przewód montażowy na
wykorzystać np. jako inwerter odwracający montażu innych urządzeń opisywanych już odcinki o różnej długości (od 3 do ok. 10cm)
polaryzację sygnału cyfrowego. w EdW. Musimy jednak wykonać go szcze- i do ich końców lutujemy złącza typu
15. Dwa rezystory ogólnego przeznaczenia. gólnie starannie, ponieważ układ zostanie F (z dziurką). Jednak tak wykonane wtyki
16. Układ zasilania, z którego możemy po- obudowany tylko od spodniej strony płytki, byłyby bardzo delikatne i podatne na uszko-
bierać prąd o napięciu +5VDC do zasilania a w ferworze pracy nad nową konstrukcją nie dzenia i dlatego zabezpieczamy je za pomo-
podstawowych elementów systemu, oraz wy- trudno o jego uszkodzenie (zawsze na szczę- cą odcinków izolacji termokurczliwej o dłu-
ższe napięcie do zasilania ewentualnych ście łatwe do naprawy  laminat jednostron- gości ok. 2cm (patrz rysunek 3).
układów wykonawczych. ny!). Pod układy scalone obligatoryjnie nale-
Schemat elektryczny podstawowych ele- ży zastosować podstawki, a podstawka pod
mentów naszej płytki doświadczalnej został IC6 lub wtyk emulacyjny musi być najwyż-
pokazany na rysunku 1. Pamiętajmy jednak, szej jakości, najlepiej tzw. precyzyjna.
że schemat ten w żadnym wypadku nie przed- Wyświetlacz alfanumeryczny LCD mon-
stawia jakiegoś urządzenia elektronicznego, tujemy w następujący sposób: najpierw lutu- Rys. 3
ale jedynie zestaw części do jego zbudowania. jemy do płytki pojedynczy, szesnastopinowy
Otwarte pozostaje pytanie, jak to wszyst- rząd goldpinów, a do wyświetlacza złącze
ko łączyć ze sobą? Metoda jest bardzo pro- szufladkowe. Następnie łączymy ze sobą Płytka prototypowa została bardzo dokła-
sta: do konstruowania układu elektroniczne- obydwa te elementy i wyświetlacz dodatko- dnie zwymiarowana pod obudowę typu KM-
go wykorzystamy zamiast ścieżek wytrawio- wo mocujemy do płytki za pomocą czterech 38, z tym, że wykorzystana będzie wyłącznie
nych na laminacie połączenia przewodowe. śrubek M3 i tulejek dystansowych odpowie- dolna jej część. Mocujemy w niej gotową płyt-
Nie będziemy jednak musieli ich lutować, dniej długości. kę za pomocą czterech krótkich blachowkrę-
tów, co pozwoli na uzyskanie zwartej
Rys. 2 Schemat montażowy płytki testowej i estetycznie wykonanej całości. Taki
sposób obudowania układu ma je-
szcze jednÄ… zaletÄ™: pozwala Å‚atwo za-
mocować naszą płytkę testową na
większej tablicy i wykorzystywać ją
do pokazów i szkolenia (np. w Tech-
nikach Elektronicznych).
Układ testowy powinien być zasi-
lany napięciem stałym o wartości ok.
12VDC. Takie napięcie zasilania po-
zwoli na wykorzystywanie go do za-
opatrywania w prÄ…d ewentualnych
urządzeń wykonawczych dołącza-
nych do wyjścia mocy.
Jeżeli zamontowany na płytce
wyświetlacz LCD nie posiada możli-
wości podświetlania ekranu, to stabi-
lizator napięcia nie musi posiadać ja-
kiegokolwiek radiatora. Jeżeli jed-
nak zdecydujemy siÄ™ na zastosowa-
nie podświetlania, to układ ten musi
zostać wyposażony w radiator. W ta-
kim przypadku lepiej przylutować
stabilizator napięcia od strony druku
i zastosować radiator wykonany
z blachy aluminiowej o rozmiarach
ok. 8x8 cm.
Zbigniew Raabe
Elektronika dla Wszystkich
22