BASCOM College PÅ‚ytka testowa P Å‚ y t k a t e s t o w a PÅ‚ytka testowa P Å‚ y t k a t e s t o w a dla BASCOM College B A S C O M C o l l e g e BASCOM College B A S C O M C o l l e g e 2500 2 5 0 0 2500 2 5 0 0 Teraz chciaÅ‚bym zaprezentować moim Czytel- nakże tylko współpraca z BASCOM-em poÅ›rednio przez procesor, co utrudni, a nawet nikom budowÄ™ trzeciego ukÅ‚adu z serii urzÄ…- umożliwia testowanie ukÅ‚adów mikroproceso- uniemożliwi wykonywanie pewnych instrukcji dzeÅ„ BASCOM College, które umożliwi nam rowych bez .... koniecznoÅ›ci posiadania i pro- realizowanych w czasie rzeczywistym (np. nie nie tylko rozpoczÄ™cie nauki programowania gramowania jakiegokolwiek procesora. AÄ…- jest możliwe symulowanie programu wyko- procesorów, ale także bÄ™dzie sÅ‚użyć jako po- czÄ…c pÅ‚ytkÄ™ testowÄ… bezpoÅ›rednio z opisanym rzystujÄ…cego instrukcjÄ™ GETRC5). moc w konstruowaniu i testowaniu nowych wczeÅ›niej emulatorem sprzÄ™towym obsÅ‚ugiwa- Nawet biorÄ…c pod uwagÄ™ ograniczenia ukÅ‚adów mikroprocesorowych. Jednak nym przez BASCOM, możemy sprawdzić wystÄ™pujÄ…ce podczas emulacji komputero- w odróżnieniu od dwóch poprzednich ukÅ‚adów znacznÄ… cześć funkcji wykonywanych przez wej, pÅ‚ytka testowa może oddać nam nieoce- z tej serii, pÅ‚ytka testowa nie jest nierozÅ‚Ä…cznie napisany program. ZnacznÄ…, co nie oznacza, że nione usÅ‚ugi tak podczas nauki programowa- zwiÄ…zana z pakietem BASCOM i może sÅ‚użyć wszystkie. Program, którego dziaÅ‚anie emulo- nia, jak i przy konstruowaniu nowych ukÅ‚a- także do testowania ukÅ‚adów z procesorami za- wane jest przez komputer, bÄ™dzie zawsze pra- dów wykorzystujÄ…cych procesory 89CX051. programowanymi w innym Å›rodowisku. Jed- cowaÅ‚ znacznie wolniej, niż wykonywany bez- Umożliwi ona natychmiastowe sprawdzenie Rys. 1 Schemat ideowy pÅ‚ytki testowej Elektronika dla Wszystkich 20 BASCOM College wiÄ™kszoÅ›ci, nawet tych najbardziej zwario- na wykonanie pÅ‚ytki obwodu drukowanego wanych pomysłów, jakie mogÄ… nam przyjść i doszlifowanie caÅ‚oÅ›ci. Wykaz elementów do gÅ‚owy, bez koniecznoÅ›ci przygotowywa- SÄ…dzÄ™, że pÅ‚ytkÄ… testowÄ… powinna zainte- nia pÅ‚ytki obwodu drukowanego lub mozol- resować siÄ™ jeszcze jedna grupa elektroników Kondensatory: K o n d e n s a t o r y : nego klecenia niechlujnej konstrukcji monto- nauczyciele z Techników Elektronicznych wanej na tzw. pajÄ…ka. Na pÅ‚ytce testowej oraz nauczyciele prac rÄ™cznych ze szkół o in- C1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470µF/16 C 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 7 0 µ F / 1 6 umieszczony zostaÅ‚ zestaw elementów naj- nym profilu. Nasze urzÄ…dzenie (szczególnie C2, C4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF C 2 , C 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 0 n F częściej stosowanych w konstrukcjach wyko- po dodaniu do niego wyÅ›wietlacza alfanume- C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220µF/10 C 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 0 µ F / 1 0 rzystujÄ…cych mikroprocesory, a także ukÅ‚ady rycznego LED, powinno stanowić bezcennÄ… mogÄ…ce sÅ‚użyć rozbudowywaniu systemu po- pomoc w prowadzeniu lekcji na temat budo- C5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100µF/10 C 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 0 µ F / 1 0 przez doÅ‚Ä…czanie do niego dodatkowych wy ukÅ‚adów mikroprocesorowych i ich pro- C6, C7, C8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33pF C 6 , C 7 , C 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3 p F urzÄ…dzeÅ„ zewnÄ™trznych. Sam tylko dostÄ™p do gramowania. magistrali I2C daje nam praktycznie nieogra- niczone możliwoÅ›ci konstruowana nawet Jak to dziaÅ‚a? Rezystory: R e z y s t o r y : bardzo rozbudowanych urzÄ…dzeÅ„. W ogóle nie dziaÅ‚a, ukÅ‚ad jest martwy jak po- RP1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .R-Pack SIL 1k&! R P 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . R P a c k S I L 1 k &! Pewne zastrzeżenia może budzić zastoso- sÄ…g Galatei, a WaszÄ… rolÄ… bÄ™dzie zabawienie PR1 . . .potencjometr montażowy miniaturowy 10k&! P R 1 . . . p o t e n c j o m e t r m o n t a ż o w y m i n i a t u r o w y 1 0 k &! wanie jako podstawowego elementu komuni- siÄ™ w Pigmaliona i tchniÄ™cie w niego elektro- kowania siÄ™ ze Å›wiatem zewnÄ™trznym wy- nicznego życia. Do dyspozycji mamy tu spo- R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4,7k&! R 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 , 7 k &! Å›wietlacza LCD. WyÅ›wietlacze takie posia- rÄ… ilość elementów elektronicznych, z których R2, R5 ... R11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220&! R 2 , R 5 . . . R 1 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 0 &! dajÄ… wszelkie możliwe zalety i jednÄ… ogrom- bez koniecznoÅ›ci lutowania możemy zmonto- R3, R4, R20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1k&! R 3 , R 4 , R 2 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 k &! nÄ… wadÄ™: sÄ… maÅ‚o czytelne i trudne do obser- wać wiele interesujÄ…cych ukÅ‚adów doÅ›wiad- wowania z dużej odlegÅ‚oÅ›ci. Jednak w ukÅ‚a- czalnych, a nawet w peÅ‚ni funkcjonalnych R12 ... R19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k&! R 1 2 . . . R 1 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 k &! dach prototypowych wada ta ma pomijalne urzÄ…dzeÅ„. Do dyspozycji mamy: znaczenie, a w przypadku ukÅ‚adów funkcjo- 1. PodstawkÄ™, w której możemy umieÅ›cić za- Półprzewodniki: P ó Å‚ p r z e w o d n i k i : nalnych znajdziemy na niÄ… w najbliższym równo wtyk emulatora sprzÄ™towego, jak i za- czasie znakomite lekarstwo. programowany procesor typu 89CX051. Na D1 ... D5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .dioda LED f5mm D 1 . . . D 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . d i o d a L E D f 5 m m Zastosowanie wyÅ›wietlacza LCD jako pod- pÅ‚ytce znajduje siÄ™ zarówno rezonator kwar- IC1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ULN2803 I C 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . U L N 2 8 0 3 stawowego elementu umożliwiajÄ…cego ko- cowy, jak i kondensatory umożliwiajÄ…ce pra- IC2 . . . . . . . . . . . . . . . . .AT24C04 lub odpowiednik I C 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . A T 2 4 C 0 4 l u b o d p o w i e d n i k munikacjÄ™ procesora ze Å›wiatem zewnÄ™trz- widÅ‚owÄ… pracÄ™ procesora, a nie przeszkadza- nym ma jeszcze jednÄ… zaletÄ™: pozwala na wy- jÄ…ce podczas emulacji komputerowej. IC3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .TFMS5360 I C 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . T F M S 5 3 6 0 syÅ‚anie przez procesor odpowiednio zredago- 2. WyÅ›wietlacz alfanumeryczny LCD, który IC4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7805 I C 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 8 0 5 wanych komunikatów uÅ‚atwiajÄ…cych urucho- może sÅ‚użyć nie tylko jako element wyko- IC5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .PCF8583 I C 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . P C F 8 5 8 3 mienie i odpluskwienie napisanego progra- nawczy zaprojektowanego systemu, ale także mu. Nie zapominajmy także, że procesory ty- jako dodatkowy monitor uÅ‚atwiajÄ…cy testo- T1 ... T8 . . . . . . . . . . . . . . .BC548 lub odpowiednik T 1 . . . T 8 . . . . . . . . . . . . . . . B C 5 4 8 l u b o d p o w i e d n i k pu 89CX051, z którymi bÄ™dziemy pracować, wanie tworzonego oprogramowania. posiadajÄ… jedynie 15 aktywnych wyprowa- 3. 5 diod LED, które można doÅ‚Ä…czyć do do- PozostaÅ‚e: P o z o s t a Å‚ e : dzeÅ„. Aby np. wyÅ›wietlić liczbÄ™ czterocyfro- wolnych wyprowadzeÅ„ procesora jako ele- wÄ… na typowo skonfigurowanych wyÅ›wietla- menty sygnalizacyjne. DP1 . .wyÅ›wietlacz alfanumeryczny LCD 1*16 znaków D P 1 . . w y Å› w i e t l a c z a l f a n u m e r y c z n y L C D 1 * 1 6 z n a k ó w czach LED, musimy wykorzystać aż 12 4. WyÅ›wietlacz siedmiosegmentowy LED DP2 . . . . . . . .wyÅ›wietlacz siedmiosegmentowy LED D P 2 . . . . . . . . w y Å› w i e t l a c z s i e d m i o s e g m e n t o w y L E D nóżek procesora, co niejednokrotnie kompli- ogólnego przeznaczenia. wsp. anoda w s p . a n o d a kuje a nawet uniemożliwia wykonanie pro- 5. UkÅ‚ad generatora czasu rzeczywistego jektowanej konstrukcji. Umieszczenie na PCF8583. Jest to jeden z najpotrzebniejszych Q1 . . . . . . . . . . . . .rezonator kwarcowy 11,059 MHz Q 1 . . . . . . . . . . . . . r e z o n a t o r k w a r c o w y 1 1 , 0 5 9 M H z pÅ‚ytce prototypowej jednego wyÅ›wietlacza elementów naszego systemu, umożliwiajÄ…cy Q2 . . . . . . . . . . . . . . .rezonator kwarcowy 32768Hz Q 2 . . . . . . . . . . . . . . . r e z o n a t o r k w a r c o w y 3 2 7 6 8 H z LED nie oznacza jednak bynajmniej, że ma- konstruowanie próbnych ukÅ‚adów zegarów, S1... S4 . . . . . . . . . . . . . .przycisk typu microswitch S 1 . . . S 4 . . . . . . . . . . . . . . p r z y c i s k t y p u m i c r o s w i t c h my zrezygnować z testowania i opracowywa- timerów, kalendarzy i innych rozbudowanych nia konstrukcji np. zegarów wyposażonych urzÄ…dzeÅ„ pracujÄ…cych w czasie rzeczywistym. Podstawka DIL20 precyzyjna P o d s t a w k a D I L 2 0 p r e c y z y j n a w z daleka widoczne wyÅ›wietlacze. 6. MaÅ‚Ä… pamięć EEPROM pracujÄ…cÄ… z szynÄ… Goldpin 16 pin G o l d p i n 1 6 p i n Wszystkie operacje zwiÄ…zane z montażem danych I2C o pojemnoÅ›ci 256 bajtów. Jest to G o l d p i n 5 x 2 p i n ukÅ‚adów prototypowych czy doÅ›wiadczal- szczególnie cenne uzupeÅ‚nienie systemu, po- Goldpin 5 x 2 pin nych bÄ™dziemy mogli wykonać na naszej nieważ procesory rodziny 89CX051 nie posia- ZÅ‚Ä…cze szufladkowe 16 pin Z Å‚ Ä… c z e s z u f l a d k o w e 1 6 p i n pÅ‚ytce testowej bez koniecznoÅ›ci lutowania, dajÄ… wbudowanej nieulotnej pamiÄ™ci danych. Obudowa typu KM-38 O b u d o w a t y p u K M 3 8 posÅ‚ugujÄ…c siÄ™ odpowiednio przygotowanymi 7. Odbiornik transmisji danych w podczerwie- ZÅ‚Ä…cze DB25M . . . .przeznaczone do demontażu 5szt. Z Å‚ Ä… c z e D B 2 5 M . . . . p r z e z n a c z o n e d o d e m o n t a ż u 5 s z t . przewodami i zÅ‚Ä…czami, które zostanÄ… opisane ni, ze szczególnym uwzglÄ™dnieniem kodu RC5. w dalszej części artykuÅ‚u. 8. UkÅ‚ad wyjÅ›ciowy dużej mocy umożliwiajÄ…- ZÅ‚Ä…cze DB25F . . . .przeznaczone do demontażu 2 szt. Z Å‚ Ä… c z e D B 2 5 F . . . . p r z e z n a c z o n e d o d e m o n t a ż u 2 s z t . UkÅ‚ad pÅ‚ytki testowej procesorów cy naszemu systemowi sterowanie ukÅ‚adami Koszulka termokurczliwa "3mm K o s z u l k a t e r m o k u r c z l i w a " 3 m m 89CX051 przeznaczony jest przede wszyst- pobierajÄ…cymi znaczne moce (żarówki, prze- P r z e w ó d m o n t a ż o w y l i n k a o k . 3 m b kim dla was poczÄ…tkujÄ…cych elektroników kazniki, silniki DC i krokowe). Jest to bardzo Przewód montażowy linka ok. 3mb hobbystów. Nie oznacza to bynajmniej, że nie istotny element systemu, umożliwiajÄ…cy także * Uwaga! WyÅ›wietlacz LCD nie wchodzi w skÅ‚ad * U w a g a ! W y Å› w i e t l a c z L C D n i e w c h o d z i w s k Å‚ a d może on okazać siÄ™ użyteczny także dla bar- jego praktyczne zastosowanie jako sterownika. kitu AVT-2500. k i t u A V T 2 5 0 0 . dziej zaawansowanych konstruktorów. Zna- 9. UkÅ‚ad wejÅ›ciowo-wyjÅ›ciowy szyny da- komita wiÄ™kszość moich konstrukcji, opar- nych I2C pozwalajÄ…cy na komunikowanie siÄ™ tych na procesorach 89C2051, byÅ‚a wstÄ™pnie systemu z dowolnÄ… iloÅ›ciÄ… urzÄ…dzeÅ„ sterowa- testowana na pÅ‚ytce doÅ›wiadczalnej i dopiero nych za pomocÄ… magistrali I2C. Komplet podzespołów z pÅ‚ytkÄ… jest po sprawdzeniu poprawnoÅ›ci ukÅ‚adu i napisa- 10. UkÅ‚ad wejÅ›ciowo-wyjÅ›ciowy transmisji dostÄ™pny w sieci handlowej AVT jako niu wersji beta programu przychodziÅ‚a kolej danych za pomocÄ… toru 1WIRE. Element ten kit szkolny AVT-2500 Elektronika dla Wszystkich 21 BASCOM College pozwala procesorowi na komunikowanie siÄ™ ponieważ przygotujemy sobie odpowiedniÄ… OstatniÄ…, nieco nużącÄ… czynnoÅ›ciÄ…, bÄ™dzie ze sÅ‚ynnymi ukÅ‚adami firmy DALLAS, a tym liczbÄ™ przewodów wyposażonych w miniatu- wykonanie przewodów montażowych, za po- samym na konstruowanie ukÅ‚adów próbnych rowe wtyki pasujÄ…ce do gniazdek umieszczo- mocÄ… których bÄ™dziemy Å‚Ä…czyć ze sobÄ… po- immobilizerów, wieloczujnikowych termo- nych przy wyprowadzeniach każdego z ele- szczególne elementy systemu. W tym celu metrów i innych cudeniek wymyÅ›lonych mentów systemu. W dalszej części artykuÅ‚u musimy dokonać wyjÄ…tkowo brutalnego za- przez firmÄ™ DALLAS. omówimy szczegółowo sposób wykonania biegu: doszczÄ™tnie zniszczyć dwa zÅ‚Ä…cza 11. DoÅ›wiadczalny ukÅ‚ad RC mogÄ…cy stano- przewodów i gniazd poÅ‚Ä…czeniowych. DB25F i dwa DB25m, rozbierajÄ…c je na czÄ™- wić bazÄ™ do testowanie prostych mikroproce- Å›ci i wyjmujÄ…c z ich wnÄ™trza 25 miniaturo- sorowych przyrzÄ…dów pomiarowych. Montaż i uruchomienie wych zÅ‚Ä…cz ze zÅ‚oconymi stykami, wrÄ™cz ide- 12. Przycisk RESET umożliwiajÄ…cy rozpo- Na rysunku 2 zostaÅ‚a pokazana mozaika alnie nadajÄ…cych siÄ™ do zastosowania w na- czÄ™cie od poczÄ…tku pracy procesora. Å›cieżek pÅ‚ytki obwodu drukowanego, wyko- szym ukÅ‚adzie. ZÅ‚Ä…cza typu M lutujemy 13. Trzy dodatkowe przyciski chwilowe nanego na laminacie jednostronnym, oraz w pÅ‚ytkÄ™, w miejscach oznaczonych na stro- ogólnego przeznaczenia. rozmieszczenie na niej elementów. Montaż nie opisowej kółkami. NastÄ™pnie tniemy do- 14. Pojedynczy tranzystor NPN, który można naszej pÅ‚ytki testowej nie różni siÄ™ niczym od starczony w kicie przewód montażowy na wykorzystać np. jako inwerter odwracajÄ…cy montażu innych urzÄ…dzeÅ„ opisywanych już odcinki o różnej dÅ‚ugoÅ›ci (od 3 do ok. 10cm) polaryzacjÄ™ sygnaÅ‚u cyfrowego. w EdW. Musimy jednak wykonać go szcze- i do ich koÅ„ców lutujemy zÅ‚Ä…cza typu 15. Dwa rezystory ogólnego przeznaczenia. gólnie starannie, ponieważ ukÅ‚ad zostanie F (z dziurkÄ…). Jednak tak wykonane wtyki 16. UkÅ‚ad zasilania, z którego możemy po- obudowany tylko od spodniej strony pÅ‚ytki, byÅ‚yby bardzo delikatne i podatne na uszko- bierać prÄ…d o napiÄ™ciu +5VDC do zasilania a w ferworze pracy nad nowÄ… konstrukcjÄ… nie dzenia i dlatego zabezpieczamy je za pomo- podstawowych elementów systemu, oraz wy- trudno o jego uszkodzenie (zawsze na szczÄ™- cÄ… odcinków izolacji termokurczliwej o dÅ‚u- ższe napiÄ™cie do zasilania ewentualnych Å›cie Å‚atwe do naprawy laminat jednostron- goÅ›ci ok. 2cm (patrz rysunek 3). ukÅ‚adów wykonawczych. ny!). Pod ukÅ‚ady scalone obligatoryjnie nale- Schemat elektryczny podstawowych ele- ży zastosować podstawki, a podstawka pod mentów naszej pÅ‚ytki doÅ›wiadczalnej zostaÅ‚ IC6 lub wtyk emulacyjny musi być najwyż- pokazany na rysunku 1. PamiÄ™tajmy jednak, szej jakoÅ›ci, najlepiej tzw. precyzyjna. że schemat ten w żadnym wypadku nie przed- WyÅ›wietlacz alfanumeryczny LCD mon- stawia jakiegoÅ› urzÄ…dzenia elektronicznego, tujemy w nastÄ™pujÄ…cy sposób: najpierw lutu- Rys. 3 ale jedynie zestaw części do jego zbudowania. jemy do pÅ‚ytki pojedynczy, szesnastopinowy Otwarte pozostaje pytanie, jak to wszyst- rzÄ…d goldpinów, a do wyÅ›wietlacza zÅ‚Ä…cze ko Å‚Ä…czyć ze sobÄ…? Metoda jest bardzo pro- szufladkowe. NastÄ™pnie Å‚Ä…czymy ze sobÄ… PÅ‚ytka prototypowa zostaÅ‚a bardzo dokÅ‚a- sta: do konstruowania ukÅ‚adu elektroniczne- obydwa te elementy i wyÅ›wietlacz dodatko- dnie zwymiarowana pod obudowÄ™ typu KM- go wykorzystamy zamiast Å›cieżek wytrawio- wo mocujemy do pÅ‚ytki za pomocÄ… czterech 38, z tym, że wykorzystana bÄ™dzie wyÅ‚Ä…cznie nych na laminacie poÅ‚Ä…czenia przewodowe. Å›rubek M3 i tulejek dystansowych odpowie- dolna jej część. Mocujemy w niej gotowÄ… pÅ‚yt- Nie bÄ™dziemy jednak musieli ich lutować, dniej dÅ‚ugoÅ›ci. kÄ™ za pomocÄ… czterech krótkich blachowkrÄ™- tów, co pozwoli na uzyskanie zwartej Rys. 2 Schemat montażowy pÅ‚ytki testowej i estetycznie wykonanej caÅ‚oÅ›ci. Taki sposób obudowania ukÅ‚adu ma je- szcze jednÄ… zaletÄ™: pozwala Å‚atwo za- mocować naszÄ… pÅ‚ytkÄ™ testowÄ… na wiÄ™kszej tablicy i wykorzystywać jÄ… do pokazów i szkolenia (np. w Tech- nikach Elektronicznych). UkÅ‚ad testowy powinien być zasi- lany napiÄ™ciem staÅ‚ym o wartoÅ›ci ok. 12VDC. Takie napiÄ™cie zasilania po- zwoli na wykorzystywanie go do za- opatrywania w prÄ…d ewentualnych urzÄ…dzeÅ„ wykonawczych doÅ‚Ä…cza- nych do wyjÅ›cia mocy. Jeżeli zamontowany na pÅ‚ytce wyÅ›wietlacz LCD nie posiada możli- woÅ›ci podÅ›wietlania ekranu, to stabi- lizator napiÄ™cia nie musi posiadać ja- kiegokolwiek radiatora. Jeżeli jed- nak zdecydujemy siÄ™ na zastosowa- nie podÅ›wietlania, to ukÅ‚ad ten musi zostać wyposażony w radiator. W ta- kim przypadku lepiej przylutować stabilizator napiÄ™cia od strony druku i zastosować radiator wykonany z blachy aluminiowej o rozmiarach ok. 8x8 cm. Zbigniew Raabe Elektronika dla Wszystkich 22