83

Elektronika Praktyczna 12/2005

M I N I P R O J E K T Y

Wspólną cechą układów opisywanych w dziale „Miniprojekty” jest łatwość ich praktycznej realizacji. Zmontowanie układu nie za-
biera zwykle więcej niż dwa, trzy kwadranse, a można go uruchomić w ciągu kilkunastu minut.
Układy z „Miniprojektów” mogą być skomplikowane funkcjonalnie, lecz łatwe w montażu i uruchamianiu, gdyż ich złożoność i in-
teligencja jest zawarta w układach scalonych. Wszystkie układy opisywane w tym dziale są wykonywane i baane w laboratorium
AVT. Większość z nich znajduje się w ofercie kitów AVT, w wyodrębnionej serii „Miniprojekty” o numeracji zaczynającej się od 1000.

Jeśli komputer nie posiada portów

szeregowych lub ich liczba nie jest

wystarczająca, to najprostszym sposo-

bem ich zwiększenia jest zastosowanie

konwertera USB<–>RS232. Jednymi

z najpopularniejszych układów reali-

zujących tę funkcję są układy firmy

FTDIChip. Pokazany na

rys. 1 sche-

mat przedstawia konwerter, w którym

zastosowano nowy układ tej firmy

– typu FT232R (szczegółowy opis na

str. 87). W układzie tym zintegrowa-

no wszystkie elementy niezbędnie do

jego pracy, poczynając od rezystorów

a kończąc na oscylatorze. Wewnątrz

umieszczona jest również pamięć

EEPROM służąca do zapisu parame-

trów pracy układu. Dzięki temu do

pracy wymagane są jedynie obwody

zapewniające odpowiednio odfiltro-

wane zasilanie. Od strony interfejsu

USB znajduje się tylko złącze USB,

a od strony RS232 złącze szpilkowe,

na które wyprowadzone są wszystkie

sygnały linii wejścia/wyjścia. Oprócz

sygnałów danych RxD i TxD dostęp-

ne są także wszystkie sygnały właści-

we dla typowego portu szeregowego,

a dodatkowo pięć programowanych

linii wejścia/wyjścia CBUS0…CBUS4,

które mogą pełnić dodatkowe funkcje.

Tryb pracy tych linii jest zapisywany

w wewnętrznej pamięci EEPROM.

W konwerterze rozdzielono napię-

cia głównego zasilania (VCC) oraz za-

silania linii wejścia/wyjścia (VCCIO).

Dzięki temu, pomimo zasilania układu

napięciem z magistrali USB o wartości

5 V, linie te mogą współpracować

z układami zasilanymi także niższym

Konwerter USB<–>RS232 z układem FT232R

Duża popularność interfejsu

USB sprawia, że coraz częściej

nowe komputery posiadają tylko

jeden port szeregowy RS232,

a w niektórych przypadkach

pozbawione są ich całkowicie.

O ile do komunikacji

z nowoczesnymi urządzeniami

peryferyjnymi port szeregowy

nie potrzebny, to w przypadku

sprzężenia z mikrokontrolerami

nadal jest to najprostszy sposób

komunikacji.

Rekomendacje:

moduł przydatny konstruktorom

systemów cyfrowych, które

współpracują z nowoczesnymi

(czytaj: pozbawionymi RS232)

komputerami PC.

napięciem. Chcąc dołączyć konwerter

do procesora zasilanego napięciem

niższym niż 5 V należy wyprowa-

dzenie VCCIO dołączyć do napięcia

zasilającego ten procesor. Na złącze

CON1 wyprowadzone zostały napięcia

3,3 V oraz 5 V, które mogą służyć

do zasilania dołączonego układu. Na-

pięcie 3,3 V pochodzi z wewnętrznego

stabilizatora układu FT232R.

Rozmieszczenie elementów na

płytce konwertera przedstawiono na

rys. 2. Od strony ścieżek znajdują się

dwa punkty lutownicze umożliwiające

dołączenie linii VCCIO do napięcia

5 V lub 3,3 V.

Do uruchomienie konwertera po-

trzebne będą sterowniki, które można

pobrać ze strony producenta www.ftdi-

chip.com

. Po podłączeniu do kompu-

tera system operacyjny automatycznie

wykryje nowe urządzenie i rozpocznie

proces instalacji. Po jej zakończeniu

utworzony zostanie port COM, po-

przez który można będzie przesyłać

dane do konwertera.

WYKAZ ELEMENTÓW

FR: Dławik MI0805K400R–10 0805
C1: 10 nF 0805
C2: 100 nF 0805
C3: 4,7 µF/10 V 3528
C4: 100 nF 0805
U1: FT232R
CON1: Goldpin 9x2
CON2: USB–B

Rys. 2. Rozmieszczenie elementów na
płytce konwertera

Rys. 1. Schemat elektryczny konwertera USB<–>RS232

Elektronika Praktyczna 12/2005

84

M I N I P R O J E K T Y

Rys. 3. Widok przetwornika SENS-
-HYD2/M

Elektroniczny higrostat

Tym razem Miniprojekt to praw-

dziwa „łatwizna” dla wykonawcy:

wykorzystano w nim bowiem goto-

wy moduł konwersji wilgotność/na-

pięcie z wbudowanym szybko re-

agującym czujnikiem wilgotności.

Jakość zastosowanego czujnika nie

budzi wątpliwości (HS15P), bowiem

jego producentem jest japoński od-

dział firmy General Electric. Wyso-

ka jakość, co jest oczywiste, znaj-

duje odbicie w cenie podzespołu,

ale w większości aplikacji ważniej-

sza jest pewność i stabilność pracy,

a nie minimalizacja ceny bez wzglę-

du na konsekwencje.

Moduł pomiarowy (HU10) udo-

stępnia na swoim wyjściu napięcie

zależne od wilgotności. Napięcie

zmienia się liniowo (

rys. 1) w za-

kresie 1,5…3,1 VDC dla wilgotności

względnej z przedziału 25...100%.

Producent czujnika zaleca

stosowanie czujnika w za-

kresie temperatur otoczenia

0…+50

o

C, ale dzięki zastoso-

waniu kompensacji termicz-

nej w module pomiarowym,

zakres dopuszczalnych tem-

peratur powiększył się do

-40…+60

o

C.

Schemat elektryczny pro-

ponowanego rozwiązania po-

kazano na

rys. 2. Do wyjścia

przetwornika dołączono dwa

komparatory z niewielką hi-

sterezą, o niezależnie zadawa-

nych napięciach referencyj-

nych. Potencjometry P1 i P2

służą do ustawiania wartości

napięcia odniesienia, czyli

w praktyce – progu zadziała-

Pomiar zawartości pary wodnej

w powietrzu ciągle nie jest

zadaniem banalnym, ale coraz

bardziej różnorodna oferta

czujników dostępnych na

rynku ułatwia wykonywanie

pomiarów tego typu. W artykule

przedstawiamy opis prostego

w wykonaniu higrostatu (np.

do sterowania łazienkowego

wentylatora), w którym

wykorzystano kompletny moduł

pomiarowy zintegrowany
z czujnikiem wilgotności.

Rekomendacje:

urządzenie mogące spełniać

rolę prostego stabilizatora

wilgotności w pomieszczeniu,

dzięki czemu doskonale sprawdzi

się na przykład jako higrostat

łazienkowy.

nia każdego z kompara-

torów. W celu uprosz-

czenia budowy układu

(prototyp zmontowano

„przestrzennie”) zrezy-

gnowano z rezystorów

włączonych szeregowo

z potencjometrami, któ-

re ograniczają zakres

regulacji napięć odnie-

sienia. Takie rozwią-

zanie sprawdziło się

w sterowniku wenty-

latorów w pomieszcze-

niu-chłodni dla kwia-

tów, ale w przypadku

aplikacji wymagających

częstego modyfikowa-

nia nastaw lepszym

wyjściem jest ograniczenie zakre-

sów napięć referencyjnych do 1,5…

3,1 V. Wyjścia zastosowanego kom-

paratora (LM393) są typu „otwarty

kolektor”. Ze względu na wykorzy-

stywanie ich w obwodzie sprzężenia

zwrotnego, wyjść nie należy obcią-

żać bezpośrednio bazą tranzystorów

(bez rezystorów separujących) lub

diodami LED – zalecane jest zasto-

sowanie dodatkowych wzmacniaczy

(choćby tranzystorowych).

Do wejścia urządzenia, którego

schemat pokazano na rys. 2, nale-

ży dołączyć wyjście modułu prze-

twornika SENS-HYD2/M, którego

rozmieszczenie wyprowadzeń poka-

zano na

fot. 3. Moduł pomiarowy

jest zasilany napięciem 5 V, które

jest odpowiednie także dla zasilania

komparatora.

KK

Dodatkowe informacje są dostępne:

http://www.thermometrics.com/assets/

images/hu10.pdf

http://www.thermometrics.com/assets/

images/hs1215p.pdf

Rys. 1. Charakterystyka czujnika

W projekcie wykorzystano moduły czujnikowe

HU10, dostępne w ofercie firmy TME pod

oznaczeniem SENS-HYD2/M.

Rys. 2. Schemat elektryczny