Monitor
Monitor
portów AVR
portów AVR
Do czego to służy? punkt PORT pozostał niepodłączony. Aby nie odróżnić od wyjścia w stanie wysokim.
Na początku stycznia zadzwonił do mnie pe- lampki nie świeciły, suma napięć przewodze- Pomaga w tym tranzystor T1 i dodatkowy re-
wien Czytelnik, który napotkał kłopoty przy nia diod i złącza baza-emiter tranzystora mu- zystor R2. Mianowicie z badanej końcówki
próbie dołączenia wyświetlacza LCD do pro- si być większa od napięcia zasilania. Ponie- przez rezystor R1 płynie wtedy bardzo mały
cesora AVR ( 8535). Przez telefon nie sposób waż niektóre żółte diody LED zaczynają za- prąd, ale otwiera on tranzystor T1 i przez dio-
było ustalić przyczyny. Mógł nią być błąd uważalnie świecić już przy napięciu 1,7V, dę LED2 płynie prąd o wartości wyznaczonej
w programie albo też błędne podłączenie lub koniecznie jest zastosowanie szeregowych przez R2. Wartość R2 jest tak dobrana, żeby
uszkodzenie wyświetlacza. Poradziłem, żeby diod D1...D4. Wtedy na pewno przy napięciu prąd ten wynosił 1mA lub mniej. Tym sa-
przede wszystkim sprawdził, czy procesor zasilania do 5,5V żółte diody LED1 i LED2 mym, gdy badana końcówka jest wejściem
wysyła informację na linie portu procesora, nie będą świecić.  podciągniętym , świeci LED2, ale ze znacz-
do których jest dołączony wyświetlacz. nie zmniejszoną jasnością, wyznaczoną przez
Można to zrobić w różny sposób. Po Rys. 1 Schemat ideowy wartość rezystora R2. W ten sposób jasność
chwili namysłu doszedłem do wniosku, że świecenia LED2 pokazuje, czy chodzi
podobne problemy z pewnością napotka wie- o  prawdziwy wysoki stan wyjścia (jasne
lu Czytelników, piszących własne programy. światło), czy o  podciągnięcie wejścia (świe-
Aby ułatwić im życie, postanowiłem zapro- cenie słabe, ale wyraz
nie zauważalne). Rezy-
jektować monitor stanu portów procesora. stor R3 jest potrzebny, żeby układ nie reagował
Chodzi o to, żeby podczas pracy programu na prÄ…dy upÅ‚ywu, mniejsze niż 5µA.
można było łatwo sprawdzić, co dzieje się na Na rysunku 2 pokazane są reakcje moni-
poszczególnych liniach portów. tora na wszystkie cztery możliwe stany linii
W przypadku wielu procesorów, w tym portu i rozpływ prądów.
rodziny  51, nie ma żadnego problemu, bo na Oczywiście, gdy porty będą pracować
porcie może wystąpić jeden z dwóch stanów. w roli wyjść i gdy będą się na nich szybko
Monitorem stanu danej końcówki może być zmieniać stany, będą świecić obie lampki.
dioda LED i rezystor szeregowy włączone Świecenie obu lampek świadczy więc, że na
między daną końcówkę a dodatnią szynę za- badanej końcówce występuje przebieg impul-
silania. Z portami procesorów AVR sprawa sowy, a stosunek jasności lampek wskaże
jest trudniejsza, bo mogą tam występować współczynnik wypełnienia tego przebiegu.
nie dwa, tylko cztery różne stany - szczegóły Uwaga! W proponowanej wersji układ
można znalez
ć w odcinku Mikroprocesoro- przeznaczony jest do pracy przy napięciu
wej Oślej łączki w numerze 1/2003. Opisany zasilania w granicach 5Vą0,5V. Jeśli proce-
dalej monitor pozwala określić nie tylko spo- Gdy sprawdzana końcówka pracuje jako sor miałby pracować przy innym napięciu za-
czynkowy stan danej końcówki, ale też zmia- wyjście, procesor ustawia tam  czysty stan silania albo z diodami LED o innym napięciu
ny stanów podczas pracy programu. wysoki albo niski, co odpowiada dołączeniu przewodzenia, należy zmienić liczbę szere-
punktu PORT do plusa zasilania albo do ma- gowych diod krzemowych (D1...D4), by
Jak to działa? sy. Znaczny prąd płynie przez rezystor R1 i przy odłączonym punkcie PORT nie świeciła
Rysunek 1 pokazuje schemat ideowy układu jasno świeci jedna z diod LED1, LED2. Przy żadna z diod LED. Zwłaszcza w przypadku
monitora, ściślej - monitor stanu jednej linii. stanie wysokim wyjścia  LED2, przy niskim użycia diod czerwonych, mających niższe
Punkt PORT należy dołączyć do badanej linii  LED1. Tranzystor T1 praktycznie nie od- napięcie przewodzenia, może zajść potrzeba
portu procesora AVR, a punkty VCC i GND grywa wtedy żadnej roli. dodania diod krzemowych
podłączyć do napięcia zasilającego procesor. Gdy badana końcówka jest wejściem Warto dodać, że najprostszy monitor sta-
Aby rozróżnić cztery stany (dwa przy pracy  podciągniętym , panuje na niej w spoczyn- nu portów procesora AVR można zbudować
w roli wyjścia, dwa - jako wejścia) potrzebne ku stan wysoki, ale wydajność prądowa jest według rysunku 3. Działanie będzie iden-
są co najmniej dwie diody LED. Gdy koń- mała (znacznie poniżej 1mA). Właśnie dzię- tyczne, jak układu z rysunku 1, tylko przy
cówka pracuje jako wejście  pływające , nie ki zdecydowanie różnej wydajności prądo- wejściu  podciągniętym jasność świecenia
świeci żadna z diod. Sytuacja jest taka, jakby wej  podciągnięte wejście można skutecz- LED2 będzie bardzo mała.
Elektronika dla Wszystkich
18
Kto chciałby wypróbować taki prosty z naszej strony internetowej. Należy dołą-
układ, powinien zastosować diodę LED2 czyć wejście monitora (PORT) do punktu D0
z przezroczystą soczewką, żeby można było (zacisk ARK lub dolna szpilka zwory J5), jak
dostrzec to znikome świecenie przy prądzie pokazuje rysunek 4.
diody rzędu 0,1mA. Piotr Górecki
Rys. 4
Montaż i uruchomienie Rys. 4
Rys. 3
Do tak prostego układu nie przewidziano płyt-
ki drukowanej. Wszyscy uczestnicy kursu mi-
kroprocesorowej Oślej łączki powinni wyko-
Wykaz elementów
nać przynajmniej jednokanałowy tester we-
monitora jednokanałowego
dług rysunku 1, choćby w postaci  pająka , jak
na fotografii wstępnej. Aby dołączyć monitor R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220&!
do badanej końcówki portu, warto wykorzy- R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3,3k&! (2,2...6,8k&!)
stać jedną końcówkę z listwy z gniazdkami. R3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100k&!
Kto chce, może zmontować kilka, nawet LED1,LED2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .żółta 3mm
osiem, kanałów, by uzyskać prosty analizator T1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BC548 lub podobny
stanów. D1...D4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4001...7
Aby wstępnie sprawdzić działanie testera, (wspólne dla wszystkich kanałów)
można wykorzystać programik MonPort.bas
Rys. 2
Ciąg dalszy ze strony 17. ustawień należy wsze włączyć, by program zaczął działać. Na
podawać w takiej rysunku 10 przedstawiam program dostoso-
Przyciski szybkiego wyboru w programie sÄ… formie w jakiej wany do drugiej wersji programu zapisanego
tworzone wirtualnie, to znaczy, że mogą one znajdują się w do- w 89C4051, który jest odzwierciedleniem
mieć wartości inne niż wartości przycisków łączonym pliku płyty czołowej zasilacza.
szybkiego wybierania znajdujące się w zasi-  ustaw.txt . Pro- Należy zauważyć, że w dołączonym pro-
laczu. Dzięki temu istnieje możliwość zwięk- gramowy przy- gramie obsługi zasilacza pobierany prąd jest
szenia liczby przycisków wyboru aż do 16. cisk  OUT załą- wskazywany w drugiej linii, nie ma tam prze-
Przyciskiem  MODE można zmienić war- cza napięcie do łącznika trybu wyświetlania. Napisany przeze
tości wskazywane przez przyciski wyboru na obciążenia, nato- mnie program można udoskonalić. Jak było
prąd lub napięcie. Aby program poprawnie miast przycisk wspomniane, program zawarty w 89C4051
pracował, należy go skonfigurować. Konfi-  Power jest wir- napisany został w rewelacyjnym BASCOM-
guracja będzie polegać na zmianie pliku te- tualnym wskaz
ni- ie, przy czym 4kb zawarte w mikrokontrole-
kstowego, w którym zawarty jest numer po- kiem zasilania, rze zostały wykorzystane całkowicie. Działa-
Rys. 9
rtu oraz napięcia i prądy przypisane wirtual- który należy za- nie programu nie jest skomplikowane, gdyż
nym przyciskom wyboru. Wygląd te- Rys. 10 polega w znacznej części na obsłudze kla-
go pliku konfiguracyjnego przedsta- wiatury, komunikacji z RS232, przetworni-
wia rysunek 9. Pierwsza wartość kami i wyświetlaczem LCD.
wskazuje na numer portu i jeżeli bę-
dzie to COM1, to  1 , a jeżeli COM2, Marcin Wiązania
to należy wpisać  2 . Pozostałe warto-
ści przypisywane są klawiszom od 1
do 8 w kolejności, w jakiej znajdują
się w tym pliku. Po wartościach na- P.S. Pliki programów oraz rysunki płytek
pięć podawane są wartości prądów. drukowanych można ściągnąć ze strony in-
Dla uniknięcia błędów, nowe wartości ternetowej EdW.
Elektronika dla Wszystkich
19