Interfejs wejściowy do portu Centronics
P R O J E K T Y
Interfejs wejściowy
do portu Centronics
kit AVT-448
To proste urzÄ…dzenie
pozwala kontrolowaĘ przy
pomocy dowolnego komputera
wyposałonego w interfejs
rÛwnolegÅ‚y Centronics, stany
zewnÍtrznych czujnikÛw
dwustanowych. DziÍki
zastosowaniu optoizolatorÛw
nie wystÍpuje
niebezpieczeÒstwo uszkodzenia
obwodÛw wejÅ›ciowych
komputera, co nabrało
obecnie dułego znaczenia,
poniewał porty I/O
w komputerach PC sÄ…
Komputery klasy IBM PC zdo- dzeniem cennego sprzÍtu. Obawa
zintegrowane z pÅ‚ytÄ… gÅ‚ÛwnÄ….
minowały świat i na dobre zagoś- jak najbardziej uzasadniona
ciÅ‚y w naszych domach. UdostÍp- w przypadku korzystania z wÅ‚as-
nienie tych maszyn praktycznie norÍcznie wykonanych urzÄ…dzeÒ
kałdemu człowiekowi i związany peryferyjnych. Mołna nawet po-
z tym dostÍp do Internetu jest wiedzieĘ, Å‚e obawy przed uszko-
z pewnoÅ›ciÄ… jednym z najwiÍk- dzeniem PC przez doÅ‚Ä…czenie
szych przeÅ‚omÛw w historii ludz- wadliwie pracujÄ…cego ukÅ‚adu do
koÅ›ci. Bariera cenowa, bÍdÄ…ca ktÛregoÅ› z jego portÛw sÄ… coraz
w naszym kraju istotnÄ… przeszkodÄ… bardziej uzasadnione. W zamierz-
w popularyzacji komputerÛw oso- chÅ‚ych czasach AT czy 386,
bistych, powoli zanika. Bez prze- efektem podłączenia do np. portu
sady moÅ‚na powiedzieĘ, Å‚e juÅ‚ Centronics napiÍcia niezbyt
w najbliÅ‚szej przyszÅ‚oÅ›ci kaÅ‚dy, kto ìlubianegoî przez ten interfejs
zajmuje siÍ czymÅ› wiÍcej niÅ‚ byÅ‚o uszkodzenie wzglÍdnie ta-
prostÄ… pracÄ… fizycznÄ… bÍdzie mu- niej karty multi I/O lub kontro-
siał korzystaĘ z komputera i naj- lera dysku twardego. Obecnie
czÍÅ›ciej takowy posiadaĘ w domu. porty sÅ‚uÅ‚Ä…ce komunikacji maszy-
Komputery klasy PC sÄ… najczÍÅ›- ny z otoczeniem wbudowane sÄ…
ciej wykorzystywane do dwÛch z zasady w pÅ‚ytÍ gÅ‚ÛwnÄ… i ich
celÛw: do pracy i nauki oraz do uszkodzenie zwiÄ…zane jest z ko-
zabawy. TÍ ostatniÄ… moÅ‚liwośĘ niecznoÅ›ciÄ… wymiany caÅ‚ej pÅ‚yty,
wykorzystania najwiÍkszego z wy- kosztujÄ…cej niejednokrotnie kilka-
nalazkÛw XX wieku najbardziej set zÅ‚otych.
doceniajÄ… nasze dzieci. Istnieje Warto wiÍc pomyÅ›leĘ o skon-
jednak jeszcze jedna, mniej znana struowaniu jakiejÅ› ìbariery nie do
sfera zastosowaÒ komputera: uÅ‚y- przebiciaî dla Å‚adunkÛw elektrosta-
wanie go jako najwyÅ‚szej klasy tycznych i napiÍĘ przekraczajÄ…cych
sterownika systemÛw peryferyjnych wytrzymaÅ‚ośĘ portÛw PC. W jed-
oraz jako potÍÅ‚nego narzÍdzia po- nym z poprzednich numerÛw EP
miarowego w laboratoriach. opisany został moduł wyjściowy na
PrzeszkodÄ… w stosowaniu kom- przekaünikach, doÅ‚Ä…czany do portu
putera jako inteligentnego ste- Centronics PC. Obecnie zajmiemy
rownika lub ìmÛzguî systemu siÍ problemem bezpiecznego do-
pomiarowego jest bardzo czÍsto starczania komputerowi danych
obawa właściciela przed uszko- z otaczającego go świata.
Elektronika Praktyczna 6/98
41
Interfejs wejściowy do portu Centronics
Opis układu
Schemat elektryczny propono-
wanego układu został pokazany
na rys. 1. Rzeczywiście, nie ma
tu ładnego układu zasilania, brak
nawet kondensatorÛw blokujÄ…cych,
ktÛre nie miaÅ‚yby co blokowaĘ.
BarierÍ nie do przebicia dla szkod-
liwych dla komputera napiÍĘ sta-
nowi osiem transoptorÛw IC1..IC8.
Transoptor jest niezwykle uły-
tecznym elementem, ktÛrego zasa-
da działania jest bardzo prosta:
w strukturze układu scalonego są
umieszczone naprzeciwko siebie
nadawcza dioda LED i fototran-
zystor odbierający jej światło. Dio-
da zapala siÍ i fototranzystor za-
czyna przewodziĘ zasilając dołą-
czone do niego obciÄ…Å‚enie. Dla
nas jednak najistotniejsze jest coÅ›
innego: pomiÍdzy fototranzysto-
rem i diodÄ… umieszczona jest war-
stwa przezroczystego tworzywa
sztucznego o odporności na prze-
bicie wielu kilowoltÛw. Zapewnia
to caÅ‚kowite bezpieczeÒstwo por-
towi wejściowemu komputera.
Katody wszystkich diod LED
zawartych w strukturach transop-
torÛw zostaÅ‚y doÅ‚Ä…czone do masy
wejściowej, oznaczonej na sche-
macie COMMON. Natomiast ich
anody dołączone są za pośrednic-
twem rezystorÛw ograniczajÄ…cych
płynący przez nie prąd do zacis-
kÛw wejÅ›ciowych oznaczonych
analogicznie do szyny danych
interfejsu CENTRONICS jako
D0..D7. Podanie na ktÛrekolwiek
z tych wejśĘ wysokiego stanu lo-
gicznego, lub po prostu napiÍcia
stałego z przedziału 5..15VDC spo-
woduje zapalenie siÍ odpowied-
niej diody, a w konsekwencji prze-
wodzenie połączonego z nią op-
Rys. 1. Schemat elektryczny układu.
tycznie fototranzystora.
Zobaczmy teraz, jak nasz układ
Czy ukÅ‚ad, ktÛry nie zawiera wspÛÅ‚pracy z PC, Å›wiadomie lub wyglÄ…da ìod strony komputeraî.
wÅ‚aÅ›ciwie Å‚adnych elementÛw podÅ›wiadomie obawiamy siÍ Emitery wszystkich fototranzysto-
czynnych i nie posiada zasilania uszkodzenia cennego komputera, rÛw zostaÅ‚y doÅ‚Ä…czone do masy
jest urzÄ…dzeniem elektronicznym? co zniechÍca nas do dokonywania interfejsu, natomiast kolektory do
Nie wiem i pozostawiam Czytel- eksperymentÛw. wejśĘ szyny danych D0..D7. Nie
nikom odpowiedü na to pytanie. Proponowany ukÅ‚ad jest ba- zaistniaÅ‚a koniecznośĘ stosowania
Natomiast z caÅ‚ym przekonaniem nalnie prosty w zrozumieniu za- rezystorÛw ìpodciÄ…gajÄ…cychî na-
twierdzÍ, Å‚e proponowany ukÅ‚ad sady dziaÅ‚ania i w wykonaniu. piÍcie wejÅ›ciowe do plusa zasi-
jest bardzo uÅ‚ytecznym drobiaz- Do jego budowy nie bÍdÄ… po- lania, poniewaÅ‚ rezystory takie
giem, ktÛry moÅ‚e uratowaĘ przed trzebne Å‚adne trudno dostÍpne wbudowane sÄ… juÅ‚ w port wej-
zniszczeniem pÅ‚ytÍ gÅ‚ÛwnÄ… kom- czy bardzo kosztowne elementy. Å›ciowy interfejsu. To wÅ‚aÅ›nie po-
putera. Zresztą, inwestowanie w środki zwoliło na niestosowanie jakiekol-
Zastosowanie tego urzÄ…dzenia ostroÅ‚noÅ›ci zawsze siÍ opÅ‚aca. wiek zasilania naszego ukÅ‚adu.
ma takłe znaczenie psychologicz- Przypomnijmy sobie tylko, ile Jełeli ładna z diod LED nie
ne: nawet majÄ…c dobrze skonstru- kosztuje na gieÅ‚dzie pÅ‚yta gÅ‚Ûw- zostaÅ‚a wÅ‚Ä…czona, to na wejÅ›ciu
owany układ przeznaczony do na do PENTIUM! szyny danych panuje stan logiczny
Elektronika Praktyczna 6/98
42
Interfejs wejściowy do portu Centronics
mołe Wam sprawiĘ włołenie złą-
WYKAZ ELEMENTÓW
cza CON1 w odpowiadajÄ…ce mu
Rezystory
punkty lutownicze. CzynnośĘ tÍ
R1..R8: 560&!
naleły wykonaĘ z dułą ostrołnoś-
Półprzewodniki
cią, aby nie skrzywiĘ delikatnych
IC1..IC8: CNY17
wyprowadzeÒ tego elementu.
Różne
Połączenie naszego układu
z komputerem PC lub innym wy- CON1: złącze CENTRONICS
lutowane w płytkę, kątowe
posałonym w złącze standardu
CENTRONICS zostało zrealizowa- CON2..CON4: ARK3 (miniaturowy,
3,5 mm)
ne w chyba najwygodniejszy dla
uÅ‚ytkownika sposÛb: za pomocÄ…
typowego kabla od drukarki. CENTRONICS wyglÄ…da nastÍpujÄ…-
Powiedzmy teraz sobie parÍ co (na przykÅ‚adzie interpretera
sÅ‚Ûw na temat posÅ‚ugiwania siÍ jÍzyka BASIC):
wykonanym układem. Mołe on 1. Jako pierwsze naleły wydaĘ
byĘ uÅ‚yty do najrozmaitszych ce- polecenie ìczyszczÄ…ceî szynÍ da-
lÛw, np. do zbierania informacji nych. Przy zaÅ‚oÅ‚eniu, Å‚e Å‚adna
z ukÅ‚adu lub ukÅ‚adÛw peryferyj- z diod w naszym ukÅ‚adzie nie jest
Rys. 2. Rozmieszczenie elementów
nych, ktÛrymi mogÄ… byĘ rÛwnie wÅ‚Ä…czona, ustawiĘ na liniach da-
na płytce drukowanej.
dobrze systemy alarmowe, jak nych same ìjedynkiî. Polecenie
i urządzenie przemysłowe. Mołna programowe powinno mieĘ postaĘ:
11111111(BIN). Warunkiem takiego go takłe wykorzystaĘ do budowy OUT&H[adres wykorzystywanego
stanu rzeczy jest jednak wysÅ‚anie prostych przyrzÄ…dÛw laboratoryj- portu],255
do interfejsu odpowiedniego pole- nych, np. analizatora stanÛw lo- 2. NastÍpnie moÅ‚emy juÅ‚ od-
cenia programowego, o czym po- gicznych. W kałdym jednak przy- czytaĘ dane doprowadzone do
wiemy za chwilÍ. JeÅ‚eli teraz padku konieczne bÍdzie odczyty- interfejsu. Odpowiednie polecenie
zostanie wÅ‚Ä…czona ktÛrakolwiek wanie informacji z szyny danych ma postaĘ:
z diod LED, to połączony z nią interfejsu CENTRONICS. INP(&H[adres wykorzystywanego
optycznie fototranzystor zacznie InterfejsÛw takich, oznaczanych portu])
przewodziĘ i na odpowiednim we- w systemie operacyjnym jako por- Zbigniew Raabe, AVT
jściu szyny danych powstanie nis- ty LPTx, mołemy mieĘ w kompu-
ki stan logiczny. Stan wszystkich terze od jednego do czterech. Tak UWAGA: UkÅ‚ad moÅ‚e znaleüĘ
bitÛw szyny danych moÅ‚e byĘ wiÍc moÅ‚e byĘ konieczne ustale- zastosowanie tylko w komputerach
w kałdej chwili odczytany progra- nie adresu wykorzystywanego por- wyposałonych w dwukierunkowy
mowo i ułyty do dalszego prze- tu, czego mołemy dokonaĘ za interfejs Centronics. Starsze karty
twarzania. To chyba wszystko, co pomocÄ… dowolnego programu in- typu Multi I/O nie posiadajÄ…
mołna napisaĘ o zasadzie działa- formującego o zasobach systemu. takiej mołliwości, toteł układ nie
nia tak prostego ukÅ‚adu. TakÅ‚e popularny Norton Com- bÍdzie dziaÅ‚aÅ‚ prawidÅ‚owo. Port
mander posiada opcjÍ ìSystem drukarkowy nowego typu stosuje
MontaÅ‚ i uruchomienie informationî umoÅ‚liwiajÄ…cÄ… usta- siÍ przewaÅ‚nie w pÅ‚ytach gÅ‚Ûw-
Na rys. 2 przedstawiono roz- lenie adresÛw portÛw drukarko- nych komputerÛw PC produkowa-
mieszczenie elementÛw na pÅ‚ytce wych. NajczÍÅ›ciej sÄ… to nastÍpu- nych w ostatnich 2 latach. Przed
drukowanej wykonanej na lamina- jące adresy bazowe: instalowniem interfejsu naleły
cie jednostronnym. Widok Å›cieÅ‚ek LPT1: 378H upewniĘ siÍ co do rodzaju
przedstawiono na wkładce we- LPT2: 278H posiadanego złącza Centronics
wnÄ…trz numeru. LPT3: 3BCH przeglÄ…dajÄ…c dokumentacjÍ pÅ‚yty
MontaÅ‚ ukÅ‚adu jest jak najbar- Procedura odczytywania da- gÅ‚Ûwnej lub program "Setup"
dziej typowy, a jedyną trudnośĘ nych z szyny danych interfejsu komputera.
Elektronika Praktyczna 6/98
43