Zdalnie sterowana karta J E K T Y
P R O przekaz
ników
Zdalnie sterowana karta
przekaz
ników
AVT-5046
Układy tak uniwersalne,
jak prezentowany w artykule,
cieszÄ… siÍ wÅ›rÛd naszych
CzytelnikÛw ogromnym
powodzeniem. Bezprzewodowo
sterowany zespÛÅ‚ przekaünikÛw
moÅ‚e bowiem znaleüĘ bardzo
wiele zastosowaÒ. Czekamy
na Wasze opinie i przykłady
aplikacji.
Stosowanie dzy kartÄ…
kart rozszerzajÄ…cych a urzÄ…dze-
o budowie podobnej do przed- niem sterujÄ…-
stawionej w artykule pozwala na cym mołna zre-
zwiÍkszenie moÅ‚liwoÅ›ci systemÛw alizowaĘ trzema sposobami:
sterowania, np. zwiÍkszenia licz- - za pomocÄ… portu szeregowego
by portÛw procesora czy zwiÍk- (bezprzewodowo),
szenia wydajnoÅ›ci prÄ…dowej wyjśĘ - za pomocÄ… portu rÛwnolegÅ‚ego
sterujących. Mołna takłe zrezyg- lub innego interfejsu (bezprze-
nowaĘ z komunikacji przewodo- wodowo),
wej i sterowaĘ przekaünikami, - za pomocÄ… portu rÛwnolegÅ‚ego
a wiÍc wÅ‚Ä…czaĘ i wyÅ‚Ä…czaĘ jakieÅ› lub innego interfejsu doÅ‚Ä…czonych
urządzenia bezprzewodowo. Ma- bezpośrednio (przewodowo).
my wtedy mołliwośĘ zmiany po- Zastosowanie transmisji bez-
Å‚oÅ‚enia nadajnika czy odbiornika, przewodowej ma jeszcze oprÛcz
jest takłe mołliwe sterowanie jed- wielu zalet, jedną wałną właści-
nego modułu odbiorczego z kilku wośĘ: nadajnik nie ma połączenia
nadajnikÛw. W pewnych warun- galwanicznego z odbiornikiem, nie
kach, gdy nie ma moÅ‚liwoÅ›ci ma wiÍc moÅ‚liwoÅ›ci uszkodzenia
ułołenia kabla lub gdy jest to nadajnika w przypadku uszkodze-
z jakichÅ› powodÛw bardzo kÅ‚opot- nia ukÅ‚adÛw wykonawczych od-
liwe, sterowanie radiowe jest je- biornika.
dynym mołliwym rozwiązaniem. W przypadku zastosowania kar-
Prezentowane w artykule urzą- ty jako sterownika świateł, mołna
dzenie umoÅ‚liwia sterowanie oÅ›- odbiornik umieÅ›ciĘ przy Å‚arÛw-
mioma urzÄ…dzeniami za pomocÄ… kach, np. na zewnÄ…trz budynku,
klasycznych przekaünikÛw elektro- i sterowaĘ nimi z domowego kom-
mechanicznych o duÅ‚ej obciÄ…Å‚al- putera. MoÅ‚na zmieniaĘ sposÛb
noÅ›ci stykÛw. KomunikacjÍ pomiÍ- sterowania (szeregowe lub rÛwno-
Elektronika Praktyczna 1/2002
27
Zdalnie sterowana karta przekaz
ników
Rys. 1. Schemat elektryczny nadajnika.
Rys. 2. Schemat elektryczny odbiornika.
Elektronika Praktyczna 1/2002
28
Zdalnie sterowana karta przekaz
ników
zastosowano zintegrowany moduÅ‚ rÛwnolegÅ‚ego lub z doÅ‚Ä…czonej kla-
nadajnika 433MHz (układ US4). wiatury. Jełeli zachodzi potrzeba
Aby sygnały wysyłane drogą ra- sterowania poprzez port szerego-
diowÄ… byÅ‚y rozrÛÅ‚nialne tylko wy, naleÅ‚y zamontowaĘ ukÅ‚ad US1.
przez wspÛÅ‚pracujÄ…cy z nadajni- Procesor ma za zadanie zamianÍ
kiem odbiornik niezbÍdne byÅ‚o danych pochodzÄ…cych z portu sze-
zastosowanie kodowania trans- regowego RS232 do postaci rÛw-
misji. Do tego celu zastosowano noległej. W celu konwersji sygna-
ukÅ‚ad UM3758-108A. Posiada on Å‚Ûw RS232 (-15V, +15V) na syg-
10 wejśĘ kodujÄ…cych oraz moÅ‚li- naÅ‚y o poziomach napiÍcia +5V,
wośĘ przesłania wraz z kodem 0V, zastosowano transoptor TS.
identyfikujÄ…cym jednego bajtu da- Wraz z rezystorem R1 i diodÄ… D1
nych. DodatkowÄ… zaletÄ… tego ukÅ‚a- stanowi on konwerter poziomÛw
du jest moÅ‚liwośĘ pracy zarÛwno odwracajÄ…cy jednoczeÅ›nie fazÍ. Re-
w układzie nadajnika jak i odbior- zystor R1 ogranicza prąd płynący
nika, w zaleÅ‚noÅ›ci od poziomu przez diodÍ transoptora, a dioda
napiÍcia wystÍpujÄ…cego na wej- D1 zabezpiecza jÄ… przed przebi-
ściu MOD. ciem przy polaryzacji wstecznej.
W przypadku zastosowania Stosowanie wyspecjalizowanego
ukÅ‚adu w nadajniku zwieramy wej- konwertera napiÍĘ, na przykÅ‚ad
Å›cie MOD do plusa zasilania. Na ukÅ‚adu MAX232, okazaÅ‚o siÍ zbÍd-
wyjÅ›ciu TRO pojawia siÍ wÛwczas ne, gdyÅ‚ dane przesyÅ‚ane sÄ… tylko
ciÄ…g bitÛw reprezentujÄ…cy stany w jednÄ… stronÍ, od komputera do
Rys. 3. Rozmieszczenie elementów
logiczne na wejÅ›ciach D1...D8 oraz procesora z prÍdkoÅ›ciÄ… 1200b/s. Za-
na płytce drukowanej nadajnika.
wejściach kodujących A1...A10. stosowany transoptor doskonale
Sygnał cyfrowy z wyjścia TRO spełnia swoje zadanie, a przy tym
legÅ‚e) bez ingerencji w moduÅ‚ wy- ukÅ‚adu US2 moduluje sygnaÅ‚ uzyskuje siÍ izolacjÍ galwanicznÄ…
konawczy. Ma to szczegÛlnie zna- noÅ›ny ukÅ‚adu nadajnika RT1. Po- pomiÍdzy komputerem a ukÅ‚adem
czenie, gdy karta steruje urzÄ…dze- niewaÅ‚ sygnaÅ‚y wejÅ›ciowe mogÄ… nadajnika. PozwoliÅ‚o to rÛwnieÅ‚
niami zasilanymi napiÍciem 220V, byĘ podawane zarÛwno rÛwnolegle na zmniejszenie wymiarÛw pÅ‚ytki
poniewał ułytkownik nie ma kon- jak i szeregowo, zastosowano dwa nadajnika.
taktu z napiÍciem niebezpiecznym zÅ‚Ä…cza przystosowane do pracy Na rys. 2 przedstawiono sche-
dla łycia. w danej konfiguracji. W przypadku mat modułu odbiorczo-wykonaw-
sterowania rÛwnolegÅ‚ego dane wej- czego. GÅ‚Ûwnym elementem
Opis ukÅ‚adu Å›ciowe naleÅ‚y doprowadziĘ bezpo- (oprÛcz odbiornika US3) jest ukÅ‚ad
System sterowania przekaüni- Å›rednio do zÅ‚Ä…cza CON3. W tym US1 zastosowany rÛwnieÅ‚ w na-
kami skÅ‚ada siÍ z dwÛch modu- przypadku ukÅ‚ad procesora US1 dajniku. Tutaj, po zwarciu wejÅ›cia
Å‚Ûw: nadajnika i odbiornika. Sche- naleÅ‚y zdemontowaĘ. SygnaÅ‚y ste- MOD do masy, peÅ‚ni rolÍ deko-
mat elektryczny nadajnika przed- rujące mogą pochodziĘ np. z portu dera identyfikującego kodowany
stawiono na rys. 1.
Zadaniem nadajni-
ka jest przetworzenie
sygnaÅ‚Ûw sterujÄ…cych
(podawanych szerego-
wo, bÄ…dü rÛwnolegle)
na falÍ elektromagne-
tycznÄ…. Zbudowany
jest on z czterech
ukÅ‚adÛw scalonych
oraz kilku elementÛw
biernych. W układzie
zasilania zastosowano
stabilizator napiÍcia
+5V (układ US3) oraz
kondensatory filtrujÄ…-
ce C1, C2 i C3. Dioda
prostownicza D2 za-
bezpiecza układ przy
nieodpowiedniej pola-
ryzacji napiÍcia zasi-
lania. Jako element
przetwarzajÄ…cy napiÍ-
cie elektryczne na falÍ
elektromagnetycznÄ…
Rys. 4. Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej odbiornika.
Elektronika Praktyczna 1/2002
29
Zdalnie sterowana karta przekaz
ników
potrzebne do zasilania odbiornika Å‚Ä…czamy zasilanie o napiÍciu oko-
radiowego i dekodera, pobierane Å‚o 12V do obydwu moduÅ‚Ûw. Po
jest z wyjścia stabilizatora 7805. włączeniu zasilania w odbiorniku
powinna Å›wieciĘ siÍ dioda sygna-
Montał i uruchomienie lizacyjna dołączona do wyprowa-
Schemat montałowy płytek dzenia 23 układu US1 sygnalizu-
drukowanych pokazano na rys. 3 jÄ…c ìwidzenieî siÍ moduÅ‚Ûw. Te-
i rys. 4. MontaÅ‚ zaczynamy od raz do wyprowadzeÒ 1...8 zÅ‚Ä…cza
płytki nadajnika. Najpierw mon- CON3 modułu nadajnika dołącza-
tujemy elementy o najmniejszych my kolejno napiÍcie 5V, na pÅ‚ytce
gabarytach, poczynając od rezys- odbiornika powinien zostaĘ załą-
torÛw, a koÒczÄ…c na zÅ‚Ä…czu CON1. czony odpowiedni przekaünik. Je-
Pod układ US1 naleły obowiąz- łeli wszystko przebiegło popra-
kowo zastosowaĘ podstawkÍ. Po wnie, to przechodzimy do kolej-
zmontowaniu nadajnika rozpoczy- nego etapu - uruchomienia inter-
Rys. 5. Konfiguracja portu
namy montał płytki odbiornika. fejsu z wykorzystaniem portu sze-
szeregowego.
WedÅ‚ug przyjÍtej zasady, montu- regowego komputera. Do tego celu
sygnał z nadajnika. Na wejściach jemy rezystory, podstawki itd.,
kodujÄ…cych A1...A10 ustawiamy a koÒczymy na wlutowaniu prze- WYKAZ ELEMENTÓW
kod, taki jak w nadajniku, wypro- kaünikÛw.
Nadajnik
wadzenia D1...D8 peÅ‚niÄ… funkcjÍ Uruchomienie zaczynamy od
Rezystory
wyjśĘ danych. Do wejścia RXI modułu odbiornika. W czasie
R1: 4,7k&!
doprowadzony jest sygnaÅ‚ z od- wstÍpnego uruchomienia wyjmuje-
R2...R4: 10k&!
biornika radiowego (układu US3). my układ US1, a do złącza CON1
R5: 1&!
Dekoder UM3758 odbiera i anali- podÅ‚Ä…czamy napiÍcie zasilajÄ…ce
R6: 100k&!
zuje sygnaÅ‚y pojawiajÄ…ce siÍ na o wartoÅ›ci okoÅ‚o 12V. Do stykÛw
Kondensatory
wejściu RXI. Jełeli dwa kolejne 1...8 złącza CON10 kolejno dopro-
C1: 220µF/25V
pakiety danych sÄ… identyczne, wadzamy napiÍcie 5V. W zaleÅ‚noÅ›-
C2, C7: 100nF
a nastawiony kod odbiornika jest ci od tego, do ktÛrego wyprowa-
C3: 100µF/16V
zgodny z kodem nadajnika, wtedy dzenia doÅ‚Ä…czymy napiÍcie, powo-
C4, C5: 33pF
nastÍpuje przepisanie bajtu da- dujemy wÅ‚Ä…czenie odpowiedniego
C6: 10µF/16V
nych na wyjÅ›cia D1...D8. W wersji przekaünika. Diody LED sygnalizujÄ…
C8: 100pF
A ukÅ‚adu UM3758-108 dane sÄ… zadziaÅ‚anie przekaünika. JeÅ‚eli
Półprzewodniki
zatrzaskiwane w wewnÍtrznych wszystkie przekaüniki zadziaÅ‚aÅ‚y, to
D1: 1N4148
buforach i przetrzymywane do wstÍpne uruchomienie moÅ‚emy
D2: 1N4004
czasu kolejnego poprawnie ode- uznaĘ za zakoÒczone. W przeciw-
TS: SFH610-2
branego pakietu danych. Tak wiÍc, nym przypadku naleÅ‚y jeszcze raz
US1: AT89C2051 zaprogramowany
nawet po zaniku sygnału z nadaj- sprawdziĘ poprawnośĘ montału.
US2: UM3758-108A
nika, stany wyjÅ›ciowe pozostajÄ… NastÍpnie wkÅ‚adamy ukÅ‚ad
US3: 7805
bez zmian. Jest to szczegÛlnie US1 w module odbiornika, na
US4: moduł nadawczy RT1
waÅ‚ne w przypadku krÛtkotrwa- wejÅ›ciach kodujÄ…cych A1...A10
Różne
Å‚ych zanikÛw transmisji miÍdzy ustawiamy dowolny kod, zwiera-
CON1: DB9 - żeńskie
nadajnikiem a odbiornikiem. Syg- jąc wejścia A1...A10 do masy lub
CON2: ARK2 (3,5mm)
nały z wyjścia D1...D8 są podawa- do plusa, a do pola lutowniczego
CON3: Goldpin 2x5
ne na wejście wzmacniaczy tran- oznaczonego jako antena przylu-
Odbiornik
zystorowych - w układzie towujemy odcinek przewodu oko-
Rezystory
ULN2803A. UkÅ‚ad US2 zawiera Å‚o 10cm. W fazie testÛw moÅ‚e siÍ
R1...R8: 1k&!
osiem tranzystorÛw o prÄ…dzie wyj- okazaĘ przydatny wskaünik popra-
R9: 100k&!
ściowym 500mA. Wewnątrz ukła- wności transmisji. W tym celu
R10: 10&!
du znajdujÄ… siÍ rÛwnieÅ‚ diody naleÅ‚y wyprowadzenie 23 ukÅ‚adu
Kondensatory
zabezpieczające tranzystory przed US1 połączyĘ z plusem zasilania
C1: 220µF/25V
przepiÍciami, umoÅ‚liwiajÄ…c bez- poprzez diodÍ LED z szeregowo
C2, C4...C6: 100nF
poÅ›rednie sterowanie ukÅ‚adÛw in- wÅ‚Ä…czonym rezystorem o wartoÅ›ci
C3, C7: 100µF/16V
dukcyjnych, w tym przypadku około 470&! (zaznaczone na sche-
Półprzewodniki
przekaünikÛw. Dodatkowe zÅ‚Ä…cze macie w obwiedni liniÄ… przerywa-
D1...D8: diody LED 5mm
CON10 umoÅ‚liwia bezpoÅ›rednie nÄ…). Tak wykonany wskaünik bÍ-
US1: UM 3758-108A
sterowanie przekaünikami, bez wy- dzie sygnalizowaÅ‚ Å›wieceniem dio-
US2: ULN 2803A
korzystywania transmisji radiowej. dy poprawny odbiÛr transmisji.
US3: moduł odbiorczy RR3
Jako układy wykonawcze zasto- Moduł odbiornika jest juł przy-
Różne
sowano przekaüniki P1...P8 o prÄ…- gotowany do pracy. W module
CON1: ARK2(5mm)
dzie znamionowym 10 A. Diody nadajnika wyjmujemy układ US1,
CON2-CON9: ARK3(5mm)
Å›wiecÄ…ce D1...D8 peÅ‚niÄ… funkcjÍ na wejÅ›ciach kodujÄ…cych A1...A10
sygnalizacyjną - świecą, gdy prze- ustawiamy taki sam kod jak w mo- CON10: Goldpin 2x5
kaünik jest zaÅ‚Ä…czony. NapiÍcie 5V, dule odbiornika. NastÍpnie pod- P1...P8: RM 96P/12
Elektronika Praktyczna 1/2002
30
Zdalnie sterowana karta przekaz
ników
Rys. 6. Schematy możliwych połączeń karty nadajnika z komputerem.
bÍdzie potrzebny program Hyper nia. Na rys. 6a przedstawiono ka dobraĘ wartośĘ kondensatora
Terminal znajdujÄ…cy siÍ standar- schemat poÅ‚Ä…czeÒ przy sterowaniu C8 w zakresie od 47 do 220pF.
dowo w systemie Windows. Pro- poprzez port szeregowy kompute-
gram naleły skonfigurowaĘ do ra. Dane są odbierane szeregowo Wzory płytek drukowanych w for-
pracy z prÍdkoÅ›ciÄ… 1200 bodÛw. przez procesor i zamieniane do macie PDF sÄ… dostÍpne w Internecie
W tym celu tworzymy nowe po- postaci rÛwnolegÅ‚ej, a nastÍpnie pod adresem: http://www.ep.com.pl/
łączenie. W Menu>Plik, ustawia- wysyłane drogą radiową do od- ?pdf/styczen02.htm oraz na płycie
my rodzaj połączenia - bezpośred- biornika. Schemat z rys. 6b przed- CD-EP01/2002B w katalogu PCB.
nie poÅ‚Ä…czenie do COM1; nastÍp- stawia sposÛb poÅ‚Ä…czenia karty
nie w okienku konfiguruj ustawia- bezpoÅ›rednio z portem rÛwnoleg-
my parametry portu jak na rys. Å‚ym komputera. Przy takim pod-
5. Pozostaje jeszcze ustawienie łączeniu procesor US1 naleły wy-
typu emulacji. W tym celu wybie- jąĘ z podstawki. Na rys. 6c przed-
ramy w menu Plik>Właściwoś- stawiono schemat sterowania
ci>Ustawienia i wybieramy typ przez port rÛwnolegÅ‚y przy bez-
VT100. pośrednim połączeniu kablowym
Terminal został skonfigurowa- komputera z modułem odbiornika.
ny. Teraz do płytki nadajnika W tym układzie nie stosujemy
wkładamy układ US1 i podłącza- modułu nadajnika, a w odbiorni-
my moduł nadajnika do portu ku usuwamy US1. Po przeprowa-
komputera. W programie Hyper dzeniu tej procedury uruchomie-
Terminal w menu Wywołaj wybie- nia karta jest gotowa do pracy.
ramy Połącz. Od tej chwili kałde Krzysztof Pławsiuk, AVT
naciÅ›niÍcie dowolnego klawisza [e-mail]
klawiatury komputera bÍdzie po-
wodowaÅ‚o zaÅ‚Ä…czenie odpowied- UWAGA! W przypadku wystÍ-
nich przekaünikÛw w module od- powania problemÛw z synchroni-
biornika. zacjÄ… moduÅ‚Ûw radiowych lub zbyt
Na rys. 6 pokazano schematy maÅ‚ej odlegÅ‚oÅ›ci pomiÍdzy mo-
poÅ‚Ä…czeÒ karty z komputerem duÅ‚ami zapewniajÄ…cej poprawnÄ…
w zaleÅ‚noÅ›ci od sposobu sterowa- pracÍ naleÅ‚y w ukÅ‚adzie nadajni-
Elektronika Praktyczna 1/2002
31