Międzynarodowy magazyn elektroników hobbistów i profesjonalisi
4/97 � kwiecień � 5 zł 30 gr
ZELĄC
IDEO FADER .1 MOCY ......CH LED
KTRONIGZNA WIZYTÓWKA
MULATÓR FAL PACYFIKU
PASY
fl

352979
PROJEKTY ZAGRANICZNE
Filtr szumów
do gramofonu analogowego,
część 2
Opis konstrukcji filtru
szumów kończymy
prezentacją sposobu montażu
i uruchomienia układu.
Autor przedstawił także
szereg uwag dotyczących
eksploatacji filtru w zestawie
audio.
Wykonanie
Schemat rozmieszczenia elementów oraz mozaika ścieżek druku (skala 1:1) filtru szumów płyt znajdują się na rys.7.
Układy 4046BE i LTC1063CN8 są układami CMOS, o znacznej wrażliwości na ładunki elektrostatyczne, a przy tym LTC1063CN8 jest układem dosyć drogim. Należy więc stosować się do standardowych zaleceń ochrony przed ładunkami elektrostatycznymi. Zaleca się użycie podstawek pod wszystkie układy scalone, w tym bezwzględnie pod IC3, IC5 i IC8.
Układy scalone należy umieścić w podstawkach dopiero po zakończeniu montażu i okablowaniu urządzenia. Do tego momentu układy powinny znajdować się w swym antystatycznych opakowaniach. Wkładanie układów w podstawki powinno odbywać się przy zastosowaniu niezbędnego minimum siły i bez dotykania wyprowadzeń. Oczywiście operacji wkładania układów CMOS należy dokonać z dala od źródeł ładunków elektrostatycznych (dywan, telewizor, monitor komputera itp.).
Montaż należy rozpocząć od końcówek lutowniczych służących do połączenia z potencjometrami, gniazdami itp.. Następnie należy wlutować podstawki pod układy scalone, rezystory, kondensatory i cztery zworki. Te ostatnie powinny być krótkie i można je wykonać z obciętych wyprowadzeń rezystorów.
Zastosowane kondensatory poliestrowe powinny mieć raster 7,5mm. Kondensatory innego typu może być trudno umieścić na płytce drukowanej. Kondensatory elektrolityczne powinny być również miniaturowe. Montując je należy dbać o prawidłową pola-
ryzację, zwłaszcza w przypadku C22 - odwrotnie spolaryzowany kondensator może po prostu wybuchnąć.
Bezpiecznik FSl jest montowany na podstawce. Na zakończenie montażu należy wstawić stabilizator napięcia IC10 oraz diody prostownicze Dl i D2 (uwaga na polaryzację!).
Teraz można już wstawić w podstawki układy scalone -z wyjątkiem IC3, IC5 i IC8, zwracając uwagę na poprawność montażu.
Gotowe obudowy do sprzętu Hi-Fi już raczej nie są dostępne i najlepszym rozwiązaniem będzie zastosowanie obudowy metalowej, o ile nie chcemy wykonywać wszystkiego we własnym zakresie. Ponieważ układ jest zasilany napięciem sieciowym, to jest ważne, aby obudowa była metalowa i dobrze połączona z przewodem zerowym kabla sieciowego. Pokrywa obudowy powinna być mocowana przy pomocy śrub, a nie zatrzasków, by uniemożliwić łatwy dostęp do przewodów napięcia sieciowego.
Gniazda wejściowe (SK1/SK2) i wyjściowe (SK3/SK4) należy zamontować na płycie tylnej obudowy, przy czym gniazda wyjściowe powinny znaleźć się mniej więcej w środkowej części tej płyty, natomiast gniazda wejściowe po lewej stronie płyty (patrząc od płyty czołowej). Zastosowano gniazda typu Cinch, jako obecnie najpopularniejsze w sprzęcie Hi-Fi, aczkolwiek -jeśli okaże się to być wygodniejsze - mogą to być dowolne inne gniazda.
Otwór na kabel sieciowy należy wykonać po prawej stronie płyty tylnej obudowy i wyposażyć go w przepust izolacyjny. Przełącznik Sl należy zamonto-
Elektronika Praktyczna 4/97
15
PROJEKTY ZAGRANICZNE
!2V I
EC1
!C2
Ś ; * m
IC3
IC4
OUT .. IN RS1
R R R 1S 15 16 I71
JC7
i ii
IC8
8
4__P
\
0 i* "O
Rys. 7. Mozaika ścieżek druku w skali 1:1, schemat rozmieszczenia elementów oraz sposób okablowania płytki i elementów montowanych poza płytką.
16
Elektronika Praktyczna 4/97
PROJEKTY
ZAGRANICZNE
S2a O-
-O S2b
SK1
C2
SK2
C13
SK3
->C10-
S2c O-
SK4
->C21-
Rys. 6. Wbudowany przełącznik umożliwiający wyłączenie filtru z toru sygnału.
wać na płycie czołowej, mniej więcej na wysokości otworu pod kabel sieciowy.
Transformator sieciowy należy zamocować do podstawy obudo-
wy. Jeśli użyta zostanie obudowa zaproponowana w wykazie elementów, transformator powinien znaleźć się bliżej tyłu, aby nie utrudniał montażu zewnętrznej części obudowy.
Do jednego z kołków mocują-
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
(węglowe warstwowe, 0,25W 5%) Rl, R2, R13, R14: lOOka R3, R4, R5, R8, R9, RIO, R15, Rló, R17, R20, R21, R22: 5,ókQ Ró, R7, R18, R19: 3,9kQ Rl 1: 4,7kQ R12:l,5kQ
VR1: 4,7kQ potencjometr obrotowy, liniowy, węglowy Kondensatory
Cl, C12, C23, C24: lOOnF, ceramiczny
C2, C13: 470nF, poliestrowy C3, C7, C14, C18: 3,3nF, poliestrowy
C4, C8, C15, C19: 4,7nF, poliestrowy
C5, C9, C16, C20: 330pF, polistyrenowy
C6, Cl7: 4.7^F/50V, elektrolityczny, wyprowadzenia jednostronne CIO, C21: 10^F/25V, elektrolityczny, wyprowadzenia jednostronne Cli: 180pF, polistyrenowy C22: 1000^F/25V, elektrolityczny, wyprowadzenia jednostronne C25: 100|iF/25V, elektrolityczny, wyprowadzenia jednostronne Półprzewodniki Dl, D2: 1N4002, 1OOV/1A IC1, IC2, IC4, IC6, IC7, IC9: LF351N (bifet) IC3, IC8: LTC1063CN8 IC5: 4046BE (PLL) IC10: [JA78L12, 12V/100mA Różne
SK1-SK4: gniazda Cinch, do montażu do obudowy Tl: transformator sieciowy 250V, podwójne uzwojenie wtórne 12V/250mA lub 12V-0V-12V/250mA FS1: bezzwłoczny bezpiecznik 250mA
cych transformator należy zamocować końcówkę lutowniczą, która posłuży za punkt połączenia sieciowego przewodu zerowego z obudową.
Potencjometr VRl można zamontować w dowolnym punkcie mało wykorzystanej płyty czołowej.
Płytkę drukowaną należy zamontować do pozostałej wolnej części podstawy obudowy przy pomocy śrub M3 i kołków dystansowych zapewniających 12mm odstęp płytki od obudowy. Odległość taka jest potrzebna ze względu na obecność śrub mocujących obudowę zewnętrzną.
Okablowanie
Sposób okablowania płytki i elementów zewnętrznych przedstawia rys .7. Połączenia płytki drukowanej z potencjometrem VRl i gniazdami nie muszą być wykonane kablem ekranowanym, powinny jednak być dosyć krótkie. Należy zapewnić solidne połączenie lutowane sieciowego przewodu zerowania i końcówki lutowniczej przymocowanej do jednej ze śrub transformatora. W razie wątpliwości należy elementy oczyścić i powtórnie wykonać to połączenie.
Jak wynika z rys.7, transformator Tl ma dwa uzwojenia wtórne, ponieważ głównie takiego typu transformatory są dostępne w handlu. Oba uzwojenia wtórne zostały połączone szeregowo, dając symetryczne uzwojenie wtórne z odczepem. Jeśli użyty został transformator 2xl2V z odczepem, zerowy biegun zasilacza należy połączyć z odczepem środkowym, natomiast do zewnętrznych punktów lutowniczych zasilacza podłączyć wyprowadzenia 12V transformatora.
Sl to obrotowy włącznik sieciowy, ale można zastosować dowolny inny dwubiegunowy włącznik sieciowy. Jego połączenia będą najpewniej zupełnie inne i należy to sprawdzić przed montażem.
Ponieważ układ jest zasilany napięciem sieciowym, przed włączeniem napięcia sieciowego i testowaniem urządzenia należy dokładnie sprawdzić wszystkie połączenia. Szczególną uwagę należy zwrócić na okablowanie transformatora Tl i przełącznika Sl.
Eksploatacja
Strojony filtr szumów płyt należy podłączyć do zestawu audio przy pomocy podwójnych ekranowanych przewodów zaopatrzonych we wtyki typu Cinch.
Jeśli urządzenie działa prawidłowo, skutki jego zastosowania będą łatwe do zauważenia. Przy ustawieniu potencjometrem VRl maksymalnej wartości częstotliwości granicznej pojawi się nieznaczna eliminacja tonów wysokich, natomiast przy minimalnej częstotliwości granicznej stopień eliminacji tonów wysokich jest znaczny i dobrze słyszalny w przypadku każdego nagrania.
W przypadku większości płyt optymalna nastawa VRl leży gdzieś między położeniem środkowym, a położeniem odpowiadającym najwyższej częstotliwości granicznej, ale znalezienie go dla konkretnej płyty wymaga pewnej liczby eksperymentów.
Należy pamiętać, że proponowany układ nie poprawi sytuacji w przypadku głębokich zaryso-wań płyty. W wyniku istnienia takich uszkodzeń powierzchni powstają silne, niskoczęstotliwoś-ciowe sygnały, których nie można wyeliminować przy pomocy prostej filtracji. Jedynym rozwiązaniem jest tu układ "Scratch Blanker" ("Eliminator trzasków"), działający na zupełnie innej zasadzie. Robert Penfold, EwPE
Artykuł publikujemy na podstawie umowy z redakcją miesięcznika "Everyday with Practi-cal Electronics".
Elektronika Praktyczna 4/97
17
PROJEKTY ZAGRANICZNE
Lampy elektronowe, część 3
W ostatnim odcinku cyklu
artykułów przybliżających
konstrukcje lamp
elektron owych skupiliśmy się
na omówieniu zasady
działania i przybliżeniu
obszarów zastosowań lamp
obrazowych.
Lampy tego rodzaju okazały się najszerzej stosowanym wynalazkiem do wyświetlania obrazów. Są one powszechnie używane od ponad 50 lat. Ich produkcja stale rośnie pomimo tego, że inne lampy ter-moelektronowe są stosowane coraz rzadziej.
Wiele przedsiębiorstw poświęca znaczne środki na opracowanie innych rodzajów wyświetlaczy, ale lampy obrazowe ciągle nie dają się pobić. Charakteryzują się one wysoką rozdzielczością, oddawaniem w pełni kolorów, znaczną jaskrawością, szerokim kątem widzenia oraz stosunkowo niskim kosztem produkcji.
Lampy obrazowe maję jednak szereg wad. Są duże i ciężkie, zużywają dużo energii i wymagają wysokich napięć sterujących i zasilających. Wady te uniemożliwiają stosowanie ich w urządzeniach przenośnych, jak komputery przenośne (laptop), w których niski pobór mocy, małe rozmiary i waga są podstawowymi wymaganiami. Jednak w domowych telewizorach i biurkowych komputerach są niezastąpione.
Początki
Pierwsze prace, które prowadziły bezpośrednio do opracowania lamp obrazowych datują się na środek dziewiętnastego stulecia. Wówczas szereg naukowców dokonywało doświadczeń z promieniami, które dziś są znane jako elektrony.
Niemiecki eksperymentator Hit-torf stwierdził, że cząsteczki emitowane przez katodę poruszają się po liniach prostych. Nazwane one zostały promieniami katodowymi. W latach 70. ubiegłego wieku Wili am Crooke odkrył, że promienie te w opróżnionej lampie mogą wywoływać fluorescencję.
Pod koniec stulecia znane już były własności promieni katodowych oraz możliwość ich odchylania przez pole magnetyczne. Ale dopiero w 1897 J.J. Thomson, wybitny naukowiec z Cavendish Labo-
ratory w Cambridge, wykazał, że mogą być również odchylane przez pole elektryczne.
Później Borys Rosing w Rosji zastosował lampę obrazową do wyświetlania na ekranie prostych obrazów. Elektronika była wówczas w powijakach i obrazy te były tworzone mechanicznie przy pomocy poruszania magnesami.
Narodziny telewizji
Dalszy rozwój lamp obrazowych nastąpił wraz z wprowadzeniem telewizji. Badania nad telewizją podjęto po obu stronach Atlantyku, ale z zadziwiającym brakiem koordynacji. W USA swój system rozwijała firma RCA i zademonstrowała odbiornik z lampą obrazową w 1932.
Równocześnie w Anglii BBC wybrała system EMI-Marconi, ostro współzawodniczący z mechanicznym systemem Johna Logie Bairda. Pierwsze publiczne transmisje telewizyjne rozpoczęły się w Anglii w 1936.
Wojna wstrzymała rozwój telewizji, ale technologia lamp obrazowych dla wojskowych systemów radarowych została w tym czasie znacznie udoskonalona. Po wojnie wznowiono transmisje telewizyjne i dziedzina ta ponownie zaczęła się szybko rozwijać. W 1953 była transmitowana koronacja królowej angielskiej, co przyczyniło się ogromnie do wejścia telewizji do życia codziennego.
Następnym wielkim udoskonaleniem telewizji było wprowadzenie transmisji kolorowych. Rozwinęło się wiele systemów. Dzięki swemu zmysłowi wynalazczemu John Logie Baird doprowadził do optycznego zespolenia dwóch obrazów na jednym ekranie w jeden obraz dwukolorowy. Sposób ten jednak nie nadawał się do masowej produkcji.
Stosowany do dzisiaj system maski w kineskopach, został po raz pierwszy zademonstrowany w RCA przez zespół Goldsmitha i Schroe-dera. Wymagał on bardzo wielkiego wysiłku, trzeba było bowiem umieś-
Elektronika Praktyczna 4/97
19
PROJEKTY
ZAGRANICZNE
cić ogromną liczbę plamek kolorowego luminoforu, dokładnie na linii otworów w masce.
System ten przyjmował się bardzo wolno z powodu ogromnego kosztu kineskopów. Gdy jednak został już zaakceptowany, zaczął rozpowszechniać się i w innych krajach. BBC w Wielkiej Brytanii rozpoczęła nadawanie kolorowego obrazu w 1967.
Telewizja kolorowa tchnęła nowe życie w produkcję lamp obrazowych na świecie. Pomimo tego, był to jedynie wstęp przed impetem nadanym mu przez pojawienie się komputera osobistego. Obecnie sprzedaż monitorów komputerowych znacznie przekracza sprzedaż odbiorników telewizyjnych.
Informacje podstawowe
Zasada działania lamp obrazowych opiera się na omówionej już wcześniej technologii lamp termo-elektronowych. Składa się on z działa elektronowego, układu odchylającego i ekranu. Działo elektronowe emituje wiązkę elektronów, która podąża do ekranu ulegając odchyleniu w górę i w dół oraz z boku na bok, za pomocą pól magnetycznych lub elektrycznych. Energia kinetyczna docierających do ekranu elektronów zamienia się w energię świetlną luminoforów, pokrywających ekran od środka lampy.
Działo elektronowe składa się z katody, siatki i jednej lub kilku anod. Katoda jest pośrednio żarzona w taki sam sposób jak w zwykłej lampie. Gdy katoda osiąga temperaturę pracy, zaczyna wyrzucać elektrony, które są przyciągane poprzez siatkę przez pozostające pod dodatnim napięciem anody (rys.18).
ANODA 1
ANODA2
KATODA
STRUMIEŃ ELEKTRONÓW ZOSTAJE SKUPIONY NA EKRANIE
WYPROWADZENIA KINESKOPU
s;atka
w;ązka elektronów zostaje skupiona przez pole elektryczne wytworzone przez anody
Rys. 18. Uproszczony przekrój lampy elektronopromieniowej.
Rys. 19. Anody działa elektronowego.
Siatka jest utrzymywana względem katodypod napięciem ujemnym, przez regulację którego można zmieniać ilość elektronów docierających do ekranu. Ujemne napięcie siatki odpycha elektrony emitowane przez katodę, bowiem równoimienne ładunki odpychają się. Wskutek tego natężenie wiązki maleje.
Jeżeli napięcie siatki staje się mniej ujemne, natężenie wiązki wzrasta. Dzięki temu natężenie wiązki elektronów docierających do ekranu, a więc i natężenie jego świecenia, może być sterowane napięciem siatki.
Elektrony po przejściu przez siatkę są przyciągane przez anody o dodatnim napięciu, ich szybkość więc rośnie. W każdej anodzie jest mały otwór, przez który przelatuje większość elektronów w kierunku ekranu. Tylko niewielka część elektronów trafia w anody.
Siatka jest specjalnie tak uformowana, aby zapewnić skupienie większości elektronów na otworach anod. W przeciwieństwie do spiralnej konstrukcji siatek w zwykłych lampach elektronowych, siatka lampy obrazowej jest cylindrem z małym otworkiem na końcu. Dzięki temu w kierunku anod kieruje się stosunkowo wąski strumień elektronów, a całkowita emisja elektronów z katody jest lepiej wykorzystana.
Lampa elektronopromieniowa z pojedynczą anodą nie wytwarza obrazu wysokiej jakości. Obraz taki można otrzymać przy zastosowaniu dalszych anod, które jeszcze przyspieszają i skupiają wiązkę. Dzięki takiej konstrukcji otrzymuje się dużą jasność świecenia oraz małe rozmiary plamki, a więc dobrą rozdzielczość obrazu. Ilustruje to rys. 19.
Na rys. 18 pokazano, że napięcia kolejnych anod są coraz wyższe. Zazwyczaj napięcie pierwszej anody wynosi około 250V, a kolejnych są o 50V do 100V wyższe.
Ekran
Ekran zostaje rozświetlony przez elektrony dzięki pokrywającej go warstwie luminoforu, który przetwarza energię szybko poruszających się elektronów na światło. Luminofor jest mieszaniną fosforanów, krzemianów i siarczanów. Od składu luminoforu zależą jego własności, w tym i kolor świecenia.
Pomimo tego że działo elektronowe zawiera kilka anod, ostatnią anodę tworzy się, jak widać na rys. 18, na rozszerzającej się części lampy, która jest pokryta warstwą grafitu. Napięcie tej anody wynosi zwykle 15kV lub więcej. Wyprowadzenie tej anody jest zwykle dobrze widoczne, zagłębione w stożkowej części lampy. Napięcie doprowadza się do niej dobrze izolowanym kablem. Musi on być poprowadzony z dala od wszelkich innych podzespołów, aby nie dopuścić do iskrzenia wysokiego napięcia.
Dzięki temu, że luminofor jest przewodzący, wewnętrzna powierzchnia ekranu jest pod tym samym potencjałem co warstwa grafitu ostatniej anody, a elektrony są przyciągane przez ekran i odprowadzane do zasilacza anody.
Odchylanie wiązki
Wiązka elektronów może być poruszana po powierzchni ekranu dwoma sposobami. Pierwszym z nich jest użycie pola magnetycznego.
Na umieszczony w polu magnetycznym przewodnik, w którym płynie prąd elektryczny, oddziałuje siła. Zjawisko to jest wykorzystywane w wielu urządzeniach, na przykład w silnikach elektrycznych. Podlega mu także wiązka elektronów w lampie elektronopromieniowej, chociaż nie ma w niej przewodnika.
Wokół szyjki lampy umieszcza się pokazane na rys. 20 odpowiednio ukształtowane cewki, przez
Elektronika Praktyczna 4/97
PROJEKTY
ZAGRANICZNE
STRUMIEŃ
ELEKTRONÓW
DZIAŁO ELEKTRONOWE
CEWKI ODCHYLANIA
POLE MAGNETYCZNE
DO OBWODÓW, ODCHYLANIA
KIERUNEK
ODCHYLENIA
PRZEKRÓJ SZYJKI LAMPY
Rys. 20. Odchylanie magnetyczne.
które przepływa prąd sterujący odchyleniem wiązki za pośrednictwem zmiennego pola magnetycznego. Są to dwa komplety cewek, wytwarzające pola skierowane wzajemnie do siebie pod kątem prostym. Sterują one odchylaniem poziomym i pionowym wiązki elektronów, dzięki czemu świecąca plamka może się znaleźć w dowolnym punkcie ekranu. Zaletą sterowania magnetycznego jest duży kąt odchylania, idealny dla wymagającego dużego obrazu odbiornika telewizyjnego. Jego wadą jest trudność uzyskania bardzo dobrej liniowości.
W przypadku oscyloskopów, stosowanych do pomiarów o dużej dokładności, używa się lamp o odchylaniu elektrostatycznym, pokazanym na rys. 21. Opiera się ono na fakcie, że ładunki jednoimienne odpychają się, a różnoimienne przy-
DZIAŁO ELEKTRONOWE
ciągają. ------------------------------------linę parzyste
------------------------------------------------WYŚWIETLANE
Wewnątrz lampy za anodą sku- -----------------------------jako pierwsze
piającą znajdują się płytki odchy- '/
łające. Jedna ich para służy do -----------------------------*
odchylania poziomego, a druga do ___________________l^enieparzyste
pionowego. Odchylenie wiązki jest -----------------------------
proporcjonalne do przyłożonego do
płytek napięcia. -----------------------------
Wadą lamp elektronopromienio- Rys. 23. Odchylanie międzyliniowe. wych z odchylaniem elektrostatycznym są znacznie mniejsze kąty obrazu niż w przypadku obecnego odchylania, wskutek czego lampy 4:3. Wydaje się, że w nadchodzą-te muszą być dużo dłuższe. cych latach telewizja szerokoekra-Wiązka elektronów musi nowa będzie się rozpowszechniać, zostać odchylona o duży kąt, aby mogła objąć niemal Odchylanie
cały ekran, jak to widać na Możliwość oglądania obrazu te-
rys. 22. Dla danego ekranu lewizyjnego opiera się na wyko-
tym lampa może być krót- rzystaniu bezwładności ludzkiego
sza, im jest większy mak- oka. Właściwość ta polega na tym,
symalny kąt odchylania. że obraz rzucony na siatkówkę oka
Jednak przy dużym kącie pozostaje na niej (jest widziany)
odchylania trudno utrzymać jeszcze przez krótką chwilę po jego
cewki odchylające dokładność i rozdzielczość. zaniknięciu. Wykorzystanie tej
STRUMIEŃ ELEKTRONÓW
PŁYTKI ODCHYLAJĄCE
Rys. 21. Odchylanie elektrostatyczne.
Rys. 22. Kąt odchylania.
Maksymalny kąt odchylania większości współczesnych kineskopów wynosi 110�.
Rozmiary lamp
Rozmiary prostokątnych kineskopów podaje się w centymetrach przekątnej aktywnej części ekranu, jak przedstawiono na rys. 23. Oczywiście rozmiar ten jest znaczący, gdy jest znany współczynnik kształtu ekranu. Dla współczesnych 62 5-lini owych naziemnych transmisji telewizyjnych współczynnik ten wynosi 4:3. Oznacza to, że 51-centymetrowy (20") kineskop ma szerokość 40,5cm (16") i wysokość 30,5cm (12"). Obecnie uważa się, że obraz jest bardziej realistyczny, gdy jest szerszy, na przykład o współczynniku 2:1. Oddziaływanie dźwięku stereofonicznego jest lepsze w przypadku tak szerokiego
własności do tworzenia obrazu jest następujące: świecący punkt może przebiegać po ekranie w prawo i w lewo. Gdy przebiega powoli, ruch punktu będzie wyraźnie widzialny. W miarę zwiększania częstotliwości jego oscylacji zacznie się on zamazywać, aż w końcu będzie widzialny w postaci nieruchomej linii. Jeżeli natężenie świecenia punktu będzie w trakcie przebiegu w prawo w sposób powtarzalny zmieniane, to odpowiednie fragmenty linii staną się widzialne jako ciemne lub jasne. Gdy po szybkim powrocie w lewo kolejne linie będą odrobinę przesuwane w dół, to wkrótce cały ekran pokryje się liniami, o modulowanej jasności, przedstawiając na ekranie cały ob-
raz.
Następnie cały proces zacznie się od początku. Jeżeli kolejne obrazy są kolejno wyświetlane dostatecznie szybko, migotanie przestaje być dla oka dostrzegalne.
Uważa się, że przy częstotliwości 30Hz (połowa częstotliwości sieci energetycznej w USA) migotanie obrazu telewizyjnego jest niedostrzegalne. W Europie częstotliwość ta wynosi 25Hz, ale migotanie nie jest dla oka męczące.
Efekt migotania obrazu jest dodatkowo zmniejszany za pomocą jego wyświetlania z podwójną częstotliwością (w Europie 50Hz) przy pomocy tzw. techniki przeplotu. Polega ona na tym, że zamiast kolejnego wyświetlania dwóch jed-
Elektronika Praktyczna 4/97
21
PROJEKTY
ZAGRANICZNE
STRUMIENIE ELEKTRONÓW
TRÓJKOLOROWE
POKRYCIE
Z FOSFORU
Rys. 24. Konstrukcja kineskopu kolorowego.
nakowych obrazów, wyświetla się najpierw półobraz złożony z linii nieparzystych, a potem drugi, złożony z linii parzystych. Technika ta, zwana też odchylaniem między-liniowym, jest przedstawiona na rys. 23.
Z odległości, z której obraz telewizyjny jest zwykle obserwowany, migotanie obrazu złożonego z dwóch części, z których jedna mieści się między liniami drugiej, nie jest już zauważalne. W przypadku filmów, fotografowanych z częstotliwością 25 klatek na sekundę, migotanie jest jednak nużące.
Wynalazek wyświetlania obrazu monochromatycznego (czarno-białe-go) był dużym osiągnięciem, ale wkrórce powstało zapotrzebowanie na wyświetlanie obrazów kolorowych. Użyto do tego celu tych samych podstawowych zasad, jednak potrzebne były znaczne modyfikacje.
Do wyświetlania kolorów w lampie obrazowej oparto się na możliwości syntezy różnych kolorów z trzech kolorów podstawowych. Rezultatem zmieszania w odpowiednich proporcjach światła koloru czerwonego, zielonego i niebieskiego otrzymuje się światło białe. Przez zmianę proporcji tych składników można otrzymać dowolny kolor z widma widzialnego. Niebieski z czerwonym tworzą fioletowy, zielony z czerwonym tworzą żółty itd. Ten sposób tworzenia kolorów przez mieszanie światła nazywa się addytyw-nym, w odróżnieniu od mieszania pigmentów, jak farb czy atramentów, nazywanego subtraktywnym.
W kolorowych lampach obrazowych do uzyskania wszystkich wymaganych kolorów używa się
zasady sumowania kolorów. Ekran zawiera trzy rodzaje luminoforu i może emitować światło w trzech podstawowych kolorach. Sterując proporcjami i intensywnościami tych trzech składników otrzymuje się wymagany kolor o wymaganej jaskrawości (chociaż przyglądając się ekranowi z bliska można spostrzec oddzielne punkty o składowych kolorach).
Na pierwszy rzut oka kolorowy kineskop wygląda bardzo podobnie do czarno-białego. Zawiera on jednak wewnątrz trzy działa elektronowe, po jednym na każdy kolor podstawowy, jak to pokazuje rys. 24. Mieszczą się one w szyjce lampy. Na ekranie są rozmieszczone barwne luminofory w postaci punktów lub kresek. Konstrukcja lampy musi zapewnić dostęp elektronów z każdego działa tylko do właściwego luminoforu. Osiąga się to mechanicznie przez umieszczenie przed ekranem maski z otworami.
Każde z trzech dział elektronowych znajduje się w nieco innej pozycji, zatem trzy wiązki elektronowe docierają do ekranu pod nieco innymi kątami. Maska umożliwia doprowadzenie każdej wiązki do odpowiedniego luminoforu i zapobiega dotarciu jej do innych, co przedstawia rys. 25.
Wykonanie takiej maski, która do każdego luminoforu dopuszcza tylko właściwą wiązkę, może wydawać się łatwe, ale w rzeczywistości jest trudne ze względu na wymagane bardzo ścisłe tolerancje.
Pierwsze kineskopy kolorowe były wykonywane z trójkątnie rozmieszczonymi działami elektronowymi i punktami luminoforów w postaci triad. Były one bardzo trudne do wyregulowania i często kolor w części obrazu nie był właściwy z powodu wpływu zewnętrznego pola magnetycznego na wiązkę elektronów. Innym problemem było przejmowanie przez maskę sporej części wiązek elektronów, co znacznie zmniejszało jaskrawość ekranu.
Obecnie kineskopy kolorowe są produkowane wraz z cewkami odchylającymi, co pozwala na bardzo dokładną regulację całego podzespołu w czasie procesu produkcyjnego. Także maska została zmodyfikowana przez wydłużenie
otworków do kształtu szparek, dzięki czemu wzrosła jaskrawość obrazu.
W słynnych kineskopach Sony Trinitron idea ta została poprowadzona jeszcze dalej. Zamiast stosowania małych pasków luminoforu użyto ciągłych pasków od góry do dołu, podobnie jak otworów w masce. Technika ta zapewnia maksymalną możliwą jaskrawość ekranu.
Jednak pomimo tych poważnych usprawnień technologii produkcji, duże natężenia pola magnetycznego nadal mogą wprowadzić zakłócenia. Dlatego duże głośniki, które zawierają spore magnesy, powinny być trzymane z dala od telewizora czy monitora.
Zakończenie
Lampa elektronopromieniowa jest wynalazkiem, który odniósł wielki sukces. W każdym domu jest co najmniej jedna, a często więcej. Biura są nimi wypełnione, ponieważ znajdują się w monitorach komputerowych. Znajdują się także w radarach wszelkich statków, podobnie jak samolotów, w oscyloskopach w laboratoriach i w maszynach kasowych w bankach.
Wyświetlacze wykonane w innych technologiach współzawodniczą z lampami elektronopromieniowymi, ale żadna jeszcze nie odniosła sukcesu. Lampa nadal dominuje na tym polu i pod tym względem lampy elektronowe są ciągle w rozkwicie. lan Poole, EwPE
Artykuł publikujemy na podstawie umowy z redakcją miesięcznika "Everyday with Practical Electronics ".
MASKA
Rys. 25. Działanie maski.
Elektronika Praktyczna 4/97
KURS
Realizacja projektów na 8051 przy pomocy ^ oprogramowania firmy syśTems
Kontynuując opis pakietu
kompilatora C firmy IAR,
prezentujemy jego możliwości
konfiguracyjne oraz ich
znaczenie w odniesieniu do
realizacji projektów na
procesorach rodziny MCS-51.
IWenanlt notwga projałdu
Dopuowanle lyitemu do pobnb projaktu TguracW
Kompilacja lnMta
z wybranym modelem pamięci
Typowa droga tworzenia projektu w skład którego wchodzi oprogramowanie na wybrany mikroprocesor, przedstawiona jest na rys.1.
Każdy programista systemów opartych na mikrokontrolerach jednoukłado-wych doskonale wie, że każdy projekt jest odmienny, patrząc z punktu konfiguracji podstawowych elementów takich jak np. podział pamięci, sposób rozdziału i wykorzystania portów 1/0. Różne są także wymagania co do wielkości stosu systemowego.
Wielu, najczęściej mniej doświadczonych, programistów tworzy oprogramowanie w sposób indywidualny, tzn. bez korzystania z utworzonych wcześniej bibliotek procedur standardowych. Prowadzi to do wydłużenia czasu tworzenia projektu i utrudnia analizę kodu źródłowego, po dłuższym czasie, np. kiedy zajdzie potrzeba modyfikacji programu prsy tworzeniu kolejnej jego wersji.
Działanie takie jest w zasadzie do przyjęcia przy tworzeniu mało złożonych aplikacji, często pozwala ono początkującemu programiście na bardziej swobodne traktowanie każdego projektu, zgoła indywidualnie. Sprawa komplikuje się przy pisaniu programów przeznaczonych do bardziej zaawansowanych zastosowań. Ma to miejsce szczególnie w przypadku tworzenia systemów wieloprocesorowych, bądź wymagających obliczeń arytmetyki stało i zmiennoprzecinkowej. W takim prsy-padku niezbędne i uzasadnione jest jak najszybsze przejście i oswojenie się ze wspomnianą hierarchiczną strukturą tworzenia programu z wykorzystaniem standardowych elementów, tak często powtarzanych w wielu projektach.
Zintegrowane środowisko do tworzenia aplikacji jest najlepszą metodą na oduczenie się złych nawyków i efektywniejsze tworzenie programów, bądź w wersji asemblerowej, bądź na poziomie języka wyższego poziomu.
Pierwszym krokiem podczas tworzenia nowego projektu przy użyciu prezentowanego pakietu jest zdecydowanie się na odpowiednią konfigurację systemu. Najogólniej mówiąc wymaga to wybrania modelu pamięci czyli sposobu adresowania i wykorzystania segmentów
programu, zawartych w nich stałych i zmiennych. W przypadku pamięci ROM użytkownik kompilatora definiuje w zależności od potrzeb:
- tradycyjny fbezpodziałowy) sposób wykorzystania pamięci programu fnon-bankable);
- z podziałem na banki fbankable);
- segment stałych;
- segment zmiennych - inicjujących (tzn. takich stałych które są wartościami początkowymi zmiennych używanych w programie, a fizycznie umieszczonych w pamięci RAM).
Tabela 1.
5ozyc)a "pakietu" (onflguracyjnego Konfigiirowanyelement (program)
model parni cci kompilator, linker
alokacja parni cci linker
pamięćlypu NV-IM kompilałor-fłowo kluczowe, linker
rozmiar slow Glack size) linker
podsIawowcfunkcjel/O
nuidio/l gełchar moduły bibliolccznc
run keje prinłfffcanf linker
rozmiar slcriy (heap hzc) moduł bibliolcczny opijujgcy słcrię
jpojfib inicjalizacji jprzclu i pamięci moduł CSIMWP
Przy wyborze modelu pamięci RAM mamy do dyspozycji:
- adresowaną wprost pamięć wewnętrzna procesora finternal RAM);
- pośrednio adresowaną pamięć RAM;
- pracę z zewnętrzna pamięcią danych fexternal memory);
- oraz zewnętrzną pamięć typu NV-RAM - RAM z podtrzymaniem bate-ryjnym.
Rys. 2.
Elektronika Praktyczna 4/97
23
KURS
CODE Wlasctwy kod programu (czast glowna)
COHST Zadeklarowana stale
CC8TR Obszar umiejscowienia "aOtig**" pizy użyciu karnpllakn z opcją *-y
CSTR Obszar umiejscowienia "sbtigttW - takattw dBDAwznakOw lub tablic
C_RECFN Obszar używany przez linkar dla rakmywnsoo wywoływania funkcj
C_ICAIL Obrar używany dizhz llnkor dla poAradnlagD wywoływania funkcj
X_CDATA SUb hk^Ba WBrtatcl początkowa zrrian-nych w z�wn.pamled danych (DOOO-FFFFh)
PJ3DATA SMe kilcMace wartołd poczajkowe zmiennych w nm. atronnfcowanaj pamiBci danych
I_CDATA Stale hlcMsja wartości poczajkowe zmiennych w pamięci daycłi (IDATA: DOli-FRi)
B_CDATA Słoto Ink^ijsca inMd pDoątkmw znUn-nych w pamięci danych (BDATA) admsowanej MnwaD_CDATA SUb hlcMapa wirtotcl paczgkowa zmjannych w pamięci danych (DATA: 00h-7Fh)
RCODE Kod monUAw bfcliotacznych (procedur) PFondury obshiBO pizemaA Procedury wyjida: "Bdt Coc*"
Kod Hcjactfiy (proc, InILC) UatilanlB itnau, banku mJaitiDw hlcłacja zmiennych 1 wywołanie makio
IMTVEC Tabala waktorów przanmri
Skok pa "reascle" procesora do proc. lnH_C
Opcjonalny kod
i pamięci przalaBalnaj
rbrtdt
Kod cstagn pmgn
r pamięci ROM
Rys. 3.
W praktyce użytkownik deklaruje używane w projekcie typy pamięci poprzez nadanie im odpowiednich - rozpoznawalnych przez kompilator i linker nazw (np. RCODE, CODE, DATA, DJDATA, XDATA i NOJNIT). Znaczenie poszczególnych nazw opiszemy w dalszej części artykułu.
Rozmiar i położenie (adres) danego segmentu oraz jego funkcja są określane w linii parametrów wywołania lub w specjalnie utworzonych zbiorach parametrów kompilatora C 8051 oraz lin-kera. W skład takiego ,,pakietu" parametrów wchodzą elementy przedstawione w tabeli 1.
Poniżej opiszemy poszczególne pozycje, tak aby wyjaśnić Czytelnikom ich znaczenie przy tworzeniu przykładowego programu.
XLINK Command file -zbiór konfiguracyjny linkera
Pakiet IAR zawiera trzy zbiory parametrów linkera dla trzech sposobów wykorzystania pamięci ROM
nazwa zbioru z komendq wywołania
bez podziału na banki
(non-banked)
typ 80/51
z podziałem na banki
(bank-switched)
Ink805lxd
lnk805kxd lnk8051b.xd
Modele Pamięci
Wszystkie procesory rodziny 8051 pozwalają na dwa rodzaje adresowania: bliski [short] i daleki [long). Kompilator używa ich do zwiększenia szybkości wykonywania procedur adresowania w zależności od potrzeb i możliwości systemu.
W przypadku kompilatora C IAR programista ma dostęp do sześciu modeli pamięci. Umożliwia to optymalny wybór umiejscowienia lokalnych i globalnych zmiennych w obszarze pamięci ROM {CODE] i RAM [DATA).
Tab. 2 wyjaśnia praktyczne znaczenie poszczególnych modeli pamięci. Przy wyborze modelu pamięci należy brać pod uwagę fakt, iż można to zrobić tylko raz, tzn. że wybrany model będzie obowiązywał tak w modułach użytkownika jak i we wszystkich, wykorzystanych modułach bibliotecznych. Model pamięci musi być określony zarówno dla kompilatora jak i linkera. Ustalenie wybranego typu przy korzystaniu ze środowiska ,,Embedded Worbench" odbywa się w oknie opcji (rys.2).
Poniżej opisane zostanie znaczenie poszczególnych typów segmentów pamięci oraz ich powiązanie ze sprzętem opartym na procesorze 8051.
CODE me mory
Pamięć typu CODE rozciąga się w zakresie adresowania procesora 8051: 0h...0FFFFh. W zależności od konkretnego typu mikroprocesora, część tej pamięci w zakresie O...16kB może znajdować wewnątrz samego układu (internal ROM). Zewnętrzna pamięć programu rozpoczyna się począwszy od ,,końca" wewnętrznej pamięci i może być dostępna poprzez taki sam sposób adresowania.
Jeżeli użytkownik decyduje się na częściowe wykorzystanie pełnego obszaru adresowego procesora - 64kB, to segment ten może być umieszczony pod dowolnym adresem z zakresu 0h...0FFFFh. Zwykle adres początkowy segmentu kodu ma wartość OOOOh, ze względu na skok pod ten adres procesora, po jego restarcie.
Rys. 3 ilustruje sposób wykorzystania przez kompilator segmentu CODE , w którym zawarto: tablice wektorów przerwań, instrukcje inicjujące, moduły biblioteczne (procedury), stałe inicjujące zmienne, stałe programowe oraz kod programu użytkownika.
W górnej części rysunku widać opcjonalny bank pamięci programu. Zastosowanie takiego podziału możliwe jest dzięki kompilatorowi ICC8051 przy wyborze modelu pamięci przełączalnej (banked-memory). Program umożliwia wykorzystanie maksymalnie 256 banków. W tym trybie pamięć programu adresowana jest poprzez 16-bitowy adres oraz numer 8-bitowy banku. Ten ostatni wystawiany jest przez mikroprocesor poprzez jeden z jego wolnych portów (np. Pl dla układu 8051). Istotny jest fakt, iż w obrębie wyższych banków (powyżej banku 0) znajduje się tylko kod główny programu, nie mogą znajdować się tam np. procedury biblioteczne, obsługi przerwań sprzętowych, stałe inicjujące zmienne, czy stałe programowe. Problem korzystania z przełączanych banków pamięci opiszemy w kolejnej części artykułu. Sławomir Surowiński, AVT
Tabela 2.
Model tlny smali compact medium large banked
opcja wywołania -mt -ms -mc -mm -ml -mb
program DATA IDATA XDATA XDATA XDATA XDATA
zrn. lokalne DATA IDATA DATA IDATA XDATA XDATA
pamięć nie nie tak tak tak tak
zewn. RAM
max. rozmiar 64kB 64kB 64kB 64kB 64kB >1MB
kodu programu
typowy procesor 8051 8052 8031 8032 8032 8032
biblioteka C cl8051t cl8051s cl8051c cl8051m CI8051I cl8051b
biblioteka C cl805ta cl8051sa nie nie nie nie
dla typu 80751 dotyczy dotyczy dotyczy dotyczy
Elektronika Praktyczna 4/97
SPRZĘT
Uniwersalne moduły
do pomiaru częstotliwości,
część 2
W poprzedniej części artykułu
przedstawiliśmy dwa prostsze
modele uniwersalnych mierników
częstotliwości oferowanych przez
warszawską firmę MJM.
Teraz zajmiemy się czterema
modelami o znacznie bardziej
elastycznej konstrukcji
(mikroprocesory!} oraz
doskonałemu przed wzmacniaczowi,
którego konstrukcja mechaniczna
jest dostosowana do współpracy
z prezentowanymi przyrządami.
Fot. 1. Widok modułu MC57.
Mierniki MC51/52 oraz MC56/57
"Klasę wyższą" wśród prezentowanych prsez nas ursądzeń reprezentują cztery typy, pogrupowane w dwie rodziny. Są to mierniki noszące oznaczenia MC51/ 52 oraz MC56/57. Ich podstawowe parametry przedstawiono w tabeli zamieszczone] w ogłoszeniu firmy MJM, znajdującym się na stronie 119.
Wszystkie mierniki są montowane na bardzo podobnych płytkach bazowych, na których zamontowany jest mikrokontroler, pamięć programu EPROM, generator wzorcowy, pamięć nastaw EEP-ROM, bufory wyświetlaczy, stabilizator napięcia zasilającego oraz kilka innych elementów niezbędnych do prawidłowej pracy miernika. Część podzespołów montowana jest w sposób klasyczny, niektóre z nich w technologii SMD.
Prostopadle do płytki bazowej montowana jest płytka wyświetlaczy o rozmiarach zależnych od wersji miernika (zastosowanych wyświetlaczy). Z prawej strony wyświetlaczy znajdują się dwie diody LED sygnalizujące jednostkę pomiaru (kHz/ MHz).
Mierniki MC51/52 przeznaczone są do montowania w panelach kontrolno-pomia-rowych i nie są wyposażone w klawiaturę (oprócz mikroprsełączników do programowania) ani w płytę czołową, spełniającą rolę maskownicy wyświetlaczy. Mierniki MC56/5 7 dzięki wyprowadzonej 4-przy-ciskowej klawiaturze i estetycznej płycie czołowej mogą być stosowane prsez konstruktorów nie lubiących parać się zbytnio pracami mechanicznymi.
Niezwykle możliwości
Dzięki zastosowaniu w prezentowanych modułach mikrokontro-lera (nieśmiertelny 8 0C51), charakteryzują się one niezwykłymi wprost możliwościami i ogromną elastycznością konfiguracji.
Na czym polegają te zalety? Najkrócej można powiedzieć, że na programowaniu wszelkich nastaw wpływających na pomiar częstotliwości. I tak - możliwe jest uwzględnienie błędu wzorca częstotli-wości zastosowanego w mierniku. Jeżeli oscyla-tor zastosowany jako wzo-
rzec ma częstotliwość rezonansu równą 15,00lMHz zamiast 15,000MHz można ją wpisać do pamięci miernika, a mikrokontroler wprowadzi podczas obliczania wyniku poprawki zwiększające jego dokładność. Możliwe jest także skalibrowanie
Fot. 2. Widok modułu MC51.
miernika prsy pomocy dowolnego wzorca częstotliwości, prsy czym nie występują ograniczenia co do wartości częstotliwości tego wzorca, ważne jest tylko to, aby jego dokładność była podawana z dokładnością do pojedynczych Hz, a nie dziesiątych lub setnych jego części.
Niektóre aplikacje stawiają wymagania, aby miernik automatycznie dobierał zakres pomiarowy do częstotliwości mierzonego sygnału. Czasami niezbędne jest, aby miernik cały czas pracował na zadanym zakresie pomiarowym. Wymagania te zostały uwzględnione prsez konstruktorów modułów serii MC50 - możliwy jest wybór trybu pracy AUTO lub NORMALNY. W trybie NORMALNYM wybiera się dokładność wyświetlania wyniku (kHz/MHz). Opcją związaną z wyborem trybu pracy jest możliwość zadania czasu zliczania prsez procesor, co pozwala dostosować częstotliwość "odświeżania" wyniku na wyświetlaczu do potrzeb użytkownika.
Kolejną cechą mierników, cenną zwłaszcza dla użytkowników urządzeń radiokomunikacyjnych, jest możliwość konfiguro-wania pomiaru jako względnego (w odniesieniu do zadanej częstotliwości, np. pośredniej toru odbiorczego) lub bezwzględnego. W trybie pomiaru względnego możliwe jest zadanie dowolnej wartości częstotliwości pośredniej z dokładnością do lHz, można także określić czy ma być ona dodawana, czy też odejmowana od wyniku pomiaru.
Dokonywanie pomiarów wysokich częs-
Elektronika Praktyczna 4/97
25
SPRZĘT
totliwości znacznie ułatwia stosowanie scalonych preskalerów w.es. Stopień podziału tych układów może być różny -najczęściej spotykane są współczynniki stanowiące krotność potęgi liczby 2, dostępne są jednakże układy o współczynnikach podziału równych np. 3, 10 lub 100. Ta rozmaitość także została uwzględniona przez konstruktorów mierników -jedna z opcji programu pozwala zadać dowolny [z zakresu 2..256) współczynnik podziału dołączonego do wejścia preska-lera. Jeżeli wybrany zostanie tryb pracy z preskalerem na specjalnie wyprowadzonym złączu generowane będzie napięcie automatycznie załączające preskaler i wyłączające go w przypadku pomiaru częstotliwości niższych niż 50MHz (w wersji MC56/5 7).
Możliwa jest oczywiście realizacja pomiarów bez preskalera - do wyniku pomiaru nie jest wtedy wprowadzana żadna poprawka.
Dość użyteczną funkcją jest także możliwość ustalenia, czy wyświetlany wynik ma zostać poddany korekcji arytmetycznej, uwzględniającej niewidoczną (siódmą) cyfrę pomiaru. Jeżeli korekcja będzie włączona, to wyświetlany wynik będzie zwiększany o 1 w przypadku, gdy siódma (najmniej znacząca) pozycja będzie miała wartość równą lub większą niż 5.
Funkcje pomocnicze
Oprócz wymienionych funkcji umożliwiających wpływanie przez użytkownika na tryb i dokładność pomiaru mierniki wyposażono w szereg funkcji pomocniczych, które podnoszą komfort ich użytkowania.
Możliwe jest m.in. skorygowanie jasności świecenia wyświetlaczy LED, dzięki czemu stosowanie ich w pomieszczeniach o różnym natężeniu oświetlenia nie jest dokuczliwe i męczące.
Bardzo użyteczną funkcją jest automatyczne wygaszanie wyświetlaczy, jeżeli przez zadany czas (ilość pomiarów równą 5, 15 lub 25) zmierzony wynik nie zmienia się. Możliwe jest takie skonfigurowa-
nie miernika, że analizie poddawane jest tylko pięć bardziej znaczących cyfr, co zapobiegnie sygnalizowaniu przez miernik niewielkich zmian częstotliwości mierzonego sygnału. Funkcja ta zostanie z pewnością doceniona przez krótkofalowców prowadzących długie łączności na wybranych kanałach, a także przez osoby nadzorujące parametry kilku przebiegów jednocześnie.
Wszystkie wybrane nastawy zapamiętywane są w pamięci nieulotnej EEPROM. Można w niej zapisać aż 16 różnych konfiguracji, które wywoływane są przy pomocy klawiatury. Rozbudowane opcje edycji zapisanych w pamięci konfiguracji (kopiowanie i modyfikacja nastaw) ułatwiają użytkownikowi posługiwanie się miernikiem i szybkie dostosowywanie go do bieżących potrzeb.
Podczas programowania wszystkich nastaw na wyświetlaczu wyświetlane są komunikaty, które umożliwiają zorientowanie na jakim poziomie menu znajdujemy się w danej chwili. Wyświetlane komunikaty są nieco kalekie - ich sensu trzeba się czasami domyślać, lecz jest to wynik zastosowania standardowych 7-segmentowych wyświetlaczy LED, na których nie da się prawidłowo wyświetlić wszystkich liter alfabetu.
Jak pokazała kilkutygodniowa praktyka oswojenie się z komunikatami wyświetlanymi na wskaźnikach nie jest trudne, a ponowna konfiguracja modułów po pewnej przerwie w obcowaniu z nimi nie sprawia żadnej trudności.
Ostatnią rzeczą, na którą chcielibyśmy zwrócić uwagę Czytelników w tej części artykułu, jest możliwość programowania funkcji klawiszy dostępnych dla użytkownika. Jest to jedna ze standardowych opcji każdej z konfiguracji, dzięki czemu możliwe jest szybkie modyfikowanie wybranych parametrów pomiarów lub własności funkcjonalnych. W przypadku modułów MC56/ 5 7 modyfikowane są znaczenia klawiszy dostępnych na panelu czołowym. Moduły MC51/52 są wyposażone w złącze do którego można dołączyć dowolną klawiaturę zewnętrzną oraz trzy mikroprzełączni-ki umożliwiające konfigurowanie miernika przed zainstalowaniem go w urządzeniu.
Moduł preskalera -
wzmacniacza
Producent udostępnił nam jeden z dwóch oferowanych modułów przed-wzmacniaczy, który nosi oznaczenie MCW2. Jest on przeznaczony do współpracy z miernikami MC51/52/56/57. Możliwe jest oczywiście stosowanie go do współpracy z innymi miernikami częstotliwości, które przystosowane są do pomiaru przebiegów prostokątnych o poziomach TTL. Należy wtedy zastosować odpowiedni adapter mechaniczny i zapewnić wzmacniaczowi stabilizowane zasilanie napięciem o wartości 5V (ok. 30mA).
Na płytce przedwzmacniacza znajdują się dwa tory sygnałowe - jeden dla przebiegów o częstotliwości z zakresu 0.5Hz..50MHz (wzmacniacz+układ formujący) i drugi dla przebiegów 50MHz..lGHz, w skład którego wchodzi preskaler SAB6456 firmy Philips. Przełączania pomiędzy torami dokonuje automatycznie mikrokon-troler (tylko w MC56/57), w zależności od wybranego zakresu pomiarowego.
Fot. 3. Widok modułu MC56.
Fot. 4. Widok modułu wzmacniacza MCW2.
Wzmacniacz montowany jest równolegle do płytek mierników przy pomocy prostych złącz szpilkowych.
Podsumowanie
Po kilkutygodniowej, dość intensywnej eksploatacji (w zespole trzyosobowym) możemy śmiało stwierdzić, że prezentowane w artykule moduły są niezwykle precyzyjnie przemyślanym i dobrze wykonanym produktem. Uwaga ta dotyczy głównie mierników z wbudowanym mikrokontrole-rem, gdyż konstrukcje prezentowane w poprzednim numerze EP, ze względu na prostotę konstrukcji i zastosowanie tradycyjnych rozwiązań układowych nie wnoszą nowych wartości na krajowy rynek elektroniki, co nie umniejsza oczywiście ich przydatności dla określonych aplikacji.
Ogromnym atutem wszystkich przedstawionych przez nas urządzeń są przejrzyście opracowane instrukcje, które zawierają wszystkie informacje niezbędne do szybkiego nauczenia się obsługi mierników. Co więcej - wszystkie urządzenia mają 24-miesięczną gwarancję, co dość wyraźnie sygnalizuje, że producent nie boi się tego co zrobił... PiotrZbysiński, AVT
26
Elektronika Praktyczna 4/97
HP 33120 A
Generator
W bardzo bogatej ofercie elektronicznej aparatury pomiarowej produkcji firmy Hewlett-Packard znajdują się także generatory funkcyjne. Generator HP33120A można byłoby określić mianem najprostszego z nich, gdyby tylko przymiotnik "najprostszy" był tu na właściwym miejscu, bowiem możliwości tego generatora są naprawdę, imponujące. Potrafi on generować 10 sygnałów standardowych, w tym przebieg sinusoidalny, prostokątny, trójkątny, opadający i narastający przebieg pi-łokształtny, sin(x]/x, opadający i narastający przebieg wykładniczy, szum gaussowski w paśmie do lOMHz oraz przebieg... elektro-kardiogramu. Jako sygnał jedenasty firma podaje napięcie stałe. Generator oferuje także cztery rodzaje modulacji - AM, FM, FSK i "burst" (generacja "paczek" sygnału - albo kluczowanie amplitudy], a także przemiata-nie częstotliwości.
Sygnał generowany jest cyfrowo - jest to tzw. DDS (ang. Direct Digital Synthesis -bezpośrednia synteza cyfrowa], zbliżona do odtwarzania dźwięku z płyty CD - strumień danych cyfrowych poddawany jest konwersji C/A, następnie filtracji i ewentualnie tłumieniu (regulacji poziomu].
W generatorze HP33120A sygnał znajduje się w pamięci, przy czym zapamiętany cykl może zawierać od S do 16000 prćbek, natomiast rozdzielczość amplitudowa wynosi 12 bitćw (4096 wartości]. Szybkość wyprowadzania prćbek (próbkowania] wynosi 40MHz. Generator wyposażony jest także w stałą pamięć umożliwiającą przechowywanie czterech dowolnych, wprowadzonych z zewnątrz prze-
biegów (noszą one nazwę Arbitrary Wave-forms - sygnały dowolne, w skrócie Arb].
Ze względu na zastosowanie cyfrowej generacji sygnału występują tu efekty niespotykane w generatorach analogowych, np. zjawisko nakładania się widma sygnału. Stąd potrzeba zastosowania filtru dolnoprzepusto-wego na wyjściu przetwornika C/A. W przypadku sygnałów sinusoidalnych jest to filtr eliptyczny 9. rzędu o częstotliwości granicznej 17MHz (tłumienie ponad 60dB powyżej 19MHz], a w przypadku pozostałych sygnałów - filtr Bessela 7. rzędu, o częstotliwości 9MHz, zapewniający lepszą charakterystykę fazową i mniejsze zniekształcenia sygnału. Przy cyfrowej generacji obecny jest także szum wynikający z ograniczonej liczby poziomów kwantyzacji, o poziomie -74dB w stosunku do amplitudy generowanego sygnału. Wszelkich regulacji, zmian parametrów i konfiguracji dokonuje się za pomocą klawiszy i pokrętła umieszczonych na płycie czołowej przyrządu. Znajduje się na niej także wyświetlacz, na który wyprowadzane są komunikaty oraz wartości dotyczące generowanego przebiegu. Podstawowe funkcje dostępne są bezpośrednio przez klawisze, natomiast bardziej zaawansowane opcje przez zestaw 6 zagnieżdżonych menu. Na płycie czołowej znajdują się wyjście sygnału generowanego oraz sygnału synchronizacji. Generator wyposażony jest w zewnętrzne wejście sygnału modulującego AM oraz wejście zewnętrznego wyzwalania, wykorzystywane przy kluczowaniu fazy (FSK] oraz przemiataniu częstotliwości, które znajdują się na płycie tylnej przyrządu.
Generator HP33120A wyposażony jest w konfigurowalne interfejsy RS232 oraz HP-GPIB, umożliwiające współpracę z komputerem PC. Działające w środowisku Windows oprogramowanie HP3 4S11A BenchLink umożliwia wytworzenie i załadowanie do pa-mię ci generatora przebiegu o praktycznie dowolnym kształcie. Możliwe jest także napisanie - np. w języku C - własnego oprogramowania do generacji przebiegów, zapewniającego oczywiście obsługę jednego z podanych interfejsów. Nie
Najważniejsze dane techniczne generatora HP33120A
/ pasmo generowanych sygnałów 100|j.Hz 15MHz (niektóre
przebiegi standardowe mają pasmo ograniczone do 100kHz), / poziom zniekształceń melimowych sygnału sinusoidalnego
iiiipasrmedo2QkHz -szczytowa, obciążenie 50Li),
/ dokładność nastawy amplitudy sygnału wyjścioweg o ą1%, / krok nastawy częstotliwości 1QrnHz (10 pozycji), / stabi Iność częstotliwości 2Opprn/rok, / modulacja AM
D częstotl iwość nośna do 15MHz,
D częstotliwość modulująca 10rnHz 20kHz,
DgłębokośćmodulacjiO 120%,
D sygnał modulujćcyzewinętrznylub wewnętrzny (mo?e mm być
Tak?esygnałzgmpyArb), / modulacja FM
D częstotliwość nośna 10MHz 20MHz,
D maksymalna dewiacja 10mHz 15MHz,
D sygnał modulując wewnętrzny, / modulacja FSK
D częstotliwość nośna 10rn_Hz 15MHz,
D maksymalna częstotliwość kluczowania 10rnHz 15MHz,
D sygnał modulujący wewnętrzny I ub zewnętrzny, / modulacja "burst"
częstotliwośćdo5MHz,
L, maksymalna liczba cykli w paczce od 1 do 50000,
D faza początkowa od -36O"do +360",
D częstotliwość modulacji od 1OrnHzdo5OkHz,
D sygnał wyzwą I ajćcy wewnętrzny, zewnętrzny lub wydalanie
jednokrotne, / p rzern i ata n ie częstotl i wośc i
D liniowe lub logarytmiczne, narastające lub opadające,
D częstotliwość początkowa/końcowa od lOrnHzdo 15MHz,
nszybkośćprzermaTama od 1ms 500sek,
n sygnał wyzwalający wewnętrzny, zewnętrzny lub wydala me jednokrotne______________________________________
trzeba podkreślać, co taka możliwość oznacza dla osób parających się opracowywaniem i testowaniem aparatury - możliwa jest przecież dowolna modyfikacja sygnału, wprowadzenie go do generatora, a następnie podanie na wejście badanego układu czy systemu. Można np. w pożądany sposób zmodulować sygnał, a następnie podać go na wejście systemu detekującego określone wydarzenia. Można zmieniać stosunek sygnału do szumu i badać odpowiedź i parametry układu lub systemu pomiarowego. Można także zmodulować częstotliwość sygnału elektrokardio-gramu i badać parametry detektora arytmii. Reasumując, generator HP 33120 jest niezwykle interesującym, oferującym bardzo szerokie możliwości i bardzo przydatnym w warunkach laboratoryjnych przyrządem. Krzysztof Kałużyński
Generator udostępniła redakcji EP firma Mai kom Direct
Przód i tyl generatora HP 33120A.
Elektronika Praktyczna 4/97
27
Oscyloskop cyfrowy TDS 210
Większość zalet wymarzonego oscyloskopu laboratoryjnego posiada przentowany przez nas oscyloskop TDS 210, produkt amerykańskiej firmy TEKTRONIK. Charakteryzuje go przy tym niewygórowana cena.
Przyrząd swoje zalety zawdzięcza konstrukcji opartej na cyfrowym przetwarzaniu sygnałów. Tak naprawdę, jest to komputer zbudowany na silnym procesorze DSP, ktćry symuluje tradycyjny przyrząd pomiarowy. Tylko ze względu na przyzwyczajenia użytkownika i wygodę zachowano standardowy sposćb obsługi. To co najbardziej rćżni ten przyrząd od oscyloskopów analogowych to sposćb prezentacji badanych przebiegów. Są one pokazywane na podświetlanym ekranie LCD zamiast na tradycyjnej lampie CRT. Jest to główna przyczyna zmniejszenia rozmiarów i wagi. Na wyświetlaczu pokazywane są nie tylko badane przebiegi, lecz także komunikaty i nastawy. Gałki i przyciski z prawej strony płyty przedniej mają funkcje podobne do przełączników tradycyjnych oscyloskopów. Odmienny jest natomiast sposób funkcjonowania tych regulatorów. Pokrętła przekazują do procesora informację
0 kierunku ruchu i liczbie zmienionych pod-zakresów. Rzeczywistą wielkość nastawy procesor wyświetla na ekranie.
Zakres regulacji czułości wynosi od 2mV/ działkę do 5V/działkę, zakresy miezczą się w przedziale od 5ns do 5s/działkę. Ponieważ oscyloskop jest przyrządem cyfrowym ważnym parametrem jest częstotliwość z jaką próbkuje się badany sygnał analogowy. Wynosi ona lGs/s (próbek na sekundę]. Tak duża częstotliwość próbkowania zapewnia wiele korzyści związanych z obróbką
1 późniejszą prezentacją badanego przebiegu. Najważniejszą zaletą jest praca w czasie rzeczywistym. Oscyloskop TDS 210 przenosi pasmo do 60MHz. Na zakresach pomiarowych o najwyższej czułości 2..5mV pasmo jest ograniczone do 20MHz.
Wyboru trybu synchronizacji i jej parametrów dokonuje się za pomocą grupy regulatorów umieszczonych z prawej strony płyty przedniej. Przycisk TRIGGER MENU rozwija na ekranie LCD z prawej strony system okienek z dostępnymi opcjami synchronizacji. Oscyloskop oferuje możliwość wyzwalania podstawy czasu zarówno zboczem impulsu jak
1 sygnałem telewizyjnym najpopularniejszych standardów jeżeli akurat badamy taki sygnał. Możliwości synchronizacji wyzwalania podstawy czasu jest naprawdę dużo. Można wybrać synchronizację sygnałem z kanału 1 bądź
2 lub z zewnętrznego źródła poprzez wejście
EXT TRIG. Synchronizować można zboczem narastającym lub opadającym, telewizyjnym sygnałem linii lub ramki. Można włączyć filtrację sygnału synchronizującego, odciąć składową stałą, pozbyć się zakłóceń
0 wyższych lub niższych częstotliwościach. Można wybrać synchronizację automatyczną lub ręczną z poziomem wyzwalania ustawianym pokrętłem. Możliwa jest synchronizacja pojedynczym przebiegiem oraz wyzwalana ręcznie. Taka różnorodność sprawia, że bez trudu daje się dobrać takie nastawy układu synchronizacji wyzwalania, że oglądany przebieg jest rzeczywiście stabilny. W dodatku jeżeli interesuje nas wygląd przebiegu przed zboczem impulsu, którym synchroniżujemy oscyloskop, można go obejrzeć bez problemu, przesuwając po prostu obraz. Na ekranie wciąż obecne są małe strzałki z opisem pozwalającym szybko identyfikować przebieg z interesującego nas w danej chwili kanału. Takie same małe strzałki oznaczają punkt synchronizacji badanego przebiegu, dotyczy to zarówno zbocza jak i poziomu.
Wielkim atutem tego oscyloskopu jest możliwość zapamiętywania badanych sygnałów. Do wyboru jest znowu kilka możliwości. W każdej chwili ekran może zostać zamrożony po naciśnięciu klawisza RUN/ STOP. Umożliwia to analizę przebiegu nawet w sytuacji gdy zerwana synchronizacja utrudnia pracę. Powrót do normalnego stanu i odmrożenie ekranu następuje po ponownym naciśnięciu klawisza. Przebieg może także przybrać formę linii. Przydaje się taka funkcja np. podczas obserwacji skutków regulacji układu. Widoczny na ekranie przez pewien czas kształt przebiegu na początku regulacji pozwala zorientować się, czy regulacja w oczekiwany sposób wpływa na interesujący nas przebieg. Czas wygaszania starego przebiegu odpowiadający czasowi poświaty na ekranie lampy katodowej jest oczywiście regulowany
1 może trwać od ls do nieskończoności. Można także przebieg z każdego kanału zapamiętać w pamięci nieulotnej. Będzie on zawsze dostępny, np. jako wzorzec podczas kolejnych regulacji, nawet jeżeli w międzyczasie oscyloskop zostanie wyłączony z sieci. To przydatna cecha przy seryjnym strojeniu wielu egzemplarzy tego samego typu urządzenia.
Kolejnym udogodnieniem jest rozbudowany system kursorów. Kursory pokazywane na ekranie jako dwie przerywane linie wywoływane są przez naciśnięcie przycisku CURSOR. Mogą one odnosić się do napięć lub czasu, przybierając odpowiednio postać linii poziomych lub pionowych. Na ekranie wyświetlana jest wartość napięcia (czasu ] każdego kursora osobno, względem wybranego poziomu odniesienia. Wyświetlana jest także wartość różnicy położeń obu kursorów względem siebie. Bardzo to ułatwia szybki pomiar fragmentów oglądanego przebiegu np. poziomu szumu na badanym sygnale. Kursory służą także pomocą przy pomiarach niektórych innych parametrów związanych z oglądanym przebiegiem. Oscyloskop potrafi samodzielnie zmierzyć i wyświetlić wartość amplitudy międzyszczy-towej sygnału, amplitudę średnią, okres sygnału i częstotliwość. Pomiary mogą być dokonane zarówno na podstawie sygnału widocznego w danym momencie na wyświetlaczu jak i z uwzględnieniem pozycji kursorów, które operator sam ustawia w wybranych punktach przebiegu.
Istnieje także cały szereg funkcji związanych z ułatwieniem obsługi i diagnostyką
urządzenia. Poprzestając je- \ dynie na wyliczę niu są to funkcje : zapa-, miętywanie konfiguracji nastaw i szybki wybór jednego z zapamiętanych zestawów, wyświetlanie nastaw i statusu obydwu kanałów, podstawy czasu oraz wyzwalania, auto kalibracja, diagnostyka błędów wykrytych podczas inicjalizacji przyrządu, a także statystyka. Oscyloskop zapamiętuje wszystkie sytuacje awaryjne i zlicza ilośó załączeń do sieci, dzięki czemu łatwo można stwierdzió czy ktoś niepowołany nie dotykał się do przyrządu.
Pomimo wielości opcji są one ułożone w sposób przejrzysty i szybko zaczyna się z niego korzystaó w sposób intuicyjny. Jeżeli jednak w którymś momencie pogubimy się w tym wszystkim, ratunkiem może się okazaó naciśnięcie klawisza AUTOSET. Oscyloskop zaczyna wtedy analizowaó podany na jego wejście sygnał i samodzielnie dobiera wszystkie nastawy tak, aby można było obejrzeó przebieg.
Standardowo oscyloskop wyposażony jest w dwie sondy xlO, każda z przewodem o długości 2m. Oprócz tego
można przyrząd rozbudowaó o dodatkowe moduły dołączane do wielostykowego gniazda z tyłu obudowy. Jeden moduł jest interfejsem równoległym i umożliwia dołączenie do oscyloskopu drukarki. W ten sposób można szybko przenieśó na papier to co widaó na ekranie. Drugi moduł oprócz portu drukarki wy posażony jest także w złącze szeregowe RS pozwalającse połączyó oscyloskop z komputerem oraz w port systemu GPIB. Do tego modułu dołączone jest także oprogramowanie wspomagające dla PC. Ryszard Szynianiak, AVT
Oscyloskop udostępmh redakcji EP przedstawicielstwo fumy Tektiomx.
Podstawowe parametry oscyloskopu TDS 210
PARAMETR WARTOŚĆ JEDNOSTKA
pasmo 6CV100 MHz
zakres podsta wy czas u 5ns-5s czas/działkę
zakres czułości 2rnV-5V wolty/ działkę
opornośćwe|ściowa 1 MQ
po|ernnośćwe|ściowa 2D PF
próbkowanie 50-1G prótek/sekundę
rozdzielczość przetwornik & bitów
ilość próbek na kanał 2500
roz d zi el cz o ść wy świeTlacza 333x240 pikseh
napicie zasilania &5-275 V
pobór rnccy <2D W
całkowi ta wa ga z wyp osa?e n i ern 3,06 ^
wymiary 3O4x 151 x 120 mm
28
Elektronika Praktyczna 4/97
PROJEKTY
Elektroniczny klucz do PC, część 1
kit AVT-330
Każdy użytkownik PC-ta
natknął się z pewnością na
problem, w jaki sposób
zabezpieczyć swój komputer
przed dostępem osób
niepowołanych ? Za taką
osobę autor uznał niegdyś
swojego najmłodszego brata,
który z ogromnym zacięciem
(oczywiście niechcący) usuwał
z dysku twardego efekty jego
kilkudniowej pracy....
Ponieważ komputery bardzo
skutecznie "trafiły pod
strzechy", zabezpieczenie
danych zgromadzonych na
dysku twardym nabiera coraz
większego znaczenia i to nie
tylko w służbach specjalnych,
ale także w codziennej pracy
biurowej i w domu.
Proponujemy dość
nietypowe rozwiązanie tego
problemu - nie trzeba już
będzie ukrywać komputera
w pancernej szafie, czy też
zamykać dysku twardego na
stalową kłódkę - zamiast tych
drastycznych metod wystarczy
zainstalować we wnętrzu
komputera niewielką kańę
i przypiąć sobie do kluczy
breloczek z pastylką Touch
Memory!
Od tego momentu po
włączeniu komputera musimy
się wylegitymować przed nim
posiadaniem klucza-pastylki
o odpowiednim numerze.
PROJEKT ŁADKI
Najbardziej popularną metodą zabezpieczania komputera przed osobami niepowołanymi jest instalowanie haseł dostępu jako jedna z opcji BIOS-u. Metoda ta pomimo szeregu zalet ma jedną, dość istotną wadę - standardowe BlOS-y wyposażone są w hasła -klucze, które ustala producent płyty i przez to są one powszechnie znane. Bardzo często ich treść publikowana jest w dokumentacji udostępnianej odbiorcom, co czyni hasło zakładane indywidualnie praktycznie bezużytecznym .
Innym spotykanym rozwiązaniem są programy typu Norton Disk Lock, które automatycznie uruchamiają się po włączeniu komputera, lecz ich wada jest podobna jak haseł w BlOS-ie. Między innymi, w Internecie są dostępne programy umożliwiające zdjęcie takiej blokady. Istnieje ponadto groźba powstania niebezpiecznych uszkodzeń struktury logicznej dysku w przypadku zain-f eko w ani a kom pute r a w irus em modyfikującym FAT.
Najbardziej skutecznym sposobem zabezpieczenia dysku twardego wydaje się być sprzętowe szyfrowanie zawartości tego dysku, co jest rozwiązaniem dość kosztownym i nie zawsze akceptowanym przez nowoczesne sys-
temy operacyjne (Windows 95, OS/2). Problemem stają się także opóźnienia wprowadzane przez kartę szyfrującą podczas zapisu i odczytu, ponieważ obniża się wydajność działania programów operujących na danych zgromadzonych na dysku twardym.
Proponowane przez nas rozwiązanie pozbawione jest wymienionych dotychczas wad, posiada
Parametry i cechy charakterystyczne karty-klucza
/ 8-bitowa karta w standardzie ISA,
/ wbudowany własny BIOS, lokowany pod adresem D8000h,
/ karta za|mu|e jeden dwukierunkowy port 1/0, lokowany pod adresem 31 Fh,
/ możliwość obsługi dwóch kluczy DS1990 lub dowolnych innych układów rodziny Touch Memory lub iButton,
/ numery kluczy (64-bitowe) zapamiętywane są w pamięci nieulotnej EEPROM,
/ zasilanie karty 5V/200rnA(ze sloTu ISA),
/ możliwość wymiany numerów kluczy przy pomocy dołączonego oprogramowania,
/ możliwość włączenia i wyłączenia zabezpieczenia przy pomocy dołączonego oprogramowania,
/ możliwość zmiany języka (polski/angielski) w jakim wyświetlane są komunikaty BlOS-a,
/ możliwość skasowania kluczy w pamięci EEPROM w Trybie awaryjnym (wymaga rozebrania komputera),
/ możliwość zmiany Trybu pracy diody sygnalizacyjnej,
/ łatwość instalacji i użytkowania,
/ łatwa konfiguracja Trybu pracy
30
Elektronika Praktyczna 4/97
Elektroniczna kłódka do PC
Rys. 1. Schemat elektryczny układu.
za to nieco inne - nie zabezpiecza komputera po zdemontowaniu kar-ty-klucza i nie szyfruje zawartości dysku twardego, przez co nie gwarantuje tajności trzymanych na nim informacji. Jest za to łatwe w obsłudze i w typowych zastosowaniach biurowych i domowych (gdzie rzadko grasują zawodowi włamywacze kompute-
rowi) praktycznie uniemożliwia korzystanie z komputera przez osoby nieuprawnione.
Rolę klucza uruchamiającego komputer spełnia znana doskonale Czytelnikom EP pastylka Touch Memory firmy Dallas. Głowica czytnika instalowana jest na przedniej części obudowy komputera.
Opis układu
Schemat elektryczny karty zabezpieczającej przedstawiono na rys.l. Jest to urządzenie o niezwykle prostej konstrukcji sprzętowej, co udało się uzyskać dzięki zastosowaniu trzech układów programowanych: struktury CPLD (US1 - MAX7032 firmy Altera), pamięci EPROM (US2 - w modelu
Elektronika Praktyczna 4/97
31
Elektroniczna kłódka do PC
zastosowano EEPROM AT29C256) i mikrokontrolera z wewnętrzną pamięcią programu (US3 ST62T60).
W pamięci US2 znajduje się program, którego obecność jest automatycznie wykrywana przez BIOS komputera PC. Po przeprowadzeniu testów i zainicjowaniu podstawowych modułów komputera (w tym karty graficznej) sterowanie jest przekazywane do BIOS-u karty-klucza. Program ten blokuje pracę komputera do czasu zgłoszenia przez procesor US3 faktu wykrycia przyłożenia do czytnika klucza o numerze zgodnym z jednym ze wzorców. Czas oczekiwania na przyłożenie klucza jest ograniczony przez program do ok. 40 sek. Oczekiwanie na przyłożenie klucza jest sygnalizowane przy pomocy paska o zmieniającej się długości, który wskazuje upływ czasu.
Układ USl realizuje na karcie dość złożone zadania:
- spełnia rolę dekodera adresowego dla rejestru 3lFh;
- spełnia rolę dekodera adresowego dla pamięci EPROM z zapisanym BlOS-em;
- spełnia rolę rejestru konfigura-cyjnego i portu weryfikacji (obydwa te elementy umożliwiają wymianę informacji pomiędzy procesorem komputera i mikro-kontrolerem US3);
- spełnia rolę automatu kontrolującego protokół wymiany informacji pomiędzy programem zapisanym w BlOS-ie a procesorem US3. Zaprojektowano 8-stanowy automat synchroniczny gwarantujący niemal 100% utajnienie sposobu wymiany informacji pomiędzy procesorem komputera i mikrokontrolerem US3.
Aplikacja układu US3 jest zbliżona do rozwiązania zastosowanego w zestawie AVT-294. Identyczne są w obydwu układach procedury odczytu pastylek DS1990, a także sposób wyliczania sumy kontrolnej i zapobiegania możliwości wczytania klucza o numerze seryjnym 0. Zupełnie odmienne są natomiast procedury zgłaszania otoczeniu wykrycia poprawnego klucza, zastosowano ponadto bardzo złożoną procedurę wymiany informacji z otoczeniem (BlOS-em karty). Wymiana infor-

V l^ V vQOOO
oo �o
00 � 00
OO OO
00 O0
oooooooo
oooooo
USl
AVT-330
usa
Rys. 2. Rozmieszczenie elementów na płytce.
macji pomiędzy procesorem i automatem "zaszytym" w strukturze USl odbywa się szeregowo poprzez linie I/O US3 oznaczone PC.2, PC.3 i PC.4.
Do wejścia PB.6 dołączony został jumper, który umożliwia ustalenie, czy czerwona dioda LED, zintegrowana z głowicą czytnika, ma być włączona (migać) po przejściu do stanu czuwania, czy też ma pozostać zgaszona. Wejście PB.7 umożliwia awaryjne wyzero-wanie pamięci EEPROM US3, dzięki czemu po zgubieniu obydwu kluczy istnieje możliwość dalszego wykorzystania karty, bez konieczności wymiany procesora.
Jumper JP2 służy do ustalenia języka, w jakim będą wyświetlane komunikaty BIOS-u. Do wyboru przewidziano wersję angielską i polską.
Jak wspomniano wcześniej we wnętrzu układu USl znajduje się 8-stanowy automat synchroniczny. Do poprawnej pracy wymaga on zerowania po włączeniu zasilania. Zadanie to realizują elementy Rl, C7. Podobną rolę (lecz dla procesora US3) odgrywa kondensator C8.
Głowica czytnika jest dołączona do karty przy pomocy 6-stykowego złącza kątowego Zll, Zl2. Rezystor R3 "podciąga" stan logiczny szyny transmisyjnej do poziomu logicznej "1". Zastosowano rezystor o wartości nieco mniejszej niż w dotychczasowych
aplikacjach. Okazało się to konieczne w przypadku stosowania długich kabli łączących głowicę czytnika z płytką. Nieco dłuższe kable trzeba stosować w obudowach typu big-tower oraz obudowach dużych serwerów sieciowych.
Montaż i uruchomienie układu
Płytka drukowana urządzenia została zaprojektowana jako dwustronna z metalizacją, co ogromnie podniosło komfort montażu i uruchomienia układu. Złącze krawędziowe karty pokryto warstwą złota, które zapobiega pokrywaniu się powierzchni styku korozyjnymi nalotami, przez co rezystancja styku jest mała i nie zmienia się w czasie.
Do wykonania poprawnego montażu karty niezbędna jest dobrej jakości lutownica ze standardową grzałką. Lutownica transformatorowa może spowodować uszkodzenie ścieżek na płytce drukowanej i nie gwarantuje dobrej jakości lutu. Zalecane jest stosowanie stopu cyny z rdzeniem z kalafonii, który bardzo ułatwia wykonanie poprawnych lutów. Zastosowanie się do powyższych uwag może zapobiec rozczarowaniom, gdyż pomimo stosunkowo prostej konstrukcji montaż układu wymaga precyzji.
Rozmieszczenie elementów przedstawiono na rys.2. Widok ścieżek na obydwu stronach płyt-
32
Elektronika Praktyczna 4/97
Elektroniczna kłódka do PC
Rys. 3. Umiejscowienie punktów zerowania pamięci.
ki drukowanej przedstawiono na wkładce wewnątrz numeru.
Montaż rozpoczynamy od wlu-towania w płytkę rezystorów i podstawek pod układy scalone. Układ USl wymaga zastosowania specjalnej podstawki dla układów PLCC.
Następnie montujemy kondensatory, jumpery i kwarc. Kwarc powinien być wlutowany równolegle do powierzchni płytki, a jego obudowa dolutowana do po-cynowanego pola pod spodem. Przed przylutowaniem obudowy kwarce należy przykręcić do płytki wspornik śledzia, stanowiącego jedyny element konstrukcji mechanicznej. Podczas lutowania obudowy kwarcu należy uważać, aby zbyt długo jej nie podgrzewać, gdyż może to spowodować uszkodzenie płytki rezonującej.
Na końcu montujemy w płytce złącze kątowe Zll. Kabel łączący głowicę czytnika z płytką należy zaopatrzyć w komplementarną końcówkę złącza Zll (oznaczona jako Zl2). Na tym kończymy montaż i możemy rozpocząć procedurę uruchamiania.
Przed włożeniem karty do komputera należy ponownie skontrolować jakość i poprawność montażu elementów na płytce. Warto także sprawdzić, czy na złączu krawędziowym nie ma zwarć pomiędzy poszczególnymi wyprowadzeniami.
Kartę wkładamy do komputera po wyłączeniu jego zasilania! Warto także pamiętać o tym, aby po wyłączeniu zasilania odczekać kilkanaście sekund przed ponownym jego włączeniem. Zapobiegniemy w ten sposób możliwości uszkodzenia przetwornicy impulsowej,
które może wystąpić w wyniku udaru wywołanego stanem nieustalonym.
Po włączeniu zasilania na ekranie wyświetlony zostanie komunikat o nie zainicjowanej pamięci kluczy. Inicjalizacja tej pamięci polega na przytknięciu do głowicy czytnika kolejno dwóch kluczy. Należy cały czas obserwować ekran monitora, ponieważ BIOS wyświetla odpowiednie komunikaty, które ułatwiają obsługę karty.
Uruchomienie karty sprowadza się w zasadzie tylko do wymienionych powyżej czynności. Jeżeli montaż został wykonany poprawnie i z zastosowaniem sprawnych elementów, to nie powinny wystąpić żadne trudności.
Uwagi końcowe
Ponieważ trudno wykluczyć możliwość zagubienia przez właściciela komputera klucza (pastylki) do niego, przewidziana została możliwość awaryjnego wykasowa-nia z pamięci EEPROM (zaimple-mentowanej w układzie US3) znacznika ważności kluczy.
Kasowanie kluczy odbywa się poprzez zwarcie dwóch niewielkich pól na powierzchni płytki drukowanej, których umiejscowienie przedstawiono na rys.3. Zwarcie tych pól wymaga ingerencji we wnętrze komputera, co z reguły wzbudza zainteresowanie otoczenia, utrudniając nielegalne wykonanie tej czynności.
W egzemplarzu modelowym jako pamięć BIOS-u (US2) zastosowano układ z matrycą reprogra-mowlaną EEPROM, co znacznie ułatwiło prace konstrukcyjne. W skład kitu AVT-330 wchodzą zaprogramowane pamięci EPROM, które charakteryzuje znacznie niższa cena.
Przed ostatecznym zainstalowaniem karty we wnętrzu komputera należy ustawić przy pomocy jumperów JPl i JP2 język, w jakim będą wyświetlane komunikaty (JP2) i tryb pracy diody LED po wyłączeniu zabezpieczenia. W położeniu JPl oznaczonym "BLINK" czerwona dioda LED zapala się na krótki czas, sygnalizując fakt dezaktywacji klucza. Jeżeli ktoś uzna to za zbyt denerwujące, jest możliwe wyłączenie tej diody poprzez zmianę położenia jumpera.
Program sterujący pracą procesora US3 zawiera proste, lecz skuteczne procedury autotestowa-nia jednostki centralnej, co zapobiega jej niepoprawnej pracy.
W przypadku wykorzystywania karty w środowisku sprzyjającemu indukowaniu się ładunków elektrycznych, warto zastosować jako dodatkowe zabezpieczenie wejścia procesora US3 transil o napięciu przebicia 6.8..10V i mocy gaszenia 600W..1500W, włączony równolegle pomiędzy wejście czytnika i masę układu.
Piotr Zbysiński, AVT
W kolejnym numerze opublikujemy opis programu sterującego pracą procesora na karcie.
Autor zastrzega sobie prawo do modyfikacji programu zawartego w BlOS-ie, przy czym parametry użytkowe nie ulegną pogorszeniu.
Aktualizowane wersje BlOS-a do kitu AVT-330 będą dostępne (w miarę ich opracowywania) poprzez Internet, pod adresem www.atm.com.pl/~avt/ep (link "Nasze konto FTP").
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
Rl: 2,7kQ
R2: 560O
R3, R4, R5: 3,3kQ
Kondensatory
Cl, C2, C3, C4: lOOnF
C5, Có: 47^F/1ÓV
C7: 4.7^F/1ÓV
C8: 2.2|iF/16V
C9, CIO: 22pF
Półprzewodniki
USl: EPM7032LC44 (EPM7064LC44)
zaprogramowany
US2: 27C25Ó-15, 29C256-15 (Atmel)
lub szybsza, zaprogramowana
US3: ST62T60B zaprogramowany
Różne
Xl: 8MHz
Zll, ZI2: złącze kpi.
JPL JP2: Jumpery 1x3
Układy DS1990: 2 szt.
Czytnik z wbudowanymi diodami
LED
Śledź z uchwytami
Dyskietka z oprogramowaniem
dla DOS AVT-330.
Elektronika Praktyczna 4/97
33
PROJEKTY
Elektroniczna wizytówka
kit AVT-339
Kiedyś to były piękne
czasy! Zanim zostałeś
wpuszczony na salony,
podchodził do Ciebie
kamerdyner, a Ty na
trzymanej przezeń tacy
kładłeś papiero wą wizyto wkę.
Niestety, elektronika
wkracza wszędzie. Koniec
z papierowymi wizytówkami,
zwłaszcza podczas większych
konferencji i urzędowych
spotkań.
Koniec papierowej
wizytówki? Chyba nie
całkiem...
Opis układu
Wprawdzie to co widać na fotografii nie może równać się wymiarami z popularnym w kręgach biznesu bilecikiem, ale pocieszmy się myślą, źe pierwszemu komputerowi ENIAC równie daleko było do biurkowego PC-ta. Idea budowy elektronicznej wizytówki opiera się na wykorzystaniu modułowego wyświetlacza LCD. W naszym op-
Rys. 1. Schemat elektryczny elektronicznej wizytówki.
racowaniu zastosowaliśmy moduł 2x16 znaków.
Schemat elektronicznej wizytówki przedstawiono na rys. 1. Jak widać całe urządzenie składa się z jednego układu scalonego, jakim jest mikroprocesor firmy Microchip PIC16C84.
Do dwóch jego linii wejściowych podłączone zostały dwa przyciski służące do zapisu informacji, która będzie cyklicznie wyświetlana. Pozostałe linie zapewniają współpracę z wyświetlaczem LCD. Cały port RB procesora przesyła dane i rozkazy do wskaźnika bądź je odbiera. linie RAO, RAI, RA2 to linie kontroli współpracy ze wskaźnikiem. Są one oznaczone tak samo, jak spotyka się w katalogach wyświetlaczy LCD. I tak: /RS - linia wyboru rejestru (rejestr sterujący albo rejestr danych) ; /RW - linia o dc żytu/zapisu z/do
modułu;
/E - linia danych ważnych na liniach danych.
Przez linie RA3 i RA4 są testowane stany przycisków sterujących, nazwanych od swoich funkcji "TAK" oraz "NIE".
Współpraca procesora z wyświetlaczem LCD
Pewnego komentarza wymaga współpraca procesora z wyświetlaczem LCD. Większość spotyka-
Elektronika Praktyczna 4/97
35
Elektroniczna wizytówka
E -RIW-RS -
DB7-DB0
HD44780
wzmacniacz
wzmacniacz
Rys. 2. Funkcjonalny schemat typowego rozwiqzania układowego modułu LCD ze sterownikiem HD447S0.
nych na naszym rynku ciekłokrystaliczny ch wyświetlaczy alfanumerycznych ma identyczną konstrukcję, opartą o dobrodziejstwa oferowane przez sterownik HD44780 (firmy Hitachi).
Na rys. 2 pokazano schemat funkcjonalny typowego rozwiązania modułowego wskaźnika ciekłokrystalicznego zawierającego ten sterownik. Sam HD44780 potrafi wysterować pole 16 znaków. Rozszerzenie układu o doda tkow e diajwery typu HD44100 pozwala na wysterowanie do 80 znaków.
Podstawowe właściwości układu HD44780 są następujące: K współpraca z dowolnym mikroprocesorem poprzez wbudowany interfejs 8 lub 4-bitowy; K wbudowana pamięć danych
RAM;
K wbudowany generator znaków o dwóch rozmiarach : 5x7 punktów (dostępnych 160 znaków), 5x10 punktów (dostępne 32 znaki); X pamięć RAM dla 8 znaków użytkownika;
K szereg funkcji sterujących: czyszczenie wyświetlacza, pozycjonowanie kursora, włączanie/wyłączanie wyświetlacza, włączanie/ wyłączanie kursora, migotanie znaku, przesuwanie kursora, przesuwanie napisu; K wewnętrzny układ zerowania.
Ciekawą właściwością sterownika jest fakt, źe szerokość portu przesyłania danych może być do-
stosowana do wymagań aplikacji i możliwości procesora. Ma to duże znaczenie, szczególnie kiedy procesor współpracujący ma niewiele linii zewnętrznych.
danych
RS
R/W
DB7-DB0
Na rys.3 przedstawiono wykres czasowy obrazujący transmisję danych poprzez interfejs 8-bitowy. O kierunku przesyłania decyduje linia R/W. Stan niski na tej linii oznacza zapis do modułu, a stan wysoki -odczyt. Należy zwrócić uwagę na odmienne zachowanie się linii zezwolenia E. W czasie zapisu, faktyczny zapis zachodzi na opadającym zboczu linii E. Odczyt jest możliwy tylko w stanie wysokim linii E, a więc po opadającym zboczu dane znikną i szyna danych przejdzie w stan wysokiej impedancji, stając się tym samym wejściem.
Na rys. 4 przedsta-
wiono wykres czasowy obrazujący transmisję danych poprzez interfejs 4-bitowy.
Do transmisji danych wykorzystywane są linie starszej połówki 8-bitowej szyny danych, czyli linie DB4..DB7. Transmisja danych odbywa się dwuetapowo: najpierw wysyłana jest starsza połówka bajtu, a potem młodsza. Oczywiście zasady współpracy z linią E i R/W są takie same jak poprzednio.
Procesor współpracujący z modułowym wywietlaczem LCD "widzi" tylko dwa rejestry wskaźnika: rejestr instrukcji IR oraz rejestr danych DR, rozróżniane przez linię RS. Informacja zapisana w tych rejestrach jest pobierana przez wewnętrzne bloki sterownika HD44780 i wykorzystana do wykonania określonych operacji. To wymaga czasu, nierzadko stosunkowo długiego. Ażeby zapewnić właściwą współpracę z zazwyczaj wielokrotnie szybszym proces orem, wprowadzono znacznik zajętości BF (ang. busy flag). Stan wysoki tego znacznika oznacza, że sterownik modułu LCD jest w trakcie wykonywania zleconej operacji i ewentualnie przyjęta instrukcja
___________ZAPIS________________________
i t
ODCZYT
RS
R/W
DB7-DB0
Dana do odoytank
Rys. 3. Wykres czasowy komunikacji z modułem LCD poprzez szynę S-bitowq.
36
Elektronika Praktyczna 4/97
Elektroniczna wizytówka
Tabela 1. Rozkazy sterujące pracą sterownika HD44780.
Instrukcja Kod instrukcji Czas wykonania1 Czas wykonania2 Opis
RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DBO
Czyszczenie wskaźnika 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 82US-M.64 ms 120us-r4.9 ms Zapisuje spacje na wszystkich pozycjach wskaźnika i ustawia kursor w położeniu zerowym (znak pierwszy od lewej w pierwszej linijce).
Kursor na pozycję zerową 0 0 0 0 0 0 0 0 1 X 40us -r 1.64 ms 120us-r4.8 ms Ustawia kursor w położeniu zerowym (znak pierwszy od lewej w pierwszej linijce).
Ustawienie parametrów wyświetlania 0 0 0 0 0 0 0 1 l/D S 40 us 120us Ustawia kierunek ruchu kursora oraz ustanawia ruch napisu. l/D =1 - zwiększa adres o 1; l/D =0 - zmniejsza adres o 1; S = 1 napis przesuwa się w lewo (I/D=1) albo w prawo (l/D=0); S=0 brak tego zjawiska.
Sterowanie zobrazowaniem 0 0 0 0 0 0 1 D C B 40 us 120us D=1 - wyświetlacz włączony, znaki są widoczne; D=0 - wskaźnik nie wyświetla; C=1 - kursor jest widoczny; C=0 - kursor jest niewidoczny; B=1 - znak na pozycji kursora migocze B=0 - znak na pozycji kursora nie migocze.
Przesunięcie kursora lub napisu 0 0 0 0 0 1 S/C R/L X X 40 us 120us S/C=0 i R/L=0 - kursor przesuwa się w lewo; S/C=0 i R/L=1 - kursor przesuwa się w prawo; S/C=1 i R/L=0 - napis przesuwa się w lewo razem z kursorem; S/C=1 i R/L=1 - napis przesuwa się w prawo razem z kursorem.
Ustawienie funkcji modułu 0 0 0 0 1 DL N LJ_ X X 40 us 120us DL=1 - szerokość szyny danych 8 bitów; DL=0 - szerokość szyny danych 4 bity; N - liczba linii wskaźnika F-wielkość znaków N=0 i F=0 -1 linia napisu i znaki 5x7; N=0 i F=1 -1 linia napisu i znaki 5x10; N=1 i F=x - 2 linie napisu i znaki 5x7;
Ustawienie adresu CG RAM 0 0 0 1 40 us 120us adresu pamięci RAM generatora znaków.
Ustawienie adresu DD RAM 0 0 1 40 us 120us Ustawienie adresu pamięci danych.
Odczyt BF i licznika adresu 0 1 BF AC 1us 1us Odczyt stanu wskaźnika BF i stanu licznika adresu.
Zapis danych zCGIub DDRAM 1 0 Dane do zapisu 40 us 120us Zapis danych do pamięci RAM generatora znaków albo pamięci danych.
Odczyt danych z CG lub DD RAM 1 1 Dane do odczytu 40 us 120us Odczyt danych z pamięci RAM generatora znaków albo z pamięci danych.
1> częstotliwość zegara 250kHz 2> częstotliwość zegara 160kHz
będzie zignorowana. Stan niski BF jest równoznaczny z zezwoleniem na przyjęcie kolejnego zlecenia. Instrukcja odczytu BF może w pętli wstrzymywać działanie programu obsługi wyświetlacza LCD do chwili jego właściwego stanu. Jest to najszybsza metoda komunikacji z wyświetlaczem.
Rejestr instrukcji IR przechowuje ostatnio odebraną instrukcję. Rejestr danych DR przechowuje dane, które przyszły oraz dane, które mają być odebrane przez system nadzorujący. Oprócz tych
dwóch rejestrów interesującymi nas elementami funkcjonalnymi są:
- pamięć danych DD RAM (ang. display data RAM);
- pamięć RAM generatora znaków CG RAM (ang. character generator RAM);
- pamięć ROM generatora znaków CG ROM;
- licznik adresu AC (ang. address counter).
Pamięć danych DD RAM to pamięć, w której są przechowywane kody znaków znajdujących się na poszczególnych pozycjach.
Dla wyświetlacza jednolinijkowego zakres adresów obejmuje 00H..4FH i jest to obszar ciągły. Może on być od góry skrócony, zależnie od liczby znaków.
Pamięć CG RAM jest to pamięć, do której jest zapisywany wygląd ośmiu znaków zdefiniowanych przez użytkownika. Po włączeniu zasilania oczywiście stan tych komórek pamięci jest przypadkowy i zapisanie jednego z kodów 0..7 albo 8..0FH wyświetli jakieś "krzaczki". Wstępnie, w czasie inicjalizacji syste-
Elektronika Praktyczna 4/97
37
Elektroniczna wizytówka
Rys. 4. Wykres czasowy komunikacji
z modułem LCD poprzez szynę 4 -bitową.
mu, do CG RAM jest zapisywany wygląd tych znaków, np. polskich znaków diakrytycznych.
Pamięć CG ROM jest pamięcią zaprogramowaną przez producenta i zawiera wygląd znaków udostępnionych przez niego. Kody 20H..7F są kodami znaków wg standardu ASCII. Kody od OAOH w górę są kodami japońskich symboli kana oraz wybranych liter greckich. Przestrzeń adresowa pomiędzy 80H a 9FH jest pusta.
Licznik adresu AC przechowuje wartość adresu komórki CG RAM albo DD RAM. O rodzaju odczytanego adresu decyduje ostatnio użyta instrukcja ustawienia adresu.
W tab. 1 przedstawiono instrukcje rozpoznawane przez sterownik HD44780. Podano czas wykonania poszczególnych instrukcji. Czas ich wykonania jest stosunkowo długi w porównaniu
Włączenie zasilenia
Ustawienie parametrów wyświetlania modułu LCD
Definicja polskich znaków diakrytycznych
z cyklem pracy mikroprocesorów. Wspomniany wskaźnik BF jest więc niezbędny.
Inną możliwością jest
Ś zastosowanie opóźnienia
Ś programowego. Jest to wprawdzie rozwiązanie gorsze niż cykliczne testowanie BF, ale zwalnia nas z pisania osobnej procedury odczytu danych z wyświetlacza. Jeśli używamy modułu LCD jako wyświetlacza i nie chcemy korzystać ze zwrotnego odczytu danych, czyli przedłużenia pamięci operacyjnej, a dodatkowo procesor zdąży obsłużyć wszystkie procesy, możemy tak uczynić.
Oprogramowanie elektronicznej wizytówki
Ogólny algorytm działania programu elektronicznej wizytówki przedstawiono na rys. 5. Po włączeniu zasilania następuje ustawienie parametrów modułu LCD, następnie są ładowane polskie znaki diakrytyczne. Ponieważ w naszym alfabecie narodowym mamy dziewięć takich znaków, a w sterowniku można umieścić tylko osiem znaków użytkownika, zrezygnowano z litery Z, bardzo podobnej do litery Ż. Oprogramowanie elektronicznej wizytówki nie dopuszcza małych liter. Do wytworzenia informacji na ciekłokrystalicznym ekranie będziemy posługiwać się tylko literami wielkimi.
Informacja jest wyświetlana linijkami, czyli po 16 znaków. Przed wyświetleniem kolejnej linijki informacja z drugiej linijki jest przepisywana do linijki pierwszej, a potem kolejne 16 znaków trafia do drugiej linijki.
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
PR1: 5kO potencjometr
wieloobrotowy
Rl: 47kQ (43kQ Ś*Ś 5ókQ)
R2: 4,7kQ
R3, R4: 10kO (7,5kQ - 20kQ)
Kondensatory
Cl: lOOnF
C2: 120pF
C3: lOOn
C4: 100^F/16V
Półprzewodniki
JP1: LM16255 firmy SHARP lub
odpowiednik 2x16 znaków
Ul: PIC16C84
Skąd ta informacja jest pobierana? Treść wizytówki jest przechowywana w pamięci EEPROM procesora PIC16C84. Procesor ten posiada w swojej strukturze 64 bajty pamięci EEPROM. Pozwala to na przedstawienie 4 linijek tekstu.
Procesor PIC16C84 przesyła do modułu LCD 16 kolejnych znaków, pobranych uprzednio z pamięci EEPROM. Potem oczekuje ok. ls i sprawdza stan klawisza "NIE". Jeśli klawisz "NIE" jest zwolniony, powoduje przepisanie zawartości drugiej linijki do pierwszej i na drugą linijkę kieruje strumień kolejnych 16 znaków odczytanych z pamięci EEPROM. Odczyt pamięci EEPROM jest cykliczny, czyli po odczytaniu danej spod adresu 3FH, następną daną jest dana pobrana z komórki pamięci EEPROM o adresie 00H.
Powyższy proces trwa tak długo, aż zostanie wykryte naciśnięcie klawisza "NIE". Wtedy program przechodzi do procedury wprowadzania nowej treści wizytówki. Kodowanie nowej treści
Naciśnięty klawisz NIE?
Kodowanie nowe) treści wizytówki
r
Wyświetlenie
kolejne) llnl|k] tekstu
Rys. 5. Algorytm działania programu.
ELEKTRONICZNA WIZYTÓWKA
NIE TAK
R2
R4
R3
Rl
- ___- ZUIDRA
-rcr
00
PIC16C84
BOOOOOOOO
ZŁĄCZE WYŚWIETLACZA LCD A
3OO W
Rys. 6. Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej.
Elektronika Praktyczna 4/97
Elektroniczna wizytówka
wizytówki polega na umiejętnym posługiwaniu się dwoma przyciskami: "TAK" i "NIE". Pojawia się kursor wskazujący pozycję, na której będzie zapisany kolejny znak komunikatu. Program proponuje najpierw spację (odstęp), jeśli naciśniemy klawisz "NIE" program zaproponuje literę A, następnie B itd. Po literach przychodzą znaki specjalne i cyfry, następnie polskie znaki narodowe. Naciśnięcie klawisza "TAK" powoduje przejście do kolejnego znaku, program znów proponuje spację itd. Po zakończeniu pierwszej linijki tekstu następuje przejście do linijki drugiej, a zakończenie linijki drugiej spowoduje przepisanie treści tej linijki do pierwszej linijki o skasowanie zawartości linijki drugiej oraz ustawienie się kursora na początku linijki
drugiej. Kiedy zostanie wprowadzony ostatni, 64. znak, procedura kończy się i program przechodzi znów do cyklicznego wyświetlania treści wizytówki.
Listing programu umieszczonego w pamięci elektronicznej wizytówki dostępny jest na stronie WWW Elektroniki Praktycznej pod adresem http://www.atm.com.pl/ avt/ep (link "Nasze konto FTP").
Montaż i uruchomienie elektronicznej wizytówki
Ponieważ układ elektryczny jest bardzo prosty, nie ma większych problemów z jego uruchomieniem. Na rys. 6 przedstawiono rozmieszczenie podzespołów na płytce drukowanej. Płytka drukowana ma te same rozmiary, co moduł LCD. Razem z nim tworzy łatwą w montażu "kanapkę".
Pod procesor Ul warto zastosować podstawkę. Pozostałe podzespoły to kilka rezystorów i kondensatorów. Zmontowaną płytkę należy mechanicznie połączyć z modułem w taki sposób, aby podzespoły zmontowanej płytki drukowanej były umieszczone na zewnątrz naszej "kanapki" oraz złącze JPl pokryło się ze złączem modułu LCD. Autor użył tu czterech śrub M2.5xl2. Rolę tulejek dystansowych pełnią tu dwie-trzy nakrętki, nakręcone na każdą śrubę.
Po skręceniu "kanapki" musimy połączyć oba złącza za pomocą srebrzanki o średnicy 0,5...0,8mm. Autor użył tu uciętych końcówek rezystorów i kondensatorów. Mirosław Lach, AVT
Elektronika Praktyczna 4/97
39
PROJEKTY
Video Fader
kit AVT-342
Prezentowany projekt
wygaszacza wizji jest prosty
i tani w realizacji. Jego
wykonania może się podjąć
nawet początkujący elektronik
i wideo filmowiec. Dzięki
przemyślanej konstrukcji układ
dyspon uje większymi
możliwościami niż popularne
ściemniacze obrazu, zwane
często faderami.
Rys. 1. Przebiegi sygnału wideo.
Zadaniem wygaszacza - fadera jest stopniowe wygaszenie obrazu z szybkością wybraną przez operatora urządzenia. Zabieg ten jest stosowany w czasie montażu zarejestrowanego wcześniej materiału wideo.
Urządzenie obrabia sygnał wizji niskiej częstotliwości. Oznacza to, że na jego wejście musi być podany sygnał z wyjścia wideo kamery lub magnetowidu a wyjście urządzenia należy połączyć z wejściem innego magnetowidu, na który nagrywany będzie materiał filmowy lub z wejściem wideo monitora kontrolnego.
Posiadacze kamer oglądając świeżo zrejestrowany materiał filmowy z rodzinnej uroczystości, wycieczki, czy innego ważnego wydarzenia szybko się przekonują, że trochę przypomina on groch z kapustą. Wspaniałe sceny, doskonałe ujęcia przeplatają się z ewidentnie nieudanymi. Tu ktoś nas potrącił, nagle rozjechała się ostrość lub włączona przez pomyłkę kamera rejestruje chodnik i nasze buty. Konieczny jest montaż i zgranie najlepszych ujęć w wybranej kolejności na docelową kasetę. W tak stworzonym filmie wyciemnienia obrazu między niektórymi ujęciami pełnić będą rolę znaków przestankowych, przecin-
ków i kropek. Będą sugerować zmianę akcji, miejsca lub osób pokazywanych na filmie.
Wyświetlane bezpośrednio po sobie obrazy dwóch różnych miejsc często dezorientują widza. Jeżeli filmowana jest np. scena ślubu wewnątrz budynku, a potem na zewnątrz pokazujemy wychodzących ludzi, czasami warto poprzednią scenę zakończyć wyciemnieniem, a następną zacząć rozjaśnieniem. Opisywane urządzenie służy do wykonania tego typu zabiegu w czasie montażu.
Zazwyczaj fadery oferują możliwość wygaszenia obrazu do czerni. Nie zawsze jest to korzystne, szczególnie jeśli kolejne sceny różnią się poziomem oświetlenia. Ten fader pozwala wygasić obraz zarówno do czerni jak i bieli lub do szarości o regulowanym poziomie.
Opis działania
Ze względu na budowę sygnału wizyjnego, wygaszenie treści obrazu nie jest proste. Nie można tego wykonać przy pomocy zwykłego układu potencjometrycznego. Kształt pojedynczej przykładowej linii sygnału wizyjnego pokazany jest na rys.l. Impulsy synchronizacji, wygaszania i identyfikacji
Elektronika Praktyczna 4/97
41
Video Fader
separator imp.
synchronizacji
przerzutnlk monostabllny
wygaszanie
poziom
elektroniczny przełącznik 1
elektroniczny przełącznik 2
Inwerter
bufpr wyjściowy
wy
Rys. 2. Schemat blokowy fadera. koloru znajdujące się w strefie I powinny zawsze pozostać nienaruszone. Stłumieniu podlega jedynie sygnał treści obrazu zaznaczony w strefie II. Jednak jego poziom nie może być niższy od poziomu czerni czyli najciemniejszych szczegółów obrazu, oznaczonego cyfrą III.
Schemat blokowy fadera pokazany został na rys.2, a elektryczny na rys.3. Wejściowy sygnał wizji podawany jest do dwóch grup układów: sterujących procesem wygaszania i formujących sygnał wizyjny. W układzie separatora zbudowanego na tranzystorach Tl i T2 wyodrębniane są z całkowitego sygnału wizyjnego impulsy synchronizacji. Impulsy te po wzmocnieniu i uformowaniu podawane są na wejście wyzwalające przerzut-nika monostabilnego Ul. Opadające zbocze impulsu synchronizacji powoduje wyzwolenie przerzutnika i wygenerowanie sygnału prostokątnego o czasie trwania równym impulsowi gaszącemu.
Sygnał ten przedstawiony jest na rys.lb. Do odwrócenia fazy sygnału wykorzystano bramkę U2B. Oba sygnały - odwrócony i nieodwrócony - sterują otwieraniem przełączników elektronicznych U3B i U3A i właściwym procesem wygaszania wizji. Obydwa klucze otwierane są naprzemiennie.
W czasie trwania impulsu nieodwróconego otwarty jest przełącznik U3B. Trwa-
jące w tym czasie impulsy synchronizacji i wygaszania bezpośrednio z wejścia układu poprzez otwarty przełącznik trafiają do bufora wyjściowego czyli tranzystora T3 pracującego jako wtórnik emiterowy.
Gdy rozpoczyna się ta część sygnału wizyjnego, która zawiera informacje o treści obrazu, otwiera się drugi klucz. Wizja z wejścia poprzez potencjometr PlA i klucz U3A dociera do bu-
fora wyjściowego. Jeśli suwak (3) PlA zwiera do wyprowadzenia (2), amplituda wizji na wyjściu fadera pozostaje niemal bez zmian. Jeżeli jednak zaczniemy obracać potencjometr w przeciwnym kierunku, to sygnał wizji zacznie być tłumiony, jednocześnie zwiększająca się oporność drugiej sekcji potencjometru PlB spowoduje, że
Rys. 3. Schemat elektryczny układu.
42
Elektronika Praktyczna 4/97
Video Fader
Rys. 4. Schemat elektryczny regulatora głośności.
do sygnału wizji zacznie być dodawany poziom składowej stałej z suwaka (3) P2. Jeśli suwak P2 będzie zwierał z wyprowadzeniem (1) potencjometru, składowa stała będzie bliska zeru i fader będzie wygaszał obraz ku czerni. Pokazano to na rys.Id. Gdy suwak zewrze z wyprowadzeniem (2), składowa stała będzie wysoka i fader wygasi obraz ku bieli. Pośrednie pozycje suwaka będą odpowiadać różnym stopniom szarości. Układ związany z tranzystorem T4 wytwarza sztuczne zero o potencjale nieco wyższym od potencjału masy. Jest to potrzebne do uzyskania całkowitego zaciemnienia obrazu w sytuacji gdy fader wygasza ku czerni.
Montaż i uruchomienie
Montaż i uruchomienie układu nie powinny sprawić kłopotu. Trzeba tylko zwrócić uwagę na prawidłowe połączenie wyprowadzeń podwójnego potencjometru Pl z otworami na płytce drukowanej. W przypadku odwrotnego połączenia składowa stała dodawana by była do nietłumionego sygnału a obraz byłby zawsze wygaszany ku czerni.
Gniazdo wejściowe i wyjściowe wizji typu cinch przewidziano do montażu na płytce drukowanej, jednak można zastosować
oddzielne gniazda dołączane do płytki kablem w ekranie. Jeżeli długość przewodów łączących potencjometry z płytką nie przekracza lOcm przewody nie muszą być ekranowane.
Do zasilania układu potrzebne jest napięcie zmienne z zewnętrznego transformatora o wartości 12..15V. Można także użyć niesta-bilizowanego napięcia stałego 15V. Jeśli napięcie zasilające będzie za duże, stabilizator U 4 będzie się przegrzewać a po przekroczeniu warunków swego wewnętrznego zabezpieczenia termicznego zacznie się wyłączać. W takiej sytuacji trzeba go wymienić na większy stabilizator 7812, którego wyprowadzenia należy odpowiednio połączyć przewodami z otworami w płytce drukowanej, a korpus przymocować do niewielkiego ra-diatora. Prawidłowo pracujący fader pobiera prąd mniejszy od lOOmA.
Zachowując podane na schemacie wartości elementów układ powinien działać od razu. Do precyzyjnego ustawienia punktów pracy wygaszacza przyda się woltomierz i najprostszy nawet oscyloskop.
Po włączeniu zasilania napięcie stabilizowane mierzone na końcówce stabilizatora U4 powinno wynosić +12V a napięcie na emiterze T4 około 1,4V. Przy pomocy oscyloskopu można sprawdzić szerokość impulsów sterujących elektronicznymi przełącznikami. Powinna wynosić 10|is. Korekcję czasu trwania dokonuje się dobierając opornik R8. W końcu wygaszając wizję ku
Rys. 5. Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej.
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
Pl: 1 Oka/A podwójny
P2: 1 Oka/A
Rl: 120a
R2, R3: 47ka
R4: 18ka
R5, R7, R16: 4,7ka
R6: 33ka
R8, R15: 10ka
R9: lka
RIO: 3,9ka
Rl 1: 22ka
R12, R13: lOOka
R14: 470a
R17: 220a
R18: l,2ka
Kondensatory
Cl, C9, Cli: 100|iF/16V
C2, C5, C12, C14, C15: lOOnF
C3: 220nF
C4, CIO, Cló: 10|iF/16V
Có: lnF
C7, C8: 47^F/16V
C13: 1000|i/16V
Półprzewodniki
DL D2, D3, D8: 1N4148
D4, D5, Dó, D7: 1N4002
T4J1: BC557
T2J3: BC549
Ul: NE555
U2: 4001
U3: 406Ó
U4: 78L12
Różne
JL J2: CINCH
czerni opornikiem R18 tak ustawiamy poziom wizji w sygnale wyjściowym aby znalazł się 50mV powyżej poziomu impulsów wygaszania.
Całe urządzenie najlepiej umieścić w plastykowym pudełku. Jeżeli dodatkowo zależy nam na regulacji poziomu dźwięku można zastosować osobny potencjometr 47kQ połączony z wejściem i wyjściem fonii w sposób p okazany na rys.4.
Opisany fader dodatkowo może pełnić rolę prostego korektora. W ograniczonym zakresie można przy jego pomocy zmieniać kontrast i jaskrawość dołączonego do niego sygnału telewizyjnego. Ryszard Szymaniak, AVT
Elektronika Praktyczna 4/97
43
PROJEKTY
Programator termostatów cyfrowych firmy Dallas, część 2
kit AVT-337
Co to jest programator
termostatów cyfrowych
wyjaśniliśmy w poprzednim
numerze EP.
Teraz skupimy się na
przybliżeniu Czytelnikom
konstrukcji płytki spełniającej
rolę adaptera do
programowania układów
DS1620, sposobu montażu
i uruchomienia całego układu
oraz sposobu obsługi Moduł programowania
uronramatora ^ pierwszej części artykułu prądowe T1..3, które sterują dio-
Jnlcn ripknwnitkp szczegółowo przedstawiliśmy mo- darni LED. Diody te umożliwiają
. , , . , , duł odpowiadający za programo- weryfikację działania termostatu
przedstawimy także najnowsza . 1x1. -no-i^� al i - * 1 -
1 . /. j nc wanie układów DM620. Aby mak- po zaprogramowaniu, mogą także
wersję układu DS1620 oraz Syma[Iiie ułatwić proces progra- spełniać rolę optycznych wskaź-
aoaaiKOwe rozKazy sterujące mowania, pomocna może być do- ników przekroczenia zadanych
pracą termostatu, które datkowa płytka, która wraz z za- progów temperatur.
umożliwiają zwiększenie montowanym na niej układem Połączenie płytki programatora
dokładności pomiaru DS1620 spełni rolę czujnika do z modułem z rys.10 należy doko-
temperatury. pomiaru temperatury. Schemat nać przy pomocy 8-żyłowego kab-
Nie zostały one dotychczas elektryczny układu tej płytki la telefonicznego z zaciśniętymi
opublikowane w oficjalnym Podstawiono na rys.10.
zostały podłączone trzy diivery
g y
na końcach złączami RJ. Powinny
katalogu firmy Dallas, co
zapewnia nam dreszczyk
emocji...
87*64321
Złącze Zl5 umożliwia podłą- być one założone na kabel w taki czenie płytki do modułu progra- sposób, aby sygnał wychodzący na matora. Styki tego złącza podłą- pin 1 złącza Zll programatora czono do wyprowadzeń interfejsu (rys.8, EP3/97) był połączony z pi-szeregowego układu DS1620, który podczas programowania należy zamontować w podstawce Pódl. Do wyjść komparatorów cyfrowych, zintegrowanych w DS1620,
yy nem 1 złącza Zl5.
----1---- VI '--------' *f I I ----1----*-
IDOrtf ^H47uF 10
Rys. 10. Schemat elektryczny płytki pomocniczej programatora.
Montaż i uruchomienie
Płytka wchodząca w skład zestawu AVT-3 3 7 składa się z dwóch części: płytki programatora i płytki, na której montowany jest układ z rys. 10. Obydwie płytki są wykonane jako dwustronne z metalizacją otworów. Przed rozpoczęciem montażu należy je rozła-mać i opiłować miejsca, w których były ze sobą połączone.
Wzory płytek zamieszczono na wkładce wewnątrz numeru.
Elektronika Praktyczna 4/97
45
Programator termostatów cyfrowych DS1620
Rys. 11. Rozmieszczenie elementów na płytce programatora.
Rozmieszczenie elementów na obydwu płytkach przedstawiono na rys.11.
Montaż płytek nie jest zbyt trudny, należy jednak przestrzegać podstawowych zasad, tzn. rozpocząć od wlutowania elementów o najmniejszych gabarytach, montowanych płasko, i kolejno przechodzić do elementów większych.
Pewnej uwagi wymaga zamontowanie złączy oznaczonych Zll i Zl5. Wynika to z faktu, że złącza te są wyposażone w zatrzaski poprawiające ich stabilność mechaniczną, które należy przed wlu-towaniem wcisnąć w otwory wykonane w płytce drukowanej.
Podczas montażu układu należy zdecydować, jaki typ wyświetlacza zostanie zastosowany. Jeżeli będzie to wyświetlacz z podświet-
laniem LED, to układ US2 powinien być typu 7805 (wy daj n o ść prądowa 1A). Jeżeli zastosowany zostanie standardowy wyświetlacz bez podświetla-cza, to w zupełności wystarczy układ w wersji nis-kop radowej 78L05.
Uruchomienie układu jest bardzo proste. Należy
rozpocząć od weryfikacji poprawności montażu. Po podłączeniu zasilacza do zacisków oznaczonych na schemacie "AC", a do złącza Zl2 wyświetlacza, i włączeniu zasilania, na wyświetlaczu powinien pojawić się na kilka sekund napis:
Oznacza to, że procesor wykonał poprawnie procedury testowe i układ jest gotowy do pracy. Testy zaimplementowane w pamięci programu mikrokontrole-ra sprawdzają jedynie obwody wewnętrzne układu i nie wykrywają pomyłek powstałych na zewnątrz.
Modelowy egzemplarz programatora zamontowano w obudowie T27, która jest "głębszym" odpowiednikiem obudowy T2 3. Jednak w samodzielnie wykona-
nych programatorach autor zaleca stosowanie obudów T23, ponieważ są one znacznie mniejsze, przez co lepiej dopasowane do wymagań urządzenia. Aby ułatwić estetyczne wykończenie przodu obudowy i jednocześnie rozwiązać problem wykonania klawiatury proponujemy samoprzylepne folie zintegrowane z klawiaturą. Folię taką można nakleić na niezbyt precyzyjnie obrobiony mechanicznie przód urządzenia. W folii przewidziane zostało przeźroczyste okienko na wyświetlacz LCD.
Wzór folii został przedstawiony na rys.12.
Proponowane rozmieszczenie elementów we wnętrzu obudowy przedstawiono na zdjęciach.
Obsługa urządzenia
Pracą programatora steruje mik-rokontroler USl, który jest wyposażony w wewnętrzną pamięć programu EPROM. Program zapisany w tej pamięci zajmuje blisko 2,8kB.
Po włączeniu zasilania program testuje układy przerwań oraz konfigurację portów I/O i po poprawnym jej przejściu wyświetla napis:
AUT337 ****
Rys. 12. Wzór folii samoprzylepnej opracowanej dla kitu AVT-337.
Po kilku sekundach program rozpoczyna normalną pracę. Jeżeli do programatora podłączona będzie płytka ze sprawnym układem DS1620 lub DS1620R, na wyświetlaczu zapali się napis:
Status: CFU*Shot
Jeżeli procesor nie wykryje na linii szeregowej obecności układu DS1620, wyświetlony zostanie komunikat:
DS1620 off linę
Dołączenie płytki z DS1620 procesor wykrywa samoczynnie i wyświetla komunikat określający status układu. Wybór trybu pracy jest możliwy dzięki rejestrowi konfiguracji, który zaimplemento-wano jako komórkę pamięci EEP-ROM. Dwa bity tego rejestru (rys.13) mają wartości wpisane na stałe i nie można ich przeprogramować. Bit oznaczony CPU określa czy DS1620 pracuje samodzielnie czy pod kontrolą procesora. Bit 1SHOT decyduje o tym, czy układ po wyzwoleniu programo-
46
Elektronika Praktyczna 4/97
Programator termostatów cyfrowych DS1620
CPU
Bity wykorzystane do 1SHOT detekcji obecności układu DS1620 przez procesor
Rys. 13. Bity rejestru konfiguracji wykorzystane w programatorze.
wym wykonuje jeden pomiar i przechodzi do stanu oczekiwania, czy też wykonuje pomiary cały czas, aż do momentu wysłania przez procesor polecenia Stop Convert.
Pozostałe bity rejestru konfiguracji układu DS1620 nie są wykorzystywane w prezentowanej aplikacji.
Tak więc, po dołączeniu do wejścia programatora układu DS1620, wyświetlona zostaje informacja o jego statusie. Możliwe są następujące kombinacje bitów statusu:
Statuss CPU*Shot
- oznacza, że DS1620 pracuje pod kontrolą mikroprocesora i każdy pomiar jest wyzwalany przez wysłanie rozkazu Start Convert;
Status: CPU*Rept
- oznacza, że DS1620 pracuje pod kontrolą mikroprocesora, lecz nie wymaga każdorazowego inicjowania pomiaru;
Status: ńln*Shot
- oznacza, że DS1620 pracował autonomicznie w trybie pomiaru jednokrotnego;
__Wyprowadzenia rezystora spełniającego _
rolę grzajnfca
Rys. 14. Wyprowadzenia układu DS1Ó20R.
Elektronika Praktyczna 4/97
Sta-tus: Aln*Rep-t
- oznacza, źe DS1620 pracował autonomicznie w trybie pomiarów sekwencyjnych (autowyzwalanie) .
Po wykryciu przez procesor dołączenia układu DS1620 i wyświetleniu komunikatu o statusie jest aktywny przycisk SEL oraz kombinacja polegająca na jednoczesnym przyciśnięciu przycisków SEL i OK. Przyciski LJP i DOWN nie są obsługiwane przez procesor.
Przy pomocy przycisku SEL możemy wybierać rejestr układu DS1620, którego zawartość chcemy odczytać. Po pierwszym wciśnięciu inicjowany jest pomiar temperatury, co powoduje wyświetlenie na wyświetlaczu następującego komunikatu:
Temp:
Po ok. 1 sek. w miejsce gwiazdek wpisana zostanie liczba określająca temperaturę otoczenia z dokładnością 0,5�C. Należy pamiętać, że odczyt temperatury przez programator powoduje automatyczne wpisanie do rejestru konfiguracji DS1620 trybu pracy CPU+Shot (praca pod kontrolą mik-rokontrolera, każdorazowe wyzwalanie pomiaru).
Kolejne przyciśnięcie klawisza SEL powoduje wyświetlenie zawartości rejestru górnej temperatury progowej TH, a następnie dolnej temperatury progowej TL. W tym trybie pracy jest możliwy tylko odczyt zawartości rejestrów. Aby zmienić zawartość któregoś z nich, konieczne jest przejście do trybu programowania - jest to możliwe przez jednoczesne przyciśnięcie przycisków SEL i OK.
Po naciśnięciu tych przycisków wyświetlony zostaje komunikat:
Lrfrite modę.....
Po przejściu do trybu zapisywania, przy pomocy przycisku SEL wybieramy parametr, który zamierzamy modyfikować (TL, TH, Status), zaś przy pomocy klawiszy UP i DOWN ustalamy wartość wybranego parametru. Klawiszem OK powodujemy wpisanie jej do pamięci EEPROM układu DS1620. Poprawne zapisanie pamięci sygnalizowane jest komunikatem:
Uerify OK......
W odróżnieniu od trybu odczytu, kiedy to cały czas jest sprawdzana obecność układu DS1620 "na linii", podczas zapisu jest ona weryfikowana tylko przed inicja-lizacją procesu zapisu. Umożliwia to zaprogramowanie rejestrów wielu układów taką samą wartością, bez konieczności jej wielokrotnego ustawiania.
Obsługa programatora jest więc dość intuicyjna i nie powinna sprawić trudności użytkownikom. W praktyce wystarcza zaprogramowanie kilku układów, aby dojść do pełnej wprawy w posługiwaniu się programatorem.
Nowa wersja układu DS1620
Na początku tego roku pojawiły się w Internecie, na stronie WWW firmy Dallas, informacje o nowej wersji układu DS1620, która została oznaczona DS1620R. Różni się ona od wersji opisanej przez nas w artykule wbudowanym rezystorem 50Li, który spełnia rolę grzejnika.
Jest to dość ciekawe rozwiązanie, bowiem pozwala mierzyć np. szybkość przepływu powietrza we wnętrzu obudowy urządzenia elektronicznego i na tej pod-stawie odpowiednio
Programator termostatów cyfrowych DS1620
Tabela 2. Dodatkowe rozkazy sterujące dla układów DS1620.
Nazwa instrukcji Opis Kod instrukcji Stan szyny danych po odebraniu instrukcji
READ COUNTER Umożliwia odczyt zawartości licznika przetwornika AOh Odczyt 9-bitowej zawartości licznika
LOAD SLOPE Załadowanie zawartości rejestru SLOPE ACCUMULATOR do licznika 41 h Nic
sterować pracą układów chłodzenia elementów mocy (np. wentylatora, modułów Peltiera). Oczywiście, jest możliwe wykorzystanie nowej wersji układu do pracy w standardowej aplikacji termostatu lub czujnika temperatury. Wyprowadzenia RA i RB należy pozostawić nie podłączone lub zewrzeć do masy zasilania.
Na rys.14 przedstawiono rozmieszczenie wyprowadzeń układu DS1620R. W chwili opracowywania artykułu był on dostępny jedynie w obudowie SOIC16.
Pozostałe parametry i sposób obsługi interfejsu szeregowego w obydwu wersjach są identyczne. Jest więc możliwe programowanie przy pomocy kitu AVT-337 układów DS1620R, konieczne będzie tylko zastosowanie przelotki - adaptera umożliwiającego mechanicznie montaż układu w obudowie przystosowanej do lutowania powierzchniowego i korygującego rozmieszczenie wyprowadzeń.
Niestandardowe rozkazy sterujące dla DS1620
Układy DS1620, podobnie jak większość konstrukcji sterowanych rozkazami, posiada kilka rozkazów, które nie zostały ujawnione w pierwotnych wersjach oficjalnej dokumentacji. Przy pomocy tych dodatkowych rozkazów jest możliwe zwiększenie dokładności odczytu do O,1�C. Wymaga to co prawda wykonania dodatkowych obliczeń, lecz w pewny c h aplikacjach zwiększenie dokładności może się okazać niezbędne.
W tab.2 zawarto zestawienie dodatkowych rozkazów, wraz z ich kodami i krótkim opisem.
Teraz przedstawimy algorytm precyzyjnego dekodowania wyniku odczytanego z układu DS1620.
Rozpoczynamy od ustalenia trybu pracy układu DS1620. Najlepiej zrobić to poprzez wysłanie sekwencji bajtów OCh, 03h (CPU, 1SHOT). Następnie inicjujemy start pomiaru poprzez wysłanie do DS1620 polecenia o kodzie EEh (START CONVERT). Po odczekaniu na koniec pomiaru odczytujemy temperaturę p oprzez wysłanie
Rejestr szybkości
przetwarzania SLOPE ACCUMULATOR
Ustawianie
Generator współczynnika niskiej temperatury
Komparator
Licznik
Ustawianie
=0
INC
SET7CLEAR LSB
Rejestr temperatury
Generator współczynnika wysokjejj temperatury
Licznik
=0
STOP
Rys. 15. Szczegółowy schemat blokowy układów DS1620.
rozkazu o kodzie AAh (READ TEMPERATURĘ). Z odczytanej 9-bitowej liczby usuwamy poprzez przesunięcie w prawo zawartości rejestru najmłodszy bit, który ma wartość 1/2�C. W wolny bit MSB wstawiamy wartość dziewiątego bitu danej, który określa jej znak. Otrzymaliśmy w ten sposób 8-bitową liczbę całkowitą ze znakiem. Tak przetworzoną daną nazwano TEMP_READ.
Następnie wysyłamy w standardowy sposób kod polecenia READ COUNTER (patrz tab.2.) i ponownie odczytujemy 9-bitową daną, która nosi nazwę COUNT_REMAIN.
Kolejnym krokiem jest wysłanie polecenia LOAD SLOPE (tab.2), które powoduje przepisanie zawartości rejestru SLOPE ACCUMULATOR do licznika (rys.15). Następnie ponownie odczytujemy zawartość licznika wysyłając rozkaz READ COUNTER. Odebrana z DS1620 9-bitowa dana nosi nazwę COUNT_PER_C.
Mając te trzy dane obliczamy temperaturę zgodnie ze wzorem:
48
Elektronika Praktyczna 4/97
Programator termostatów cyfrowych DS1620
WYKAZ ELEMENTÓW
Płytka czujnika-programatora Rezystory
Rl, R2, R3: 620O
R4, R5, R6: 4.7kQ
R7: 820O
Kondensatory
C9, CIO: lOOnF
Cli: 47^F/1ÓV
Półprzewodniki
Tl, T2, T3: BC547
DL D2, D3, D4: LED (dwie
czerwone, dwie zielone)
Ut: DS1620
Różne
Pódl: Podstawka 8-pinowa
ZI5: Złącze telefoniczne 8-
stykowe+wtyk zaciskany na kablu
Uwaga! Do zestawu AVT-337 można zakupić folię samoprzylepną zintegrowaną z klawiaturą.
T=TEMP_READ-
0.25+(COUNT_PER_C-
COUNT_REMIAN)/
COUNT_PER_C. Procedura zwiększania dokładności odczytu nie została zaim-plementowana w programatorze AVT-337, ponieważ nie wpływa na poprawienie rozdzielczości widocznej dla termostatu. Jest to tylko sposób na zwiększenie rozdzielczości pomiaru temperatury.
Uwagi końcowe
Dla prawidłowej pracy układu DS1620 bardzo ważny jest dobry kontakt termiczny z otoczeniem. Dlatego w płytce drukowanej spełniającej rolę modułu programowania wykonano pod układem DS1620 otwór poprawiający przepływ powietrza wokół obudowy.
W aplikacjach o ostrych wymaganiach termicznych warto zastosować radiator o dużej powierzchni lub montować układ DS1620 bezpośrednio przy elemencie nagrzewającym się.
Na rys.16 przedstawiono najprostszą aplikację układu DS1620, który pracuje jako termostat zabezpieczający przed nadmiernym nagrzaniem np. radiatora.
W EP3/97 przedstawiliśmy opis praktycznego rozwiązania uniwersalnego termostatu, w którym można wykorzystać uprzed-
+12V
+5V
DS1620
nio zaprogramowane układy DS1620. W jednym z najbliższych numerów EP opiszemy nieco bardziej złożone rozwiązanie, dzięki któremu możliwe jest programowanie układu DS1620 bezpośrednio w module termostatu, bez konieczności każdorazowego demontowania go.
Układ programowany przy pomocy programatora AVT-337 może być zasilany z jego wewnętrznego zasilacza lub ze swojego lokalnego źródła zasilania. Wyboru należy dokonać przy pomocy jumpera JPl (rys.8, EP3/97). W przypadku programowania układów w sposób standardowy, tzn. przy pomocy płytki wchodzącej w skład zestawu AVT-337, zwora JPl powinna być ustawiona w taki sposób, aby na styku nr 7 złącza ZLl było napięcie +5V. Piotr Zbysiński, AVT
Wentylator 12V, lOOmA
DQ
VDD
CLKfCONV TH RST TL
GND TCOM
Rys. 16. Najprostsza aplikacja układu DS1620.
Elektronika Praktyczna 4/97
49
Połqcznik z optoizolacjq
Ten "Miniprojekt" dedykujemy wszystkim Czytelnikom, którzy w swoich konstrukcjach stosowali dotychczas styczniki i przekaźniki dużej mocy.
Dzięki przemyślanej konstrukcji tego układu i zastosowaniu nowoczesnych optoprzekaznikow możemy sterować pracq odbiorników dużej mocy zasilanych z sieci energetycznej przy pomocy... chociażby dowolnego układu TTL! Str. 65.
Programator termostatów cyfrowych
Możliwości i opis konstrukcji
programatora przedstawiliśmy
w poprzednim numerze EP. Część
druga przybliża Czytelnikom
sposób obsługi programatora "
i jego konstrukcję mechanicznq.
Oferowana przez nas folia
samoprzylepna zintegrowana
z klawiaturq ułatwia estetycznej
wykończenie obudowy układu, coTc^ęci z pewnościq wielu
Czytelników do wykorzystania jej w samodzielnie wykonanych
urzqdzeniach, str. 45.
*bi rmpvy 1
Ś Ś 1 1 � � e i _ . Ś twnł _ 1 fe C' vz*mto 1 1

Notatnik praktyka a
Kolejny "Notatnik Praktyka" poświęcony omówieniu problemów na jakie mogq napotykać konstruktorzy przystawek gitarowych.
Tym razem autor zajqł się rozważaniami na temat Chorusa, jednej z najbardziej popularnych przystawek do gitary, str. 81.
T Mówiqcy zegar z DCF77
Drugq część artykułu prezentujqcego ten niezwykły zegar poświęcamy
wprowadzeniu Czytelników w tajniki montażu i uruchomienia układu. Jak się okaże już wkrótce, jedynq trudnościq na jakq napotkajq wszyscy konstruktorzy jest nauczenie zegara ładnego wymawiania komunikatów. Nie jest to czynność zbyt prosta, ale za to dostarcza dużo zabawy, str. 57.
*ŚŚ�-
Sterownik > dwubarwnych diod LED
Kolejna aplikacja nieśmiertelnego bbb. Układ jest bardzo prosty, pozwą la jednak osiqgnqć bardzo ciekawe efekty wizualne, str. 66.
Video fader A
Opis konstrukcji regulatora umożliwiajqcego modyfikację poziomu sygnału video. Dzięki prezentowanemu urzqdzeniu regulacja jasności obrazu przestaje stanowić problem, co można wykorzystać podczas montażu filmów w domowym studio video, str. 41.
1* I*
Elektroniczna wizytówka
Autor tego projektu postanowił w dość nietypowy sposób rozwiqzać problem na jaki często napotykajq organizatorzy konferencji. Nie jest to oczywiście rozwiqzanie najdoskonalsze z możliwych, lecz dość efektowne, str. 35.
Generator HP33120A a
W artykule staramy się przybliżyć naszym Czytelnikom możliwości zupełnie niezwykłego generatora przebiegów - konstrukcję firmy Hewlett Packard.str. 27.
Oscyloskop TDS210 A
Dotychczas niemal oczywiste było, że oscyloskop cyfrowy musi być duży, drogi, a jego parametry nie zawsze spełniajq oczekiwania nawet mniej wymagajqcych użytkowników.
Że tak być nie musi dowodzi konstrukcja prezentowana w artykule na str. 28.
Elektronika Praktyczna 4/97
Pasywne czujniki podczerwieni firmy Heimann
O pasywnych czujnikach podczerwieni pisaliśmy dotychczas w EP niewiele, a wynikało to głównie z trudności z ich zakupem w kraju.
Ponieważ sytuacja uległa zasadniczej zmianie postanowiliśmy przybliżyć Czytelnikom opracowania firmy Heimann, która jest niekwestionowanym liderem na rynku tych specyficznych elementów, str. 67.
Uniwersalne moduły do pomiaru częstotliwości ^
Tym razem przedstawiamy rodzinę modułów pomiarowych, których "sercem" jest mikroprocesor. Ile te moduły potrafiq dzięki zastosowaniu inteligentnego sterownika dowiecie się na str. 25.
Realizacja projektów na 8051 przy pomocy oprogramowania firmy IAR T
Poniższe zdjęcie sugeruje, że prezentowany w artykule system projektowy umożliwia "nurkowanie" w głębinach [nożliwości oferowanych przez '51. Aby osiqgnqć pełne zanurzenie trzeba jednak trochę poćwiczyć - postaramy lię Warn to ułatwić! Str. 23.
IKA
Nr 52
kwiecień '97
Świat hobby, Projekty zagraniczne
Elektroniczne "fale Pacyfiku"
Filtr szumów do gramofonu analogowego, część 2........... 15
Lampy elektronowe, część 3.................................................. 19
Uniwersalne moduły do pomiaru częstotliwości, część 2 .. 25
Generator HP 33120A..............................................................27
Oscyloskop TDS 210.................................................................. 28
BasicStamp - opis sprzętu i języka, część 2........................... 69
Elektroniczny klucz do PC, część 1 ........................................30
Elektroniczna wizytówka..........................................................35
Video fader...............................................................................41
Programator termostatów cyfrowych, część 2...................45
Wzmacniacz multimedialny do PC, część 3........................51
Odbiornik DTMF.część 2......................................................... 54
Mówiqcy zegar z DCF77, część 2.......................................... 57
M i njprojekh^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^l
Połqcznik z optoizolacjq.......................................................... 65
Sterownik dwubarwnych diod LED........................................66
Projekty Czytelników ^^^^^^^^^^^^^H
Sygnalizator przesterowania................................................... 75
Podzespoły ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^H
Pasywne czujniki podczerwieni firmy Heimann....................67
Nowe podzespoły....................................................................73
Notatnik Praktyka
Chorus idealny, część 1 Kurs
Realizacja projektów na 8051
przy pomocy oprogramowania firmy IAR ............................ 23
Biblioteki mikroprocesorowych
procedur standardowych . .. ..... 79
ELEKTRONIKA 87
PRZBYIYSL i RYNEK.......................................................0/
Wizytówka miesigca - Motorola.........................89
Sterowniki przemysłowe.......................................90
Info Świat..................................................................91
Info Kraj.....................................................................92
Biblioteka EP............................................................85
Kramik+Rynek.........................................................93
Listy..........................................................................
Wykaz reklamodawców.....................................
Ekspresowy Informator Elektroniczny.............107fl
5
PROJEKTY
Wzmacniacz multimedialny do PC, część 3
kit AVT-325
Koń czy my opisy wan ie
konstrukcji wzmacniacza
multimedialnego przybliżeniem
zasad jego montażu i
uruchomienia.
Pon ieważ jest to jedn a z
n ajbardziej złożonych
mechanicznie konstrukcji,
spośród prezentowanych na
łamach EP, gorąco zachęćmy
potencjalnych naśladowców do
dokładnego przeczytania
zaleceń autora.
Po dokładnym sprawdzeniu poprawności montażu od strony druku można połączyć obie płytki: bazową i wyświetlacza. Aby prawidłowo zlutować obie płytki, należy wykorzystać specjalnie przygotowane 2 otwory w płytce wyświetlacza przy dolnej jej krawędzi. Rys.7b dokładnie wyjaśniają ich użycie. Należy przygotować dwa kawałki srebrzanki (o średnicy np. 0,8mm) i przełożyć je przez wspomniane otwory bez lutowania. Płyt-
Tabela ' . Kody rozkazów sterujących pracą wzmacniacza.
Kod instrukcji Nazwa operacji Efekt Opis Możliwe kody odpowiedzi
Instrukcje dotyczące regulacji nastawi wyboru wejść
x Volume Control Wybór regulacji To samo jak w przypadku "A", "E"
wzmocnienia naciśnięcia klawisza
"VOLUME"
Balance Control Wybór regulacji balansu j/w lecz dla klawisza BALANCE "A", "E"
"T* Treble Control Wybór regulacji tonów wysokich j/w lecz dla klawisza TREBLE "A" "E"
T Bass Control Wybór regulacji tonów niskich j/w lecz dla klawisza BASS "A" "E"
UpKey Regulacja wgórę j/wlecz dla klawisza UP "A" "E"
Down Key Regulacja wdół j/w lecz dla klawisz DOWN "A" "E"
T Select Linel Input Wybór wejścia Linę 1 j/w lecz dla klawisza LINE1 "A" "E"
"2� Select Linę2 Input Wybór wejścia Linę 2 j/w lecz dla klawisza LINE2 "A" "E"
'3" Select Blaster Input Wybór wejścia karty dźwiękowej j/w lecz dla klawisza BLAST "A" "E"
Ś*$* Select Mono Input Wybór wejścia MONO lub j/w lecz dla klawisza "A" "E"
switchsp-phones przełączenie głośniki-słuchawki MONO/PHONES
"M" MuteOn/Off Włącz/wyłączenie wyciszania j/w lecz dla klawisza MUTE "A" "E"
Power ON Włączenie wzmacniacza równoznaczne przytrzymaniu "A" "E"
T Power OFF Wyłączę niewzmacniacza Klawisza MU 11 j/w 'AVE-
"R" Read yalue Żądanie odczytu parametru Po podaniu instrukcji "R" ciąg znaków
podanego za kodem "R" należy podać rodzaj ASCII określający
nastawy, czyli: dany parametr
RV - dla odczytu wzmocnienia w dB ze znakiem
RB - dla odczytu balansu + "A'lub"E'
RT Ś dla odczytu (.wysokich
RS-dla odczytu (niskich
"Rl" Readcurrentsource Żądanie podania aktualnie Po podaniu kodu "R" cyfra 1,2,3,4
wybranego wejścia sygnału należy podać kod T określająca
rodzaj wejścia
jak opisano wyżej i "A" luk *t"
"RM" Read Mute Status Żądanie podania stanu Po podaniu kodu "R" + A IUD L 0 - gdy funkcja
funkcji wyciszenia należy podać kod "M" nieaktywna
1 -gdy aktywna i "A" luk *t"
"RO" ReadOn/Off Status Żądanie podania stanu Po podaniu instrukcji"R" + A IUD L 0 -gdy wzmac-
pracy wzmacniacza należy podać kod "0 niacz w trybie
"stand-by"
1 -gdy wzmac-
niacz pracuje +"A"lub"E"
Kody zwrotne określające status operacji
"A" Acknowledge Potwierdzenie Używane także do w przypadku
sprawdzenia poprawności połączenia Kod zwracany w wypadku .wysłania:
T Error Sygnalizacja błędu
niewykonania polecenia
przez wzmacniacz
kę bazową należy "oprzeć" na nich, dociskając jednocześnie jej przednią krawędź do płytki wyświetlacza. Zachowując prostopad-łość obu płytek, można teraz zlutować wszystkie ich wyprowadzenia, oraz dodatkowo dużą ilością topnika "zalać" większe odsłonięte pola lutownicze masy. W ten sposób otrzymamy trwałe i mocne połączenie obu płytek drukowanych. Po zakończeniu łączenia wystające kawałki srebrzanki należy usunąć.
Kolejnym etapem montażu jest przylutowanie płytek bocznych, z których każda posiada odpowiednie do tego celu pola lutownicze wzdłuż jej dolnej i czołowej krawędzi. Zanim to jednak nastąpi, należy otwory, służące do zamocowania wzmacniacza w chassis urządzenia, wyposażyć w gwint 3mm. Nie jest konieczne przy tym posiadanie jakichkolwiek gwintowników, wystarczy rozwiercić wspomniane otwory wiertłem 5..6 mm, po czym używając młotka, wbić zwyczajne nakrętki 3mm w tak przygotowane miejsca. Tak wykonany "pseudogwint" należy dodatkowo wzmocnić zalewając miejsca styku nakrętek i płytki, klejem np. Poxipol lub Distal (rys.7c). W praktyce należy użyć tylko czterech otworów, po dwa na każdy bok urządzenia, co w zupełności wystarczy do dostatecznie mocnego osadzenia wzmacniacza w komputerze.
Postępowanie podczas lutowania ścianek bocznych jest podobne jak w przypadku płytki wyświetlacza, a więc prace rozpoczynamy od przełożenia kawałków srebrzanki przez otwory w tych płytkach. Najpierw należy przylutować ściankę lewą (umieszczoną od strony transformatora TRI). Wszystki krawędzie styku, w tym przypadku trzech płytek: czołowej, bazowej i bocznej, powinny być prostopadłe względem siebie.
Zanim przy lutujemy prawa ściankę boczną, należy wykonać dwa dodatkowe, niezbędne otwory
Elektronika Praktyczna 4/97
51
Wzmacniacz multimedialny do PC
w radiatorze układu U7. Przez nie będą przechodzić osie śrub M3, którymi zamocujemy układ w komputerze. Należy wszakże zauważyć, że odległość między prawą ścianka boczną a radiatorem wynosi zaledwie kilka milimetrów, toteż użycie dłuższych wkrętów uniemożliwiłoby ich prawidłowe wkręcenie.
Prowizorycznie przykładamy ściankę boczną do płytki wyświetlacza i bazowej (opierając tę ostatnią na kawałkach srebrzanki, jak poprzednio), po czym przy włożonym i przykręconym radiatorze, zaznaczamy punkty przechodzące przez otwory mocujące w płytce bocznej.
Po odkręceniu radiatora wiercimy tak zaznaczone otwory wiertłem o średnicy 5..6mm. To ważne, jeżeli chcemy aby masa wzmacniacza, połączona z radiatorem, nie miała bezpośredniego połączenia z chassis naszego komputera. Zwarcie tych elementów mogłoby być przyczyną przykrego przydźwięku, który z pewnością zepsułby efekt naszej pracy.
Teraz postępując jak ze ścianką z lewej strony, należy przylutować prawą płytkę. Podczas lutowania krawędzi płytek należy używać dużej ilości topnika, pokrywając miejsca styku na całej ich długości. Gwarantuje to dużą wytrzymałość całej konstrukcji. Dodatkowo, w celu jej wzmocnienia, można przed zalaniem topnikiem ułożyć wzdłuż spoiny kawałek srebrzanki, co stanowić będzie swego rodzaju "zbrojenie" wzmacniające całość.
Od staranności i precyzji wykonania opisanych połączeń zależeć będzie efekt końcowy, czyli łatwo ść zamoc owania wzmacniacza w komputerze. Dlatego autor zaleca szczególną uwagę podczas tej operacji.
Po zamocowaniu ścianek bocznych pozostaje ostateczne przykręcenie radiatora do płytki bazowej (nie zapominajmy o podkładkach), po czym przylutowanie końcówek układu U7. Na końcu należy za pomocą śruby i nakrętki M4 (lub M5) przykręcić transformator sieciowy TRI, używając do tego celu dodatkowych podkładek gumowych oraz talerza mocującego transformator toroidalny. Wyprowadzenia transformatora należy dołączyć do gniazd ARK wzorując się schematem ideowym. Użycie dwóch par gniazd od strony wtórnej umożliwia użycie transformatora w wersji
włącznik sieciowy
2xl2V lub lx24V. Od strony pierwotnej oprócz gniazda do dołączenia komputera uzwojenia trafo, znajduje się gniazdo bezpiecznika oraz sznura sieciowego. Wszystkie wyprowadzenia złącz ARK należy bezwzględnie zaizolować od strony dolnej płytki, uniemożliwiając w ten sposób przypadkowe dotknięcie ręką, podczas uruchamiania urządzenia.
UWAGA! W części układu występuje niebezpieczne dla życia napięcie 2 2 0V, dlatego wszystkie operacje należy wykonywać z zachowaniem szczególnych środków ostrożności, przy odłączonym od sieci kablu zasilającym.
Sposób dołączenia wzmacniacza do instalacji sieciowej komputera przedstawia rys.9. Do dołączenia głośników najlepiej użyć podwójnego gniazda zaciskowego przykręcając je do wolnego śledzia w obudowie PC-ta.
Montując wzmacniacz w chas-sis typu "tower" należy umieścić go na najwyższej "półce", co znacznie polepszy warunki chłodzenia końcówki mocy.
Uruchomienie
Pierwsze uruchomienie warto jest przeprowadzić poza obudową komputera. W tym celu umieszczamy wszystkie układy scalone w podstawkach i przy wyłączonym komputerze dołączamy zasilanie +5/ +12V do gniazda JP4, wykorzystując wolny przewód z wtykiem z zasilacza komputerowego. W przypadku dołączenia zasilania do transformatora TRI, należy rozłączyć konektory zasilające i uruchomić komputer.
Jeżeli montaż był prawidłowy, powinny zaświecić się: 5 pierwszych diod linijki poziomu (D1..D5), dioda "BLAST" oraz dioda regulacji głośności "VOLUME".
Wciskanie klawiszy "UP" i "DOWN" powinno zmniejszać lub zwiększać poziom wzmocnienia, co objawia się na linijce LEVEL zmianą liczby zapalonych diod świecących, podobnie jak podczas regulacji głośności w telewizorze wyposażonym w OSD. Przyciśnięcie klawiszy regulacji balansu, tonów wysokich i niskich powinno zapalić położone obok diody sygnalizacyjne D21..D24 oraz zmienić sposób
konektor "żeński"
konektor
' męski'
Rys. 9. Sposób podłączenia kabla zasilającego wzmacniacz.
wyświetlania wartości wybranej nastawy. Podczas regulacji obowiązuje zasada: najpierw za pomocą klawiszy K3..K5, K7 wybieramy co chcemy regulować, po czym klawiszami "UP, "DOWN" dokonujemy zwiększenia lub zmniej szenia wybranej wartości. Przyciskanie klawiszy wyboru wejścia powoduje przełączenie źródła sygnału i potwierdzenie tego faktu zapaleniem odpowiedniej diody świecącej umieszczonej ponad nimi.
Chwilowe naciśnięcie klawisza wyciszania "MUTE" powoduje wyłączenie dźwięku i miganie czerwonej diody D20. Ponowne chwilowe wciśnięcie tego klawisza przywraca poprzednio nastawioną wartość wzmocnienia i gasi diodę LED.
Klawisz "MUTE" spełnia dodatkowo rolę wyłącznika całego wzmacniacza. Dłuższe jego przyciśnięcie wyłącza układ, który przechodzi w stan uśpienia ("stand-by"), a ponowne naciśnięcie załącza układ.
W przypadku nie regulowania nastaw po około 30 sekundach automatycznie zostają wyłączone diody D1..D15 oraz D21..D24. Pozostaje tylko zapalona dioda sygnalizująca wybór źródła sygnału.
Procesor za każdym razem pamięta co ostatnio było regulowane. Jeżeli, np. była to głośność ("VO-LUME"), to aby zmienić jej wartość nie trzeba wciskać klawisza wyboru K3 - Volume, lecz wystarczy od razu użyć klawiszy "UP" lub "DOWN", czego efektem będzie odpowiednie zapalenie diod linijki "LEVEL" oraz diody D23.
Po wstępnym sprawdzeniu działania wzmacniacza można do wyjść dołączyć kolumny głośnikowe (o mocy co najmniej 40W każda), a do wejścia LINEl lub LINE2 źródło sygnału np. CD-ROM, wykorzystując jego gniazdo słuchawkowe.
52
Elektronika Praktyczna 4/97
Wzmacniacz multimedialny do PC
Dysponując płytą muzyczną oraz dowolnym programem obsługi odtwarzacza audio np. "Media" w polskiej wersji Windows, można załączyć zasilanie trafo TRI i przeprowadzić pełną próbę odsłuchu. Tak zmontowany i uruchomiony wzmacniacz można zamocować w chassis komputera. Urządzenie jest gotowe do pracy.
W przypadku występowania przydźwięku przy regulatorze VO-LUME ustawionym na minimum, należy wykonać połączenie bezpośrednio między wyprowadzeniem 3 układu U6 a końcówką masy wzmacniacza mocy U 7 - pin 6. Połączenie to należy wykonać od strony ścieżek, używając jak najkrótszego odcinka przewodu miedzianego o średnicy min. lmm. Dodatkowym sposobem na wyeliminowanie przydźwięku i zakłóceń jest wykonanie z kawałka cienkiej blachy ekranu, który można zamocować na płytce bazowej w miejscu oznaczonym linią przerywaną, przykrywając w ten sposób cały blok przedwzmacniacza z układem U6.
I na koniec uwaga dotycząca autotestowania naszego układu.
W przypadku, gdy mikroprocesor podczas pierwszego uruchomienia stwierdzi błędną komunikację z układem procesora audio U6, dalsza praca zostaje wstrzymana, co sygnalizowane jest jednoczesnym zapaleniem diod D16 i D17 (BLAST i LINE1). Podobnie błąd komunikacji z pamięcią EEPROM (U3) sygnalizują zapalone diody D18 i D19 (LINE2 i MONO).
"yOLUME"
o
OO
OOOOtNtDOCDCNOOTOCDCNOOT tBUiUi^^tnmtsiniiM-c * Ś Ś
RIGHT
"BALANCE"
LEFT
oooooootooooooo
OtOOO tNCMMtO
TONĘ"
oooooooo
?-?SSS dB
O-zółty
O - zielony O-nie świeci
9 - czerwony
Uwaga: "TONĘ" - oznacza wskazania dla regulacji TREBLE" i 'BASS*
Rys. 10. Różne tryby wyświetlania informacji na panelu czołowym.
Możliwe modyfikacje
W pierwszej części artykułu wspomniano o możliwości wykorzystania gniazda MONO jako wyjścia słuchawkowego. Aby tego dokonać, należy zamontować na płytce bazowej wzmacniacza elementy T5, PKl oraz rezystory R34 i R35. Po tym należy przeciąć ścieżki w zaznaczonych symbolem "CUT" miejscach na płytce. Następnie używając przewodu miedzianego, linki o przekroju co najmniej lmm2, należy wykonać jak najkrótsze połączenia między punktami A-A, B-B, C-C, D-D, E-E i F-F, zgodnie ze schematem ideowym z rys.2.
Aby uaktywnić działanie przekaźnika, przełączającego wyjście końcówki mocy pomiędzy złącza JP1, JP2 a gniazdo MONO (PHO-NES), należy przy ponownym włączeniu wzmacniacza po przeróbce przytrzymać klawisz "MONO". Po załączeniu układu dioda "MONO" mignie trzy razy potwierdzając, że układ przeszedł w tryb obsługi gniazda słuchawkowego. Od tej chwili klawisz "MONO" będzie służył do przełączania dźwięku pomiędzy kolumny głośnikowe a słuchawki dołączone do gniazda GN4. Jeżeli komuś znudzi się ta opcja lub po prostu wykorzystywanie czwartego wejścia MONO okaże się niezbędne, może przywrócić poprzedni bieg ścieżek na płytce drukowanej i ponownie, podczas włączania układu, przytrzymać klawisz "MONO".
Druga sprawa dotyczy sterowania wzmacniaczem za pomocą komputera PC bezpośrednio poprzez interfejs transmisji szeregowej RS232. W tym przypadku należy na płytce bazowej zamontować układ scalony U8 wraz z elementami C46..C50 oraz dławikiem L2. połączenie pomiędzy komputerem a wzmacniaczem należy wykonać 10-żyłowym przewodem taśmowym zakończonym standardowymi wtykami AWP. Parametry transmisji poprzez interfejs są następujące:
- prędkość: 1200 bodów;
- słowo: 8-bitów danych, 1 bit stopu, bez kontroli parzystości.
Mikroprocesor Ul wykorzystuje sygnały oznaczone na schemacie z rys.2 jako RXD i TXD (and."Receive
dB
dB
Data"- odbiór danych, "Transmit Data"-nadawanie danych).
Protokół transmisji obejmuje zestaw 18 instrukcji, których znaczenie przedstawione jest w tab. 1. Wszystkie podane kody są znakami ASCII, co ułatwia testowanie protokołu transmisji za pomocą najzwyklejszego programu typu terminal. W popularnym programie Norton Commander dostępny jest on pod nazwą TERM90.EXE.
Gwoli dokładnego wyjaśnienia sposobu wymiany informacji pomiędzy wzmacniaczem a komputerem PC przedstawiamy kilka przykładów. Dla uproszczenia wzmacniacz oznaczono jako "Wzm." Przykład 1: zwiększamy wzmocnienie o krok.
Komputer wysyła: "VU" (volume up)
Wzmacniacz odpowiada: "A" (potwierdzenie)
Przykład 2: odczytujemy wartość wzmocnienia tonów wysokich Komputer wysyła: "RT" Wzmacniacz odpowiada np.: "+12,5A" co oznacza +12,5dB, kod "A" oznacza potwierdzenie Przykład 3: odczytujemy status włączenia wzmacniacza Komputer wysyła: "RO" Wzmacniacz odpowiada np. "1A", co oznacza, że jest włączony, kod "A" jak w poprzednim przykładzie. Zasadą jest, że wzmacniacz po przyjęciu polecenia i jego akceptacji wysyła kod potwierdzenia "A". W przypadku odczytu wartości nastaw kod "A" pełni także rolę znacznika końca informacji. W przypadku, gdy nie zostaje zaakceptowana jakaś komenda wysłana przez komputer, w odpowiedzi otrzymujemy kod błędu "E". Kod potwierdzenia "A" jest też komendą, dzięki której można bez regulacji nastaw sprawdzić podłączenie układu do złącza szeregowego COM. Wystarczy wtedy wysłać kod "A", na co wzmacniacz odpowie wysyłając potwierdzenie "A".
Przedstawione informacje dotyczące komunikowania się z naszym układem poprzez złącze szeregowe z pewnością przydadzą się zapalonym elektronikom programistom. Autor nie opracowywał konkretnego programu do sterowania opisanym układem, pozostawiając pole do popisu Czytelnikom. Sławomir Surowiński, AVT
Elektronika Praktyczna 4/97
53
PROJEKTY
Odbiornik DTMF -- zdalne sterowanie przez telefon, część
kit AVT-251
2
Drugą część ańykuiu autor
poświęcił omówieniu
najważniejszych zasad
obowiązujących podczas
montażu i uruchomienia
odbiornika DTMF. Nie są to
wbrew pozorom porady
banalne - urządzenia
współpracujące z Unią
telefoniczną i jednocześnie
z siecią energetyczną
wymagają podczas eksploatacji
sporej wiedzy
i doświadczenia.
Montaż i uruchomienie
Główną część układu można zmontować na jednostronnej płytce drukowanej, pokazanej na wkładce wewnątrz numeru. Rozmieszczenie elementów przedstawiono na rys.4.
Montaż należy rozpocząć od w y konania w szy s tki ch o zna cz o -nych z wór.
Przed wlutowaniem układów scalonych warto zmontować obwody zasilacza z kostką U9 i sprawdzić, czy przy zasilaniu 12 V daje on na wyjściu (na kondensatorze Cl 6) napięcie w granicach 5V. Pobór prądu ze źródła 12V przez zasilacz wynosi około 5mA.
Po uruchomieniu zasilacza można zamontować pozostałe elementy: najpierw bierne, potem półprzewodniki. W tej fazie nie należy montować rezystorów R35..R40.
Transformator separujący TRl to zwykły transformator sieciowy TS2/24. W przeciwieństwie do większości transformatorów tego typu nie ma on nóżek do wlu-towania w płytkę - należy go przykręcić dwoma wkrętami M3 i wykonać połączenia przewodami. Na płytce oznaczono punkty S, T, U, W. Podczas lutowania trzeba uważać, żeby nie pomylić uzwojeń - uzwojenie sieciowe
220V zajmuje większą objętość, niż uzwojenie wtórne i ma dużo większą rezystancję. W modelu zastosowano podstawkę tylko pod kostkę U3.
W roli przekaźnika RELl można zastosować zarówno duży RM81, czy RM96 (tak, jak w modelu), jak i mały przekaźnik telekomunikacyjny, choćby firmy Meisei M4-12H czy DS2Y 12V. W skład zestawu wchodzi tylko jeden przekaźnik wykonawczy REL2, pozostałe należy zakupić oddzielnie.
Po zmontowaniu elementów na płycie (ale jeszcze przed włożeniem kostki U3 do podstawki i przed wlutowaniem rezystorów R35..R40) należy sprawdzić pobór prądu. Należy dołączyć zasilacz
0 napięciu 12V - pobór prądu nie powinien przekroczyć 12 mniam-perów. Gdyby było inaczej, należy odszukać przyczynę - zwykle jest nią zwarcie lub pomyłka w montażu.
Jeśli wszystko jest w porządku, to należy włożyć do podstawki układ U3 i pozostawić odbiornik pod napięciem na kilka godzin. Chodzi tu o uformowanie kondensatorów elektrolitycznych. Jest to potrzebne, ponieważ aluminiowe elektrolity przechowywane przez kilka miesięcy mają zawsze znaczną upływność,
1 układ może nie działać poprą-
54
Elektronika Praktyczna 4/97
i Odbiornik DTMF - zdalne sterowanie przez telefon
Rys. 4. Rozmieszczenie elementów na płytce odbiornika (widok zmniejszony do 80% wymiarów rzeczywistych).
wnie zaraz po pierwszym włączeniu zasilania.
W tym celu należy zmontować i dołączyć przewodami płytkę sterowania lokalnego z przyciskami i diodami LED. Układ połączeń płytki pokazano na rys. 5 .
Punkty Kl..K# płytki sterowania należy połączyć z punktami 1..12 płyty głównej. Szczegółowe wskazówki dotyczące montażu płyty czołowej podane są w dalszej części artykułu.
Dla ułatwienia warto też na czas prób dołączyć do wyjść dekodera DTMF (punkty oznaczone A, B, C, D) diody LED połączone szeregowo z rezystorami 2,2kLi. Pozwoli to na bieżąco monitorować pracę kostki U3.
Warto też prowizorycznie przylu-tować jakiś przycisk równolegle do kondensatora C5 - będzie on udawał odebranie sygnałów dzwonienia.
Elektronika Praktyczna 4/97
Układ testowy pokazany jest na rys. 6.
Po włączeniu zasilania, przerzutniki z kostek U7, U8 ustawią się w jakichś przypadkowych stanach. Najpierw należy spraw dzić, czy działają przyciski K 1 . . K # umieszczone na dodatkowej płytce s teruj ąc ej. W gotowym urządzeniu górny przycisk powinien włączać dany kanał (przekaźnik i diodę LED na płycie czołowej), a dolny - wyłączać.
Jeśli sterowanie lokalne działa poprawnie, należy spraw dzić, czy układ potrafi odebrać rozmowę. Można to zrobić bez linii telefonicznej - wystarczy kilkakrotnie nacisnąć przycisk dołączony równolegle do kondensatora C5. Punkt K powinien być połączony z jednym z wyjść licznika U2. Po kilku przyciśnięciach powinien włączyć się przekaźnik RELl i dioda D14 umieszczona na płycie czołowej. Po kilku, najwyżej kilkunastu sekundach, przekaźnik powinien puścić a dioda -zgasnąć.
Jeśli wszystkie kanały pracują i układ odbiera rozmowę, należy sprawdzić współpracę z linią telefoniczną. W zasadzie potrzebne byłyby dwie linie, ale można poradzić sobie mając tylko jedną -własną. Należy wtedy skorzystać z pomocy kolegi albo zaprzyjaźnionego sąsiada. Trzeba kogoś poprosić, aby
zadzwonił na nasz numer i po zgłoszeniu się odbiornika i usłyszeniu sygnału potwierdzenia, nacisnął w swoim aparacie (przełączonym na wybieranie tonowe -przełącznik w pozycji TONĘ, a nie PULSE) kolejno klawisze 1, 2, 1, 2, 3, 4, 3, 4, 5, 6, 5, 6, 7, 8, 7, 8, 9, 0, 9, 0, *, #. Moment zgłoszenia odbiornika wskaże nam dioda świecąca Dl4. Przy podanej kolejności naciskania klawiszy powinny kolejno zapalać się i gasnąć diody LED umieszczone na płytce sterującej.
Do takiej próby, aby nie nadużywać cierpliwości bliźniego, należy ustawić minimalną liczbę dzwonków, czyli połączyć punkt K z punktem oznaczonym 2.
Jeśli montaż został wykonany poprawnie, układ będzie pracował od razu i taka jedna próba całkowicie wystarczy. Jeśliby jednak coś nie zadziałało, należy poszukać błędu, wykorzystując wskazania dodatkowych diod LED dołączonych do punktów A, B, C, D.
W urządzeniu przewidziano wykorzystanie od jednego do s z e ś ciu pr z ek a źnikó w w y kona w -czych.
Na krawędzi płyty głównej przewidziano też miejsce na zaciski śrubowe ARK2 oznaczone Kl,2..K*,#. Umożliwią one łatwe dołączenie dowolnych urządzeń elektrycznych, także tych zasilanych z sieci 220V.
Płytki drukowane są przewidziane do zamontowania w estetycznej obudowie typu KM-60 (trzeba wtedy wyciąć cztery narożniki dużej płytki drukowanej).
Po wywierceniu wszystkich otworów w plastykowej płycie przedniej, należy umocować do niej płytkę drukowaną za pomocą dwóch wkrętów M3. Łby wkrętów należy wpuścić w plastyk, a same wkręty zakontrować nakrętkami. Dopiero teraz można nakleić papierową naklejkę, która zakryje łby
Odbiornik DTMF - zdalne sterowanie przez telefon
D19 D24
: >14 ___r r
1 1 1 1 1 Si Si Si Si
I C 1 1 C r r r 1
...1..L.....
K1
K2
KO
K#
01
02 O3
O4
05 06
OP
Rys. 5. Schemat płytki przełączników.
wkrętów. Następnie należy starannie wykonać w papierze otwory na diody i przyciski, a potem przykręcić płytkę drukowaną, już w pełni uzbrojoną, z dolutowanymi od strony druku przewodami.
Bezpieczeństwo użytkowania
Przy opracowaniu układu poświęcono wiele uwagi sprawom bezpieczeństwa użytkowania. W niektórych amatorskich czasopismach zagranicznych prezentuje się układy, które dołączone bezpośrednio do linii
telefonicznej, mogą stwarzać wręcz śmiertelne zagrożenie.
W prezentowanym układzie zastosowano podwójne oddzielenie galwaniczne: Z jednej strony transformator TRI, przekaźnik RELl i transoptor OPTl skutecznie oddzielają układ od linii telefonicznej. Obecnie produkowane transformatory sieciowe muszą zapewnić wytrzymałość na przebicie przy napięciu 4000V, natomiast użyty transoptor ma według katalogu napięcie przebicia powyżej 5000V.
Uwaga! Według krajowych przepisów,
wszelkie urządzenia dołączane do
publicznej sieci telefonicznej powinny mieć
homologację (czyli poprzedzone badaniami
zezwolenie na użytkowanie) wydane przez
Ministerstwo Łączności.
Przedstawiony odbiornik DTMF nie ma
takiej homologacji. Jednym z powodów jest
fakt, że nie wydaje się stosownych
zaświadczeń dla wyrobów w postaci
zestawów do samodzielnego montażu.
Z drugiej strony, oddzielenie od sieci zapewniają: fabryczny zasilacz posiadający stosowny atest oraz przekaźniki wykonawcze REL2..REL5. Warto też zwrócić uwagę, iż na płytce drukowanej układu, pomiędzy ścieżkami oddzielanych obwodów pozostawiono odstępy o szerokości minimum 4mm. Żeby nie pogorszyć parametrów izolacji należy odpowiednio ukształtować i odsunąć od transformatora przewody dołączone do punk-
tów S, T, U, W. Także przy dołączaniu do zacisków
Kl,2..K*,#, przewodów energetycznych, należy zachować odpowiednie odstępy izolacyjne.
do linii tylko na czas nieobecności domowników, mógłby zgłaszać się już po 2 czy 3 dzwonkach.
Gdyby przypadkiem w jakichś szczególnych warunkach okazało się, że odbiornik podłączony równolegle do aparatu telefonicznego reaguje na sygnały wybierania impulsowego tego aparatu, należy eksperymentalnie dobrać elementy Rl, R2, D3, R43 i C5. Pomocne będzie w tym obejrzenie przy pomocy oscyloskopu przebiegów na wejściu i wyjściu bramki UlC, przy sygnale dzwonienia oraz podczas impulsowania.
Gdyby w urządzeniu został zastosowany inny transformator separujący TRI, należałoby odpowiednio do jego przekładni zwiększyć lub zmniejszyć wzmocnienie wejściowego wzmacniacza kostki U3, korygując wartość rezystora R13 (zwiększenie rezystancji R13 = zmniejszenie wzmocnienia).
Zamiast tranzystorów NPN, jako T5..T10 można wlutować jakiekolwiek tranzystory MOSFET, zastępując zworą rezystor szeregowy w obwodzie bazy każdego z nich. Piotr Górecki, AVT
01
06 OP J H
n
4x2,2k
Możliwości zmian
Żeby odbiornik nie przeszkadzał w normalnym użytkowaniu telefonu, powinien zgłaszać się dopiero po 5..8 dzwonkach. Gdyby natomiast odbiornik był dołączany Rys. 6. Schemat układu testowego.
Ryta gMwna
56
Elektronika Praktyczna 4/97
PROJEKTY
Mówiący zegar z DCF77, część 2
kit AVT-322
W drugiej części ańykuiu
przedstawiamy sposób
montażu zegara cyfrowego.
Za miesiąc pokażemy w
jaki sposób zegar można
nauczyć mówienia, co jest
czynnością sprawiającą wiele
radości.
Montaż i uruchomienie
Cały układ elektryczny zegara umieszczono na trzech płytkach drukowanych: płytce bazowej, wyświetlacza oraz klawiatury. Dwie pierwsze wykonano w wersji dwustronnej z metalizacją otworów, ostatnia płytka jest jednostronna. Widoki tych płytek przedstawiono na wkładce wewnątrz numeru.
Zanim przystąpimy do montażu dla pewności należy zeszlifo-wać delikatnie krawędzie płytek: bazowej i wyświetlacza używając do tego celu drobnego pilnika lub papieru ściernego. Szczególną uwagę należy zwrócić na krawędzie styku obu płytek, w miejscu, w którym pola lutownicze sygnałów wyświetlacza pokrywają się. Wszelkie występujące włoski miedzi, które mogą powstać w procesie technologicznym należy bezwzględnie usunąć tak, aby między sąsiednimi polami nie występowały zwarcia.
Montaż elementów należy rozpocząć od płytki bazowej. Rozmieszczenie na niej elementów przedstawia rys.5.
Rys. 5. Rozmieszczenie elementów na płytce głównej.
Stosując się do ogólnie przyjętych zasad montujemy najpierw ni skoprofiłowe elementy bierne. Autor proponuje rozpocząć montaż od wlutowania rezystorów Rl, R2, R8 iR22, które umieszczone są pod układami scalonymi Ul i U2. Dzięki zastosowaniu podstawek pod te układy, nie jest konieczne wlutowywanie tych elementów od strony dolnej płytki, ale "we wnętrzu podstawek. Następnie montujemy pozostałe rezystory oprócz tych, które zostały umieszczone pionowo.
W tym miejscu drobna uwaga - nie należy montować rezystora R7 (łączy pin 22-Ul z bazą T5), zamiast niego należy wlutować zworę.
Teraz można wlutować podstawki pod układy scalone oraz zamontować drabinkę rezystorową RPl, diody, kondensatory, tranzystory oraz pozostałe elementy. W przypadku użycia jako C5 kondensatora typu MKT na napięcie 63V można go będzie zamontować podobnie jak rezystor R22, tzn. w podstawce U2, w przypadku gdy się tam nie mieści, należy go wlutować poziomo od strony dolnej płytki drukowanej. Na końcu należy zamontować kondensatory elektrolityczne, tranzystory, stabilizator napięcia U5 oraz przekaźnik RLl. Jako ten ostatni można zastosować dowolny przekaźnik na napięcie 12V ze stykami typu NO lub NC. Ze względu na odpowiednie połączenia na płytce drukowanej można zastosować typ: RM-81, lub RM-83 lub podobne zachodnie wersje na takie napięcie.
W wolne punkty znajdujące się na obwodzie obrysu baterii 9V (6F22) warto wlutować typowe srebrzone kołki używane niegdyś w polskich telewizorach do łączenia modułów odbiornika. Dzięki temu bateria BTl będzie umoco-
Elektronika Praktyczna 4/97
57
Mówiqcy zegar z DCF77
o
ALARM
O
TMER
ooooooooo
o
o o
o plis c
o aooooooc*?
O
DS
oooooooo
DL34 O
aooooooo�
Rys. 6. Rozmieszczenie elementów na płytce wyświetlaczy.
wana "na wcisk" bez potrzeby wykonywania dodatkowych obejm lub klamer. Do dołączenia BTl można wykorzystać specjalną złączkę, lub co radzi autor, lepiej jest wykorzystać styki ze starej zużytej baterii 9V. Takie styki umieszczone są zwykle na sztywnej płytce bakelitowej lub ze sztucznego tworzywa. Do nich to należy przylutować 2 kawałki srebrzanki o średnicy co najmniej lmm, zwracając uwagę na odpowiedni kierunek (polaryzację baterii). Tak powstałe "wąsy" należy wlutować do odpowiednich otworów złącza baterii BTl. Warto przed tym dołączyć samą baterię tak aby całość pasowała, a baterię w razie potrzeby można było łatwo wyjąć.
Nie należy zapomnieć o montażu zwory JP3, na którą warto od razu założyć jumper. Do wykonania połączenia z płytka klawiatury - złącze JP2 można wykorzystać kawałki przewodu w izolacji. Autor radzi jednak zastosowanie typowego 1-rzędowego gniazda (typu "goldpin") co umożliwi późniejsze odłączanie klawiatury w razie potrzeby.
Złącze oznaczone na schemacie elektrycznym jako JPl nie jest wykorzystywane, dlatego nie należy montować w nim żadnych elementów.
Elementy BZl oraz GN2 umieszczone są poza płytką bazowa i niezbędne połączenia należy wykonać przewodem. W przypadku wykorzystania jako SPl, małego głośnika 0,25W/8Q o średnicy max. 5 7mm (wchodzi on w skład zestawu AVT-322) nie należy go na tym etapie montażu dołączać do złącza SPl na płytce bazowej.
Dla Czytelników którzy zrezygnują z opcji synchronizacji zegara z wzorcem czasu DCF77, na płytce drukowanej przeznaczono dodatkowe miejsce na kondensator zmienny, trymer CT. Dzięki niemu możliwe będzie odpowiednie kalibrowanie wskazań zegara. Wartość kondensatora CT należy dobrać w zależności od błędu wskazań lub odchyłki częstotliwości wewnętrznego generatora układu Ul. Częstotliwość ta powinna wynosić 6.000.000 Hz (6MHz). W razie potrzeby można ją zmierzyć na końcówce 18 mikroprocesora Ul (X2). W przypadku instalacji try-mera CT należy w razie potrzeby zmienić wartość kondensatora C2 tak, aby sumaryczna wartość był zbliżona do 33pF w środkowym położeniu osi trymera. Ułatwi to późniejszą korekcję błędu wskazań, która z reguły nie przekracza 1 sekundy na dzień.
Kondensator CT jest dobierany indywidualnie, toteż nie wchodzi on w skład zestawu AVT-322/l i /2, a w przypadku korzystania z auto-synchronizacji (DCF77) jest zbędny. Mikrofon MIC warto zamocować na kawałku 3-żyłowego przewodu. W przypadku użycia mikrofonu elektretowego w wersji 2-końcówkowej należy zewrzeć wyprowadzenia 2 i 3 złącza MIC na płytce drukowanej. Na schemacie elektrycznym z rys.l (w pierwszej części artykułu) oznaczono to linią przerywaną. Należy użyć mikrofonu dobrej jakości. Autor przypadkowo natknął się na stary egzemplarz z Tonsilu, który miał bardzo małą czułość a dodatkowo wprowadzał duże zniekształcenia. Wymiana na dwukońcówkową wersję innego producenta dała doskonałe efekty.
Jak wynika z praktyki uruchomieniowej kilku egzemplarzy zegarów, warto od strony dolnej płytki, przyluto-wać, bezpośrednio do wyprowadzeń 6 i 4 układu wzmacniacza U6 (LM386) dodatkowy kondensator 47nF, pyS 7 co całkowicie wyelimi- płytce
nuje nieduży, aczkolwiek przykry przy dźwięk podczas odtwarzania komunikatów.
Montaż płytki wyświetlaczy jest prosty. Rozmieszczenie elementów przedstawia rys.6. Należy uważać, aby wyświetlacze oraz diody świecące LED były wluto-wane na tej samej wysokości. Dwukropek powinien być w kolorze wyświetlaczy (czerwone), zaś diody "ALARM" i "TIMER" w egzemplarzu modelowym były w kolorze żółtym, co przy zastosowaniu czerwonego filtru (wchodzącego w skład obudowy KM-50) w efekcie daje kolor pomarańczowy i uatrakcyjnia wyświetlaną przez zegar informację.
Pozostaje jeszcze montaż płytki klawiatury. Jako klawiszy K1...K4 użyto przycisków chwilowych. Ich wysokość zapewnia odpowiednie zamontowanie całego urządzenia w standardowej obudowie ze sztucznego tworzywa o handlowej nazwie KM-50. Przed wlutowa-niem w płytkę klawiszy należy sprawdzić kierunek montażu zgodnie z rys.7. Sławomir Surowiński, AVT
Opracowanie oprogramowania sterującego przedstawionym urządzeniem było wspomagane "Emulatorem procesora 87C51" który jest dostępny jako kit AVT-288.
Układy Ul w wersji handlowej programowano "Programatorem procesorów MCS-51" - kit AVT-320.
Śim+
SPl
AVT-322K
Rozmieszczenie elementów na pomocniczej.
Elektronika Praktyczna 4/97
MINIPROJEKTY
Wspólną cechę układów opisywanych w działo "Mlnlprojekty" josf łatwość ich praktycznej realizacji. Na zmontowanie i uruchomienie układu w typowym przypadku wystarcza kwadrans. Mogą to być układy stosunkowo skomplikowane funkcjonalnie, niemniej proste w montażu i uruchomieniu, gdyż Ich złożoność i Inteligencja jest zwykle zawarta w układach scalonych. Wszystkie projekty opisywane w tej rubryce sq praktycznie wykonane w laboratorium AVT. Większość z nich wchodzi do oferty kitów AVT jako wyodrębniona seria "Mlnlprojekty" o numeracji zaczynającej się na 1000.
Połącznikz optoizolacją
W pewnych
zastosowaniach automatyki
przemysłowej istnieje
potrzeba przełączania
urządzeń o dość dużej
mocy. Najprostszym
sposobem ich sterowania
jest użycie przekaźników
lub styczników.
W artykule
proponujemy bardziej
elegancką metodę
rozwiązania tego problemu,
zastosujemy bowiem
przekaźniki
p ói prze wo dn ikowe.
Prs9kasniki 9l9ktrorn9cha-nicsn9 mają m'9wątpliwą wadę, jaką jest iskrs9ni9 styków, co wymaga stosowania sp9cjalnych układów wygaszających. C9na prs9kasnika r9nomowan9J firmy plus układy wygassając9 jest w prsybliŚ9niu równa C9ni9 współcs9snych prs9kasników opto9l9ktronicsnych.
Na rys. 1 prs9dstawiono scti9rnat 9l9ktrycsny połącsni-ka. Składa się on s dwóch prs9-kaźników opto9l9ktronicsnych typu TS203CS0E.
Maksymalny prąd prs9wo-ds9nia dla t9go układu wynosi 3A. Wartość ta wynosi lA, jeśli prs9kaźnik opto9l9ktronicsny ni9 jest urni9sscsony na radia-torz9. Prsy napięciu sieci odpowiada to mocy 200W, csyli dla naszych potrs9b (st9rowani9 urząds9niami wykonawczymi mał9J mocy) jest wystarcsając9.
Scti9rnat na rys. 1 sawi9ra dwa prs9kaźniki opto9l9ktro-nicsn9. St9rowan9 mogą być sa-tem dwa obwody sasilan9 s tego sam9go prs9wodu fasow9go. Efekt kompl9m9ntarności dsia-
Rys. 1.
AVT-1142
Rys. 2.
Jr
Rys. 3.
AVT-1142
łania obu tych obwodów usyskano drogą od-powi9dnich połącs9ń obwodu wyjściow9go * J9dn9go prs9kasnika
2 I s obwod9m W9jściowym
drugi9go prs9kasnika. W wa-n runkach amatorskich taki9 ros-wiąsani9 moŚ9 mi9Ć sa-L stosowani9 w ursąds9-niu iluminofonicsnym. Diody D2 i D3 sa-b9spi9csają obwody ste-1 rując9 prs9kasników -i i prs9d srnianą bi9guno-
wości ich sasilania. R9systory
3 R3 i R4 ogranicsają wi9lkość prądu płynąc9go w obwodach diod nadawcsych. R9systory te
d9cydują o napięciowym posio-mi9 progu prs9łącs9nia. Dla wartości s rys. 1 próg ten wynosi ok. 16V.
Dioda Dl, r9systory Rl i R2 oras kond9nsator Cl tworsą układ sprsęŚ9nia dla uzyskania kompl9m9ntarn9go prs9łącsa-nia prs9kaźników opto9l9ktro-nicsnych.
Dwa słącsa: JPl iJP2, po-prz9s swoją rozbudowę sap9w-niają pracę układu w dwóch wariantach. Pi9rwssy wariant to połącsnik kompl9m9ntarny, saś drugi wariant tworsy dwa ni9-sal9Śn9 połącsniki st9rując9 dwoma ni9sal9Śnymi odbiornikami.
Na rys. 2 pokąsano układ skonfigurowany jako połącsnik kompl9m9ntarny. W tym wariancie gałąź D3, R4 ni9 odgrywa śadn9J roli. Dioda Dl, r9sys-tory Rl i R2 oras kond9nsator Cl tworsą układ prostownika j 9 dno połówko w 9 go. Jeśli U2 jest wyłącsony, csyli napięci9 W9-jściow9 podan9 na nóśki 1-2 słącsa JPl jest niśss9 od progow9-go, wt9dy poprs9s obciąŚ9ni9 górn9go obwodu na nóśc9
2 układu U2 odkłada się p9łn9 napięci9 si9ci. Prostownik Dl, Rl| R2 prostuJ9 napięci9 prs9-mi9nn9, któr9 jest dodatkowo wygładson9 prs9s duśą poJ9m-ność Cl. Prs9wodsąca dioda LED układu Ul sałącsa obcią-Ś9ni9 doln9.
W sytuacji odwrotn9J - prs9-krocs9nia napięcia progow9go na noskach 1-2 słącsa JPl, na-stępuJ9 włącs9ni9 prs9kasnika U2. Pot9n-cjał na n o ś c 9 4 słącsa JP2 jest bliski po-t9ncjałowi linii S9ro-wej, csyli s k o 1 9 i prs9kasnik Ul poso-s t a n i 9 w st an i 9 wyła es 9-nia.
Na rys.
3 s o s t a ł prs9dsta-
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
RL R2: 2,7kO/2W R3, R4: 2JVn Kondensatory
Cl: 1000^F/25V Półprzewodniki
DL D2, D3: 1N4007 UL U2: TS203CS0E Różne
JPL elwo złgczo ARK3/500 JP2: elwo złgczo ARK3/500 plus jedno złgcze ARK2/500
wiony drugi wariant wykorsys-tania płytki połącsnika. Jest konfiguracja dwóch ni9sal9Ś-nych prs9kasników półprs9-wodnikowych. 0csywiści9 prostownik J9dnopołówkowy jest tutaj ni9csynny, s kol9i sygnał sterujący jest podawany prs9s diodę sab9spi9csającą D3 i r9sys-tor ograniesający R4.
Płytka drukowana s ros-mi9sscs9ni9m pods9społów so-stała pokąsana na rys. 4. Mon-taś tej płytki ni9 jest skomplikowany, to sal9dwi9 kilka pod-S9społów. Uruchorni9ni9 układu pol9ga na połącs9niu płytki w konfigurację s rys. 2 albo rys. 3. Po podaniu napięcia na wejścia st9rując9 więkss9go niś 16V powini9n sałącsyć się od-powi9dni prs9kasnik, stosowni9 do opisu dan9go wariantu włączenia.
Mirosław Lach, AVT Kompletny układ i płytki drukowane są dostępne w ofercie AVT pod oznaczeniem AVT-1142.
Rys. 4.
Elektronika Praktyczna 4/97
65
MINIPROJEKTY
Sterownik dwubarwnych diod LED
Opisane w artykule
urządzenie służy do
zabawy, konstruowania
efektownych "bajerków",
ale i do zastosowań nieco
bardziej profesjonalnych:
do budowania urządzeń
reklamowych mogących np.
ozdobić witrynę sklepu. Jak
wynika z analizy
nadsyłanych do redakcji EP
listów, nasi Czytelnicy
interesują się układami
pozwalającymi tworzyć
ciekawe efekty świetlne,
jakich wiele zostało już
opublikowanych na łamach
naszego pisma.
A więc proszę -
chcieliście, więc macie
kolejny układ do
efektownego sterowania
diodami LED.
Dioda świecąca LED jest jednym z najpopularniejszych elementów elektronicznych, a w każdym razie najbardziej widocznym. W naszej praktyce konstruktorskiej zapoznaliśmy się już z dwoma typami tych diod: standardowymi LED-ami świecącymi światłem ciągłym i "SMDL" - "Samo Migającymi Diodami LED". O tych ostatnich warto pamiętać ponieważ niejednokrotnie mogą one znacznie uprościć budowę układów elektronicznych. Dzisiaj zajmiemy się jeszcze innym rodzajem diod LED -dwubarwnymi. Nie jest to żadna nowość, diody takie produkowane są od dawna, znajdują się w ofercie handlowej AVT, tylko jakoś nie było okazji o nich wspomnieć.
Oczywiste jest, że jeżeli w plastikowej, przezroczystej obudowie można umieścić półprzewodnikową strukturę jednej diody świecącej, to można tam upakować dwie lub nawet więcej takich struktur (tak też czyniono przy produkcji wyświetlaczy sied-miosegment owych). Diody mogące wysyłać światło o różnym zabarwieniu produkowane są jako dwu i trójbarwne. Najbardziej interesujące wydają się być diody świecące trzema kolorami: czerwonym, zielonym i niebieskim. Stosując taką diodę możemy uzyskać zupełnie dowolną barwę, zgodnie z zasadami syntezy addytywnej RGB. Zapomnijmy jednak jak na razie o tych diodach, ich cena odstrasza od powszechnego stosowania tych ciekawych elementów. W naszym projekcie wykorzystywać będziemy diody dwubarwne, świecąca światłem czerwonym i zielonym.
W najprostszej aplikacji diody dwubarwne stosujemy
Rys. 1.
tak samo, jak zwykłe diody LED. Przepuszczając prąd przez jedną lub drugą strukturę uzyskujemy czerwone lub zielone światło. W naszym układzie diody będą jednak włączane inaczej: uzyskamy możliwość płynnej zmiany koloru świecenia: od czerwonego do zielonego. Uzyskany efekt, mimo że nie dorównuje efektownością mieszaniu kolorów diod trójbarwnych, jest dość ciekawy i autor sądzi, że warto zbudować proponowany układ. Jak za chwilę zobaczycie, jest on niezwykle prosty i tani a przy tym daje możność sterowania całych girland dwubarwnych ledów.
Schemat elektryczny sterownika girland LED pokazany został na rys. 1. Zastosowanie nieśmiertelnego NE555 jest z pewnością najprostszym rozwiązaniem, jeżeli potrzebujemy zbudować generator multistabilny i wypełnieniu impulsów zmienianym od blisko zera do prawie 100%. Jak już powiedziano, nasz generator wysyła ciąg impulsów o stałej częstotliwości i zmiennym wypełnieniu regulowanym za pomocą potencjometru Pl. Z wyjścia generatora impulsy kierowane są jednocześnie na bazy dwóch tranzystorów: Tl i T2. Tranzystor T2 zasila bezpośrednio szereg diod jednego koloru (w naszym wypadku czerwone diody) natomiast tranzystor Tl steruje tranzystorem T3, zasilającym drugi szereg diod. Tranzystory wykonawcze układu nigdy nie przewodzą jednocześnie, tak więc efekt płynnej zmiany natężenia światła diod różnego koloru jest oczywiście złudzeniem. Po prostu jedne diody palą się dłużej od drugich, a że przełączanie girland odbywa się z dużą częstotliwością, bezwładność oka ludzkiego nie pozwala zauważyć nawet najmniejszego migotania.
Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej pokazano na rys. 2. Montaż wy-konuj emy według ogólnie przyjętych zasad, rozpoczynając od najmniejszych elementów, Pod
Rys. 2.
układ scalony warto zastosować podstawkę. Wykonany ze sprawnych elementów układ nie wymaga żadnej regulacji i działa natychmiast poprawnie. Urządzenie może być zasilane napięciem stałym z przedziału 5...15V, niekoniecznie stabilizowanym.
Otwarta pozostaje natomiast sprawa zbudowania girlandy z dwukolorowych diod. Tu radźcie już sobie sami, drodzy Czytelnicy, nie zapominając o stosowaniu rezystorów połączonych szeregowo z katodą każdej z diod! Wartość tych rezystorów zależy od napięcia zasilania i przy 12VDC powinna wynosić ok. 560n. Z diod można tworzyć girlandy zamocowane do stałego podłoża lub zawieszone w powietrzu. Można też z nich układać napisy i dowolne figury geometryczne. Zbigniew Raabe, AVT
Kompletny układ i płytki drukowane są dostępne w ofercie AVT pod oznaczeniem AYT-1143.
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
Pl: 1MQ/A obrotowy lub
suwakowy
Rl, R2, R3, R4, R5: 5ÓOQ
R6, R7: 220Q
Kondensatory
Cl: 4,7nF
C2: 22nF
C3: 100^F/16V
C4: lOOnF
Półprzewodniki
Dl, D2: 1N4148 lub
odpowiednik
Tl: BC548 lub odpowiednik
T2, T3: BD136 lub
odpowiednik
Ul: NE555
dwukolorowa LED (dla testów)
Różne
Zl: ARK3
Z2: ARK2
66
Elektronika Praktyczna 4/97
PODZESPOŁY
Pasywne czujniki podczerwieni firmy
IMANN
Niemiecka firma Heimann
pojawiła się na naszym rynku
stosunkowo niedawno, jest jednak
dobrze znana wśród producentów
urządzeń alarmowych oraz
fotografików.
Dlaczego akurat przez nich?
Heimann produkuje niezwykle
nowoczesne palniki błyskowe oraz
szereg czujników optycznych na
zakres światła widzialnego
i podczerwień. Są wśród nich
zarówno fotorezystory, optyczne
czujniki pomiarowe, a także
pasywne detektory podczerwieni,
które zawojowały rynek czujników
alarmowych.
Ponieważ są to elementy
o bardzo interesującej konstrukcji
postaramy się pokrótce je
przedstawić w artykule.
LHi 807
GND
Pasywne czujniki podczerwieni...
...nazywane często PID (od ang. Passive Infrared Detector] stosowane są najczęściej w detektorach ruchu i nowoczesnych czujnikach al arm o wy c h.
Ich działanie opiera się na zjawisku zmiany stopnia polaryzacji cząsteczek struktury materiału dielektrycznego pod wpływem temperatury. Zmiana polaryzacji powoduje przepływ ładunku przez obszar dielektryka (zjawisko pyroelektryczne]. Aby przepływ ładunku (prądu] nastąpił, płytka czujnika musi być spolaryzowana przy pomocy zewnętrznego źródła napięciowego.
Na rys. 1 przedstawiono schemat elektryczny czujnika LHi807, który jest typowym przedstawicielem całej rodziny detektorów produkowanych przez Heimanna. Tranzystor FET spełnia rolę wzmacniacza - bufora, którego zadaniem jest odseparowanie elektryczne płytki czujnika od układów zewnętrznych.
Jak widać na rys.l czujniki są wyposażone w filtry optyczne o charakterystyce przepuszczalności dostosowanej do specyficznych wymagań różnych aplikacji. Czujniki LHi807 przeznaczone są do stosowania w aparaturze pomiarowej do bezstykowego mierzenia temperatury. W zależności od wersji zastosowanego w czujniku filtru dostępne są detektory do pomiaru temperatury gazów (5 wersji] oraz szerokopasmowe. Czujniki serii LHi807 wyposażone są pojedynczy element detekcyjny.
Dla nieco innego obszaru zastosowań opracowane zostały czujniki LHi954, 958 oraz 1148. Ich konstrukcja i zastosowane filtry predestynują je do stosowania w detektorach ruchu. Mogą być stosowane w czujnikach alarmowych oraz automatycznych włącznikach oświetlenia, które coraz częściej stosowane są także w naszym kraju.
OBUDOWA-
J 60




10
---- *
r
s_
\
1 \ s
--


+Ś
Dwa pierwsze z wymienionych mają wbudowane dwa elementy detekcyjne o wymiarach 2xlmm, połączone w przeciwfazie, co znacznie zwiększa odporność detektora na zakłócenia radiowe, radykalnie obniża poziom szumów na wyjściu i podnosi czułość. Filtr optyczny dobrany został w taki sposób, aby maksimum czułości odpowiadało wolno poruszającym się obiektom (rys.2], emitującym promieniowanie o długości fali z zakresu 6..14|im.
Czujnik LHill48 jest nieco bardziej zaawansowany konstrukcyjnie od przedstawionych, ponieważ jego struktura zawiera aż cztery elementy czułe na podczerwień. Są one połączone parami w przeciwfazie, a każda para ma swój wtórnik źródłowy, spełniający rolę separatora (rys.3]. Dzięki odwrotnej polaryzacji par czujników sygnały na wyjściu wtórników po wykryciu poruszającego się obiektu mają przeciwną fazę, co pozwala
Rys. 1.
0,01
Rys. 2.
0,1
GND
Rys. 3.
Elektronika Praktyczna 4/97
67
PODZESPOŁY
-łtaw^\rtW^M*--------
a) napięcie na wyjćciu sensora
Rys. 4.
na bardzo precyzyjną eliminację zaldóceń i zwiększenie czułości czujnika.
Sensor oznaczony LHil448 jest odpowiednikiem elementów z dwoma płytkami detekcyjnymi, lecz dzięki specyficznej budowie struktury jego parametry są zbliżone do LHill48 przy zachowaniu możliwości pracy
Rys. 5.
w standardowym układzie aplikacyjnym dla sensorów podwójnych.
Dość ciekawym elementem jest sensor oznaczony TPS408 (rys.4). Jest on przeznaczony do zdalnego pomiaru temperatury (natężenia promieniowania podczerwonego]. Składa się z 40 termo elementów połączonych szeregowo, które tworzą obszar czuły na promieniowanie o powierzchni 0.3 mm*. Podobnie jak czujniki serii LHi, sensor TPS408 może byc wyposażony w filtr o charakterystyce ściśle dopasowanej do wymagań aplikacji.
Czujniki oferowane przez Heimanna mogą pracować w szerokim zakresie temperatur -od -40�C do +70�C. Napięcie zasilające niezbędne do poprawnej pracy powinno mieście się w zakresie 3..15V, a maksymalny pobór prądu wynosi 2|xA.
Rozwiązania praktyczne
W EP5/93 przedstawiliśmy konstrukcję czujnika podczerwieni, wykorzystującego jako sensor element LHi954 (kit AYT-54], Ze
1
o) charakterystyka wzmocnienia filtra
Rys. 7.
względu na kłopoty z zakupem tego elementu kit został wycofany z produkcji. Teraz sytuacja uległa zasadniczej odmianie, ponieważ firma Heimann ma w Polsce przedstawiciela handlowego, tak więc zakup elementów przestał byc kłopotliwy.
Aby przypomnieć nieco konstrukcję pasywnej czujki podczerwieni przedstawimy pokrótce zalecane przez firmę Heimann rozwiązania.
Na iys.5 przedstawiony został schemat elektryczny dwustopniowego filtra pasmo-woprzepustowego. W układzie tym tranzystor wyjściowy czujnika pracuje jako jedno-stopniowy wzmacniacz. Dość często spotyka się rozwiązania, w których tranzystor pracuje jako wtórnik źródłowy z obciążeniem w postaci równolegle połączonych: rezystora 47kQ i kondensatora l00..220nF.
Napięcie z wyjścia filtra podawane jest na komparator okienkowy, którego przykładowy schemat przedstawiono na rys.6. Dioda Zenera spełnia rolę źródła napięcia odniesienia dla dzielnika ustalającego progi porównania. Na wyjściu komparatora (diody włączone w szereg z wyjściami komparatorów tworzą funkcję logiczną OR] pojawiają się impulsy prostokątne w chwili pojawienia się na jego wejściu sygnału o odpowiednio dużej amplitudzie. Na rys.7 przedstawio- no charakterystyczne przebiegi w różnych punktach układu.
Dalsza obróbka sygnału z wyjścia komparatora jest zależna od fantazji konstruktora i wymagań użytkowników. Spotykane są czujniki z wbudowanymi licznikami, które generują alarm dopiero po wykryciu zadanej liczby naruszeń chronionej strefy w określonym czasie. Nieco bardziej rozbudo- Rys. 8.
b) napięcie na wyjćciu filtra,
d] napięcie na wyjściu komparatora, Vfl
wane układy logiczne pozwalają tworzyć detektory kierunku poruszania się osób w pomieszczeniu.
Ponieważ kompletny czujnik pasywnej podczerwieni wykonany w przedstawiony powyżej sposób jest dość złożony Heimann opracował specjalizowany układ scalony, przeznaczony do stosowania w tego typu aplikacjach. Został on nazwany MODEC (od ang. MOtion DEtection Control]. Jest to układ o uniwersalnej konstrukcji, który można stosować we wszelkiego typu aplikacjach wykorzystujących czujniki pasywnej podczerwieni. Schemat aplikacyjny układu MODEC przedstawiono na rys.3.
Może on byc zasilany napięciem z zakresu 5..15V i pobiera prąd rzędu 500|xA..lmA.
Ze względu na prostotę stosowania i doskonałe parametry pracy większość producentów czujników - automatycznych włączników oświetlenia wykorzystuje te układy w produkowanych przez siebie urządzeniach. Nieco inaczej wygląd sytuacja na rynku czujników alarmowych - znacznie większą popularnością niż MODEC cieszą się rozwiązania dyskretne, a ostatnio coraz większego nabierają konstrukcje oparte na mikro kontrolerach zintegrowanych z przetwornikami A/C. Piotr Zbysiński, AVT
68
Elektronika Praktyczna 4/97
SPRZĘT
Basic Stamp
"Elektroniczny Znaczek", część 2
Opis sprzętu i języka
Kontynuujemy prezentację
tajników języka programowania
"Basic Stampa".
Omówienie to daje niezbędne
podstawy do efektywnego
korzystania z możliwości
oferowanych przez ten doskonały
mikrokontroler.
Poniżej szczegółowo opiszemy instrukcje języka PBasic. Zostały one posegregowane alfabetycznie.
Nawiasy klamrowe {) w składni instrukcji oznaczają parametry opcjonalne, czyli takie, które nie muszą wystąpić.
BRANCH
Składnia:
BRANCH przesunięcie, (adresO, adresl, . . . adresN)
Skok warunkowy do jednego z adresów określonego przez wartość argumentu przesunięcie. W innych odmianach języka Basic odpowiada od instrukcji ON x GOTO. BRANCH odpowiada sekwencji instrukcji warunkowych:
if przesuniecie=O then adresO if przesuniecie=l then adresl
if przesuniecie=N then adresN
Jeśli wartość przesunięcie wykracza poza liczbę zdefiniowanych etykiet skoku, a skok nie jest wykonywany i program przechodzi do wykonywania instrukcji następującej po BRANCH.
BUTTON
Składnia:
BUTTON pin, stan_nacisniecia, opóźnienie, przerwa, zmienna, stan_skoku, adres
Instrukcja obsługi włącznika podłączonego do jednej z linii portu P. Instrukcja BUTTON symuluje działanie klawisza w podobny sposób, z jakim mamy do czynienia w komputerze PC. Dłuższe przytrzymanie naciśniętego klawisza powoduje wygenerowanie serii znaków. Znaczenie argumentów instrukcji BUTTON jest następujące:
I. pin - określenie nóżki portu P, do której został podłączony przycisk. Może to być zmienna albo stała, która reprezentuje liczbę całkowitą z zakresu 0..7;
II. stan_nacisniecia - określa poziom logiczny stanu naciśnięcia przycisku. Może to być wysoki (1) albo niski (0) stan naciśnięcia (rys. 3);
III. opóźnienie - zmienna albo stała reprezentująca liczbę z zakresu 0..255, która określa jak długo przycisk musi być naciśnięty, zanim rozpocznie się proces samopowtarzania instrukcji BUTTON. Liczba ta wyraża ilość powtórzeń sprawdzania stanu przycisku. Opóźnienie to ma dwie skrajne wartości: 0 i 255. Wartość 0 oznacza brak anulowania drgań zestyków lub tylko samopowtarzanie. Wartość 255 oznacza z kolei, że nie będzie procesu samopowtarzania;
IV. przerwa - zmienna albo stała reprezentująca liczbę z zakresu, która określa jak
długo trwa przerwa między powtarzaniem instrukcji BUTTON, gdy jest ona w trybie samopowtarzania. Jest to liczba powtórzeń wykonania procedury BUTTON;
V. zmienna - adres komórki pamięci przeznaczony dla procedury BUTTON. Przed jej wywołaniem zmienna ta musi być zerowana;
VI. stan_skoku - jest to stan logiczny, który powoduje wykonanie skoku do adresu zdefiniowanego w parametrze adres. Zero logiczne oznacza zwolnienie klawisza, zaś jedynka logiczna skok po naciśnięciu klawisza. Takie podejście oznacza, że niezależnie od aktywnego stanu przycisku, o skoku decyduje położenie przycisku (wciśnięty-zwolnio-ny).
VII.adres - adres, do którego następuje skok, gdy zostanie wykryty prawidłowy stan_skoku.
Instrukcja BUTTON anuluje zakłócenia, jakie zawsze powstają na mechanicznych zestykach klawiatury. Wykonuje to automatycznie, zwalniając z tego obowiązku programistę.
Instrukcja BUTTON pozwala na umieszczenie jej w pętli programowej. Do tego celu są wykorzystywane jej dwa ostatnie parametry. Jeśli BUTTON wykrywa stan_nacis-niecia, to może zostać wykonany skok do adresu adres (stan_skoku=l) albo nie (stan_skoku=0). Jeśli przycisk pozostaje ciągle wciśnięty, BUTTON wykonuje określoną liczbę sprawdzeń jego stanu. Jeśli ta liczba zrówna się z zadeklarowaną w parametrze opóźnienie, BUTTON ponownie sprawdza czy istnieje możliwość skoku do adresu zdefiniowanego w parametrze adres. Kiedy takiej możliwości nie ma, BUTTON odczekuje w pętli tyle cykli, ile zostało określonych w parametrze przerwa. Na tym kończy się działanie instrukcji BUTTON.
Przykładem działania instrukcji BUTTON niech będzie poniższy programik. b3 = 0 pętla:
but ton 4,0,240,120,b3,0,przeskocz toggle 1 przeskocz: goto pętla
Do linii P4 dołączono włącznik monosta-bilny w taki sposób, jak na rys.3a. Musimy rozpatrzyć kilka możliwych sytuacji, które mogą wystąpić.
Jak napisano wyżej, zmienna, która będzie używana przez BUTTON, musi być wstępnie wyzerowana. Pierwszy argument instrukcji BUTTON oznacza, że będzie testowana nóżka P4 portu I/O. Z drugim argumentem jest związany stan aktywny przy-
Elektronika Praktyczna 4/97
69
SPRZĘT
vcc o
vcc o
D
lOk
lOk
i
Rys, 3 Dwa sposoby podlgczenia przycisku do linii we/wy układu Basic Stamp:
a) stan aktywny wysoki (stan naciśnięcia = 1),
b) stan aktywny niski (stan naciśnięcia = 0)
cisku, w naszym przypadku jest to stan niski. Argument trzeci określa, że 240 razy zostanie sprawdzony stan nóżki P4, i jeśli w tym czasie nie zostanie wykryte zwolnienie przycisku, to nastąpi przejście do odliczania opóźnienia równego 120 pętlom sprawdzenia stanu nóżki P4 (argument czwarty). Zwolnienie przycisku w czasie odliczania 240 pętli czy 120 pętli potrzebnych do samopowtarzania kończy działanie instrukcji i przejście do instrukcji następnej, czyli do TOGGLE 1. TOGGLE 1 oznacza inwersję stanu nóżki Pl portu I/O.
Rozpatrzmy przypadek, gdy przycisk jest zwolniony. Instrukcja BUTTON ma zapisane w swoim szóstym argumencie, że wykonuje skok, gdy przycisk jest zwolniony. Wykrycie tego faktu nastąpi na początku. W naszym programie skok do etykiety przeskocz jest równoznaczny z ominięciem instrukcji TOGGLE, czyli tak naprawdę z tworzeniem martwej pętli, która nic nie wykonuje.
Teraz wyobraźmy sobie, że przycisk został wciśnięty na stale. Po 240 pętlach zostanie wykryty stan wciśnięcia przycisku, czyli nie ma podstaw do wykonania skoku do etykiety przeskocz i będzie odliczane z kolei 120 pętli. Potem znów będzie sprawdzona zgodność stanu przycisku ze względu na wykonanie skoku do powyższej etykiety. Oczywiście nie jest to możliwe, ponieważ piąty argument jest ustawiony na zwolnienie przycisku. Po 120 pętlach instrukcja BUTTON zostanie zakończona, potem będzie wykonana instrukcja TOGGLE i z powrotem zostanie wykonany skok do instrukcji BUTTON. Nasz prosty programik wykonuje przełączanie stanu diody LED dołączonej do Pl.
Po tym przykładzie należy zauważyć, że ważną właściwością instrukcji BUTTON jest jej dynamiczny charakter. Instrukcja ta nigdy nie zatrzymuje działania programu w oczekiwaniu na naciśnięcie klawisza. Nie jest ona równoważna procedurze odczytu klawiatury, choć niewątpliwie jest ona bardzo pomocna w jej tworzeniu. Instrukcja BUTTON wykrywa fakt naciśnięcia przycisku i reaguje nań stosownie do czasu jego naciśnięcia.
DEBUG
Składnia: DEBUG zmienna{, zmienna}
Instrukcja ta jest używana w trybie uruchamiania, gdy Basic Stamp jest połączony z komputerem PC. Umożliwia ona przesłanie do PC stanu wybranej grupy zmiennych. Argumentem tej funkcji jest bit, bajt albo słowo. Dopuszczalny format zapisu tych zmiennych jest następujący:
I. bez modyfikatorów - wyświetli "zmien-na=" i tu poda wartość zmiennej;
II. # przed nazwą zmiennej - wartość zmiennej zostanie podana dziesiętnie, bez dodatkowego komentarza, jak to miało miejsce wyżej;
III. $ przed nazwą zmiennej - wartość zmiennej zostanie podana szesnastko-wo;
IV % przed nazwą zmiennej - wartość zmiennej zostanie podana binarnie;
V. @ przed nazwą zmiennej - podany zostanie jawnie znak danego formatu;
VI. tekst pomiędzy znakami cudzysłowu " " - ten tekst ukaże się na ekranie;
VII. polecenie er - kursor przeniesie się na początek nowej linii;
VIII. polecenie cis - ekran zostanie wyczyszczony.
Przykłady:
DEBUG b3 -> Na ekranie pojawi się
,,b3=" oraz jej wartość DEBUG #b3 -> dziesiętnie zapisana
wartość zmiennej b3 DEBUG "Zliczono ",b3, "przypadków"
->Będzie ,, Zliczono"+ wartość
b 3 + ,,przypadków" DEBUG #%b3 ->Wartość zmiennej b3
zapisana binarnie DEBUG #@b3 ->Wartość zmiennej b3
zapisana jako znak ASCII
EEPROM
Składnia: EEPROM {położenie},(dana,dana,...)
Instrukcja EEPROM jest używana do składowania danych do pamięci EEPROM układu Basic Stamp. Interpretacja argumentów jest następująca:
I. położenie - zmienna albo stała, która reprezentuje liczbę z zakresu 0-255 wskazującą położenie pierwszej danej w pamięci EEPROM.
II. dana - zmienna albo stała reprezentująca liczbę z zakresu 0-255, która będzie zapisana do EEPROM. Jeśli liczba danych jest większa od jednej, następne dane są zapisywane sekwencyjnie pod następne adresy pamięci EEPROM.
END
Składnia: END
Instrukcja wprowadzenia procesora w stan uśpienia. Pobór prądu spada do poziomu 20uA, nie licząc poboru prądu przez dołączone obciążenia.
FOR...NEXT
Składnia:
FOR zmienna = początek TO koniec {STEP {-} krok } ... NEXT {zmienna}
Instrukcja ta tworzy licznikową pętlę programową. Składa się ona z dwóch fraz, po-
między którymi znajduje się powtarzana sekwencja instrukcji, w powyższej definicji zaznaczona wielokropkiem. Znaczenie parametrów instrukcji FOR... NEXT jest następujące:
I. zmienna - bit, bajt lub słowo używane jako licznik pętli. Zakres wartości jest ograniczony przez samą definicję zmiennej. Zmienna bitowa przyjmuje dwie wartości (0 albo 1), zmienna bajtowa jest z zakresu 0..255, a słowo ma pojemność od 0..65535. Parametr zmienna jest konieczny we frazie FOR.... We frazie ...NEXT parametr ten jest opcjonalny i służy do identyfikacji końca pętli w grupie pętli zagnieżdżonych;
II. początek - zmienna lub stała, która określa wartość początkową licznika pętli;
III. koniec - zmienna lub stała, która określa wartość końcową licznika pętli;
IV. krok - zmienna lub stała, definiująca krok zmiany licznika pętli oraz kierunek tej zmiany. Licznik jest zwiększany o wartość krok, gdy jest to liczba dodatnia, a zmniejszany, kiedy jest to liczba ujemna. Oczywiście pętla o kroku równym 0 jest martwą pętlą. Parametr krok jest parametrem opcjonalny, czyli nie musi on obowiązkowo wystąpić. Brak tego parametru we frazie FOR... oznacza jego domyślną wartość równą 1.
Zmienna przyjmuje wartość początek. Sekwencja instrukcji umieszczona pomiędzy frazami FOR... i ...NEXT będzie wykonana co najmniej jeden raz. Potem nastąpi zmiana licznika pętli o wartość krok (przy braku określenia wartości krok zmienna będzie powiększona o 1). Jeśli po zmianie wartość zmiennej jest nie mniejsza (większa lub równa) od wartości koniec, pętla będzie zakończona. W przypadku przeciwnym zachodzi skok do początku pętli i sekwencja instrukcji pomiędzy frazami FOR... i ...NEXT zostanie wykonana ponownie.
Ze względu na ograniczony zakres zmiennych może powstać sytuacja, że pętla tylko z pozoru będzie wyglądać na pętlę skończoną. Na przykład zapis for b3=0 to 220 step 100 na pierwszy rzut oka definiuje pętlę, która powinna się zakończyć po czterech krokach. Tak się nie stanie, ponieważ zmienna b3 jest bajtem, czyli jej zakres wynosi od 0 do 255. Zmienna b3 będzie przyjmować kolejno następujące wartości: 0, 100, 200, 44, 144, 244. Dopiero po szóstym wykonaniu pętli nastąpi spełnienie warunku jej zakończenia. Dzieje się tak dlatego, że powiększanie zmiennej b3 odbywa się modulo 256. Spodziewaną po 200 liczbę 300 można zapisać jako 256+44. Dodawanie 200+100 jako jednobajtowe powoduje, że przeniesienie na następną pozycję jest tracone. Pozostaje reszta równa 44.
GOSUB
Składnia: GOSUB etykieta
Jest to instrukcja skoku do podprogramu. Jej parametrem jest etykieta. Liczba możliwych zagnieżdżeń wynosi 16.
Podprogram kończy instrukcją RETURN, po której następuje skok do instrukcji znaj-
TO
Elektronika Praktyczna 4/97
SPRZĘT
dującej się po GOSUB, wywołującej ten pod-program.
Podprogramy są stosowane w celu skrócenia wielkości programu, poprzez odwoływanie się do ciągów powtarzających się instrukcji.
GOTO
Składnia: GOTO etykieta
Instrukcja skoku do miejsca określonego etykietą. Program jest wykonywany dalej od linii, którą ta etykieta wskazuje.
HIGH
Składnia: HIGH pin
Instrukcja ustawiania jedynki logicznej na wybranym pinie. Jeśli ów pin został wcześniej zaprogramowany jako wejście, następuje zmiana deklaracji i staje się on wyjściem. Wartość pin musi być liczbą lub zmienną reprezentującą liczbę z zakresu 0..7, która określa numer pinu.
Jeśli określimy argument tej instrukcji jako zmienną, oznacza to wskazanie, gdzie tej wartości należy szukać. Zapis, który dla programistów jest oczywisty HIGH pin2
wcale nie oznacza ustawienia pinu 2 portu we/wy. Powyższy zapis oznacza ustawienie pinu 0, gdy pin 2 jest wyzerowany albo ustawienie pinu 1, kiedy pin 2 jest ustawiony. O tym należy pamiętać.
IF..THEN
Składnia: IF warunek THEN etykieta
Instrukcja skoku warunkowego. Jeśli warunek jest logicznym zdaniem oznaczającym prawdę, nastąpi skok do linii oznaczonej etykieta.
Warunek ma następującą składnię:
zmienna ?? wartość {AND/OR zmienna ?? wartość)
Znaczenie powyższych argumentów jest następujące:
zmienna - zmienna, która jest porównywana z wartość;
wartość - zmienna lub stała;
?? - jeden z następujących operatorów relacji: = (równy), o (różny), > (większy), < (mniejszy), >= (większy lub równy, nie mniejszy), <= (mniejszy lub równy, nie większy).
Warunek może zawierać więcej niż jedną z relacji porównania połączone ze sobą operatorem AND albo OR.
Operator iloczynu logicznego AND oznacza, że wynik jest prawdą wtedy i tylko wtedy, gdy oba argumenty tego iloczynu są prawdziwe, w pozostałych przypadkach wynikiem operacji iloczynu logicznego jest fałsz.
Operator sumy logicznej OR oznacza, że wynik jest prawdą wtedy i tylko wtedy, gdy co najmniej jeden z argumentów jest prawdziwy. Jeśli oba argumenty są fałszywe, wynik jest też fałszywy.
Interpreter PBasic nie ma zbyt dużych możliwości. W składni warunek nawiasy nie zmieniają kolejności wykonywania operacji logicznych. Obliczanie wartości warunku odbywa się od lewej do prawej.
INPUT
Składnia: INPUT pin
Instrukcja definiowania określonego pinu portu we/wy jako wejścia. Argumentem tej instrukcji jest stała lub zmienna reprezentująca liczbę z zakresu 0..7.
LET
Składnia: LET zmienna={-(wartość ?? wartość. . .
Instrukcja przypisania argumentowi zmienna wartości wynikającej z wykonania operacji znajdujących się po znaku równości. Słowo LET jest opcjonalne. Jest ono dopuszczalne jako relikt specyfikacji i równoważnym zapisem jest zapis z jego pominięciem.
Operacja oznaczona tutaj jako ?? może być jedną z następujących: + (dodawanie);
(odejmowanie); * (mnożenie - wynikiem jest młodszy bajt
iloczynu); ** (mnożenie - wynikiem jest starszy bajt
iloczynu);
/ (dzielenie - wynikiem jest iloraz); // (dzielenie - wynikiem jest reszta z dzielenia);
min (przyjęcie wartości nie mniejszej); max (przyjęcie wartości nie większej); & (iloczyn logiczny - AND); I (suma logiczna - OR); A (suma modulo 2 XOR); &/ (inwersja iloczynu logicznego - AND
NOT);
1/ (inwersja sumy logicznej - OR NOT); A/ (inwersja sumy modulo 2 - XOR NOT).
Arytmetyka języka PBASIC nie uznaje liczb innych niż naturalne oraz zero. Zakres tych liczb sięga do 65535. Nie są też uznawane nawiasy, czyli wszystkie operacje są wykonywane od lewej do prawej. Co ważne, kolejność wykonywania działań jest jednakowa dla wszystkich operatorów zapisów.
Zatem działanie
2 + 3*5
będzie wykonane inaczej niż my jesteśmy do tego przyzwyczajeni. Zgodnie z zasadami arytmetyki mnożenie będzie wykonane przed dodawaniem i wynik jest równy 17. Te same operacje wykonane w języku PBASIC dadzą wynik równy 30, bowiem najpierw zostanie wykonane dodawanie, a potem mnożenie.
LOOKDOWN
Składnia:
LOOKDOWN wzorzec,(wartośćO, Wartości,...,wartośćN),zmienna
Instrukcja, która do zmiennej zapisuje liczbę porządkową wartości umieszczonej w nawiasach równej wzorcowi. Znaczenie argumentów tej instrukcji jest następujące: / wzorzec - zmienna albo stała, która oznacza poszukiwaną wartość; / wartośćO, wartości,...,wartośćN - lista wartości, które są porównywane ze wzorcem; / zmienna - do niej jest zapisywana liczba porządkowa wartości (liczba porządkowa pierwszej pozycji jest równa 0) równej wzorcowi.
Zmienna nie ulega zmianie, jeśli wzorzec jest różny od każdej wartości.
LOOKUP
Składnia:
LOOKUP przesunięcie,(wartośćO, wartości , . . . , wartośćN), zmienna
Instrukcja zapisu do zmiennej wartości określonej przez przesunięcie. Znaczenie argumentów tej instrukcji jest następujące: / przesunięcie - zmienna albo stała, oznaczająca liczbę porządkową wybranej wartości (liczba porządkowa pierwszej pozycji jest równa 0);
/ wartośćO, wartości,...wartośćN - lista wartości;
/ zmienna - do niej zostanie przepisana wartość wskazana przez przesunięcie. Instrukcja nic nie zmienia, gdy przesunięcie wskazuje liczbę porządkową większą niż długość listy wartości. Mirosław Lach, AVT
Elektronika Praktyczna 4/97
71
NOWE PODZESPOŁY
Poczwórny przetwornik C/A firmy
TLV5621 jest poczwórnym, oSmiobitowym przetwornikiem analogowo-cyfrowym produkcji Texas Instruments. Niby nic szczególnego ale...do zasilania wystarcza mu pojedyncze napięcie w zakresie 2,7..5,5V. Pra-
^?Texas Insikuments
cą przetwornika można sterować poprzez trójprzewodową magistralę szeregową. Struktura wewnętrzna układu została zoptymalizowana w kierunku zmniejszenia do minimum poboru prądu (rys.l). Programowo można wprowadzać dowolny przetwornik w stan �* uSpienia. Dodatkowo, jeden z przetworników cb pracuje przy dwukrotnie niższym poborze prądu niż pozo-stale trzy (jego czas ustalania wynosi 20us ro w porównaniu z pozostałymi: lOus). Przykładowo, przy zasilaniu ze źródła 3V, przy pracujących
TLV5621
J?Texas Instruments
wszystkich przetwornikach, układ pobiera tylko 4,5mW! Jeżeli przy tym samym zasilaniu pracuje tylko jeden z przetworników, pobór mocy spada do ok. 0,75mW. Całkowite wyłączenie wszystkich przetworników powoduje dalsze obniżenie poboru mocy do ok. 0,3uW!
Podwójnie buforowana architektura pozwala na jednoczesne uaktualnianie danych wszystkich czterech przetworników. Pełny zakres napięć wyjSciowych można ustalić albo do poziomu dołączonego napięcia odniesienia, lub do wartoSci dwukrotnie przekraczającej napięcie odniesienia.
Układ produkowany jest w obudowach SO i DIP.
Rys. I.
Zintegrowany 6-kanałowy sterownik obciążeń
INSTRUMENTS
Dzisiejszy przemysł i rynek samochodowy wymaga sterowania szeregu urządzeń pobierających prąd od pojedynczych miliamperów do setek amperów. WiększoSć sterowanych urządzeń wymaga kontroli obciążenia zwiększającej bezpieczeństwo i skracającej czas napraw serwisowych.
Układ Texas Instruments pozwala na przełączanie do szeSciu obciążeń, zarówno typu indukcyjnego jak i rezystywnego, takich jak: solenoidy, przekaźniki, silniki, żarówki. Aby zapewnić maksymalną skutecznoSć działania sterownika wbudowano w niego układy pozwalające przeprowadzać diagnostykę każdego z szeSciu przełączanych kanałów. WSród tych zabezpieczeń można wymienić: wolnoprzebiegowy modulator PWM do zabezpieczenia tranzystorów wyjSciowych w przypadku przeciążenia prądowego, zwarcia, przepięć spowodowanych przełączaniem obciążeń indukcyjnych, wykrywanie stanów brak-obciążenia/zwarcie, czy też zwykłe zabezpieczenie termiczne (rys.2).
Aby umożliwić tak rozległą kontrolę układu, zdecydowano się na zastosowanie do wymiany informacji klasycznego łącza szeregowego. Miało to na celu jednoczeSnie zmniejszenie liczby wyprowadzeń układu. Aby ułatwić projektantowi zadanie układ akceptuje dane zarówno 8 jak i 16-bitowe. Do zastosowań, w których potrzeba większej obciążalnoSci, producent proponuje obudowę DIP-20. W przypadku, gdy istotnym parametrem jest zajmowana powierzchnia, można wybrać szeroką obudowę SOIC-243.
Vcc
Vbat
FAULT LOGiC
OVERVOLTAGE DETECTiON
OVER TEMP
OVER LOAD
SHORTED LOAD
CURRENT LIMIT
T^ Texas
Instruments
OUTPUT STAGE
Vbat
-?-
GND
Rys. 2.
Elektronika Praktyczna 4/97
73
NOWE PODZESPOŁY
3-V system
Konwerter poziomów logicznych 3<->5V
SN74CBTD3384 (rys.3) jest pierwszym jed-noukladowym translatorem poziomów, pozwalającym w elastyczny sposób mieszać technologię 5V z technologią 3V, bez spowalniania pracy całego systemu. Poprzednie rozwiązania zapewniające dopasowanie poziomów napięć wymagały co najmniej kilku dodatkowych elementów dyskretnych: klucza, diody i rezystora. Ze względu na zastosowanie najprostszego modelu takiego przełącznika, w układzie scalonym czas propagacji sygnału wynosi zaledwie 250ps! Układ CBTD3384 pozwala na dwukierunkowe łączenie układów 5V-TTL i 3,3V-LVTTL lub jednokierunkowe łączenie między 5V-CMOS a 3,3V-LVTTL. Układ logicznie spełnia funkcję dwóch 5-bitowych kluczy, co daje sumarycznie 10-bitową bramę do konwersji poziomów!
INSTRUMENTS
Vcc=5V
5-V CMOS system
5-V CMOS system
RAM ASICS
5-V signals

Rys. 3.
Odwrócić napięcie (0
National Semiconductor
Zdarza się niejednokrotnie, że w dużym układzie elektronicznym, zasilanym z zaprojektowanego uprzednio zasilacza np. +12V trzeba dokonać jakiegoS ulepszenia, czy modyfikacji. Zgodnie z prawami Mur-phy'ego zaraz okaże się, że potrzebujemy napięcia o wartoSci np. -6V. Problem rozwiąże nam układ LMC7660 - ulepszony
odpowiednik standardowego układu 7660. Z dodatniego napięcia 1..10V zrobi on nam -l..-10V, ze sprawnoScią przetwarzania napięcia 97% i mocy 95% (częstotliwość pracy: lOkHz).
Proste? I wymaga tylko dwóch zewnętrznych elementów. Działa w rozszerzonym przedziale temperatur. Odpowiednio mody-
fikując układ, łatwo uzyskamy -15V z +5V, ponieważ w celu zwiększenia napięcia wyjściowego można łączyć układy w kaskady. Można też sztucznie obniżyć rezystancję wyj-Sciową dodając drugi układ, dzięki któremu łatwo uzyskamy napięcie równe połowie wej-Sciowego albo dwukrotnie od niego wyższe.

System MARCSTAR - układy generatorów kodu zmiennego Instruments dla systemów zdalnego sterowania
Firma Texas Instruments zapowiada nową rodzinę układów MARCSTAR (ang. Mul-tichannel Advanced Remote Control Serial Data Transmitter and Receiver) do zastosowania w pilotach zdalnego sterowania alarmami samochodowymi, urządzeniami otwierającymi drzwi garażowe, bramy oraz zabezpieczającymi dostęp do pomieszczeń.
Ze względu na olbrzymią liczbę kombinacji równą 240, kod generowany przez układ nigdy nie powtórzy się podczas pracy urządzenia. Jest więc praktycznie niemożliwe "złamanie" kodu przez intruza.
W skład rodziny wchodzą dwa układy: dekoder/enkoder TRC13 00/TRC1315 oraz układ odbiornika RF TRF1400. Zmiana en-kodera w dekoder i odwrotnie może być bardzo łatwo przeprowadzona za pomocą
zmiany poziomu logicznego na jednym z pinów. Jako dekoder, układy mogą być bardzo łatwo "uczone" przez interfejs RF lub podczerwieni czterech niezależnych kodów dla czterech użytkowników jednego systemu i nie jest wymagany do tego żaden dodatkowy programator.
Ważną zaletą jest również możliwoSć ustawiania częstotliwości zegara systemowego, co czyni układ bardziej uniwersalnym.
Podstawowe parametry i cechy układów:
TRC1300/1315
/ wbudowany algorytm generacji kodu
zmiennego; / 240 kodów; / możliwoSć konfiguracji jako dekoder lub
enkoder;
/ wbudowany wewnętrzny wzmacniacz;
/ cztery kanały dla czterech niezależnych użytkowników;
/ wewnętrzny EEPROM z pompą ładunkową;
/ możliwoSć uczenia kodu;
/ ustawiany zegar;
/ napięcie zasilania układu TRC1300: 2,7..6 V
/ napięcie zasilania układu TRC1315: 2,7..15V.
TRF1400
/ wyeliminowanie lokalnego oscylatora;
/ niska emisja zakłóceń;
/ szerokoSć pasma 500Hz do lOkHz;
/ częstotliwość pracy 315 MHz (w przy-
szłoSci 200-450MHz); / bardzo niski pobór mocy.
Elektronika Praktyczna 4/97
PROJEKTY CZYTELNIKÓW
Dział "Projekty Czytelników" zawiera opisy projektów nadesłanych do redakcji EP przez Czytelników. Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za poprawność tych projektów, gdyż nie testujemy ich laboratoryjnie.
Prosimy o nadsyłanie własnych projektów z modelami (do zwrotu). Do artykułu należy dołączyć podpisane oświadczenie, że artykuł jest własnym opracowaniem autora i nie był dotychczas nigdzie publikowany. Honorarium za publikację w tym dziale wynosi 100,- zł (brutto) za 1 stronę w EP. Przysyłanych tekstów nie zwracamy. Redakcja zastrzega sobie prawo do dokonywania skrótów.
Sygnalizator przesterowania
W środowisku
konstruktorów
wzmacniaczy walka ze
zniekształceniami
obecnymi na niskich
poziomach jest już mocno
zaawansowana.
Powiedziałbym nawet, że
przypomina wytaczanie
armat przeciwko
mikroskopijnemu
wrogowi...
Dążenie do zwiększania udziału części A w klasie AB czyni transformatory, kondensatory filtrujące i ra-diatory dużymi i ciężkimi. Rośnie także cena urządzeń. Nie wdając się w rozważania nad zasadnością powiększania (zdaniem wielu ponad miarę) spoczynkowych strat energii, jakoś nie widać troski o zniekształcenia, które mogą pojawić się przy silnych wysterowa-niach.
Tymczasem można łatwo się ustrzec, co najmniej kilkunastu procent harmonicznych generowanych przez końcówkę mocy, pracującą w nasyceniu. Na tyle łatwo i tanio, że najwyraźniej nie opłaca się producentom przywiązać wagę do takich - zdawałoby się -fundamentalnych udogodnień. Prawdopodobnie nie daje się tu niefrasobliwie podnosić ceny za darmowy niemal wzrost wygody i bezpieczeństwa użytkow-
nika, okupiony niższą mocą maksymalną (którą wytwórcy tak chętnie eksponują).
Trudno przecenić komfort słuchacza mającego pewność, iż jego kosztowny wzmacniacz nie wykracza poza liniowy obszar pracy. Innymi słowy, że to co wydobywa się z głośników, warte jest swoich pieniędzy.
Zasada działania...
...polega na "przytkaniu" jednego z dwóch transopto-rów w momencie osiągnięcia przez sygnał akustyczny (w dowolnym kanale) poziomu bliskiego napięciu zasilania końcówki mocy. Kontroli podlegają obie połówki sygnału i oba symetryczne względem siebie napięcia zasilające. W ten prosty i dość oczywisty sposób uzyskana zostaje informacja o rzeczywistym zakresie dynamiki stopnia końcowego. Zakres ów zmniejsza się przecież z każdym, nawet chwilowym zapotrzebowaniem głośni-
Projekt
034
Rys. 1.
ków (wraz z zwrotnicą) na prąd i nieuniknionym spadkiem napięcia na niestabili-zowanym zasilaczu.
Próg sygnalizacji wybrano na 6V poniżej bezwzględnej wartości Uzas. Powinno to wystarczyć dla bipolarnych końcówek zasilanych napięciem z najczęściej stosowanego przedziału: ą30V do ą40V. W przypadku, gdy Uzas przekracza powiedzmy ą45V, a moc wzmacniacza jest nie większa od np. 70W na kanał (przy 8O obciążeniu) stanowi to wskazówkę, że należy powiększyć próg detekcji przesterowania ok. dwukrotnie. Wiąże się to po prostu z wymianą diod Ze-nera z 4,7V (D2, D3) na 9,IV.
Wynikowe 10V (uwzględniamy napięcie na trans-optorze) jest optymalną wartością dla końcówek zbudowanych na tranzystorach MOSFET. Trudno tu o sztywne zasady, skoro samych rozwiązań układowych wyjściowych stopni komplementarnych jest kilkadziesiąt, a i podzespoły mocy różnią się między sobą choćby napięciem nasycenia.
Otóż nam nie chodzi
0 moment, kiedy wystąpiło już "przemodulowanie"
1 ograniczenie amplitudy (a końcówka z kolumnami to wytrzymała; - tym razem). Nas bardziej interesuje chwila wcześniejsza: zasygnalizowanie potencjalnego załamania liniowej charakterystyki Uwy=f(Pwy).
Prąd transoptorów (kilka mA - decyduje R5) płynie od plusa do minusa (zgodnie z przyjętą konwencją strzałkowania; nie zaszkodzi
Elektronika Praktyczna 4/97
75
PROJEKTY CZYTELNIKÓW
pamiętać, że w rzeczywistości to ujemne elektrony dążą do wyższego, czyli dodatniego potencjału) z pominięciem masy. Zatem układ sygnalizatora nie jest w stanie zakłócić rozpływu prądów masy wzmacniacza.
Opis układu
Transoptory T01 i T02 połączone są ze sobą szeregowo. Odcięcie jednego z nich powoduje podanie wysokiego poziomu na bramkę USlA przez rezystor R3. Przerzutnik R-S USlA + USlC zmienia stan: wyjście USlA=L (stan niski, 0V), wyjście USlC = H (stan wysoki). Załącza się tranzystor FET Tl, który zapala diodę LED Dl. Kondensator Cl zaczyna rozładowywać się przez Rl w czasie ok. 0,7*Rl*Cl (tu: 3 sek.). Ta zależność określa czas świecenia LED (można go regulować według indywidualnych potrzeb). Po jego upłynięciu wyjście bramki NOR USlB przyjmuje stan H, który zeruje przerzutnik. Poziom L na wyjściu USlC wygasza LED. Następuje szybkie naładowanie Cl za pośrednictwem R2.
Niewielki rezystor R4, włączony szeregowo z zasilaniem USl (wyprowadzenie nr 7, GND), przyspiesza proces przełączania USlB.
T2 i T3 pełnią funkcję zwykłych diod (i mogą być nimi zastąpione) chroniących diody podczerwone transoptorów przed napięciem wstecznym.
Układ na bramkach odróżnia od typowego, scalonego uniwibratora (generatora monostabilnego) sposób wyzwalania, krótszy czas reakcji i swoboda w doborze elementów RC. Dzięki połączeniu wejść USlA i USlB (nr 1 i 5 USl) możliwe jest przedłużone świecenie LED, o ile wymuszenie ma charakter trwały (np. awaria jednego z napięć zasilających).
USl pobiera "w spoczynku" mniej niż 0,1 A, wliczając w to także otaczające elementy. W stanie "aktywnym" cały prąd przypada na LED. Wymagane napięcie zasilające tę część układu wynosi 5 do 18V.
Zamiast szukać odpowiedniego źródła na oryginalnej płytce wzmacniacza, lepiej zastosować zasilanie
"pływające" rezystorami R7 i R8 po 4,3kQ/0,5W (do 5,6kO - dla wyższych Uzas.) jak na rysunku. Wówczas układ nie ma kontaktu z masą sygnałową. Jego ewentualny wpływ na przydźwięk będzie żaden. No, z jednym zastrzeżeniem: przewody z wyjść końcówki, przychodzące na mostek D6, poprowadzone zostaną z dala od czułych i wysokorezystan-cyjnych obwodów wejściowych. Wówczas satysfakcja gwarantowana.
Przed podłączeniem sygnalizatora do napięć wzmacniacza warto sprawdzić wszystko na warsztatowym stole. Jeśli ktoś ma zasilacz dostarczający chociażby 60 V, sprawa jest łatwa. W przeciwnym razie odpowiednie zasilanie można sobie stworzyć. W tym celu łączymy szeregowo uzwojenia wtórne dwóch transformatorów TS2/24, podłączamy mostek prostowniczy z kondensatorem 10|iF/l00V i już dysponujemy napięciem 70V/50mA.
Gdy wystąpią trudności z estetycznym wyprowadzeniem LED Dl na zewnątrz, polecam "sygnalizator wyniesiony" w postaci modułu we własnej obudowie, zasilany cienkimi kabelkami z wnętrza wzmacniacza. Aby było to rozwiązanie bezpieczne, radzę zastosować szeregowe rezystory zabezpieczające. Sam musiałem użyć aż czterech z powodu Uzas. Zwykle potrzebne będą dwie sztuki typu RA75 (24W) o wartości 10012. Na każdym z nich odłoży się napięcie 1-1,5V. Trzeba poświęcić kilka godzin na pewne i niezawodne zainstalowanie dodatkowej płytki, która w przypadku zwarcia może stać się bardzo gorąca.
Kłopoty
z uruchomieniem
Okazuje się, że tak proste urządzenia też nie są wolne od niespodzianek. Podczas uruchamiania natknąłem się na jedną przykrą nieprawidłowość. Teoretyczny czas rozładowania Cl, ze 100% do 50% napięcia początkowego (próg USlB), wynosi l,2nF. Po zmianie podstawy przybiera postać Iog2/loge = 0,693. Jednak czas zmierzony w każdym z trzech zmonto-
wanych modułów nie przekraczał 0,l*Rl*Cl! Omomierz nie ujawnił żadnej upływności wskazując równe 10 MQ (lecz był to wynik prawdziwy przy napięciu pomiarowym 0,3V).
Szybko okazało się, że całą winę ponosi dioda Schottky'ego D5 typu 1N6263, której każdy egzemplarz przy paru woltach napięcia wstecznego wykazywał "upływność" równoważną rezystancji blisko 1MO! Popularne BAT85 (z dwóch źródeł) wypadły niewiele lepiej: czas wzrósł do O,3*R1*C1.
Dopiero zwykła 1N4148 przestała bocznikować Rl. Nawet dioda prostownicza 1N4001 wielokroć lepiej spełniała swe zadanie od diod Schottky'ego.
Bezkonkurencyjnie natomiast zachowują się - jak zwykle - złącza baza-kolektor dowolnych tranzystorów. W każdych okolicznościach prąd zaporowo spolaryzowanego złącza nie przekracza pojedynczych nanoamperów.
Pomiary
Wzmacniacz, na którym przetestowałem moduły sygnalizatorów, ma dwa prostowniki, cztery kondensatory po IOOOOjiF i jeden toroi-dalny transformator o mocy 400W. Fakt istnienia oddzielnych napięć zasilających dla kanału lewego i prawego spowodował zastosowanie dwu płytek sygnalizatorów i utraty swoistego "wash-and-go" pojedynczego układu (wszystko w jednym: nadzór nad ąUzas z monitorowaniem obydwu połówek sygnału m.cz. w obu kanałach).
Spoczynkowe napięcie zasilania wynosiło ą38V. Obciążałem tylko jeden kanał czystą rezystancją 100 i 10O. Wolałem nie ryzykować niższych wartości, mimo że instrukcja dopuszcza czteroomowe głośniki (2x90W/4Q).
Liczby w nawiasach odpowiadają obciążeniu IOW.
f = 20-lOOHz - sygnalizacja: Uwy = 23Vrms (20,5Vrms, P = 42W, Uzas = +/-36,5V).
f = 400Hz - sygnalizacja: Uwy = 24Vrms (22Vrms, P = 48W, Uzas = +/-36,3V)
f = 800Hz - sygnalizacja: Uwy = 27Vrms! (25Vrms, P = 63W, Uzas = +/-36,0V
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
Rl: 10MQ
R2: 10kQ
R3: 22MQ
R4: 10kQ
R5, R6: 3kQ/0,5W
R7, R8: 4,7kQ/0,5W (patrz
tekst)
tolerancja: 10%
moc: 0,lW (z wyjgtkiem R5,
R6, R7, R8)
Kondensatory
Cl: 470nF/63V 20%
Półprzewodniki
Dl: LED - dowolnego typu,
wskazana jasna
D2, D3: C4V7 - diody
Zenera małej mocy (patrz
tekst)
D4: C6V8 - dioda Zenera
małej mocy
D5: dowolna dioda małej
mocy (patrz tekst)
D6: mostek Graetza: 1A/
200V
D7: C6V8 - dioda Zenera
małej mocy (patrz tekst)
TO1, TO2: dowolne
transoptory np. CNY17,
4N25
Tl: BF245C
T2, T3: BC237, BC337
USl: CD4001
Wnioski
Przy stosunkowo wysokiej rezystancji obciążenia (10O) miał miejsce już pięcioprocentowy spadek Uzas. Przy jednoczesnym obciążeniu dwóch kanałów mniejszą impedancją z dużą składową reaktancyjną, należy oczekiwać wahnięć Uzas przekraczających 10%. Większość dostępnego sprzętu ma raczej jeszcze słabsze zasilacze!
Dla częstotliwości 800Hz (i wyższych) dioda LED zapala się dopiero po pojawieniu się zniekształceń. Bierze się to z ograniczonej szybkości transoptorów. Obcięty szczyt sinusoidy to wydłużenie spłaszczonego ekstremum, a więc łagodniejsze warunki przełączania tranzystora. Przykładowo: jedna setna półokresu sygnału lOOOHz wynosi 0,005ms - na taki czas fototranzystor transoptora powinien wyjść z nasycenia, aby odpowiednio wcześnie wyzwolić przerzutnik. Odpowiada to przenoszeniu pasma o szerokości ok. lOOkHz!
7 6
Elektronika Praktyczna 4/97
PROJEKTY CZYTELNIKÓW
Specyfika percepcji głośnych dźwięków, a także brak punktów odniesienia i wszechobecny przypadkowy szum sprawiają, iż przyzwyczajamy się do złego brzmienia. Analizując pomiary widać tendencje do generowania zniekształceń przez często nieświadomie przesterowywane wzmacniacze, zwłaszcza w obecności silnego basu.
Obserwacja dwóch sygnalizatorów przy pracy ze złożonymi sygnałami muzycznymi pokazała, że subiektywna głośność wcale nie musi być duża, aby sygnalizator zamrugał na czerwono. Przyczyna w niskiej sprawności kolumn, ze
wskazaniem na energochłonny, czteroomowy SUB-WOOFER.
Generalnie, funkcjonalność układu nie budzi zastrzeżeń, i to w sytuacji, kiedy trudno posądzić opisywany układ o przedwczesne alarmowanie. W końcu dla przebiegów powyżej lkHz jego działanie praktycznie ustaje (jeśli miałoby służyć ostrzeganiu o pojawieniu się niewielkich jeszcze harmonicznych).
Poszerzenie możliwości
Istnieje kilka sposobów samoczynnego ograniczenia wysterowania wzmacniacza na bazie tego projektu. Ja zasugeruję jeden: szeregowo
z diodą LED należałoby umieścić cztery transoptory - po dwa na kanał (zakładam obecność 2 kanałów stereo). Wyjście każdej pary winno być połączone prze-ciwrównolegle (tzn. kolektor jednego tranzystora z emiterem drugiego, i odwrotnie). Procentowy współczynnik sprzężenia transoptorów (nie mylić z parametrem H wewnętrznego tranzystora!) nie powinien przekraczać 50, ze względu na niekorzystny fakt wyższego napięcia nasycenia w układzie Darling-tona. Jeszcze D7 (6V8) trzeba wymienić na 10 - 12V. Jak już może niektórzy domyślają się, każda para
posłuży do zwierania sygnału przemiennego z masą. Punkt włączenia tych kluczy może być różny (lecz nie obojętny): suwak potencjometru VOLUME lub inny stopień przedwzmacniacza bez składowej stałej. Są dwa główne ograniczenia: wartość skuteczna sygnału AC nie może przekraczać 4V, a absorbowany prąd 0,5 -Im A.
Osobom o umiarkowanym doświadczeniu ingerowania w elektronikę fabrycznych wzmacniaczy (zwłaszcza bez dokumentacji) niech wystarczy podstawowa, optyczna wersja sygnalizatora. Andrzej K owa I czy k
Elektronika Praktyczna 4/97
77
KURS
Biblioteki
mikroprocesorowych procedur standardowych
Kolejny odcinek prezentacji
procedur dla procesorów
rodziny MCS-51 poświęcamy
przybliżeniu rozwiązań
ułatwiających konwersję liczb
zapisanych w różnych
standardach.
Prezentowane procedury
dostępne są w sieci Internet
pod adresem
www.atm.com.pl/" avt/ep
(link "Nasze konto FTP").
I tak dotarliśmy do wyższego poziomu przetwarzania danych, jakim są wszelkiego rodzaju konwersje kodów. Procedury konwersji korzystają z czterech podstawowych działań arytmetycznych, wcześniej opisanych. Będziemy tu skrupulatnie korzystać z procedur, które zostały już opublikowane.
Procedura konwersji 2-cyfrowej liczby BCD na 1-bajtową liczbę binarną przedstawiona została na list.l. Zamianę realizuje się poprzez wielokrotne dodawanie liczby 10, gdy pozycja dziesiątek liczby BCD jest niezerowa i na koniec dodanie liczby jednostek. Przeniesienie wcale tu nie wystąpi, bo kod binarny jest bardziej pojemny od kodu BCD. Dla nas, ludzi, kod binarny jest z kolei mniej wygodny w interpretacji.
Listing 2.
W kolejnych procedurach konwersji wielobajtowych liczb BCD na binarne oparto się na dwóch sposobach. Jednym z nich jest, jak w przykładzie wyżej, wielokrotne dodawanie wagi danej pozycji, czyli 1, 10, 100, 1000 itd. (list. 2, list. 3). Drugim sposobem jest wykorzystanie znanego z matematyki wzoru Homera, który mówi, że każdą liczbę dziesiętną (i nie tylko) można przedstawić w postaci wielokrotnego iloczynu jej podstawy:
an'10n+anl'10n-1+...-i-
a2-102+a1-10+ą=((..((an-10+anl) 10+an_2)-10+...)-10+a1)-10+a0
Na przykład liczbę 12345 zapiszemy jako:
Drugi sposób znacznie upraszcza długość programu, ale z kolei spo-
PODPROGRAM KONWERSJI 3-BAJTOWEJ LICZBY BCD MOVX A,@DPTR
NA LICZBĘ 3 -BAJTOWĄ NB ANL A, #0FH
WEJŚCIE JZ BCD3NB3 4
DPTR-ADRES NAJSTARSZEGO BAJTU MOV R5,A
LICZBY BCD WIXRAM MOV R2,#00H
R0 - ADRES NAJMŁODSZEGO BAJTU MOV E3,#O0H
LICZBY NB WIIRAM MOV R4,#64H
3CD3_NB3: ECD3NE41:
MOV R6.R0REG MOV R0.R6REG
MOV R2 , #3 LCALL ADD_3B
CLR A DJNZ R5.BCD3NB41
3CD3NB3 7: BCD3NB3 4:
MOV @R0,A INC DPTR
DEC R0 MOVX A,@DPTR
DJNZ E2,BCD3NB37 SWAP A
MOVX A,@DPTR ANL A, #0FH
SWAP A JZ BCD3NB3 5
ANL A.łOFH MOV R5,A
JZ BCD3NB31 MOV R2,#00H
MOV R5,A MOV R3,#00H
MOV R2,łOIH MOV R4,#0AH
MOV R3 , 18 6H BCD3NB4 2:
MOV R4,#0A0H MOV R0.R6REG
3CD3NB3 8: LCALL ADD_3B
MOV R0.R6REG DJNZ R5.BCD3NB42
LCALL ADD_3B BCD3NB3 5:
DJNZ R5.BCD3NB38 MOVX A,@DPTR
3CD3NB31: ANL A, #0FH
MOVX A,@DPTR JZ BCD3NB3 6
Listing 1. ___y ANL A,#0FH JZ BCD3NB32 MOV R2,#0H MOV R3,#0H
;PODPRCGRAM 1-BAJTOWEJ KONWERSJI BCD->BIN MOV R5,A MOV R4 , A
;WEJŚCIE: MOV R2,#00H MOV R0.R6REG
; R0 - SKĄD MOV R3,#27H LCALL ADD_3B
; Rl - DOKĄD MOV R4,#10H BCD3NB3 6:
BCDIBIN: 3CD3NB3 9: RET
MOV @R1,#0 MOV R0.R6REG ; PODPROGRAM 3-BAJTOWEGO DODAWANIA
MOV A,@R0 LCALL ADD_3B ; R2 : R3 : R4 - PIERWSZY SKŁADNIK
SWAP A DJNZ R5.BCD3NB39 ; R0 - ADRES NAJMŁODSZEGO BAJTU
ANL A, łOFH 3CD3NB3 2: ; DRUGIEGO SKŁADNIKA 11 SUMY WIIRAM
JZ BCD1BIN1 INC DPTR ADD_3 B:
MOV R2 , A MOVX A,@DPTR CLR C
CLR C SWAP A MOV A, @R0
BCD1BIN2 ; ANL A,#0FH ADD A, R4
MOV A,8R1 JZ BCD3NB33 MOV @R0,A
ADDC A, #10 MOV R5,A DEC R0
MOV @R1,A MOV R2,#00H MOV A, @R0
DJNZ R2.BCD1BIN2 MOV R3,#03H ADDC A,R3
BCD1EIN1: MOV R4,#0E8H MOV @R0,A
MOV A,@R0 3CD3NB4 0: DEC R0
ANL A, łOFH MOV R0.R6REG MOV A, @R0
ADD A,@R1 LCALL ADD_3B ADDC A,R2
MOV @R1, A DJNZ R5.BCD3NB40 MOV @R0,A
RET 3CD3NB3 3: RET
Elektronika Praktyczna 4/97
79
Biblioteki procedur standardowych
Listing 3
PODPROGRAM KONWERSJI LICZBY 4-BAJTOWEJ ECD INC R0
NA 4-BAJTOWĄ NB MOV A,@R0
WEJŚCIE: EO-ADRES NAJSTARSZEGO BAJTU SWAP A
LICZBY BCD ANL A.łOFH
Rl-ADRES NAJMŁODSZEGO BAJTU JZ K8B6
LICZBY NB MOV R3,A
UŻYWA OBSZARU BUFOR+8:BUFOR+11 JAKO MOV BUFOR+8,łOOH
ROBOCZEGO,ALE GO CHRONI MOV BUFOR+9, łOOH
KONW8BCD4B: MOV BUFOR+10,#03H; 10-3
push bufor+8 MOV BUFOR+11,I0E8H
push bufor+9 LCALL ADD4BUF
push bufor+10 K8B6:
push bufor+11 MOV A,@R0
PUSH R1REG ANL A.łOFH
MOV R2,#4 JZ K8B7
CLR A MOV R3,A
MOV BUFOR+8,łOOH
MOV @R1,A MOV BUFOR+9, łOOH
DEC Rl MOV BUFOR+10,#00H; 10-2
DJNZ R2.K8B9 MOV BUFOR+11,#64H
POP R1REG LCALL ADD4BUF
MOV A,@R0 K8B7:
SWAP A INC R0
ANL A.łOFH MOV A,@R0
JZ K8B2 SWAP A
MOV R3,A ANL A,#0FH
MOV BUFOR+8,łOOH; 10-7 = 10 000 000 JZ K8B8
MOV BUFOR+9,#98H MOV R3,A
MOV BUFOR+10, #9 6H MOV BUFOR+8,#00H
MOV BUFOR+11,#80H MOV BUFOR+9, #0 0H
LCALL ADD4BUF MOV BUFOR+10,#00H
MOV BUFOR+11,#0AH; 10-1
MOV A,@R0 LCALL ADD4BUF
ANL A.łOFH K8B8:
JZ K8B3 MOV A,@R0
MOV R3,A ANL A,#0FH
MOV BUFOR+8,łOOH MOV BUFOR+8,#00H
MOV BUFOR+9, #0FH; 10"6 MOV BUFOR+9, #0 0H
MOV BUFOR+10,#42H MOV BUFOR+10,#00H
MOV BUFOR+11,#40H MOV BUFOR+11,A
LCALL ADD4BUF MOV R3 , #1
K8B3; LCALL ADD4BUF
INC R0 pop bufor+11
MOV A,@R0 pop bufor+10
SWAP A pop bufor+9
ANL A.łOFH pop bufor+8
JZ K8B4 ret
MOV R3,A ; PODPRCGRAM DODAWANIA 41 BAJTÓW
MOV BUFOR+8,łOOH ; W 1 PODPROGRAMIE KONWERSJI
MOV BUFOR+9,#01H; 10-5 ; LICZBY 4-BAJTOWEJ BCD NA 4-BAJTOWĄ BCD
MOV BUFOR+10,#8 6H ADD4BUF:
MOV BUFOR+11, łOAOH PUSH R0REG
LCALL ADD4BUF PUSH R1REG
K8&4; mov rO,rlreg
MOV A,@R0 ADD4B1:
ANL A.łOFH PUSH R0REG
JZ K8B5 MOV Rl,#BUFOR+11
MOV R3,A MOV R2 , #4
MOV BUFOR+8,łOOH LCALL AD
MOV BUFOR+9,#00H; 10-4 POP R0REG
MOV BUFOR+10,#27H DJNZ R3.ADD4B1
MOV BUFOR+11,łlOH POP R1REG
LCALL ADD4BUF POP R0REG
K8EE; EET
walnia jego wykonanie, trzeba bowiem tracić czas na aktualizację parametrów sterowania pętlami, wywoływanie podprogramów itp. Na list. 1 liczba jest pobierana z komórki pamięci wewnętrznej o adresie zapisanym w rejestrze R0, a wynik konwersji jest zapisywany do komórki pamięci wewnętrznej
0 adresie zapisanym w rejestrze Rl. Oczywiście adresy te muszą być różne ze względu na dwukrotne odwoływanie się do tej samej komórki pamięci.
Za pomocą procedury z list. 2 dokonywana jest konwersja dziesiętnej liczby 6-cyfrowej zapisanej jako liczba BCD, czyli mieszczącej się w trzech bajtach. Dla odmiany procedura ta pobiera przetwarzaną liczbę z pamięci zewnętrznej, stąd obecność wskaźnika DPTR. Konwersja zaczyna się od najstarszej cyfry, czyli od pozycji o wadze 105
1 kończy się na pozycji o wadze 10�. Wynik konwersji jest zapisany w pamięci wewnętrznej procesora
w trzech kolejnych komórkach
0 adresach od [R0-2] do [R0], przy czym R0 oznacza zawartość rejestru R0, zapis [x] oznacza adres komórki zapisany w rejestrze x.
Za pomocą procedury z listingu 3 dokonywana jest konwersja dziesiętnej liczby 8-cyfrowej zapisanej jako liczba BCD, czyli zajmującej cztery bajty. Dane wejściowe jak
1 wynik działania procedury są umieszczane w pamięci wewnętrznej procesora.
Za pomocą kolejnej procedury można dokonać konwersji dziesiętnej liczby 5-cyfrowej zapisanej w kodzie ASCII, mieszcząca się w pięciu bajtach. Różnica pomiędzy zapisem BCD a zapisem w kodzie ASCII jest tylko taka, że zapis BCD wykorzystuje cztery bity na zapis jednej cyfry, zaś w kodzie ASCII cyfry są kodowane jako liczby od 30H do 39H. W przypadku kodu ASCII wystarczy więc wymaskować cztery starsze bity po to, aby dostać kod BCD w młodszej tetradzie.
Konwersja odwrotna, czyli zamiana liczby binarnej na ciąg liczb BCD polega z kolei na wielokrotnym dzieleniu liczby binarnej przez 10 i wychwytywaniu reszty z dzielenia jako właśnie cyfr BCD. Pierwszą cyfrą jest najmłodsza cyfra liczby BCD, zaś ostatnią -najstarsza. Chciałoby się, żeby kolejność cyfr była odwrotna, co byłoby zgodne z naszym przyzwyczajeniem do zapisywania liczb, jednak jest to niemożliwe: w celu uzyskania najstarszej cyfry trzeba wykonać najwięcej dzieleń przez 10, czyli jakby wykonać jedno dzielenie przez 10n. Ta metoda została zastosowana w kolejnej procedurze, której listingu nie zmieścimy ze względu na jej dużą objętość.
Ponieważ dzielenie to nic innego jak wielokrotne odejmowanie, innym sposobem jest oczywiście zliczanie odejmowań określonej wagi, aż do momentu wykrycia przepełnienia. Rozpoczynamy od pozycji z wagą największą i od liczby odejmujemy tę wagę tak długo, aż wynik będzie mniejszy od wagi. Ilość wykonanych odejmowań z wynikiem dodatnim da nam cyfrę najstarszą. Od pozostałej reszty odejmujemy wagę kolejnej, młodszej pozycji itd. Postępujemy tak długo aż dojdziemy do pozycji jednostek. Procedura realizująca podany algorytm dostępna jest w sieci Internet.
Kolejną procedurą, która może być przydatna jest procedura konwersji liczby zapisanej w kodzie ASCII na liczbę BCD. Taka procedura została przedstawiona na list. 4. Nie wymaga ona szerszego komentarza, wystarczy tylko zauważyć wyżej wspomniane różnice. Mirosław Lach, AVT
Uwaga! Do tej części "kursu" w Internecie dostępne jest siedem plików źródłowych.
Listing 4
; PODPRCGRAM SKŁADANIA ZNAKÓW ASCII W I LICZBĘ BCD
;WEJŚCIE:
; R0 - ADRES PRAWEGO ZNAKU
; Rl - ADRES NAJMŁODSZEGO BAJTU
; R5 - LICZBA ZNAKÓW
ASCII_BCD:
MOV A,@R0
ANL A, #0FH
MOV @R1,A
DEC R0
DJNZ R5.ASCBCD1
RET
ASCBCD1:
MOV A,@R0
ANL A, #0FH
SWAP A
ORL A,@R1
MOV @R1,A
DEC R0
DEC Rl
DJNZ R5,ASCII_BCD
RET
80
Elektronika Praktyczna 4/97
ŚWIAT HOBBY
ELECTRONICS NOW 11/96
1. Milli-ohm adapter, 4 str.
Opia konstrukc|i proste] przystawki do multirnetru cyfrowego, która umożliwia pomiar rezystorów o małe] oporności (pomzei 1H) Jest To interesuiąca kon-strukcia, ponieważ pomiar dokonywany jest impulsowo prądem o wartości 1 A. przez czas zaledwie 1OO|J.S
Dzięki zastosowaniu Takiego rozwiązania moc wydzielana w badanym elemencie |est stosunkowo niewielka, co umożliwia dokonywanie pomiarów rezystorów o niewielkie] mocy
W urządzeniu wykorzystane zostały popularne elementy
TLC555, 78L12, TIP125, TLC272
2. Zonal enlarging meter, 3 str.
W artykule zaprezentowano bardzo prosty konstrukcyinie miernik natężenia światła Elementem światłoczułym jest foto-rezystor, a rolę układu pomiarowego spełnia doskonale znany Czytelnikom EP układ LM3915 W celu rozszerzenia zakresu pomiarowego, przy zastosowaniu 10 diod LED urządzenie wyposażono w dodatkowy układ Typu 555, który powoduie miganie diod LED
3. Using the 7107, 7 str.
Bardzo interesuiący artykuł poświęcony prezentac|i |ednego z na|bardzie| popularnych na świecie przetworników A/C 7107 oraz szeregu przystawek, roz-szerzaiących |ego możliwości Zaprezentowano m in przystawkę do pomiaru pojemności, częstotliwości, metody rozszerzania zakresu pomiarowego dla napięć i prądów oraz najprostsze konwertery AC/DC Uzupełnieniem Tego przeglądu są przysTawki pomiarowe do pomiaru naTęzenia światła, Temperatury i szybkości obroTowej
ELECTRONICS NOW 12/96
4. Biofeedback monitor, 7 str.
Opisany w artykule układ syg-nahzuie nowy Trend we współczesne] elekTronice - ma ona bowiem pomagać w usuwaniu sTresów, które Towarzyszą nam w codziennym życiu KonsTrukqa urządzenia jest bardzo prosTa - składa się ono Tylko z Trzech układów scalonych
4066, ADC0831 I 78L05 Przy-
sTawkę dołącza się do porTu równoległego kornpuTera, na kTóryrn uruchomiony zosTał program od-czyTuiący wyniki pomiaru (jego hsTingzosTał opublikowany w artykule)
Rolę czujników wejściowych spełniają dwie, specjalnie wykonane opaski zakładane na palce ręki
5. Fan-speed control for your furnace, 6 str.
To urządzenie może się przydać posiadaczom domków ogrzewanych przy pomocy lokalnych pieców z pompą obiegową Jest To prosTy konsTrukcyjnie układ auTo-rnaTycznego sTerowania szybkością pracy pompy, w zależności od TemperaTury oToczenia Dzięki Temu znacznie podnosi się sprawność energeTyczna sysTe-mu grzewczego, co nabrało osTaTnio Także w naszym kraju dużego znaczenia Rolę czujnika TemperaTury spełnia układ AD590, komparaTor LM393 sTeruje opToTnakiem MOC3011, który steruje silnikiem pompy (poprzez Tnak mocy
MAC224A4)
6. Cable reflection tester, 6 str.
Jest To niezwykle pomysłowe urządzenie-przy pomocy dwóch, sprylnie ze sobą połączonych układów CMOS - 74HC14 i 74HC4040 możemy w prosTy zbadać własności dowolnego kabla koncenTrycznego Możliwa jesT konTrolazachowania się kabla obciążonego z dopasowaniem lub bez i obserwacja wyników Tych badań
POPULAR ELECTRONICS 12/96
7. The light animator, 4 str.
W arTykule opisano prosTy w wykonaniu generaTor przebiegów sTerujących oświeTle-niem choinki Elementarni wyjściowymi są Tnaki sTerowane przez opToTnaki, dzięki czemu urządzenie nie jesl podłączone do żadnego bieguna sieci energetycznej
Konstrukcję wykonano w opar-ciuo układyTTL-LS('193,'138, '00), rolę generatora impulsów wzorcowych spełnia Timer 555
8. Circuit circus, 3 str.
Tym razem w amerykańskich "mini projekt ach" przedstawiona została seria prostych konstrukcji odbiorników radiowych Część z prezentowanych układów spełnia rolę wzmacniaczy do odbiornika kryształkowego, przedstawione są Także kompleT-ne układy odbiorcze ze sTrojoną anTeną i deTekTorarni na diodach germanowych
ELRAD 2/97
9. Mittelklasse, 5 str.
Rardzo inTeresujące zesTawienie najbardziej popularnych rnikro-konTrolerów 16-biTowych Przed-sTawiono az 14 rodzin różnych
Świat Hobby to przegląd najnowszych numerów popularnych na świecie pism dla elektroników
hobbistów. Podajemy krótkie streszczenia najciekawszych artykułów zamieszczanych wtych
pismach. W pojedynczych przypadkach Czytelnikom zainteresowanym poszczególnymi artykułami
przesyłamy po kosztach własnych odbitki kserograficzne (bez tłumaczenia).
Koszt odbitki wynosi 2,- zł za pierwszą stronę, 20 grza każdą następną.
Zamówienia na odbitki kserograficzne przyjmujemy tylko na przedpłaty, które należy składać na blankiecie przelewu (str. 99). W pustym prostokącie, przeznaczonym na przedpłatę, należy
wpisać: SH poz. (nr) EP (nr) - kwota zł
Elektronika Praktyczna 4/97
ŚWIAT HOBBY
producentów, dzięki czemu przegląd rnozna uznać za niemal kompletną prezentacię oleiły światowych tirm
10. IC-kalibrierung, 2 str.
Krótki artykuł poświęcony omówieniu rozwoiu techniki półprzewodnikowe] i możliwości wyni-kaiących z tego rozwoiu Autor artykułu wysnuwa tezę, ze nowoczesna technologia stoi nieco w cieniu coraz doskonalszych narzędzi służących do projekto-wania coraz doskonalszych i coraz bardzie] zoptymalizowanych struktur
Trudno się z tym nie zgodzić -mało kto pamięta o tym, ze pierwsze maski dla układów scalonych były kreślone ręczniei Teraz juz się tak nie da
11. Stromzahler, 4 str.
Przykład aplikacji mikrokontrole-ra serii MSP430 W artykule pokazano, w jaki sposób można zbudować nowoczesny licznik energii
Czytelników zainteresowanych rmkrokont roi erami MSP430 chcemy uspokoić - juz wkrótce poświęcimy im dużo miejsca na łamach EP
EVERYDAY WITH PRACTICAL ELECTRONICS 3/97
12. Video negative viewer, 5 str.
Opis konstrukcji inwertera sygnału video, który pozwala dokonywać bardzo interesujących modyfikacji obrazu odtwarzanego np z magnetowidu Układ wyposażono w regulatory kontrastu i jaskrawości Konstrukcja urządzenia jest niezwyk-Ieprosta-zaledwie4 Tranzystory, po jednym układzie 4001 i 4016
13. Tri colour NiCad chec-ker, 4 str.
Jest To opis bardzo przydatnego Testera ogniw NiCD, który umożliwia sprawdzenie ich stanu pod obciążeniem Abyumozhwićtes-
Towanie akumulatorów o różnych pojemnościach zastosowano przełączalny obwód obciążający, składający się z dwóch rezystorów Rolę komparatorów napięcia akumulatora spełnia podwójny wzmacniacz operacyjny LM358, do którego wyjść dołączona jest dwukolorowa dioda LED
14. How to use intelligent LCDs, part2,5str.
Druga część artykułu - kursu, wprowadzającego do Tajemniczego świaTa wyświeTlaczy LCD z wbudowanymi sTerownikami Tym razem auTor proponuje wykonanie prosTego modułu z rnik-rokonT roi erem PIC16C84, do którego pamięci wpisywane są krótkie programy obsługi wyświetlacza
15. OM check reminder, 6 str.
Kolejny układ "wspomagający" mieszkańców domów Tym razem konstruktor opracował układ kontroli czasowej zużycia oleju w systemie grzewczym Konstrukcję oparto na mało znanym układzie |jA2240, który spełnia rolę precyzyjnego programowanego Timera
Prezentowane urządzenie sygnalizuje sygnałem dźwiękowym konieczność uzupełnienia zapasów oleju
8
Elektronika Praktyczna 4/97
NOTATNIK PRAKTYKA
Chorus idealny, część 1
Tym razem nasz gitarowy
ekspert przybliży tajniki
konstrukcji najbardziej popularnej
wśród naszych Czytelników
przystawki do gitary elektrycznej
- Chorusa.
O tym, że nie jest to układ
prosty do wykonania przekonało
się z pewnością wielu naszych
Czytelników. Przyczyny
napotykanych trudności
szczegółowo wyjaśniamy
w dwuczęściowym artykule.
Modyfikowanie brzmienia instrumentów muzycznych jest powszechną praktyką stosowaną przez większość współczesnych muzyków. Urządzenie kryjące się pod nazwą Chorus używane jest na codzień głównie przez gitarzystów mimo tego, że pionierskie modele urządzenia skonstruowane w japońskiej firmie Roland dedykowane były właściwie wokalistom.
Chorus Ensamble CE-1 Rolanda powodował "rozdwojenie" brzmienia głosu ludzkiego, a także efekt nieosiągalnej dotychczas modulacji symulującej wrażenie wielogłosowości charakterystycznej dla kilkuosobowego zespołu śpiewającego unisono. Oczywiście nawet najwymyślniejszy Chorus nie może się równać z czynnikiem ludzkim, jednak osiągnięcie na owe czasy tak intrygującego efektu przy pomocy niewielkiego pudełka, za niewiele ponad 100 USD, miało niewątpliwie swoje zalety. Magii pionierskiego Chorusa nie oparli się nawet słynni muzycy z grupy Genesis. W tym wypadku przy okazji nagrywania nowego albumu doszło do "przepuszczenia" przez to urządzenie większości "śladów" z bębnami włącznie.
Po naszej stronie żelaznej kurtyny efekt chorusa wzbudził nieprawdopodobne pożądanie wśród kawiar-niano - restauracyjnych wokalistów, jako efekt rzekomo w czarodziejski sposób tuszujący niedociągnięcia intonacyjne. Dzisiaj o wszelkich spekulacjach dawno zapomniano i urządzenie to postrzegane jest jako oryginalny efekt urozmaicający
brzmienie akompaniamentów gitarowych lub innych instrumentów emulujących strunopo-dobne dźwięki.
Wszelkie inne zastosowania, jakkolwiek mają miejsce, są statystycznie marginalne w stosunku do dedykacji gitarowych. Chorus stał się
podstawowym efektem dodatkowym właściwie każdego gitarzysty elektrycznego i w tym sensie stanowi pewien standard brzmieniowy. Nie zawsze jednak, upowszechnienie produktu wpływa na poprawę jego kondycji w sensie nowych idei, doskonałości konstrukcyjnej czy bezkompromisowej poprawy jakości. Dzieje się czasem odwrotnie. Oferowane nowe urządzenia są wprawdzie coraz tańsze, ale reprodukowany za ich pomocą efekt bywa powierzchowny lub po prostu byle jaki. Młodsi gitarzyści doznają olśnienia włączając CE-1, starego cyfrowego Delta Lab ADM 64 czy Lexicona. W międzyczasie poprzedzającym erę procesorów DSP pojawiały się sporadycznie na muzyczno - elektronicznym rynku nowe urządzenia typu Chorus, mające jednak o wiele wyższe ambicje jeśli chodzi o metodę kreowania efektu, a także ostateczny rezultat brzmieniowy i jakościowy. Były to np. niemieckie : Wersi Voice i Choraliser realizujące efekt poprzez modulowanie wysokości dźwięku i opóźnienia w kilku analogowych liniach opóźniających jednocześnie. Generator wolnych przebiegów był wprawdzie jeden, ale przebiegi modulujące poszczególne linie opóźniające przesunięte były fazowo o pewien kąt, co powodowało zwiększenie efektu polifonicznoś-ci przy jednoczesnym zmniejszeniu definiowalności modulacji.
Było to znacznie bliższe sytuacji naturalnej, w której kilka instrumentów lub głosów wykonuje tą samą linie melodyczną. Efekt choral-ności powstaje wówczas na skutek okresowych i przypadkowych zmian intonacji (nikt nie jest doskonały), różnic charakterystyk fazowych i częstotliwościowych głosów lub instrumentów (każdy jest inny) oraz nierówno mierności rytmicznych i dynamicznych (nie wszyscy są odpowiednio przygotowani). Także zjawisko modulacji jest tu jedynie efektem ubocznym, w przeciwieństwie do tanich choru-sów gitarowych, bujających dźwiękiem w rytm generatora LFO.
Odpowiedź na pytanie jak działa chorus wydaje się być w tym momencie przedwczesna, a samo pytanie raczej powinno być sformułowane: jak Chorus nie powinien działać?
Elektronika Praktyczna 4/97
81
NOTATNIK P RA KTYKA
Rys.
W przypadku zastosowania jednej linii opóźniającej modulacja powoduje praktycznie okresowe podwyższanie i obniżanie przetwarzanego sygnału, który mieszany jest z sygnałem bezpośrednim źródła. Zmienia się także opóźnienie sygnału i jego faza w związku z tym przy pewnym "sprzyjającym" ustawieniu nastąpi prawie 100% dodanie się sygnałów lub ich wzajemne znoszenie się. Stosowane ustawienia nie bywają tak złośliwe, jednak większość chorusów z jedną linią opóźniającą wykazuje tzw. martwe punkty, w których pożądany efekt chwilowo zanika lub pojawia się ze wzmożoną intensywnością. To co wyczuwalne jest przez doświadczone ucho na czystych brzmieniach instrumentu zawierających silne podstawowe tony składowe staje się prawdziwym koszmarem jeśli gitarzysta włączy intensywne przestero-wanie przepełnione wyższymi częstotliwościami harmonicznymi. W takiej sytuacji mamy do czynienia z ewidentnym zanikaniem dźwięku, okresowymi zmianami barwy i cykliczną wibracją zgodną z częstotliwością modulacji. Nie ma to wiele wspólnego z efektem choralności, który stanowił wzór dla twórców elektronicznej symulacji tego naturalnego efektu muzycznego.
Innymi urządzeniami o podobni g-nym działaniu były przeznaczone do L bardziej profesjonalnych zastosowań < o procesory ADT (ang. Automatic Double Track). Efekt ADT przeznaczony był do studiów muzycznych, przez co zawierał w sobie bardziej wyrafinowane rozwiązania układowe podnoszące przede wszystkim jakość przetwarzania, odstęp od szumów ^ itp. Wynikające już z samej nazwy Eg działanie ADT jest
symulacją na drodze elektronicznej efektu powstającego podczas odsłu-chu dwóch ścieżek zawierających zapis tej samej partii wokalnej lub instrumentalnej. W tym przypadku jedna osoba wykorzystując technikę zapisu wielośladowego może nagrać kilkukrotnie daną partię utworu w celu uzyskania efektu chóralnego. Najczęściej dokonuje się jedynie dwukrotnej rejestracji tego samego głosu lub instrumentu. Próby polegające na wielokrotnym dublowaniu zwykle
kończą się niepowodzeniem z powodu wbrew wszelkim przypuszczeniom - zbyt dużej zgodności niektórych przypadkowych fragmentów i chwilowego zaniku efektu chóru w relacji do innych fragmentów, w których niezamierzony brak precyzji spowodował powstanie pożądanego efektu. Nie ma takiego wokalisty, który potrafiłby zaśpiewać drugi raz tą samą partię całkowicie tak samo lub w stałym równoległym in-terwale odstrojonym o minimalną wartość. Doskonały efekt "podwójnej ścieżki" możliwy jest do uzyskania przy nagrywaniu partii instrumentalnej na magnetofon wielośladowy umożliwiający precyzyjną regulację prędkości posuwu taśmy podczas zapisu. W tym wypadku pierwszy ślad nagrywany jest na minimalnie obniżonych obrotach, natomiast drugi na przyspieszonym magnetofonie. W rezultacie obydwie partie nie stroją idealnie ale lekko balansują wokół właściwej tonacji nabierając nowej energii dążenia do rozwiązania, co w najbardziej udanych przypadkach zastosowania takiego tricku nadaje brzmieniu znacznej ekspresji.
Wartość o jaką należy przestroić poszczególne prędkości posuwu taśmy nie jest taka sama i na ogół pozostaje tajemnicą producenta czy realizatora nagrań, natomiast od instrumentalisty wymaga się w tym wypadku na tyle doskonałego przygotowania, aby mógł zagrać kilkukrotnie ten sam fragment w identyczny sposób.
Analogowe linie opóźniające
Analogowe linie opóźniające typu Bucket Brigade reprodukują szumy, zwiększające się przy niższych częstotliwościach próbkowania generatora zegarowego. Osiągnięcie opóźnienia w granicach 5 0 ms za pomocą 1024 stopniowej linii opóźniającej związane jest z pojawieniem się znacznego szumu kwantyzacyjnego, a także dość dużych zniekształceń. Bezpośrednio za linią opóźniającą stosuje się filtr odcinający wyższy zakres pasma częstotliwości obejmujących większość zakłóceń, jednak praktyczne określenie górnej przepustowości filtru przy zachowaniu przyzwoitego odstępu od szumów wiąże się ze znacznym ograniczeniem pasma sygnału użytecznego. Teoretycznie częstotliwość graniczna filtru powinna być przynajmniej o połowę mniejsza od częstotliwości generatora zegarowego, jednak praktyka wykazuje że jest to daleko niewystarczające.
82
Elektronika Praktyczna 4/97
N O fUtTN I K "PR &KT Y-K A
Procesory ADT realizowane są w oparciu o 4096 stopniowe linie opóźniające, co stanowi do pewnego stopnia rozwiązanie problemu jakości sygnału opóźnionego. Doskonale sprawdzają się w aplikacjach 4096 bitowe linie opóźniające: PANASONIC MN3205 oraz trudno dostępny SAD4096 amerykańskiej firmy RETI-CON. Pewną alternatywą może być także zastosowanie nieco tańszego układu TDA 1097. Linie opóźniające zawierające 4096 stopni z wbudowanym układem Sample & Hołd umożliwiają uzyskanie opóźnienia do ok. 200 ms.
Odpowiednie zaprojektowanie układu osiągającego maksymalnie 50 ms a wykorzystującego praktycznie do 30..40 ms, jak to ma miejsce w przypadku efektu ADT gwarantuje osiągnięcie wystarczająco szerokiego pasma częstotliwości akustycznych. Nawet w najbardziej sprzyjających okolicznościach stosuje się po obydwu stronach linii filtry górnozapo-rowe tłumiące częstotliwości powyżej 12kHz. Poczwórna linia BBD nie stanowi rozwiązania uniwersalnego, ponieważ potraktowana zbyt wysoką częstotliwością generatora zegarowego po prostu odmówi współpracy, jednak opóźnienia potrzebne do uzyskania efektu CHORUS w jego wszelkich odmianach są osiągalne bez problemu.
Jakkolwiek optymalne wystero-wanie sygnałem audio linii taktowanej wysoką częstotliwością gwarantuje bardzo dobrą jakość, to jednak w urządzeniach profesjonalnych stosuje się dodatkowe układy kompresji i ekspansji sygnału, co w radykalny sposób podnosi dynamikę i optymalizuje wysterowanie linii opóźniającej. Do tego celu wykorzystuje się
standardowo układy firmy Signetics NE570 i NE572, zawierające w swoim wnętrzu dwa układy o regulowanym wzmocnieniu. Obydwa kompandory oferują szeroki zakres dynamiczny - ponad 110 dB, małe zniekształcenia i szumy poniżej 6fiV, a wersja NE5 72 posiada bufor dynamiki stałej czasu minimalizujący zniekształcenia sygnału sterującego wzmocnieniem oraz umożliwiający regulację dynamiki czasu narastania i czasu powrotu przy niewielkiej liczbie elementów zewnętrznych. Praktyczny sposób rozwiązania układu kompandora dla linii opóźniającej SAD 4096 przedstawia schemat z rys.l.
Konstrukcja kompresora i ekspan-dera jest w zasadzie typowa. W przedstawionym układzie zwraca uwagę minimalna liczba elementów ograniczających górny zakres pasma częstotliwości, co jest wynikiem doskonałego przetwarzania zastosowanego układu SAD 4096, który toleruje także wysokie częstotliwości taktowania, umożliwiając osiągnięcie minimalnego czasu opóźnienia w granicach 2 ms. Wykorzystując ten układ należy wiedzieć, że wejścia sygnału taktującego obciążone np. buforem 4049 wykazują i tak znaczną pojemność co powoduje, że dochodzi do znacznego niedopasowania pojemnościowego . Dlatego też, aby nie pogarszać sytuacji ścieżki
połączeniowe powinny być bardzo
krótkie, a w przypadku wykonania układów modulacji na osobnej płytce należy użyć do połączenia tych miejsc "konkretnych" dobrze ekranowanych przewodów. Krzysztof Jarkowski
Elektronika Praktyczna 4/97
83
BIBLIOTEKA EP
Co dwa miesiqce w "Bibliotece EP" przedstawiamy ksiqżki dostępne w księgarniach, które poświęcone sq elektronice i dyscyplinom pokrewnym.
w pytaniach i odpowiedziach
"Magnetowid
w pytaniach
i odpowiedziach",
Bolesław Urbanski,
Wydawnictwa Nauko wo-
TechniczneT wydanie IIT
1995r.T 232 str.
"Magnetowid w pytaniach i odpowiedziach" jest kolejną pozycją ze znanej i cenionej na polskim rynku serii ..... w pytaniach i odpowiedziach". Jeżeli chcesz wiedzieć jak działa magnetowid, z jakimi problemami eksploatacyjnymi musisz się liczyć, dlaczego pewne elementy zbudowano tak, a nie inaczej, to możesz liczyć na to, że informacje tego typu znajdziesz w tej książce.
W książce są zawarte informacje dotyczące zasad pracy sprzętu wizyjnego, z uwzględnieniem najnowszych osiągnięć w zakresie rejestracji i odtwarzania sygnału wizyjnego (analogowe magnetowidy kompozytowe, magnetowidy cyfrowe].
Kolejne rozdziały, ułożone w logiczny sposób, wprowadzają w tajniki techniki wideo. Począwszy od definicji podstawowych, dla tej dziedziny, pojęć (sygnał wizyjny, sygnał foniczny, sygnał synchronizacji, parametry standardów NTSC, PAL, SECAM], poprzez zasady magnetycznej rejestracji sygnałów, omówienie konstrukcji elementów mechanicznych magnetowidu, na danych technicznych taśm magnetowidowych kończąc. Poruszone są również problemy eksploatacyjne, takie jak: konserwacja i regulacja magnetowidu, współpraca magnetowidu z innymi urządzeniami, obsługa magnetowidu.
Informacje zawarte w książce są rzeczowe i przedstawione w sposób przystępny. Na pochwałę zasługuje, niezmiernie pomocny przy analizie rysunków i schematów, dwukolorowy druk zastosowany w książce.
UNOWOCZEŚNIAJĄC KOMPUTER
SWÓJ
"Wygraj unowocześniając swój komputer", Kris Jamsa, Zakład Nauczania Informatyki "Mikom", 1996r.T 352 str.
"Jeżeli jesteś właścicielem lub użytkownikiem komputera, to mam dla Ciebie złą wiadomość - Twoja maszyna jest już przestarzała" - tym zdaniem rozpoczyna się pierwszy rozdział podręcznika do samodzielnej rozbudowy komputera PC - chyba nikt nie zakwestionuje tego stwierdzenia. Nieustanny rozwój w branży komputerowej, powoduje błyskawiczne "starzenie" sprzętu, w którym nieustannie należy coś modernizować. Aby pełniej wykorzystać swój komputer, należy wzbogacić go o CD-ROM, modem, kartę dźwiękową, pamięć itd. itp. Powyższe stwierdzenia dotyczą również oprogramowania - używanie przestarzałego softwarefu (tzn. sprzed dwóch i więcej lat] sprawia, że niemal na pewno pracujesz mniej wydajnie niż konkurencja. Jeżeli jesteś takim typowym użytkownikiem PC-ta, to książka "Wygraj unowocześniając..." byłaby idealną propozycją dla Ciebie, gdyby nie... No właśnie, dla autora BIOS to "para komputerowych kości (fff)j których zadaniem jest kierowanie operacjami wejścia i wyjścia". Inny przykład: "Aby zainstalować procesor Pentium, wyłącz komputer i odłącz go od napięcia. Następnie zdejmij pokrywę jednostki systemowej {...]. Odszukaj na płycie głównej dotychczas wykorzystywany procesor. Na wierzchu kości procesora widnieje napis w rodzaju 436 (...}. Aby wyjąć kość procesora z gniazda ZIF, po prostu unie ś dźwignię gniazda. Kość powinna wysunąć się z gniazda. Aby z ko-
lei umieścić kość procesora w gnieździe ZIF, delikatnie połóż ją na gn ieżdzie, sprawdź, czy odpowiednie szpilki dotykają właściwych otworów, i przesuń dźwignię gniazda w dół. Procesor precyzyjnie i bezpiecznie zostanie wsunięty na swoje miejs-ce. Załóż i umocuj pokrywę jednostki systemowej. Następnie podłącz do sieci i włącz komputer. Po rozruchu komputer będzie już używał procesora Pentium." W książce jest całe mnóstwo takich rewelacyjnych przepisów, ale mimo, że doba Plug'n'Play zawitała już na dobre, to instalacja procesora Pentium nie odbywa się w tak prosty sposób (nawet jeżeli wciśniemy procesor Pentium w podstawkę od 486 (!!!], zwykle trzeba pokombinować trochę przy zworkach].
Książka jest podzielona na cztery części, zawierające 39 lekcji. Część pierwsza to wprowadzenie podstawowych pojęć z zakresu budowy komputera. W części drugiej i trzeciej zawarte są porady dla modernizujących elementy płyty głównej, oraz rozbudowujących komputer o dodatkowe urządzenia. Część czwarta to ogólne porady dotyczące instalowania oprogramowania oraz usuwania problemów wynikających z wadliwego działania programów.
Książka adresowana jest do początkujących użytkowników komputerów, jednak płytkie potraktowanie większości poruszanych tematów, jest jej niewątpliwą wadą.
Wydawnictwo Jamsa Press jest znane chyba na całym świecie z wielu wartościowych publikacji o tematyce komputerowej. Mam nadzieję, że niska jakość merytoryczna omawianej książki, to tylko wypadek przy pracy.
"Miernictwo
p ółprz ew o d niko wy c h
przyrządów mocy"T
Stefan Jąnuszewski,
Henryk Świątek,
Wydawnictwa
Komunikacji
i Łączności,
1996r.T 304 str.
Energoelektronika jest obecnie jedną z najintensywniej rozwijających się dziedzin elektryki jako technika oszczędnego, racjonalnego i nowoczesnego użytkowania energii elektrycznej. Technika
ta polega na prawidłowym wykorzystaniu nowych generacji półprzewodnikowych przyrządów dużej mocy, takich jak: diody, tranzystory i tyrystory. Książka "Miernictwo półprzewodnikowych przyrządów mocy" poświęcona jest zagadnieniom metrologii półprzewodnikowej od strony praktycznej. Zostały tu zaprezentowane metody wykonywania pomiarów przyrządów półprzewodnikowych i układów scalonych mocy w warunkach laboratoryjnych. Prezentowane układy pomiarowe są możliwe do zrealizowania w laboratorium wyposażonym w średniej klasy oprzyrządowanie, co ma niebagatelne znaczenie w polskich warunkach.
W kolejnych rozdziałach prezentowane są problemy związane z pomiarami parametrów statycznych i dynamicznych przyrządów pół-
przewodnikowych oraz metody analizy otrzymanych wyników. Przedstawione są również najważniejsze systemy badania jakości przyrządów półprzewodnikowych (normy jakościowe oraz testy selekcyjne].
Książka adresowana jest przede wszystkim do inżynierów elektroników zajmujących się pomiarami i testowaniem półprzewodnikowych przyrządów mocy, lecz można ją również potraktować jako poradnik dla hobbystów, którzy w ramach domowego laboratorium chcieliby przeprowadzić pomiary szeregu parametrów elementów półprzewodnikowych.
Książka zawiera skorowidz, umożliwiający sprawne poruszanie się po specjalistycznej tematyce zawartej w książce.
Elektronika Praktyczna 4/97
85
PROJEKTY ZAGRANICZNE
Elektroniczne "fale Pacyfiku",
1
W czasach pełnych stresów
warto odprężyć się kojącymi
dźwiękami morskich fal
w zaciszu własn ego dom u!
GENERATOR ZEGAROWY
1 CYKL = 12 SEKUND
GENERATOR LOSOWY
TIMER 0,7 SEKUNDY
Nie ma wątpliwości, że jednym z najbardziej odprężających dźwięków natury jest szum fal załamujących się na brzegu morza. Uspokaja on duszę, a w dzisiejszych, pełnych stresów czasach przechadzka wzdłuż plaży jest nie tylko przyjemnością, lecz także terapią.
Niestety, wybrzeże morskie nie jest w zasięgu każdego z nas. Mieszkańcy terenów przymorskich dobrze wiedzą, że pogoda nie zawsze sprzyja spacerom.
Wytwarzanie dźwięków przy-boju w domowym zaciszu jest bardzo przyjemne, pozwala zasiąść wygodnie, zamknąć oczy i poddać się uczuciu spokoju i pogody. Może być specjalnie użyteczne dla lubiących medytacje, ponieważ maskuje natrętne dźwięki zewnętrzne i wytwarza atmosferę głębokiego skupienia i odprężenia.
Opisany układ "generatora" fal Pacyfiku jest przeznaczony do maksymalnie realistycznego odtwarzania dźwięku fal przybo-ju przez domowy system stereo.
TIMER 1,5 SEKUNDY
KSZTAŁTOWANIE IMUPLSÓW
CYFROWY
GENERATOR
SZUMU
FILTR
DOLNO-
PRZEPUSTOWY
PRZEBIEG KSZTAŁTUJĄCY
OBWIEDNIĘ
REGULATOR AMPLITUDY
Jak układ działa
Schemat blokowy układu przedstawiono na rys.l. W jego dolnej części znajduje się cyfrowy generator szumu, dostarczający strumienia "przypadkowych bitów". Rysunek przedstawia pojedynczą ścieżkę sygnału, ale układ działa stereofonicznie i większość jego składników jest podwójna.
Generator szumu ma dwa wyjścia, po jednym na każdy kanał. Filtry dolnoprzepustowe zamieniają oba strumienie bitów na analogowe sygnały białego szumu, przetworzone na "dźwięki przyboju". Elektroniczne układy sterowania amplitudy i wysokości tonu formują szum w "fale", a ręczne regulatory barwy i głośności pozwalają zgodnie z indywidualną potrzebą na regulację dźwięku przed regulacją poziomu w stopniu końcowym.
Górna część schematu na rys. 1 przedstawia układ sterujący tworzenia "przyboju" z białego szumu. Zawiera on zegar ustalający częstotliwość "fal" o okresie około dwunastu sekund.
W każdym kanale zegar wyzwala układ czasowy o okresie około 0,7 sekundy, który po upływie tego czasu wyzwala drugi układ czasowy, tworzący falę. Układy kształtujące nadają fali szybkie "czoło" i powolny "grzbiet" ze zmianami tonu dla realistycznego efektu.
REGULATOR OBWIEDNI
REGULATOR BARWY TONÓW NISKICH
REGULATOR BARWY TONÓW WYSOKICH
REGULATOR GŁOŚNOŚCI
WZMACNIACZ WYJŚCIOWY
Rys. 1. Schemat blokowy układu fal Pacyfiku. Pokazany jest tylko jeden kanał, ale układ jest dwukanałowy (stereo).
Elektronika Praktyczna 4/97
PROJEKTY
ZAGRANICZNE
CLK
STAGE 20
STAGE 33
33-BITOWY
REJESTR
PRZESUWAJĄCY
WYJŚCIE
Rys. 2. Uproszczony schemat generatora pseudolosowej sekwencji bitów (PRBS).
Na rys. 1 jest jeszcze pokazany generator losowy, wytwarzający powolnie zmieniające się napięcie, wpływające na okres pierwszego układu czasowego i nieco na sygnał wejściowy układów formujących. Użyto dwóch generatorów losowych, po jednym w każdym kanale, dzięki czemu "fale" załamują się czasem jednocześnie, a czasem wcześniej z jednej lub drugiej strony, ze zmieniającymi się nieustannie głośnością i tonem, jak w rzeczywistości. Układ jest dość złożony, ale uzyskany efekt końcowy jest zdumiewający i wart włożonego trudu.
Biały szum
Na rys. 2 przedstawiono uproszczony schemat generatora białego szumu. Jest to generator pseudolosowej sekwencji bitów (PRBS), złożony z rejestru przesuwnego i bramki XOR.
Sygnał wyjściowy rejestru przesuwnego jest uwarunkowany XOR z sygnałem jego odgałęzionego wyjścia i doprowadzony zwrotnie do jego wejścia, wywołując generację pozornie losowych ciągów bitów. W rzeczywistości tworzy on pewną dokładną sekwencję, jest jednak ona tak długa, że wydaje się przypadkowa. Magiczne liczby długości rejestru i punktu odgałęzienia tworzą maksymalną długość sekwencji dla danej wielkości rejestru. W tym przypadku rejestr ma 3 3 stopnie, odgałęzienie następuje na 20 stopniu, więc przy taktowaniu częstotliwością lMHz całkowita sekwencja zajmuje ponad dwie godziny!
Opis układu
Generatorem zegarowym na rys. 3 jest oscylator Colpittsa zestawiony z bramki IC4d, dławika Li i kondensatorów C12 i C13, generujący częstotliwość około lMHz i buforowany bramką IC4c. Rejestr przesuwny składa się z dwóch szeregowo połączonych rejestrów 4006B, IC5 i IC6, umożliwiających dobranie wymaganej długości i potrzebnego punktu odgałęzienia rejestru. Bramka IC4a zbiera sygnały z wyjścia i z odczepu tworząc sygnał sprzężenia zwrotnego do wejścia.
Tego rodzaju układ PRBS może znaleźć się w stanie, w którym wszystkie przepływające bity są zerami, ale tej możliwości zapobiega kondensator G14 i rezystor R28. W przypadku gdy zdarzy się strumień zer, C14 ładuje się przez R28, aż na wejściu 1 IC4a pojawi się jedynka, która wywoła restart sekwencji.
Jeden sygnał wyjściowy jest brany z wyjścia 9 IC6, a drugi powstaje w IC4b z kombinacji z sygnałem z 16. stopnia rejestru. Chociaż jest związany z pierwszym sygnałem, ale ani nie brzmi tak jak on, ani jak on nie wygląda, nadaje się więc jako drugi sygnał.
Poczynając od tego punktu opisywany będzie tylko jeden kanał układu, ponieważ oba są identyczne. Sygnał z wyjścia 9 IC6 jest przetwarzany w analogowy sygnał białego szumu w dwustopniowym filtrze dolno-przep ust owym, R30-C15-R32-C17. Rezystor R33 tłumi go do poziomu wymaganego przez układy regulacji głośności i tonu.
Układy te wykorzystują zjawisko zależności impedancji krzemowej diody detekcyjnej od płynącego przez nią małego prądu stałego. Sygnał napięcia zmiennego jest doprowadzany do diod D5 i D7 przez kondensator C19, a prąd stały głównie przez rezystor R35.
Napięcie docierające do rezystora R3 5 reguluje przepływ prądu, który steruje amplitudą sygnału na rezystorze R38. Przez
kondensator C23 przechodzi on do tłumika wielkiej częstotliwości R43-C2 8, którego tłumienie zależy od prądu doprowadzanego do diody D10 przez rezystor R44.
Sterowanie amplitudą i tonem
Sygnały sterowania amplitudą i tonem są generowane przez stopnie odwzorowane w górnej części rys. 3. Powstają one w generatorze zegarowym z bramek NAND ICla i IClb, o okresie około 12 sekund. Sygnał wyjściowy IClb jest różniczkowany w obwodzie C2-R3, a jego dodatnia część, po odwróceniu przez Ile i ICld, staje się ujemna na około 0,7 sekundy i rozładowuje kondensatory C3 i C4 przez diody Dl i D2.
W dolnym kanale kondensator C4 ładuje się przez rezystor R5, więc po około 1,5s wyjście IC2a przechodzi w stan niski. Na skutek tego na wyjściu IC2c pojawia się impuls około l,5s, który przez diodę D4 i rezystor R14 ładuje kondensator C21.
W miarę jak rośnie napięcie na C21, rośnie prąd płynący przez rezystor R35, rośnie więc amplituda sygnału. Napięcie na kondensatorze C2 5, ładowanym przez rezystor R37, także wzrasta, zwiększając prąd płynący przez R44, zatem pozorny ton sygnału wyjściowego zostaje obniżony.
Efekt ten jest nieco opóźniony w stosunku do amplitudy, więc "fala" załamuje się w wysokim początkowo tonie, który szybko potem się obniża. Gdy wyjście IC2c powróci do początkowego stanu niskiego, oba kondensatory powoli rozładowują się przez Rll, wydaje się więc że "fala" powoli zamiera ze stopniowo wzrastającym tonem, tworząc efekt wtórnego "zmywania".
Losowość wprowadza podwójny wzmacniacz operacyjny IC3. W dalszym ciągu omawiając tylko dolny kanał, IC3b jest skonfigurowany jako przerzutnik as-tabilny o okresie około 20 sekund. Przebieg wyjściowy na
10
Elektronika Praktyczna 4/97
PROJEKTY ZAGRANICZNE
Rys. 3. Schemat generatora zegarowego, stopnia sterowania tonem i generatora losowości układu fal Pacyfiku.
Elektronika Praktyczna 4/97
11
PROJEKTY
ZAGRANICZNE
Rys. 4. Schemat stopnia regulacji barwy tonu i stopnia wyjściowego układu fal Pacyfiku.
kondensatorze C8 jest w przybliżeniu trójkątny, przerzucający się pomiędzy 3V a 6V. Jest on przesyłany przez rezystor R9 na kondensator C4, wskutek czego czas pomiędzy sygnałem zegarowym a startem "fali" jest nieco zmieniany. Równocześnie sygnał fali prostokątnej z wyjścia 7 IC3b jest wygładzany przez obwód R24-C10 i użyty do wywoływania małych zmian amplitudy i tonu w kanale za pośrednictwem rezystora R2 6.
W drugim kanale także znajduje się układ wprowadzający
losowość IC3a, ale w nim oporność rezystora R19 jest mniejsza niż rezystora R20, i nadaje prze-rzutnikowi nieco wyższą częstotliwość. Dwa te przerzutniki nadają wskutek tego niewielkie różnice czasom startu, amplitudom i tonom dźwięku każdego z kanałów. Celem dalszego zwiększenia realizmu stworzono pewien przesłuch pomiędzy sygnałami sterującymi przez rezystory R12 i R25.
Reszta układu fal Pacyfiku, jak regulacja barwy tonu, wzmacniacze wyjściowe i zasi-
lacz jest pokazana na rys. 4 i 5. W dolnym kanale sygnał jest buforowany i wzmacniany przez IC7a, przechodzi przez stopień sterowania barwą tonu z potencjometrem VRlb dla niskich tonów i VR2b dla wysokich.
Sprzężenia zwrotnego w tej części układu dostarcza IC8a, buforujący równocześnie wyjście do regulatora głośności VR3b. Regulacja barwy zapewnia tylko uwydatnianie tonów niskich i obcinanie tonów wysokich, a przy obu pokrętłach w pozycji
Elektronika Praktyczna 4/97
PROJEKTY
ZAGRANICZNE
minimalnej charakterystyka układu jest całkowicie płaska.
Próby dowiodły, że regulator tonów niskich VRl powinien być logarytmiczny z uwydatnieniem od strony maksimum. W tym przypadku działa on odwrotnie, ale w praktyce wydaje się "dobry", ponieważ "fale" stają się "głębsze", gdy oba pokrętła są przekręcone w kierunku przeciwnym ruchowi wskazówek zegara.
Autor nie umiał zdecydować, czy kondensator C3 9 powinien być pojemności 4,7nF, czy 15nF. Obie pojemności miały swoje zalety, zdecydowano więc wmontować 4,7nF z przełącznikiem do przyłączania równolegle lOnF. Przełącznik otrzymał napisy "bliski" i "daleki", bo taki właśnie jest subiektywny efekt.
W stopniu wyjściowym użyto podwójnego wzmacniacza operacyjnego NE5532. Pobiera on nieco więcej prądu niż z 1458 w poprzedniej wersji, ale może dostarczyć więcej mocy dla słuchawek. Tak jak i 1458 jest praktycznie wolny od zniekształceń skrośnych. W stopniu tym zwiększono moc wyjściową do poziomu wymaganego przez liniowe wejścia audio. Prototyp wyposażono w gniazdko stereo 3,5 mm. Można używać go ze słuchawkami stereo.
Układ jest zasilany przez zasilacz 9V, pokazany na rys. 5. Transformator sieciowy 12V-0V-12V z diodami Dli i D12 oraz kondensatorem wygładzającym C55 dostarcza nie stabilizowanego napięcia i zasila LED D13, sygnalizującą działanie układu. Zastosowano w tym miejscu zieloną LED, jest to bowiem kolor oddziaływający uspokajająco.
Stabilizator lOOmA LM317LZ, IC10 z dzielnikiem R73-R75, R74, dostarcza napięcia +9V. Andy Flint, EwPE
Artykuł publikujemy na podstawie umowy z redakcją miesięcznika "Everyday with Prac-tical Electronics".
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
0,ÓW, 1%, metalizowane
Rl, R3: 10MO
R2: 5,ÓMQ
R4, R5, R23...R25, R51, R52, R59,
RÓO, RÓ9, R70: lOOka
Ró, R7, R2Ó, R27: 4,7MQ
R8, R9: 330kO
RIO, Rl 1, RÓ5, Róó: 220kQ
R12, R37, R39: 47kQ
R13, R14, R41, R43: 22kQ
R15...R18, R212, R22, R29...R32,
R38, R40, R47...R50, R53..R5Ó,
R61...R64: 10kO
R19: 120kO
R20: 150kO
R28, R35, R3Ó, R45, R46: 1MO
R33, R34: lka
R42, R44: 560kQ
R57, R58: 2,7kQ
RÓ7, R68: 12kQ
R71, R72: 47Q
R73: 220O
R74: l,5kQ
R75: 15kO
R76: l,2kQ
VRL VR3: lOOka miniat.
podwójny węglowy log.
potencjometr obrotowy
VR2: 10kOy miniat. podwójny
węglowy log. potencjometr
obrotowy
Kondensatory
Cl: lpF, poliestrowy
C2, Cli, C14, C23, C24, C42,
C43, C53, C54: lOOnF, ceramiczny
C3, C4: 22mF/25V/ stojący
C5, C6, C19, C20: 470nF/
ceramiczny
C7, C8, C52: lOOMF/lOy, stojący
C9, CIO, C21, C22, C25, C26,
C29...C31, C44...C47: 1O|jF/1OV,
stojący
C12, C13: 470pF, ceramiczny
C15, C16: lnF, ceramiczny
C17, C18, C27, C28, C38, C39:
4JnF
C32, C33, C48, C49: 47pF,
ceramiczny
C35, C37: lOnF, ceramiczny
C50, C51: 470mF/16V/ stojący
C55: 470mF/35V/ stojący
Półprzewodniki
D1...D10: 1N4148, detekcyjna
Dli, D12: 1N4001, 5OV/1A,
prostownicza
D13: zielona LED, $5mm, lOmA
IC1: 4011B CMOS, 4 dwuwejścio-
we NAND
IC2: 4093B CMOS, 4 dwuwejścio-
we NAND Schmitta
IC3: LM358, 2 wzmacniacze
operacyjne
IC4: 4070B CMOS, 4 XOR
IC5, IC6: 4006B CMOS, 18-bitowy
rejestr przesuwny
IC7, IC8: TL072 2 niskoszumowe
wzmacniacze operacyjne
IC9: NE5532 2 niskoszumowe
wzmacniacze operacyjne
IC10: LM317LZ stabilizator nap.
dodatniego lOOmA
Różne
LI: 100uH dławik miniaturowy
Tl: transformator sieciowy 12V-0V-
12V/100mA
JK1: gniazdko stereo 3,5mm
Sl: suwakowy wyłącznik
dwuobwodowy
S2: submin. dwuobwodowy
wyłącznik sieciowy (230V , 2A)
płytka drukowana kod 136
dwuczęściowa obudowa
plastykowa 180mm x 120mm
x40mm
4 8-stykowe podstawki układów scalonych
5 14-stykowych podstawek układów scalonych
3 pokrętła
oprawka LED
zgiętka gumowa
szpilkowe końcówki lutownicze
wkręty z nakrętkami
FS1 1A
LO
230VA,C,
INPUT
NO-
EO
IC10
OUT
-O+9V
C52
i 100|j
-oov
Rys. 5. Schemat zasilacza układu fal Pacyfiku
Elektronika Praktyczna 4/97
13