Elektronika Praktyczna 2012-06

cena: 16,00 zł (w tym 8% VAT) PRICE: 8 EUR Nakład 29000 egz.

2012-05-24 02:18:51

001.indd 1

002.indd 2

2012-05-24 02:19:20

! A J C O M O PR

SHS 1062 4990 zł +vat

• Izolacja galwaniczna kanałów oscyloskopu •

• Ekran LCD TFT 320x234 5.7" (jak w standardowych oscyloskopach stacjonarnych) • Próbkowanie realne do 1GSa/s (1000 milionów próbek na sekundę) • Próbkowanie ekwiwalentne ET 50GS/s • Pamięć próbek 2M • Ilość kanałów 2 • Czułość pionowa od 5mV/div do 100V/div • Rozdzielczość przetwornika AC 8bit • Max napięcie wejściowe przy sondzie 1:1 lub bez sondy 300Vrms (ok 850Vpp) • Podstawa czasu 5ns/div - 50s/div • Wyzwalanie: zboczem, impulsem, video, szybkością narastania/opadania zbocza, naprzemienne • 32 Autopomiary : Vpp, Vmax, Vmin, Vamp, Vtop, Vbase, Vavg, Mean, Vrms, Crms, ROVShoot, FOVShoot, RPREShoot,FPREShoot, Freq, Period, Rise time, Fall Time, +Width, -Width, +Duty, - Duty, BWid, Phase, FRR,FRF, FFR, FFF, LRR, LRF, LFR, LFF • Pomiary kursorowe • Funkcje matematyczne: + , - , * , FFT-analiza widma (okna Hanninga, Hamminga, Blackmana, Prostokątne) • Zapis ustawień i przebiegów na pamięć typu flash • Komunikacja z komputerem poprzez USB • Funkcje zaawansowane: filtry cyfrowe, rekorder, Trend Plot • 2 rodzaje kolorystyk ekranu (tło białe, tło czarne)

NOWA SERIA ZASILACZY NDN NAJWIĘKSZY WYBÓR, NAJLEPSZA CENA, TRZY LATA GWARANCJI!!!

Model Parametry Napięcie wyjściowe Prąd wyjściowy Dokładność pomiaru Wyświetlacz Ilość wyjść Napięciowy współczynnik stabilizacji Obciążeniowy współczynnik stabilizacji Tętnienia i szumy Zabezpieczenie

Do pracy ciągłej (8h przy pełnym obciążeniu)

Praca szereg, równ, tracking Włącz/wyłącz wyjścia Ograniczenie prądowe Wymiary Cena (bez VAT)

APS3003S Napięcie: 0~30V Prąd: 0~3A Moc: 90W Stabilność ≤ 0,1% + 5mV Tętnienia i ≤ 3mVrms szumy: Wymiary: 260x150x160mm

160 z³ +vat

APPA703 Mostek RLC 100 kHz

• • • • • • • • • • • • • • • • •

• Szczegó³owe informacje w Internecie na stronie www.ndn.com.pl

SDS 1022DL 890 zł +vat

• • • • • • • •

20000/2000 Podwójny wyświetlacz ŒÆ 46 segmentowy bargraf NOWO Automatyczny wybór pomiatu LCR Automatyczny dobór zakresów Automatycznr podświetlanie 0,2% dokładność podstawowa (pojemność i indukcyjność) Pomiar parametrów: L, C, R, D, Q, Θ, EsR Zakres częstotliwości: 100Hz/120Hz/1kHz/10kHz/ 100kHz Równoległy/szeregowy tryb testowy Sortowanie tryb QC Data Hold 800 z³ + vat Autokalibracja Zewnętrzny zasilacz DC z adapterem 230V Tryb zerowania Sygnalizacja słabej baterii, automatyczne wyłączanie - oszczędność baterii Optyczne łącze USB z oprogramowaniem + kabel Przewody do testowania: 5-przewodowego, 2-przewodowego, elementów SMD

NDN DF173003C

NDN NDN NDN NDN NDN DF173005C DF1723003DC DF1723005DC DF1723003TC DF1723005TC

0-30V

0÷30V

0-3A

0÷5A

2 x (0÷30V) 2 x (0÷30V) 2 x (0÷30V) 2 x (0÷3A) 2 x (0÷3A) 2 x (0÷5A) 1 x (5V, 3A)

2 x (0÷30V) 2 x (0÷5A) 1 x (5V, 3A)

NDN DF1743003C

NDN DF1743005C

2 x (0÷30V) 2 x (0÷3A) 1x(8÷15V, 1A) 1x(3÷6V, 3A)

2 x (0÷30V) 2 x (0÷5A) 1x(8÷15V, 1A) 1x(3÷6V, 3A)

Dokładność pomiaru napięcia: ±1% + 2 cyfry, dokładność pomiaru prądu: ±2% + 2 cyfry 2 x LED Pojedynczy CV≤1 x 10-4 + 1mV CC≤2 x 10-3 + 2mA

Podwójny CV≤1 x 10-4+1mV CC≤2 x 10-3+2mA

CV≤1 x 10-4 + 2mV CC≤2 x 10-3 + 6mA

CV≤1 x 10-4+2mV CC≤2 x 10-3+6mA

4 x LED Potrójny -4 CV≤1 x 10 +1mV (CH1 i CH2) CC≤2 x 10-3+2mA (CH1 i CH2) CV≤1 x 10-4+1mV (CH3) CV≤1 x 10-4+2mV (CH1 i CH2) CC≤2 x 10-3+6mA (CH1 i CH2) CV≤1 x 10-3+3mV (CH3) CV≤0,5mVrms (5Hz-1MHz) CC≤3mArms (CH1 i CH2) CV≤1mVrms (5Hz-1MHz) (CH3)

Poczwórny CV≤1 x 10-4+1mV (CH1 i CH2) CC≤2 x 10-3+1mA (CH1 i CH2) CV≤1 x 10-4+1mV (CH3 i CH4) CV≤1 x 10-4+2mV (CH1 i CH2) CC≤2 x 10-3+2mA (CH1 i CH2) CV≤1 x 10-3+3mV (CH3 i CH4) CV≤0,5mVrms (5Hz-1MHz) CC≤2mArms (CH1 i CH2) CV≤1mVrms (5Hz-1MHz) (CH3 i CH4)

CV≤0,5mVrms (5Hz-1MHz) CV≤0,5mVrms (5Hz-1MHz) CV≤20mVp-p (5Hz-1MHz) CC≤3mArms CC≤3mArms CC≤30mAp-p przed przeciążeniem oraz przed przeciążeniem i odwrotną polaryzacją oraz ograniczenie prądowe i przeciwzwarciowe odwrotną polaryzacją NIE

TAK

TAK

TAK

TAK

TAK

TAK

Nastawianie ograniczenia prądowego przy odłączonym wyjściu 130 x 155 x 295 mm

250

275

255 x 156 x 295 mm

400

450

520

255 x 160 x 305 mm

570

670

690

NOWOŒÆ!! ZESTAW LUTOWNICZY LF-8800 STACJA LUTOWNICZA LF-2000 i LF-1680 Zestaw lutowniczy LF-8800 Zasilanie 220~240 VAC/50Hz Moc końcówki SIA 100W DIA 100W HAP 80 W TWZ 100 W Zakres SIA 150~480 oC temperatury DIA 300~450 oC

ή NOWO

1000 z³ + vat

LF8800

1300 z³ + vat LF853D

®

220 z³ + vat

300 z³ + vat

LF-2000 Stacja Zasilanie Typ końcówki Moc końcówki Zakres temperatur Grot (standard)

• Szczegó³owe informacje w Internecie na stronie www.ndn.com.pl

Pasmo przenoszenia: 25 MHz. 2 kanały + 1 kanał zewnętrzny wyzwalania. Real-time częstotliwość próbkowania: 500MSa/s. Ekwiwalente próbkowania: 50 GSa/s. Pamięć: 32 kpts. Zakres czułości: 2 mV/dz - 10 V/dz. Różnorodne tryby wyzwalania: Edge, Puls, Slope, Video i ALT. Podświetlane przyciski. Unikalny filtr cyfrowy i funkcje nagrywania danych. Host USB, urządzenie USB, RS-232. Pass/Fail funkcja. Bezpośredni druk - PictBridge Wielojęzyczne wyświetlacz Pomoc online. Standardy bezpieczeństwa: EMC: EN61326; LVD: EN61010-1. Kompaktowa konstrukcja

LF-1680

LF-2000

LF-1680 220-280V AC 50Hz 210 ESD SIA 108 ESD TWZ 80 100 W 80 W 80 W 200º- 450º C 200º- 480º C 200º- 450º C 44-415404 44-510601 46-060102

02-784 Warszawa, ul. Janowskiego 15 tel./fax (22) 641-15-47, 644-42-50

• Szczegó³owe informacje w Internecie na stronie www.ndn.com.pl

• • • • • • •

PROMOCJA!

• Szczegó³owe informacje w Internecie na stronie www.ndn.com.pl

• Ekran panoramiczny 7 "(178 mm) TFT LCD (480x234)

http://www.ndn.com.pl e-mail: [email protected] 003.indd 3

2012-05-24 02:20:38

OD WYDAWCY

Niech nas odnajdą

Prenumerata naprawdę warto

Kiedyś, jeszcze jako dziecko, przeczytałem informację podawaną przez „Skrzydlatą Polskę”, która potępiała wprowadzenie do uzbrojenia przez Stany Zjednoczone rakiet manewrujących „Cruise”, jednocześnie jednak rozpisując się nad niesamowitymi jak na nasze wyobrażenia, zdolnościami do lokalizowania celów. Teoretyczna celność tej rakiety wynosiła bowiem kilkanaście metrów, co przy mocy przenoszonych przez nią ładunków, było wartością „abstrakcyjną”. Amerykanie dla skrótu twierdzili, że mogą trafić w dowolne okno Kremla. Propaganda przedstawiała ją bowiem głównie jako nosiciela ładunków jądrowych, więc ta precyzja, mimo iż imponująca, jakby nie miała większego znaczenia. Najgorsze było jednak to, że rakieta leciała nisko nad ziemią będąc praktycznie niewykrywalną przez radary obrony przeciwlotniczej i niemożliwą do zestrzelenia. Pamiętam (dziś już trudno stwierdzić czy była to sugestia autora artykułu, czy też nasze pomysły), że posądzaliśmy ten pocisk o  wyposażenie w  superinteligentny system nawigacji optycznej za pomocą kamer, coś na kształt wzroku i mózgu pilota, i nikt z nas nie miał pojęcia (w tym chyba również autor artykułu) o istnieniu nawigacji satelitarnej. Wymyślaliśmy różne nieprawdopodobne historie, podczas gdy wyjaśnienie było w zasięgu ręki. W 2000 r. wyłączono ograniczenia i ostatecznie umożliwiono użycie systemu GPS przez aplikacje cywilne. Dokładność ustalania lokalizacji wzrosła do około 5 m, a w odbiorniki wyposażane są nie tylko specjalistyczne urządzenia, ale również telefony komórkowe. Współcześnie mówi się już nawet o tym, że wysokorozwinięte społeczeństwa tracą naturalną ludzką zdolność do wyszukiwania drogi. Czytałem kiedyś artykuł, w którym autor namawiał do używania zwykłych map, szkiców terenowych, kompasu i samodzielnego odszukiwania drogi, ponieważ (jak twierdził) korzystanie z nawigacji niejako zwalnia nas z myślenia o tym, którą drogę wybrać do celu i przez to jest upośledzany nasz mózg – nie tworzą się w nim nowe połączenia. Niemniej, pomimo takich głosów jak ten, wydaje mi się, że nie ma już odwrotu od użycia automatycznej nawigacji, ponieważ jej zastosowanie jest bardzo wygodne, a niektóre aplikacje nie mogą już bez niej funkcjonować. W tym numerze EP postanowiliśmy przyjrzeć się modułom oferowanym w handlu przez licznych producentów i dystrybutorów. W rubryce „Wybór Konstruktora” można znaleźć obszerny artykuł, który będzie bardzo pomocny przy podejmowaniu decyzji o zakupie odbiornika GPS do właśnie opracowywanego urządzenia. Odmiennym kolorem na marginesie wyróżniliśmy artykuły opisujące podzespoły i  rozwiązania przeznaczone do aplikacji związanych z  ustalaniem lokalizacji lub nawigacją. Pokazaliśmy nie tylko odbiorniki systemu GPS, ale również innych systemów konkurencyjnych, więc to wydanie EP może być bardzo pomocne przy podejmowaniu decyzji odnośnie do zakupów. Uwaga: odbiornik GPS odbiornikowi nierówny i warto orientować się, co piszczy w trawie. Zadbaliśmy też o  to, aby nie zabrakło ciekawych projektów. Wśród nich warto zwrócić szczególną uwagę na ładowarkę modelarską (algorytmy ładowania różnych akumulatorów opisywaliśmy szczegółowo w  EP  12/2011), dzięki której można ładować ogniwa wszystkich nowoczesnych zabawek dla „dużych chłopców”. Praktyków zainteresuje moduł z  przekaźnikami i  interfejsem Ethernet, doskonały do zastosowania w  automatyce domowej. Interfejs Ethernet wykonano w nim z użyciem popularnego, niedrogiego układu ENC28J60 produkowanego przez Microchip i mikrokontrolera AVR. Ten projekt może być bazą do wykonania wielu własnych konstrukcji o zupełnie odmiennej funkcjonalności. Gitarzystom i innym muzykom przyda się bezprzewodowy link audio, dzięki któremu można dołączyć do wzmacniacza gitarę i  mikrofon. Warto również podkreślić, że świętujemy mały jubileusz. Opis urządzenia w rubryce „Projekt Czytelnika” ma numer 200! To zaszczytne miejsce przypadło w udziale artykułowi pod tytułem „Wyłącznik z czujnikiem prądu i fotokomórką”, którego autorem jest Krzysztof Ciesiółka. W  czasach powszechnej cyfryzacji i  wszędobylskich mikrokontrolerów, to urządzenie zbudowano całkowicie z zastosowaniem układów analogowych, nie ma w nim ani jednej linijki programu w  języku C, Bascomie czy asemblerze. Niestety, konstruowanie tego typu urządzeń jest chyba ginącą sztuką, więc tym bardziej cieszy fakt, że jeszcze powstają takie projekty. Na koniec chciałbym wspomnieć o gratce dla audiofilów. Jeden z naszych stałych współpracowników skonstruował przetworniki audio o wysokiej jakości i różnych długościach słów cyfrowych. W tym numerze EP opisujemy DAC zbudowany z użyciem legendarnego PCM1704 o długości słowa 24 bity. W kolejnym opublikujemy inny DAC, wykonany z zastosowaniem 1-bitowego WM78741. Chcemy przekonać się, jak to jest naprawdę z tymi długościami słów cyfrowych w świecie audio, więc następnie obiektywnie i nieco subiektywnie porównamy oba przetworniki. Zapraszam do śledzenia wyników „bitwy”!

4

004_wstepniak.indd 4

Miesięcznik „Elektronika Praktyczna” (12 numerów w roku) jest wydawany przez AVT-Korporacja Sp. z o.o. we współpracy z wieloma redakcjami zagranicznymi. Wydawca: AVT-Korporacja Sp. z o.o. 03-197 Warszawa, ul. Leszczynowa 11 tel.: 22 257 84 99, faks: 22 257 84 00 Adres redakcji: 03-197 Warszawa, ul. Leszczynowa 11 tel.: 22 257 84 49, 22 257 84 60 tel.: 22 257 84 65, 22 257 84 48 faks: 22 257 84 67 e-mail: [email protected] www.ep.com.pl Redaktor Naczelny: Wiesław Marciniak Redaktor Programowy, Przewodniczący Rady Programowej: Piotr Zbysiński Zastępca Redaktora Naczelnego, Redaktor Prowadzący: Jacek Bogusz, tel. 22 257 84 49 Redaktor Działu Projektów: Piotr Witczak, tel. 22 257 84 61 Redaktor Działu Podzespołów i Sprzętu: Jerzy Pasierbiński Szef Pracowni Konstrukcyjnej: Grzegorz Becker, tel. 22 257 84 58 Menadżer magazynu Katarzyna Wiśniewska, tel. 22 257 84 65, 500 060 817 e-mail: [email protected] Marketing i Reklama: Justyna Warpas, tel. 22 257 84 62 Bożena Krzykawska, tel. 22 257 84 42 Katarzyna Gugała, tel. 22 257 84 64 Grzegorz Krzykawski, tel. 22 257 84 60 Andrzej Tumański, tel. 22 257 84 63 Maja Gilewska, tel. 22 257 84 71 Sekretarz Redakcji: Grzegorz Krzykawski, tel. 22 257 84 60 DTP i okładka: Dariusz Welik Redaktor strony internetowej www.ep.com.pl Michał Pieniążek Stali Współpracownicy: Arkadiusz Antoniak, Rafał Baranowski, Lucjan Bryndza, Marcin Chruściel, Jarosław Doliński, Andrzej Gawryluk, Krzysztof Górski, Tomasz Gumny, Tomasz Jabłoński, Michał Kurzela, Szymon Panecki, Krzysztof Paprocki, Krzysztof Pławsiuk, Sławomir Skrzyński, Jerzy Szczesiul, Ryszard Szymaniak, Adam Tatuś, Marcin Wiązania, Tomasz Włostowski, Robert Wołgajew Uwaga! Kontakt z wymienionymi osobami jest możliwy via e-mail, według schematu: imię[email protected] Prenumerata: tel.: 22 257 84 22, faks: 22 257 84 00 www.avt.pl/prenumerata, e-mail: [email protected] Sklep: www.sklep.avt.pl, tel. 22 257 84 66 Wydawnictwo AVT-Korporacja Sp. z o.o. należy do Izby Wydawców Prasy

Copyright AVT-Korporacja Sp. z o.o. 03-197 Warszawa, ul. Leszczynowa 11 Projekty publikowane w „Elektronice Praktycznej” mogą być wykorzystywane wyłącznie do własnych potrzeb. Korzystanie z tych projektów do innych celów, zwłaszcza do działalności zarobkowej, wymaga zgody redakcji „Elektroniki Praktycznej”. Przedruk oraz umieszczanie na stronach internetowych całości lub fragmentów publikacji zamieszczanych w „Elektronice Praktycznej” jest dozwolone wyłącznie po uzyskaniu zgody redakcji. Redakcja nie odpowiada za treść reklam i ogłoszeń zamieszczanych w „Elektronice Praktycznej”.

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 02:20:55

005.indd 5

2012-05-24 02:21:16

Bezprzewodowe łącze gitarowe

Muzyk z gitarą podłączoną grubym kablem do wzmacniacza to nierzadki widok na scenie. Ale coraz częściej udaje się zastąpić kabel falami radiowymi. Proponujemy wykonanie takiego łącza, za pomocą którego można połączyć ze wzmacniaczem jednocześnie gitarę oraz mikrofon i uzyskać zasięg na do 10 metrów. Konstrukcja bazuje na fabrycznych modułach radiowych, dzięki czemu jest łatwa w wykonaniu i nie sprawia problemów charakterystycznych dla układów radiowych.

strona 21 strona 30

Ładowarka modelarska

Modele z napędem elektrycznym zyskują coraz większą popularność. Prezentujemy projekt uniwersalnej ładowarki do różnych akumulatorów (w tym 1…5 ogniw Li-Fe!) o prądzie ładowania 0,1…3,0 A regulowanym co 0,1 A.

AVTduino Automation Board EP

strona 40

Arduino znajduje zastosowanie w różnorodnych obszarach elektroniki, dlaczego nie poszerzyć możliwości jego aplikacji o inne dziedziny? Prezentujemy projekt, który umożliwia wkroczenie w świat „małej automatyki”, będąc interfejsem pomiędzy AVTduino, a typowymi elementami pomiarowymi i wykonawczymi.

strona 35 Moduł wykonawczy z interfejsem Ethernet i 8 przekaźnikami

Taki moduł na pewno przyda się u układach automatyki domowej (i nie tylko) do załączania lub kontrolowania stanu urządzeń przez Internet lub sieć Ethernet. Wykonano go z użyciem mikrokontrolera ATmega128 oraz układu scalonego ENC28J60, dzięki czemu koszt gotowego urządzenia nie jest wysoki.

006-007_spis_tresci.indd 6

2012-05-24 02:22:48

Nr 6 (234) Czerwiec 2012

Projekty BEZPRZEWODOWE TECHNOLOGIE M2M – POSTAW NA DOSKONAŁĄ JAKOŚĆ LIDERA RYNKU

Uniwersalna ładowarka akumulatorów modelarskich Ni-MH, Ni-Cd, Li-Po Li-Fe ............................21 Bezprzewodowe łącze gitarowe ....................................................................................................30 AVTduino Automation Board. Arduino w automatyce ..................................................................35 Moduł wykonawczy z interfejsem Ethernet. Sterowanie 8 przekaźnikami i pomiar napięć przez sieć LAN lub WAN ..........................................40 Wielobitowy przetwornik cyfrowo-analogowy audio z układami PCM1704 (1).............................45

PH8

Miniprojekty AVTDuinoPWM ..............................................................................................................................55 Moduł wykonawczy z triakami ......................................................................................................56 Elektroniczny potencjometr stereofoniczny z balansem ................................................................57 Wzmacniacz audio o mocy 150 W z układami TDA7294 ...............................................................58

Projekty Czytelników Wyłącznik z czujnikiem prądu i fotokomórką ................................................................................60

Notatnik konstruktora Timery w STM32F2/F4 ...................................................................................................................89 Mikrokontrolery STM8S – pierwsze kroki (1) .................................................................................92

Wybór konstruktora TEMAT NUMERU Daj się znaleźć. Przegląd odbiorników nawigacji satelitarnej.........................................................64

SERIA PH – Zaawansowane moduły dla wymagających

Sprzęt

t
[BLSFT
6.54


Generator wektorowy SMBV100A. Sygnały GPS, Galileo i cyfrowych interfejsów komunikacyjnych generowane za pomocą jednego urządzenia ..................................................114 Oscyloskop Agilent MSO-X 3104A – perfekcja, marzenie każdego elektronika ............................117

t
[BLSFT
(4.



.)[ 
.)[ t

LMBTB
(134

Podzespoły

t

LMBTB
&%(&

TEMAT NUMERU Firma SIMCom liderem innowacyjności na rynku modułów GSM/GPRS i 3G .................................71 TEMAT NUMERU Moduły GPS i GLONASS w ofercie Acte .........................................................................................73 Moduły do nawigacji satelitarnej (GNSS) stosowane TEMAT NUMERU w przemysłowych aplikacjach M2M ..............................................................................................75 TEMAT NUMERU Cinterion – idealne rozwiązanie dla systemów telemetrycznych ....................................................78 TEMAT NUMERU Dachowa antena wielopasmowa firmy Pulse ................................................................................79 TEMAT NUMERU ORG1318 – moduł odbiornika GPS................................................................................................80 NCO i CWG w mikrokontrolerach PIC. Nowe moduły peryferyjne Microchipa ...............................82 Układy zabezpieczające obwody przenośnych urządzeń medycznych ...........................................86 Pamięci zewnętrzne i mikrokontrolery z rodziny Kinetis ..............................................................110

t
(14
XTQBSDJF
EMB
"(14

t
JOUFSGFKT
T[FSFHPXZ
PSB[
64# t
XCVEPXBOZ
TUPT
5$1*1 t
SP[T[FS[POZ
[BLSFT
UFNQFSBUVS

EP
P$ t
1)
o
NPOUBŤ
[B
QPNPDį
[’įD[B
## t
1)4
o
NPOUBŤ
4.%
-("

Kursy

PHS8

OrCAD i Allegro (3)........................................................................................................................86 Tetris na STM32Butterfly (2) ..........................................................................................................99 Przetwornica typu flyback krok po kroku (3). Projektowanie przetwornicy typu flyback za pomocą programu Webench .................................106

Automatyka i Mechatronika Praktyczna

Od wydawcy ...................................................................................................................................4 Niezbędnik elektronika ....................................................................................................................8 Nie przeocz. Podzespoły ................................................................................................................10 Nie przeocz. Koktajl niusów ..........................................................................................................16 Forum............................................................................................................................................18 Prenumerata .........................................................................................................................20, 136 Oferta..........................................................................................................................................137 Księgarnia wysyłkowa .................................................................................................................142 Kramik i rynek .............................................................................................................................144 Info .............................................................................................................................................149 Zapowiedź następnego numeru ..................................................................................................152

006-007_spis_tresci.indd 7

REKLAMA

LOGO! 0BA7: nowe możliwości okiem automatyka.....................................................................125 Napęd Ezi-SERVO Plus-R jako system autonomiczny (3). Tabela pozycji programowalnego pozycjonera ............................................................................130 Mobot Explorer otwarta konstrukcja platformy...........................................................................133 Przekaźniki miniaturowe w ofercie Relpolu .................................................................................134

JM elektronik sp. z o.o., ul. Karolinki 58, 44-100 Gliwice, tel.: 32 339-69-00, fax: 32 339-69-09, e-mail: [email protected], www.jm.pl

Sprawdź naszą ofertę – www www.jm.pl/M2M w

2012-05-24 02:22:50

DZIAŁ ZAWARTOŚĆ DODATKOWEJ PŁYTY DVD

niezbędnik

elektronika 1. Altera Quartus II 11.1 SP2

Profesjonalne oprogramowanie łączące w sobie nowoczesne narzędzia dla rozwoju urządzeń z układami firmy Altera. Oprogramowanie Quartus II zapewnia najlepsze wsparcie do rozwoju systemów opartych na układach FPGA

2. AnalogDevices ADSim

Aplikacją pozwalająca na symulowanie peryferiów mikrokontrolerów rodziny AduC w tym m.in. przetworników ADC i DAC. Symulator wyposażony jest w intuicyjny interfejs użytkownika, łączy wiele standardowych funkcji i przystosowany jest do pracy w środowisku Windows.

3. AnalogDevices Elves

Aplikacja przeznaczona do łatwego selekcjonowania bibliotek dla układów AduC70xx oraz wyboru ich prawidłowych parametrów. Może być uruchomiona jako samodzielny program lub zintegrowana z EWARM. Użytkownik może wybierać biblioteki a generowany kod w C pokazany jest w oknie aplikacji.

6. AnalogDevices WSDv7.05

Program służący do wgrywania programu przez interfejs RS232 do pamięci mikrokontrolera ADuC., umożliwia m.in. wgrywanie programu, zerowanie programatora oraz posiada okno konfiguracji.

7. eDRAWmax

Narzędzie graficzne pozwalające na łatwe i profesjonalne tworzenie m.in. diagramów, wykresów, schematów, tabel i prezentacji. Oddaje do dyspozycji wiele gotowych szablonów oraz narzędzi do rysowania. Zawiera ponad 5000 gotowych różnych symboli, bibliotek oraz rysunków.

8. Freescale ADC Kinetis calc

Kalkulator pozwalający oszacować niezawodność układów Kinetis Freescale w oparciu o dane użytkownika.

9. Freescale C90TFScalc

Program do wyliczenia niezawodności mikrokontrolerów Kinetis rodziny C90TFS.

10. Infineon DAVE 3.1.1

4. AnalogDevices PLAtool

Narzędzie graficzne pozwalające użytkownikowi na łatwą konfigurację PLA oraz generowanie kodu w C lub assembler dla mikrokontrolerów ADuC7xxx od AnalogDevices.

Platforma bezpłatnych narzędzi programistycznych dla 8-, 16-, i 32-bitowych mikrokontrolerów firmy Infineon rodziny XC800. DavE automatycznie konfiguruje system i pomaga w rozpoczęciu prac, skraca czas nauki i pozwala szybko rozpocząć pisanie kodu źródłowego.

5. AnalogDevices WASPv6.04

11. NI CircuitDesignSuite

Oprogramowanie dla wszystkich układów serii AduC702x.pozwaające analizowanie ich wydajności.

EP 5/2012 1. Altium Designer Viewer Build 9.3.0.19153 Program umożliwiający podgląd projektów utworzonych za pomocą Altium Designera. 2. ARM DS5 Środowisko programistyczne dla mikrokontrolerów ARM i SoC z rdzeniem ARM. Zawiera kompilator, debugger, analizator oraz symulator. 3. ARMwizard Aplikacja wspomagająca edycję rejestrów, ustawień przerwań, timerów mikrokontrolerów ARM7 z rodziny LPC2xxx firmy Philips (NXP). 4. Freescale CodeWarrior SE uCs Środowisko programistyczne dla mikrokontrolerów firmy Freescale: RS08, HCS08 i ColdFire. 5. FTDI toolset Zestaw 9 narzędzi dla układów FTDI. 6. IAR Embedded Workbench MSP430 v. 5.40 Zestaw zaawansowanych i łatwych w obsłudze narzędzi programistycznych dla aplikacji z mikrokontrolerem MSP430. 7. Infineon DAVE 3.1.0 DavE - Digital Application virtual Engineer to narzędzie od firmy Infineon Technologies pomagające w tworzeniu aplikacji na 8-, 16- i 32-bitowe mikrokontrolery firmy Infineon. 8. Keil C51 v.9.06 Kompilator języka C dla mikrokontrolera 8051. Zawiera szereg

8

008_niezbednik.indd 8

narzędzi, między innymi symulator. 9. KEIL uVision MDK 4.50 Kompletne środowisko programistyczne dla procesorów Cortex-M, Cortex-R4, ARM7 i ARM9. 10. LTpowerPlay LTpowerPlay to potężne środowisko projektowe przeznaczone do oceny zasilania układów scalonych Linear Technology w tym LTC2974 i LTC2978. 11. LTspice IV 03 2012 LTspice IV jest wydajnym symulatorem regulatorów impulsowych z układami LT. 12. Microchip MPlab X Zintegrowane środowisko programistyczne wyposażone w zestaw funkcji do rozwoju aplikacji wbudowanych dla mikrokontrolerów PIC i dsPIC firmy Microchip. 13. NI LabView 2011 service pack 1 Service pack dla programu LabView. 14. NI MultiSim ADI edition Program służący do projektowania i symulacji obwodów. Ma biblioteki m.in. dla wzmacniaczy operacyjnych, przełączników i źródeł napięć referencyjnych. 15. QDKC++ARM-Cortex-GNU STM3210C-EVAL Przykłady oraz dodatkowe materiały do płytki ewaluacyjnej STM3210C firmy STMicroelectronic. 16. SiLabs Precision32

Zaawansowane środowisko projektowe zawierające kompilator i debugger dla 32-bitowych mikrokontrolerów Precision32 od Silicon Labs. 17. SmartRF Studio Aplikacja, która może być wykorzystana do oceny i konfigurowania układów RF małej mocy firmy Texas Instruments. 18. STM32 STlink 2.2 ST-LINK jest debuggerem i programatorem dla mikrokontrolerów z rodzin STM8 i STM32. Współpracuje m.in. z ST Visual Develop (STVD) oraz ST Visual Programmer (STVP). 19. TI HAL CoGen Program do konfigurowania mikrokontrolerów TMS57031x. 20. TI SmartRF packet sniffer Oprogramowanie PC umożliwiające przechwytywanie, wyświetlanie i przechowywanie pakietów pochodzących z urządzeń radiowych, filtrowanie pakietów i wyświetlanie w wygodny sposób na ekranie komputera.. 21. UMLet 11.4 Narzędzie przeznaczone do szybkiego tworzenia diagramów UML. Elementy mogą być modyfikowane i używane jako szablony, dzięki czemu użytkownicy mogą łatwo dostosować pogram do swoich potrzeb. EP 4/2012 AtmelStudio6 Zintegrowane środowisko programistyczne

board, dzięki czemu tworzy zestaw interaktywnych narzędzi symulacji i analiz. Możliwość pomiarów różnych wartości zapewni bezbłędne stworzenie prototypu.

12. Renesas Flash Development Toolkit V.4.08 Oprogramowanie dedykowane do programowania mikrokontrolerów Renesas oferujące zawansowany i łatwy w użyciu graficzny interfejs użytkownika

13. Renesas CubeSuite

CubeSuite+ to kompletne zintegrowane środowisko dla procesorów rodziny V850 firmy Renesas gotowe do pracy natychmiast po zainstalowaniu na komputerze.

14. Siemens LOGO Soft Comfort 7.0

Oprogramowanie narzędziowe dla sterowników PLC serii LOGO! firmy Siemens dla systemów Windows 32 i 64-bit. Pozwala ono na tworzenie i symulowanie programu dla sterowników LOGO!. Intuicyjny interfejs użytkownika pozwala w dowolny sposób łączyć między sobą gotowe bloki tworząc w ten sposób program.

15. SiLabs Precision32

Zaawansowane zintegrowane środowisko projektowe zawierające kompilator i debugger dla 32-bitowych mikrokontrolerów Precision32 od Silicon Labs bazujące na platformie Eclipse.

Platforma projektowa do tworzenia i symulacji schematów. Łączy w sobie Multisim Pro i Power Pro Ulti-

(IDE) do tworzenia aplikacji dla mikrokontrolerów Atmel (AVR, SAM3 i SAM4). GEDA Gerber files Przeglądarka plików Gerber RS-274X. ICEchip Narzędzie od SiliconBlue Technologies Corporation do programowania pamięci NVCM układów FPGA.

ARM CrossWorks 2.1 Win Środowisko programistyczne dla mikrokontrolerów Cortex-M0, Cortex-M1, Cortex-M3, ARM7, ARM9 i Xscale. AVR Studio 5 NET VSS Zintegrowane środowisko programistyczne dla mikrokontrolerów AVR firmy Atmel.

iCEcube2 Środowisko projektowe dla procesorów mobleFPGA.

EFM32 Simplicity Studio Pakiet programów dla mikrokontrolerów EFM32.

LabView2011 Platforma i środowisko programistyczne dla języka wizualnego programowania firmy National Instruments.

HiTOP 5.40 ARM Funkcjonalne środowisko projektowe z obsługą debuggera dla 32-bitowych mikrokontrolerów ARM.

Measurement Studio 2010 SP1 Zintegrowany zestaw narzędzi i bibliotek stworzonych specjalnie dla programistów NET.

Lattice Diamond Programmer Standalone for Windows Kompletne środowisko projektowe dla układów FPGA Lattice Semiconductor.

QUCS Darmowy symulator obwodów z graficznym interfejsem użytkownika. ST MicroXplorer 2.0 Graficzne narzędzie umożliwiające skonfigurowanie w bardzo łatwy sposób wyprowadzeń mikrokontrolerów STM32. Xilinx LabTools 13.4 O.87xd.3.0 Zestaw narzędzi programistycznych dla układów programowalnych firmy Xilinx. EP 3/2012 1-Wire Pullup Resistor Calculator Kalkulator do obliczania wartości rezystora podciągającego dla układów 1-Wire firmy Maxim.

Lattice ispVM Standalone on Windows Kompletny pakiet zapewniający skuteczne programowanie układów Lattice za pomocą JEDEC i plików generowanych przez Lattice Diamond, ispLEVER i PAC-Designer. Lattice PAC Designer 6.0.1 PAC-Designer to kompletny pakiet projektowy dla analogowych układów programowalnych. MAX44000 EVK SYS Aplikacja dla płytki z MAX44000. Ma łatwy w obsłudze graficzny interfejs do konfigurowania płytki. MAXQ30 CrossWorks

2.0 Win Środowisko programistyczne dla mikrokontrolerów MAXQ20 i MAXQ30 firmy Maxim. Microchip MPLabX 1.0.0 Program działający pod systemem Windows, Mac lub Linux przeznaczony do tworzenia aplikacji dla mikrokontrolerów Microchip. STM32 PMSM FOC SDK v3.0 Oprogramowanie dające wsparcie dla mikrokontrolerów STM32 serii STM32F100x przy projektowaniu aplikacji sterowania silników DC i AC. STMC Workbench Dzięki dobrze zaprojektowanemu interfejsowi można w łatwy sposób wygenerować kod, pliki oraz skonfigurować bibliotekę dla ST Motor Control FW. Xilinx ISE DesignSuite 13.4 ISE Design Suite zawiera zestaw narzędzi programistycznych dla układów programowalnych firmy Xilinx.

stycznego firmy Texas Intruments. CooCox CoFlash Profesjonalne oprogramowanie dla procesorów CortexM3 i CortexM0. CooCox CoIDE Najnowsze, bezpłatne środowisko programistyczne dla mikrokontrolerów ARM CortexM3 i M0. CooCox CoOS Wielozadaniowe oprogramowanie dla procesorów ARM z rdzeniem Cortex serii M. CooCox CoSmart Inteligentny konfigurator i narzędzie do generowania kodu w C. CrossWorksCcompilerARM 2.1.1 Zintegrowane środowisko programistyczne z kompilatorem C, C/C + +, Assembler dla mikrokontrolerów ARM7, ARM9, XScale i Cortex. EnergyMicro SimplicityStudio Oprogramowanie dla 32-bitowych mikrokontrolerów rodziny EFM32.

STM32F4 CMSIS Przykłady i biblioteki dla procesorów STM32F4xx. STVP 3.2.4 Interfejs do programowania mikrokontrolerów ST. EP1/2012 Eagle 5.91 beta Najnowsza wersja popularnego programu do projektowania obwodów drukowanych. GC-PowerStation Program do projektowania PCB. GC-PrevueStandard Darmowy program umożliwiający przeglądanie plików gerber płytek drukowanych. GreenFPGAdesigner W pełni funkcjonalnie środowisko programistycznymi dla układów FPGA. HP50g Program do edycji obiektów HP 48/49 w formacie ASCII. Lattice PACdesigner6.1 Kompletne środowisko projektowe dla Lattice Semiconductor Power Manager, Platform Manager i ispClock.

NXP FlashMagic Aplikacja dla PC służąca do programowania pamięci flash mikrokontrolerów firmy NXP.

LatticeDiamond 1.3 Środowisko projektowe dla układów Lattice FPGA z architekturą niskiego poboru prądu.

AutotraxDEX Program do projektowania schematów elektronicznych.

ST STM32 CLK Config tools Arkusz kalkulacyjny wspomagający skonfigurowanie zegarów mikrokontrolerów STM32L15xx.

LatticeMicoSoftProcessor 1.3 Program służący do konfiguracji 32-bitowych procesorów FPGA firmy Lattice

Code Composer Studio V5 Najnowsza wersja środowiska programi-

STM32 MicroXplorer Narzędzie ułatwiające skonfigurowanie portów STM32.

EP 2/2012 Altera QuartusII 11.1 SP1 Najnowsza wersja profesjonalnego środowiska programistycznego do tworzenia projektów z układami firmy Altera.

TI Code Composer Studio 5.1.0 Najnowsza wersja środowiska programistycznego Code Composer

Studio przeznaczonego dla mikrokontrolerów firmy Texas Intruments. Code Composer Studio jest oparty na platformie Eclipse. EP12/2011 ActiveHDLincremental Zintegrowane środowisko programistyczne FPGA przeznaczone do opracowywania i weryfikacji projektów w VHDL, Verilog, EDIF i C. ADCpro Modułowe oprogramowanie firmy Texas Instruments do oceny ADC. AmontecSDK4ARM win32 sdk4arm od Amontec jest kompletnym oprogramowaniem C i C ++ dla procesorów ARM opartym o narzędzia GNU. Arduino Środowisko programistyczne oraz przykłady i biblioteki do płytki ewaluacyjnej ARDUINO. Na płycie zamieszczono dwie wersje działające pod Windows i Linux. CADstar complete Profesjonalny program do projektowania obwodów drukowanych. CircuitDesignSuiteEDU 11.0.2 Platforma projektowa do tworzenia i symulacji schematów. CirrusFlexGUI Interfejs oprogramowania stworzony do wykorzystania z płytką ewaluacyjną CirrusLogic. Freescale Calc Kalkulator pozwalający oszacować niezawodność układów Kinetis rodziny C90TFS

w oparciu o dane użytkownika. FTDI VinculumII toolchain Program do wspierania rozwoju darmowych aplikacji użytkownika dla FTDI Vinculum-II (VNC2). Keil ARM MDK4.22 Kompletne środowisko programistyczne dla procesorów Cortex-M, Cortex-R4, ARM7 i ARM9. MDACBufferPro Program wspomagający projektowanie konwerterów DA opartych o układy TI. Microchip CLC tool Aplikacja wspomagająca konfigurację pinów I/O mikrokontrolerów PIC10F(LF)32X i PIC1XF(LF)150X. Microchip MPide MPIDE to zmodyfikowana wersja oprogramowania Arduino działająca z ChipKIT. Microchip MPlabX Program do tworzenia aplikacji dla mikrokontrolerów Microchip. ONsemi SignaKlara Device Utility for BelaSigna BelaSigna jest wysokiej jakości oprogramowaniem dla programowalnych cyfrowych procesorów dźwięku opartych na patencie ON Semiconductor. ONsemi Stepper Motor Driver GUI Installation Wizard Aplikacja dla rodziny układów AMIS do sterowania silnikami krokowymi.

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 02:23:08

Zawrotna prędkość: gwarantujemy Państwu dostawę ponad 550 000 produktów w ciągu 24 godzin.

www.rspoland.com

009.indd 9

2012-05-24 02:23:26

NIE PRZEOCZ PRZEOCZ Podzespoły NIE

nowe

podzespoły Z kilkuset nowości wybraliśmy te, których nie wolno przeoczyć. Bieżące nowości można śledzić na www.elektronikaB2B.pl

Cyfrowy procesor dźwięku do szyfrowania komunikacji w analogowych systemach radiowych Firma CML Microcircuits wyprodukowała nowy układ scalony, cyfrowy procesor dźwięku CMX7011, przeznaczony do szyfrowania i  deszyfrowania sygnału fonii w systemach analogowej łączności radiowej. Układ CMX7011 umożliwia zbudowanie kompletnego toru audio ze skramblerem i deskramblerem zabezpieczającymi komunikację przed nieuprawnionymi osobami, które mogłyby odbierać kanał łączności radiowej lub udawać którąś ze stron. Dzięki zaimplementowanym mechanizmom aplikacja układu jest łatwa i może on być dodawany jako uzupełnienie już istniejących urządzeń (np. systemów komunikacji służb ochrony, bezprzewodowych domofonów, telefonów itp.) lub w nowych konstrukcjach, również jako opcjonalna karta szyfrująca głos po dołączeniu do złącza. CMX7011 zapewnia przy tym dobrą jakość dźwięku oraz – przy użyciu zaimplementowanego algorytmu obsługiwanego przez wbudowany w  strukturę vocoder RALCWI – podwyższone bezpieczeństwo komunikacji. Układ ma również funkcję ciągłej rejestracji głosu oraz obsługę PTT (push to talk) eliminującą konieczność używania przełącznika kierunku komunikacji, pomimo transmisji mowy w trybie half duplex. Nowy procesor może być zasilany napięciem od 3,0 do 3,6 V i jest dostępny w obudowach LQFP i VQFN o 48 wyprowadzeniach. http://www.cmlmicro.com/products/datasheets/previews/CMX7011_ ProdPre_May2012.pdf

Kondensatory o kontrolowanym czasie rozładowania Firma Vishay jest producentem kondensatorów VJ-CDC (controlled discharge capacitor) o  kontrolowanym czasie rozładowania. REKLAMA

Są one dostępne na napięcia znamionowe od 1000 do 1500 V DC i  znajdują przede wszystkim zastosowanie w aplikacjach, w których występują prądy impulsowe o  dużym natężeniu, takich jak detonatory ładunków wybuchowych, wiertarki udarowe i zabezpieczenia elektroniczne. Połączenie we wspólnej obudowie kondensatora MLCC (multilayer ceramic chip capacitor) oraz napylonego na nim rezystora pozwalają na zaoszczędzenie powierzchni płytki drukowanej oraz podwyższenie odporności kondensatora na udary prądowe. Firma Vishay oferuje kondensatory VJ-CDC o  pojemnościach od 33 do 560 nF. Są one dostępne w obudowach do montażu SMD: 3040, 3640 i  4044, z  dielektrykiem X7R lub X5P. Mogą pracować w  temperaturze –55…+125°C, a  współczynnik temperaturowy zmiany pojemności wynosi ±10% w  zakresie temperatury –55…+85°C dla kondensatorów z dielektrykiem X5P i ±15% w zakresie temperatury –55…+125°C dla kondensatorów z  dielektrykiem X7R. Nowe kondensatory zgodnie z normą IEC 61249-2-21 nie zawierają halogenów. Ceny rozpoczynają się od 0,15 USD za sztukę. http://www.vishay.com/product?docid=45203

Filtry przeznaczone do pracy w paśmie 2,4 GHz Wyprodukowane przez firmę Murata nowe filtry typu LFB182G45BG2D280 są przeznaczone do pracy w  urządzeniach radiowych pracujących w  paśmie 2,4  GHz z  użyciem technologii Bluetooth i  ZigBee. W  przykładowych aplikacjach pokazano nowe filtry współpracujące z  SOC produkowanymi przez Texas Instruments: CC253x (ZigBee) oraz CC254x (Bluetooth). Komponenty filtrujące zamknięte w  obudowie filtru pozwalają na znaczne zmniejszenie energii promieniowanych sygnałów o  częstotliwościach harmonicznych. 6-nóżkowa obudowa ma wymiary zaledwie 1,6  mm×0,8  mm i  zastępuje 6 elementów dyskretnych w obudowach 0402. Dodatkowo, zwalnia konstruktora z  konieczności opracowywania i  testowania filtra w aplikacji, skracając czas potrzebny na opracowanie gotowego wyrobu. Przykładowe ceny filtrów rozpoczynają się od 0,25 USD za sztukę. http://www.ti.com/lit/an/swra380a/swra380a.pdf

Moduły WVGA i WXGA o bardzo dużych kątach obserwacji obrazu Firma Mitsubishi Electric wyprodukowała moduły ekranów LCD o  rozdzielczościach: WVGA (800×480 pikseli) typu AA070MC01 oraz WXGA (1280×768 pikseli) typu AA106TA01. Charakteryzują się one bardzo dużym kątem obserwacji obrazu. Wynosi on aż 170° w kierunkach pionowym i poziomym.

10

010-018_newsy_&_forum.indd 10

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:12:27

Podzespoły

• •

• •

• •

• •

• •

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

010-018_newsy_&_forum.indd 11

11

2012-05-24 09:12:28

NIE PRZEOCZ Nowe wyświetlacze LCD są przeznaczone głównie do aplikacji przemysłowych, ale dzięki dużemu kątowi obserwacji mogą być również stosowane w  urządzeniach pracujących na statkach. Wyświetlacz WVGA ma przekątną 7”, natomiast WXGA 10,6”. Oba są podświetlane za pomocą LED, a  odpowiednie drivery są zintegrowane na płytce wyświetlacza. Producent zamontował na niej również inwertery, co umożliwia zasilanie modułu LCD pojedynczym napięciem asymetrycznym. Podświetlenie umożliwia uzyskanie jaskrawości 1000 cd/m2, a średnia żywotność diod LED jest równa 100 tys. godzin w  temperaturze otoczenia 25°C. Kontrast obrazu wynosi 1000:1. Oba wyświetlacze mogą pracować w temperaturze otoczenia od –30 do +80°C, co umożliwia ich zastosowanie również w urządzeniach pracujących w trudnych warunkach klimatycznych. http://www.mitsubishielectric.com/news/2011/1121.html

Kondensatory polimerowe o małym prądzie upływu Firma Kemet wyprodukowała kondensatory polimerowo-tantalowe T522 przeznaczone do zastosowania w  aplikacjach, w  których kluczowe znaczenie ma prąd upływu kondensatora. Najczęściej będą to urządzenia przenośne, zasilane z baterii lub akumulatorów oraz zasilane energią wolnodostępną. Nowe kondensatory mają ESR wynoszący od 25 do 40 mV, pojemność od 150 do 470 mF. Mogą pracować przy napięciu znamionowym REKLAMA

do 6,3  V  DC, w  zakresie temperatury od –55 do +105°C. Z  innych zalet warto wymienić: brak iskry w  wypadku uszkodzenia oraz mechanizm samoodtwarzania. Przykładowe ceny rozpoczynają się od 0,95 USD za sztukę. http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/ kechome.nsf/file/KEM_T2030_T522/$file/KEM_T2030_T522.pdf

Wyświetlacze wymagające do zasilania zaledwie 1% mocy pobieranej przez typowy TFT Firma Sharp pod oznaczeniem LS wyprodukowała nową serię wyświetlaczy wymagających do zasilania zaledwie 1% mocy pobieranej przez konwencjonalny wyświetlacz TFT. Jest to tym ciekawsze, że produkty Sharpa mają wbudowaną pamięć obrazu. Aktualnie są dostępne trzy modeli wyświetlaczy typu: LS044Q7DH01 (przekątna 4,4”), LS012B4DG01 (1,17”) i LS013B7DH03 (1,28”). Wyświetlacz o przekątnej 4,4” ma rozdzielczość QVGA (320×240 pikseli), współczynnik odbicia 17,5%, a  kąt jego obserwacji wynosi 120° z  każdego kierunku. Dodatkową zaletą jest możliwość obserwowania obrazu w całkowitej ciemności dzięki temu, że wyświetlacz ma również cechy LCD transmisyjnego. Moc prądu wymaganego do zasilania (bez podświetlenia) wynosi zaledwie 0,25 mW podczas wyświetlania obrazów statycznych lub 9,65 mW przy wyświetlaniu obrazów odświeżanych z częstotliwością 1 Hz. Wyświetlacz o przekątnej 1,17” ma rozdzielczość 138×38 pikseli i może pracować w temperaturze otoczenia od –10 do +70°C. Sygnały sterujące są doprowadzone za pomocą elastycznej wstążki o długości 52 mm, co pozwala na wygodne pozycjonowanie i zamocowanie wyświetlacza. Dzięki szerokiemu zakresowi temperatury otoczenia, niewielkim wymiarom (35,1  mm×11  mm), dużemu kątowi obserwacji oraz elastycznej, długiej taśmie przyłączeniowej, ten model wyświetlacza jest polecany przede wszystkim do elektronarzędzi. http://www.sharpsme.com/press/2011/Sharp-Expands-Its-Line-Memory-LCDs

Uniwersalne diody LED do aplikacji oświetleniowych Nowa rodzina diod LED Oslon Square firmy Osram Opto Semi może pracować w  różnorodnych aplikacjach oświetleniowych: od podświetleń mających na celu wyeksponowanie cech obiektów lub tylko względów estetycznych, aż do lamp ulicznych. Nowe diody LED są dostępne w  obudowach o  wymiarach 3  mm×3  mm o  rezystancji termicznej 4…3,8  K/W. Struktura diody jest umieszczona na powierzchni refleksyjnej, która odbija również światło skierowane w  kierunku wstecznym, podnosząc tym samym sprawność diody. Wersja diod oznaczona przez producenta literami EC jest przeznaczona do aplikacji pracujących wewnątrz pomieszczeń. Jej temperatura barwowa wynosi 3000 K, co tworzy wrażenie oświetlenia ciepłym, białym światłem. Kąt padania światła wynosi 120°. Parametr CRI ma wartość co najmniej 80. Dostępna jest również opcja o poprawionym parametrze BIN. Przy prądzie zasilania 700 mA sprawność diody wynosi 90 lm/W, natomiast światłość co najmniej 200 lm. Przy prądzie wynoszącym 350 mA, sprawność jest lepsza niż 100 lm/W.

12

010-018_newsy_&_forum.indd 12

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:12:28

Podzespoły

ZZZVLHPHQVSOORJR

Zestaw startowy LOGO! wersja 7 z Ethernetem teraz już za 777 zł* 6SUDZGŮUyZQLHŰQRZHFHQ\LQQ\FK]HVWDZyZ

6WHURZQLN/2*2VSUDZG]RQ\ZPLOLRQDFKDSOLNDFML ]QDMGXMHV]HURNLH]DVWRVRZDQLHZVWHURZDQLXPDV]\QDPL XU]ĉG]HQLDPLWUDQVSRUWRZ\PLV\VWHPDPL]DEH]SLHF]HĿ LDXWRPDW\FHEXG\QNyZ  /2*2](WKHUQHWHPPRŰQDSRãĉF]\þZVLHFL]UyŰQ\PL SDQHODPL+0,3/&3&F]\LQQ\P/2*2XPRŰOLZLD UyZQLHŰUHMHVWURZDQLHGDQ\FKQDNDUWDFK6'RUD]ZLHOH ZLęFHM  =HVWDZVWDUWRZ\MHVWNRPSOHWQ\PSDNLHWHP]DSRPRFĉ NWyUHJRPRŰQD]DSR]QDþVLę]HZV]\VWNLPLIXQNFMDPL VWHURZQLND/2*2  3URGXNW\GRNXSLHQLDXDXWRU\]RZDQ\FKG\VWU\EXWRUyZ ZZZVLHPHQVSOVLPDWLFG\VWU\EXWRU]\

 6XJHURZDQDFHQDGHWDOLF]QDQHWWR

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

010-018_newsy_&_forum.indd 13

('%$$$/2*25&R%$  3DQHO/2*27'/2*26RIW&RPIRUW9 -XŰ]D]ã ('%$$$/2*25&((7+(51(7  =$6,/$&=$/2*26RIW&RPIRUW9 :LQ&&%DVLF9-XŰ]D]ã ('%$$$/2*25&((7+(51(7  /2*26RIW&RPIRUW9:LQ&&%DVLF9 -XŰ]D]ã ('%$$$/2*25&%$ /2*2 6RIW&RPIRUW9-XŰ]D]ã ('%$$$/2*25&%$ /2*2 6RIW&RPIRUW9-XŰ]D]ã 

13

2012-05-24 09:12:29

Szerszy zbiór 50 ważnych nowości produktowych z kwietnia i maja 2012 zamieszczamy na płycie CD-EP6/2012

NIE PRZEOCZ

Wersje PC i UW są przeznaczone do użytku na zewnątrz pomieszczeń w takich aplikacjach, jak oświetlenie uliczne, aranżacje budynków itp. Diody mogą być zasilane prądem od 200 mA do 1,5 A i świecą światłem od neutralnego do zimnego białego, o temperaturze barwowej od 4000 do 6000 K. Sprawność wynosi 130 lm/W przy zasilaniu prądem o natężeniu 350 mA. http://www.osram-os.com/appsos/oslon-square/

3-osiowy akcelerometr o małym poborze mocy i zakresie 400g Firma ST Microelectronics wyprodukowała akcelerometr typu H3LIS331DL o  bardzo małym poborze mocy, zoptymalizowany do zastosowania w  aplikacjach przenośnych, zasilanych z baterii lub akumulatorów, mierzący przyśpieszenie do 400 g w trzech kierunkach. Akcelerometry tego typu otwierają nowe możliwości przed przenośnymi urządzeniami medycznymi, rejestratorami zdarzeń (tzw. czarne skrzynki i do monitorowania ładunku), w zabezpieczeniach sprzętu elektronicznego powszechnego użytku przed udarem mechanicznym itd. Nowe akcelerometry firmy ST umożliwiają precyzyjne oraz stabilne (w  funkcji czasu i  temperatury) monitorowanie przyśpieszeń w  3 kierunkach, w  3 automatycznie lub programowo wybieranych zakresach: do ±100 g, do ±200 g i do ±400 g. Układ scalony zawarty w obudowie akcelerometru przetwarza wartości przyśpieszeń na 16-bitowy ciąg, który jest przesyłany do systemu nadrzędnego z użyciem interfejsu I2C lub SPI. Nowe akcelerometry są dostępne w obudowach TFLGA-16 o wymiarach 3 mm×3 mm×1 mm i mogą pracować w temperaturze otoczenia od –40 do +85°C. Zasilane są napięciem 2,16…3,6 V i pobierają prąd o  natężeniu nieprzekraczającym 10  mA. Są odporne na udary aż do 1000 g. Akcelerometry ST stały się standardem w wielu aplikacjach i są dostarczane w wielu milionach sztuk. Akcelerometr H3LIS331DL łączy w sobie nowatorskie rozwiązanie czujnika przyśpieszenia oraz interfejs szeregowy o małym poborze mocy. Nowe akcelerometry będą dostępne w II kwartale bieżącego roku. Ceny jednostkowe wynoszą od 5 USD za sztukę przy zamówieniu 1 tys. szt. http://www.st.com/internet/analog/product/253712.jsp

gii buck, o  zmniejszonej emisji zaburzeń i podwyższonej odporności, przeznaczonych do zasilania aplikacji informujących z obszaru tzw. infotainment. Producent zapewnia, że przetwornice o  dużym stopniu integracji mają wiodącą wśród podobnych wyrobów sprawność i  dzięki temu doskonale nadają się do zasilania urządzeń bateryjnych. Każda z przetwornic: NCV890100, NCV890101, NCV890130, NCV890131, NCV890200, NCV890201 i NCV890231 pracuje z częstotliwością kluczowania 2 MHz. Pozwala to na zmniejszenie wymiarów zastosowanych elementów indukcyjnych i kondensatorów, zarówno na wejściu, jak i w filtrze wyjściowym. Dodatkowo, częstotliwość kluczowania układów: NCV890101, NCV890131, NCV890201 oraz NCV890231, może być synchronizowana za pomocą zewnętrznego sygnału zegarowego. Zakres napięcia wejściowego rozciąga się od 4,5 do 36  V. Układy są odporne na wzrost napięcia do wartości 40 V (45 V dla wersji 890x3x), co umożliwia ich stosowanie w przemyśle motoryzacyjnym. Przetwornice: NCV890100, NCV890101, NCV890130 i  NCV890131, mogą być obciążone prądem szczytowym do 1,2  A, natomiast: NCV890200, NCV890201 i  NCV890231, do 2 A. Układy: NCV890100, NCV890101, NCV890200, NCV890130, NCV890131, NCV890231 oraz NCV890201, są zgodne z wymaganiami PPAP AEC-Q100, RoHS DFN-8, DFN-10. Oferowane są w obudowie SOIC−8, a przykładowe ceny wynoszą od 1,13 do 1,50 USD przy zamówieniu wynoszącym 2,5 tys. sztuk. http://www.onsemi.com/PowerSolutions/product.do?id=NCV890100 REKLAMA

Układy do przetwornic buck przeznaczonych do zasilania aplikacji informujących Firma ON Semiconductor poinformowała o  wprowadzeniu do sprzedaży rodziny regulatorów impulsowych pracujących w topoloREKLAMA

testy elektryczne płytek

14

010-018_newsy_&_forum.indd 14

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:12:31

Podzespoły

The Power to Go from Line to Load High-Performance Analog>>Your Way™ Backplane

AC Line

Power Factor Correction or AC/DC

+

– 48-V

48-V or 24-V DC Input

PWM Controllers

MOSFET Drivers

Isolated Plug-In Modules

Reverse Current Protection (FET ORing)

Reverse Current Protection (FET ORing)

In-Rush Protection and Current Limiting

Loads Non-Isolated Plug-In Modules

Power Switches USB ExpressCard™ PCMCIA

USB Peripheral System Voltage

FPGA

Low-Dropout Regulator Multi-Channel Power-Supply Supervisor and Sequencer

Analog Circuitry

References DC/DC Converter

DC/DC Controller Digital Power Multi-Output PMICs

NexFET™ Power MOSFET Integrated Power Driver FET

Circuit Protection Hard Drive DSP MCU

PowerTrain™ Digital Power Module Memory

TI’s broad portfolio of line power solutions includes AC/DC and DC/DC conversion, digital power, in-rush protection, current limiters, MOSFET drivers, PoE controllers, plug-in modules and power switches. With design software, reference designs, online training, local support and more, TI has the tools you need to meet your design challenges.

Device

Description

UCD9220

Two-channel, quad-phase, digital controller

UCC28070

Single-chip, interleaved, multi-kW power factor correction controller

TPS2420/1

3-V to 20-V, 5-A circuit protection

TPS23754/6

PoE + controller + high-efficiency DC/DC converter

TPS2500

1.8-V to 5.5-V boost converter + current-limiting switch

TPS51315

3-V to 14-V, D-CAP™, Eco-mode™, 10-A sync FET converter

TPS54160

3.5-V to 60-V, 1.5-A synchronous buck SWIFT™ converter with Eco-mode

TPS54620

4.5-V to 17-V, 6-A synchronous buck SWIFT converter

TPS53126

4.5-V to 24-V, D-CAP2™, dual-output, synchronous buck controller

TPS40192

4.5-V to 18-V, 10-pin, synchronous buck controller with Power Good

CSD16411Q3

High-efficiency, N-channel NexFET™ power MOSFET

www.ti.com/linepower For samples, evaluation modules and tools

NexFET, PowerTrain, Eco-mode, D-CAP, D-CAP 2, SWIFT, High-Performance Analog >>Your Way and the platform bar are trademarks of Texas Instruments. All other trademarks are the property of their respective owners. © 2012 TI

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

010-018_newsy_&_forum.indd 15

15

2012-05-24 09:12:32

NIE PRZEOCZ

koktajl

niusów Phoenix Contact powiększy zakłady w Nowym Tomyślu Phoenix Contact, dostawca złączy, interfejsów oraz systemów komunikacji przemysłowej, zamierza rozbudować zakłady w  Nowym Tomyślu. W  tym roku firma zacznie tworzyć nową koncepcję rozwoju działalności w Polsce. Plany obejmują postawienie nowego biurowca, rozbudowę zakładów produkcyjnych i montażowych oraz magazynu wysokiego składowania. Zakończenie 4-etapowej rozbudowy jest planowane na 2020 r. Zakłady firmy w Nowym Tomyślu działają od 1994 r. i zatrudnienie w nich znajduje 1600 pracowników. Phoenix Contact wytwarza w  Nowym Tomyślu m.in. interfejsy, złącza do płytek drukowanych i przemysłowe.

miejsc pracy. Od rozpoczęcia działalności w 2001 r. Huawei podpisał kontrakty z 280 amerykańskimi firmami technologicznymi na dostawy układów, oprogramowania i usług o wartości ponad 30 mld dol., poinformowała chińska firma. Zamówienia w  roku ubiegłym były o 8% wyższe niż w 2010 r. Nowe kontrakty świadczą o wzroście skali współpracy technologiczno-biznesowej pomiędzy wymienionymi firmami.

Intel utworzył fundusz motoryzacyjny o wartości 100 mln dol.

Flextronics finalizuje przejęcie Stellar Microelectronics, dostawcy usług EMS ze Stanów Zjednoczonych. Stellar Microelectronics specjalizuje się w  dostawach zaawansowanych, kompletnych systemów i  podzespołów na rynki kosmiczny, obronny i  medyczny. Firma osiąga roczne obroty poniżej 100 mln dol. Finalizację transakcji przewidziano na koniec kwietnia br. Dzięki zakupowi Flextronics zamierza rozszerzyć świadczenie usług produkcyjnych na wymienionych rynkach.

Intel Capital, inwestycyjny oddział Intela, utworzył pod koniec lutego br. fundusz inwestycyjny o kapitale 100 mln dol., odpowiedzialny za rozwój innowacji i wdrażanie nowych technologii i usług w przemyśle motoryzacyjnym. W ciągu najbliższych pięciu lat fundusz będzie inwestował w dostawców sprzętu, oprogramowania i usług rozwijających technologie niezawodnego podłączania do samochodów różnego typu urządzeń, od urządzeń mobilnych po czujniki. W opinii przedstawicieli Intela, jego działania inicjują sami konsumenci, domagając się szybkiego i sprawnego dostępu do Internetu, a  wraz z  nim ciągłego przepływu informacji, wiadomości, rozrywki i  możliwości prowadzenia przez media życia towarzyskiego, niezależnie, czy znajdują się w  domu, biurze, czy w  samochodzie. Intel podkreśla, że nieprzerwanie współpracuje zarówno z  producentami samochodów, jak i z dostawcami samochodowych systemów informacji i rozrywki (infotainment). W 2011 roku Intel Capital zainwestował 472 mln dolarów w początkujące firmy technologiczne na całym świecie.

Lacroix Electronics zatrudni w Polsce kolejne 300 osób

LG Display rozwija działalność w Ameryce Północnej

Lacroix Electronics, europejski dostawca usług EMS, planuje podwojenie produkcji i powierzchni magazynowej w  Polsce i zamierza w tym celu zwiększyć zatrudnienie o 300 pracowników. Obecnie stan zatrudnienia w  zakładach firmy w  Kwidzynie wynosi około 600 osób. Większość produkowanego w  Polsce przez firmę sprzętu elektronicznego trafia do sektorów motoryzacyjnego i  przemysłowego. Poza Polską Lacroix ma zakłady produkcyjne we Francji, Niemczech i Tunezji oraz kilka ośrodków badawczo-rozwojowych we Francji. Firma osiąga roczne obroty rzędu 135 mln euro.

LG Display rozpoczął w marcu br. masową produkcję modułów paneli telewizyjnych w  swoich nowych zakładach w  Meksyku. LG Display chce tam wyprodukować w  tym roku 700 tysięcy kompletnych paneli TV. Fabryka mieści się w miejscowości Reynosa, położonej przy granicy z Teksasem. LG zamierza rozwinąć działalność w  Ameryce Północnej. Dotychczasowe fabryki paneli telewizyjnych LG są ulokowane w Korei Południowej, Chinach i w Polsce.

Flextronics przejmuje Stellar Microelectronics

Huawei złożyło u amerykańskich dostawców zamówienia za 6 mld dol. Firmy Avago, Broadcom i  Qualcomm uzyskały 3-letnie zamówienia na procesory, modemy i inne układy do urządzeń mobilnych o wartości 6 mld dol. od Huawei Technologies, chińskiego dostawcy telefonów komórkowych, urządzeń telekomunikacyjnych i  sieciowych. Huawei jest biznesowo powiązany z  fablesowym HiSilicon Technologies z Shenghen, który w 2004 r. wyodrębnił się z centrum projektów ASIC Huawei. Wiadomo, że Qualcomm będzie dostarczał Huawei procesory ogólnego przeznaczenia Snapdragon oraz wielomodowe modemy, natomiast Avago wzmacniacze dużej mocy, filtry i kompletne moduły w.cz. W opinii przedstawicieli Huawei, kontrakty podpisane z  amerykańskimi firmami spowodują bezpośrednio i  pośrednio powstanie w USA, szczególnie w Kalifornii, dziesiątek tysięcy

16

010-018_newsy_&_forum.indd 16

SMIC pożyczył 600 mln dol. na rozbudowę fabryki krzemu w Pekinie SMIC, chiński producent półprzewodników typu pure play, uzyskał kredyt 600 mln dol. na finansowanie rozbudowy i rozwoju technologicznego 300-milimetrowej fabryki półprzewodników w Pekinie. Kredytodawcą jest konsorcjum banków kierowane przez państwowe Chiński Bank Rozwoju (ChDB) oraz Chiński Bank Eksportowo-Importowy (EIBCh). Uzyskane środki pozwolą firmie wzmocnić strukturę kapitałową. SMIC posiada w Pekinie dwie fabryki układów bazujące na płytkach 300 mm. Poza Pekinem, w kampusie w Szanghaju producent ma fabrykę 300 mm oraz dwie fabryki operujące na płytkach 200 mm. Firma dysponuje także 200-milimetrową fabryką półprzewodników w Tianjin, a kolejną 200 mm fabrykę buduje w Shenzhen. ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:12:32

Czy juĝ je znasz?

Podzespoły

Szybkie i niezawodne, ïatwe w obsïudze, precyzyjne Nowa linia produktowa – w trzech klasach wykonania i piÚciu pasmach czÚstotliwoĂci. Oscyloskopy z Rohde & Schwarz: R&S RTO: klasa „high performance“ – pasmo do 2 GHz RTO analizujÈ przebiegi i wykrywajÈ anomalie szybciej niĝ konwencjonalne oscyloskopy. Cyfrowy system wyzwalania gwarantuje wyjÈtkowa dokïadnoĂÊ, a inteligentny interfejs uĝytkownika z ekranem dotykowym sprawia, ĝe obsïuga RTO to czysta przyjemnoĂÊ. R&S RTM: klasa „mid-range“ – pasmo do 500 MHz Zestaw przydatnych funkcji pomiarowych i bardzo dobry wspóïczynnik jakoĂci do ceny czyniÈ z RTM idealne rozwiÈzanie do codziennych pomiarów. HAMEG: klasa „basic“ – pasmo do 350 MHz NaleĝÈca do grupy R&S ğrma HAMEG to niemiecki producent doskonaïych przyrzÈdów pomiarowych dla przedsiÚbiorców dysponujÈcych mniejszym budĝetem. Oferta obejmuje równieĝ cyfrowe oscyloskopy na pasmo do 350MHz. WiÚcej informacji na stronie: www.scope-of-the-art.com

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012 w Polsce, ul. Stawki 2, 00-193 Warszawa, tel. 22 860 64 95, faks 22 860 64 99, [email protected] 17 ROHDE & SCHWARZ Przedstawicielstwo

010-018_newsy_&_forum.indd 076_newsy01.indd 076 newsy01 indd 108 17 Process CyanProcess MagentaProcess YellowProcess Black

2012-05-24 5/16/12 12:12 09:12:32 PM

NIE PRZEOCZ

 forum w Internecie 

forum.ep.com.pl Uwaga: pełne kody źródłowe, rysunki i zdjęcia są dostępne na stronie internetowej forum.ep.com.pl

Jaki oscyloskop wybrać? # Mam zamiar kupić oscyloskop cyfrowy. Ale nie za bardzo wiem co wybrać. W  podobnym przedziale cenowym można kupić np. używanego Tektronixa TDS1002 lub jakiegoś nowego Rigola, Atten czy Owon. Używany Tektronix ma pewnie z  10 lat, a  w  elektronice zwłaszcza cyfrowej, to dość dużo. Dlatego proszę o  radę oraz podanie jakie są pomiędzy nimi różnice, jakie mają zalety i wady. ACeK # Kup najtańszy, bo jutro i tak będzie przestarzały. Podajesz mało informacji: do czego będziesz głównie używał oscyloskopu. Czy do audio, czy w.cz., czy cyfrówki. W zależności od tego cena może nieco się różnić. Do audio i jakiś drobnych układów „nie-w.cz.” wystarczy najtańszy model dwukanałowy o pąsmie 20 MHz. Ważne, by miał przyzwoite, nierozpadające się sondy 1:10. Jeżeli zajmujesz się cyfrówką, to warto dopłacić do wersji z  analizatorem stanów logicznych - narzędzie proste, ale bardzo funkcjonalne, gdy np. jesteśmy pewni fizycznego działania magistrali, a coś „krzaczy” programowo, łatwiej jest zlokalizować powód, tym bardziej, że kanały analogowe są tylko dwa, a cyfrowych nawet 16 i więcej. Co do producentów, to mam nieodparte wrażenie, że one i tak wszystkie są zrobione na jednej płytce (tej samej z  pokaźnym FPGA Altery), różnią się jedynie wyglądem naklejki na panelu czołowym. traxman # Rigol robi oscyloskopy dla Agilenta, natomiast Atten dla LeCroya (serii WaveAce). Czy świadczy to o  ich jakości, czy może o  upadku wielkich marek? Tego nie jestem w  stanie stwierdzić. W  przypadku oscyloskopu cyfrowego istotne (wg mnie) są dwie kwestie: możliwości rejestracji wyników pomiaru oraz możliwość podłączenia oscyloskopu do komputera PC. Praktycznie każdy nowy, tani oscyloskop ma możliwość zapisu albo na kartach SD, albo na pendrive’ach. W  przypadku Tektronixa z wyższej półki, kilkuletniego, jest dostępna tylko stacja dyskietek, a  wspominany przez Ciebie model chyba w  ogóle nie umożliwia zapisu i  przeniesienia zapisanych pomiarów na PC. Podobnie jest z interfejsem do PC – praktycznie każdy obecny low-endowy oscyloskop ma USB lub nawet Ethernet. W przypadku starszych, markowych była to albo droga opcja, albo standard w jeszcze droższym sprzęcie. Bywają też oscyloskopy z możliwością podłączenia monitora VGA – jest to bardzo przydatne, bo wpatrywanie się w przebiegi na malutkim, kilkucalowym ekraniku nie zawsze bywa wygodne. Tutaj wg mnie najlepiej wypada chyba GW Instek - po połączeniu przez USB z  komputerem na monitorze komputera można w  trybie full screen wyświetlić „kopię” ekranu oscyloskopu. Oczywiście z częstotliwością odświeżania typową dla tanich oscyloskopów czyli dwa przebiegi na sekundę. Tutaj też należy zwrócić uwagę na ten parametr – nic nie pobije oczywiście sprzętu markowego typu Tektronix, który wyświetla na sekundę więcej przebiegów niż tani sprzęt na minutę, ale sam musisz sobie odpowiedzieć na pytanie czy jest to dla Ciebie istotny parametr. W nowym, tanim sprzęcie masz też domyślnie wiele funkcji, które w  takim Tektronixie były opcją słono płatną (np. FFT). Może prościej będzie Ci doradzić, jak przedstawisz swoje oczekiwania i ewentualne zastosowanie takiego sprzętu. radzio # Dla mnie Rigol ma jedną poważną wadę - OPROGRAMOWANIE PC, do dzisiaj nie chodzi na Win7, a  to już skandal! Pozostaje przenoszenie plików przez pendraka, ale to w sumie nie jest specjalnie wygodne. Jednak możliwość wykonania zrzutów ekranu jest fajna, chociaż nie wszystkim przydatna (ja akurat potrzebuje do dokumentowania prac). traxman # Dziękuje za odpowiedzi. Zawsze byłem ciekawy co siedzi w środku i bardzo lubię rozbierać różne sprzęty. Na youtube natknąłem sie na bardzo fajne opisy oscyloskopu Rigol by Dave (…). Rigol zrobił sztuczkę używając 5 podwójnych przetworników AD9288 – 40 MHz. Taktując je z częstotliwością 100 MHz (z małym opóźnieniem pomiędzy nimi) osiągnął częstotliwość próbkowania 1 GHz. Wchodząc na EEVblog a dokładnie na ich forum znalazłem mnóstwo informacji na temat chińskich oscyloskopów. Żeby to w miarę wszystko przeczytać poświęciłem kilka nocy, a to chyba najlepszy post z ich forum by tinhead, gdzie jest opisane jak zrobić update. Różnice poszczególnymi markami oscyloskopów zebrałem w tabelce. Marka Rigol

Liczba przetworników „Podkręcone”

Uwagi

5×AD9288/40 MHz

do 100 MHz

dobry

Tekway/Hantek

4×AD9288/100 MHz

do 125 MHz

bardzo dobry

Uni-T

Nieznana liczba i  typ

?

słaby

Atten/Siglent

Nieznana liczba i  typ

?

mała pamięć

1×MTX2002/1GHz

1 GHz

duża pamięć

Owon

18

010-018_newsy_&_forum.indd 18

Jaki przetwornik jest w TDS 210 lub TDS 1000? Mimo że znalazłem instrukcję serwisową, to nie zawiera schematu ideowego, a jedynie blokowy. Może ktoś wie, gdzie można je znaleźć albo co tam siedzi? ACeK # Problemem wszystkich tańszych oscyloskopów, tj. Atten, Rigol itp. są błędy przetwarzania, mułowatość oraz problemy przy pomiarach większych częstotliwości, sygnałów o  krótkich czasach narastania itp. No i najważniejsze, brak stałości parametrów w  funkcji czasu. Do zastosowań amatorskich, warsztatowych, poglądowych starcza, ale przy ambitniejszych pomiarach trzeba zainwestować niestety w coś w stylu DPO Tektronixa przynajmniej. rezasumar # Zarzut jest poważny, zwłaszcza w odniesieniu do Rigol’a, który nie jest taki zły. Co do innych nie będę się wypowiadał, bo bywa różnie. Ale wewnątrz Rigol’a siedzą podzespoły z  logo bardzo szanowanej firmy. To nie jest ten sam oscyloskop, co 5 lat temu. A  wracając do Twoje wypowiedzi. Czy masz jakieś konkretne przykłady błędów, „mułowatości” itd. czy to tylko taka Twoja opinia? Jacek Bogusz # Ogólnie opinia, poparta doświadczeniem i  stycznością z tańszymi chińskimi oscyloskopami. Nie do końca sygnał przy wychwytywaniu sygnału z zakłóceniami „glitch” wyglądał, tak jak w rzeczywistości, tj. na dużo droższym i lepszym sprzęcie, mimo iż zawierał się w  paśmie oscyloskopu. Nie twierdzę, że w/w oscyloskopy są złe, czy nie nadają się do pomiarów. Trzeba jednak sobie zdawać sprawę z wielu ograniczeń „tańszego” sprzętu pomiarowego i nie dać się złapać na tym, że jesteśmy pewni w 100% tego, co widzimy na ekranie. Bardzo dobrym oscyloskopem z „tańszych” jest np. GDS3000 Goodwill. W domu używam starego poczciwego C1-99, a w pracy aktualnie DPO2014. Nie wiem jak najnowsze modele tj. z roku 2010 i nowsze chińskich producentów, bo akurat z nimi jeszcze nie miałem styczności. Jak bym miał sam wybierać, wolałbym używanego Tektronixa, HP czy Agilenta, niż nowego Rigola (sprzed 2010 roku), już o Unit’cie czy Atten nie wspominając. rezasumar # W TDS210/TDS220/TDS1000/TDS2000/TPS2000 przetwornik jest bardzo wolny. Próbki są zapamiętywane wstępnie w matrycy CCD taktowanej zegarem 60,606 MHz (okres 16,5 ns) zegar przechodzi przez 33 szeregowo połączone bufory opóźniające go o 500 ps każdy. Z wyjścia kolejnych buforów sterowane są kolumny matrycy. Stąd maksymalna szybkość próbkowania to 2GSa/s. Dopiero potem z wyjścia CCD analogowe próbki są ściągane na stosunkowo wolny ADC. Dlatego też liczba przebiegów na sekundę to – o ile dobrze pamiętam – 180 wfms/s. Zaletą jest cena produkcji oraz to, że próbkowanie rzędu 2 GSa/s mamy w układzie, a z zewnątrz dołączamy jedynie zegar kilkudziesięciu MHz. O  szybkości próbkowania decyduje sterowanie. Nie jest tak, że wolniejsze wersje mają jakieś gorsze przetworniki, które nie przeszły testów itp. Kiedyś na p.m.e snuł takie domysły J.F., ale to bzdura. Uprzedzając kolejne pytanie: czy ten sam układ próbkowania jest w każdej wersji oraz czy obwody wejściowe są takie same, tak. Andrzej Kamieniecki # Czy możesz napisać coś o tych matrycach, bo Google pod takim hasłem wskazuje tylko sensory obrazowe a  chyba nie o takie elementy chodzi? Tomasz Gumny # Poszukaj pod pojęciem „Przyrząd ze sprzężeniem ładunkowym (CCD – Charge Coupled Devices)”. Przyrząd łączy układ próbkujący z  pamięcią analogową. Działają na zasadzie magazynowania ładunków nośników mniejszościowych w studniach potencjału, które mogą być przemieszczane wraz z tymi ładunkami. Przyrząd CCD składa się z  elektrod metalowych – bramek naparowanych na warstwę dielektryka wytworzoną na domieszkowanym podłożu krzemowym. Powstające w ten sposób kondensatory, w  których są przechowywane ładunki o wartości proporcjonalnej do napięcia sygnału w chwili jego próbkowania. Przyrząd CCD spełnia trzy podstawowe funkcje: zapamiętuje oraz przemieszcza ładunki, izoluje ładunki od wzajemnych wpływów. rezasumar

Stworzenie prostego mikrokomputera # Witam. Szukałem po google i  po postach ale nie mogę znaleźć nic na temat złożenia jakiegoś prostego mikrokom-

putera ze schematu i  go oprogramować. Czy jest warto się w to bawić i czy jest z tym za dużo zachodu. Nie znam się aż tak bardzo ale przedstawię po króce wiem że można różne układy oprogramować chciałbym stworzyć coś w stylu prostego komputera. Na jednej płytce mieć procesor ( prosty) układ sterujący wyjście vga i klawiatura. Wiem że ostatnio pokazał się najmniejszy komputer. Dlatego mam pytanie czy istnieją jakieś schematy kit do własnego złożenia i  odpowiednio to oprogamować. Jestem początkujący ale z elektroniką i programowaniem już miałem i  mam styczność. Nie jestem leniwy i chętnie bym się pobawił. c.e.z.a.r # Mikrokomputery raczej nie są proste, a  w  wykonaniu w  warunkach domowych, już wcale nie są mikro. http://forum.ep.com.pl/viewtopic.php?f=38&t=22257&p=94677 &hilit=linux#p94677. Napisz czego oczekujesz od takiego urządzenia. Coś na szybko: (…) do pamięci mikro kontrolera ładujesz bootloader obsługujący monitor, klawiaturę, czytnik kart i  który załaduje właściwy program z  karty (i  ten punkt jest wyzwaniem). co do obsługi monitora to na pewno coś znajdziesz (VGA/DVI). obsługa klawiatury (PS2) i czytnika kart jest prosta). To taki PROSTY przykład i  raczej daleko mu do komputera. lipczyk # Nie zgodziłbym się z przedmówcą, ale to wszystko jak powiedział, zależy od tego czego od takiego mikrokomputera oczekujesz. Jakie wymagania odnośnie systemu operacyjnego (a  może własny os). Jakie wymagania odnośnie portów we/wy. Jakie wymagania odnośnie wydajności. To jest do zrobienia pewnie nawet na popularnym 8-bitowcu. Lipczyk zwróć uwagę że w cytowanym przez Ciebie temacie chodzi o emulację i to maszyny 32-bitowej na 8-bitowej, w dodatku z dość „dużym” systemem. pajączek # Witam. Wiem że ostatnio pojawił się mini komputer osadzony na jednej płytce, fakt że wykorzystuje on w miarę nowe rozwiązanie w postaci procesorów powyżej 1 g ddr. Ja raczej bym pobawił się na platformie starszej. Interesuje mnie tryb tekstowy , więc arch. na poziomie 486 . Kiedyś stworzyłem szkielet prostego systemu w turbo pascalu. Chciałbym to przerzucić na asm. i  włożyć właśnie do takiego układu. Ciekaw jestem rozwiązań tego typu. c.e.z.a.r # Trochę mylisz pojęcia, bo jeżeli procesor to nie żadne powyżej/poniżej 1g ddr... bo to oznaczenie raczej pamięci, niż procesora. Ten komputer o którym zapewne myślisz (Raspberry Pi), jest oparty o  architekturę ARM a  nie x86, a  to jednak różnica, btw. on wcale nie jest oparty o jakieś super nowe rozwiązanie, rdzeń w  nim użyty ujrzał światło dzienne ok 10 lat temu. Jeżeli to miał by być koniecznie x86, to niestety najrozsądniejszym rozwiązaniem jest kupno gotowej płyty, choćby z osadzonym Atom’em (rozwiązanie droższe, ale nowocześniejsze i mniejsze) lub starej płyty pod właśnie x86. pajączek # Pozostaje kupno (odzysk) jakiejś starej płyty, na której już masz wszystko czego potrzebujesz. Samemu budowanie takiej jednostki ekonomicznie mija się z celem, bo zapłacisz jak za woły a będziesz miał dokładnie to samo. Procesor, zegar, pamięć, układy we-wy i masz wszystko. Kwestia oprogramowania tego. Bios pozwala Ci na obsłużenie tych elementów. Jakbyś chciał się do środka dostać bez BIOsa - masz wszystkie elementy na płycie. Kwestia dotarcia do nich bezpośrednio z sygnałem. A nie chcesz przypadkiem pobawić się w oprogramowanie komputerów jednoukładowych, począwszy od nieśmiertelnego 8051? Zasada działania praktycznie taka sama jak zwykłych komputerów, trochę ograniczeń pamięciowych, ale masz wszystko w jednym miejscu. 000andrzej # Aby zobaczyć czym zakończyła się dyskusja i czy zbudowano prosty komputer, zajrzyj na forum.ep.com.pl!

Sprostowanie W  majowym numerze Elektroniki Praktycznej błędnie podaliśmy imię i nazwisko autora projektu komputera samochodowego. Autorem projektu opublikowanego na stronie 49 w rubryce Projekt Czytelnika jest Grzegorz Sipiora. Adres e-mail autora jest prawidłowy. Przepraszamy za zaistniałą pomyłkę. ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:12:32

019.indd 19

2012-05-24 02:25:09

Piłka to nie wszystko

Pośród piłkarskich emocji nie zapomnij o najważniejszych lekturach

Zaprenumeruj Elektronikę Praktyczną!  start za darmo  później do 50% taniej  80% zniżki na e-prenumeratę (dostęp przed ukazaniem się pisma w kioskach!)  zniżki na sklep.avt.pl  zniżki w innych sklepach elektronicznych  inne przywileje Klubu AVT-elektronika

 krok w stronę bezpłatnych czasopism na avt.pl/klub  Niezbędnik Elektronika (dostępny tylko dla Prenumeratorów!)  50% zniżki na archiwum EP  50% zniżki na „EP Plus”

Fot Si Sister72 CC BY

patrz avt.pl/klub-elektronika

patrz strona 136

Naprawdę warto:

Zaprenumeruj Elektronikę Praktyczną! Każdy, kto zaprenumeruje Elektronikę Praktyczną w czerwcu, rwcu otrzyma dodatkowo – do wyboru: naszą koszulkę firmową lub płytę Norah Jones „Featuring” Informację, jaki prezent wybierasz, przekaż nam przed 1 lipca – mailem ([email protected]), faksem (22-257-84-00), telefonicznie (22-257-84-22) lub listownie (Wydawnictwo AVT, Dział Prenumeraty, ul. Leszczynowa 11, 03-197 Warszawa)

NIEZBĘDNIK ELEKTRONIKA

to płyta CD, którą co miesiąc dostają TYLKO PRENUMERATORZY EP. Niezbędnik elektronika to narzędzia programowe, karty katalogowe, noty aplikacyjne... Niezbędnik elektronika to krążek, który trzeba mieć. Nie pozwól, by taki rarytas przechodził Ci koło nosa: zaprenumeruj Elektronikę ę Praktyczną!

Tylko Prenumeratorzy mogą kupić pełne archiwum EP (lata 1993-2008) w formacie PDF ze zniżką 50%. Cena wynosi 96 zł, ale

dla Prenumeratorów tylko 48 zł!

Archiwum wydaliśmy na trzech nośnikach: DVD, karcie microSD i PenDrive’ie Zamówić je można na stronie sklep.avt.pl

Cena najnowszego wszego wydania EP+ to 26 zł zł, ale... Prenumeratorzy płacą jedynie 13 zł!

Nie lubisz płacić wszystkiego na raz? Pomyśl o stałym zleceniu bankowym: www.avt.pl/szb 020_prenumerata.indd 20

2012-05-24 02:25:38

Uniwersalna ładowarka akumulatorów modelarskich Ni-MH, Ni-Cd, Li-Po Li-Fe

AVT 5348

Uniwersalna ładowarka akumulatorów modelarskich Ni-MH, Ni-Cd, Li-Po Li-Fe Pierwsza ładowarka, którą zbudowałem zawierała układ TEA  1102T. Układ był nadzorowany przez mikrokontroler ATmega8, który obsługiwał również menu urządzenia. Szybko jednak okazało się, że ta konstrukcja nie spełnia moich oczekiwań, ponieważ zastosowanie układu TEA nie pozwala na ingerowanie w  parametry procesu ładowania, a  jedynie na ich obserwowanie. Rozwiązaniem problemu mogło być jedynie zaprojektowanie ładowarki bez specjalizowanego układu scalonego lub zakup drogiej ładowarki fabrycznej. Jako modelarz i  elektronik wybrałem pierwsze rozwiązanie. Rekomendacje: Projekt ładowarki powstał kilka lat temu i  jest to urządzenie, które sprawdziło się w  różnych warunkach przy ładowaniu akumulatorów modelarskich oraz codziennego użytku np. z  aparatu fotograficznego, odtwarzacza MP3 czy latarki; wystarczy zastosować odpowiednie adaptery. ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

021-029_ladowarka.indd 21

Założenia jakie przyjąłem to maksymalne uproszczenie układu, minimalizacja kosztów przy maksymalnej funkcjonalności i  możliwości regulacji wszystkich parametrów procesów ładowania.

Parametry i możliwości ładowarki. Ładowarka może być zasilana napięciem stałym z  zakresu 12…35  V. Należy zaznaczyć, że od wartości napięcia zasilającego ładowarkę zależy maksymalna liczba ładowanych ogniw. Będąc w plenerze i zasilając ładowarkę z  z  12-woltowego akumulatora samochodowego można poprawnie można naładować 7…8 ogniw Ni-Cd lub 1…2

21

2012-05-24 10:14:14

PROJEKTY ogniwa Li-Po. Tuż po włączeniu ładowarka przez 2 sekundy wyświetla wartość napięcia zasilania. Na tej podstawie możemy ocenić stan źródła zasilania i oszacować maksymalną liczbę ładowanych ogniw. Aby ładować większą liczbę ogniw, należy zastosować

przetwornicę podnoszącą napięcie wejściowe do 20…24 V lub połączyć szeregowo dwa akumulatory samochodowe. W  warunkach domowych najlepiej jest zasilać ładowarkę z  zasilacza napięcia stałego 24  V o  odpowiedniej wydajności prądowej.

Prąd ładowania wynosi 0,1…3,0  A  i  jest regulowany z  krokiem co 0,1  A. Prąd rozładowania wynosi 0,1…2,0  A. Ładowarka obsługuje ogniwa typu: Ni-Cd, Ni-MH (baterie składające się z do 10 ogniw), Li-Ion, Li-Po (do 4 ogniw) oraz Li-Fe 1 (do 5 ogniw). Ze wzglę-

Rysunek 1. Schemat ideowy ładowarki akumulatorów modelarskich

22

021-029_ladowarka.indd 22

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 10:14:15

Uniwersalna ładowarka akumulatorów modelarskich Ni-MH, Ni-Cd, Li-Po Li-Fe du na swoje parametry akumulatory Li-Fe zdobywają coraz większą popularność wśród modelarzy. Mają one możliwość bardzo szybkiego ładowania prądem o dużym natężeniu. Jednak w  tej ładowarce maksymalny prąd obciążenia wynosi 3  A, co w  wypadku akumulatorów Li-Fe o pojemności np. 2300 mAh zapewnia jedynie ładowanie prądem standardowym, który podaje producent – 3  A  przy zachowaniu wszystkich pozostałych parametrów ładowania tego typu ogniw, podczas gdy dopuszczalny prąd ładowania dla tych ogniw wynosi aż 10  A. Można jedynie pocieszać się faktem, że dzięki temu czas eksploatacji naszych ogniw wydłuży się w  porównaniu z tymi ładowanymi prądem maksymalnym. Ładowarka zapamiętuje ustawienia dla 9 pakietów: 3 nastawy dla Ni-Cd i Ni-MH, 3 dla Li-Ion i Li-Po, 3 dla Li-Fe. Zapamiętywane są: liczba ogniw, pojemność pakietu, prąd ładowania, Delta-Peak, napięcie graniczne, ostatnio ładowany pakiet czy ostatnio ustawiony prąd rozładowania. Ładowarka sama wylicza maksymalne napięcie ładowania dla pakietów Li-Ion, Li-Po czy Li-Fe oraz Delta-Peak dla baterii akumulatorów Ni-Cd, Ni-MH. Te dwa parametry można przy tym regulować. Jest to funkcja bardzo przydatna, ale należy pamiętać, że wprowadzane zmiany muszą być uzasadnione i  wykonywane z  pełną świadomością. W  przeciwnym wypadku może dojść nawet do uszkodzenia ładowanego pakietu. Dla ogniw Ni-Cd oraz Ni-MH istnieje możliwość automatycznego poprzedzenia ładowania rozładowaniem, co niweluje efekt pamięci. Funkcje rozładowania i  ładowania w  tzw. miękki start – prąd narasta od 0,1  A  do wartości zadanej przez użytkownika. Kontrolowany jest również poziom naładowania poprzez automatyczne wyliczanie limitu pojemności. Po zakończeniu ładowania, w  prawym górnym rogu wyświetlacza pojawi się oznaczenie zdarzenia, które zakończyło proces. Symbol „DV” oznacza wykrycie Delta-Peak w  akumulatorach Ni-Cd, natomiast dla Li-Po i Li-Fe osiągnięcie wartości prądu końca ładowania. Symbol pełnej bateryjki oznacza przekroczenie limitu pojemności. Do obsługi menu ładowarki służą cztery klawisze: Start, Reset, Zwiększ (▲), Zmniejsz (▼). Menu jest pokazywane na wyświetlaczu LCD 2 linie×16 znaków. Oprócz niego, w  trakcie pracy ładowarki na wyświetlaczu pokazywane sa następujące informacje: • liczba ładowanych cel, • maksymalne napięcie ładowania dla LiIon, Li-Po, Li-Fe, • DV dla Ni-Cd oraz Ni-MH, • aktualny prąd ładowania lub rozładowania, • aktualne, zmierzone napięcie wyjściowe, • czas, który upłynął od początku procesu ładowania/rozładowania, • energia pobrana lub oddana przez ogniwa, ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

021-029_ladowarka.indd 23

• oznaczenie przyczyny zakończenia ładowania, • stan akustycznej sygnalizacji zdarzeń (głośniczek oznacza dźwięk włączony). Ładowarka ma również sygnalizację akustyczną. Pojedynczy sygnał dźwiękowy oznacza rozpoczęcie procesu, dwa sygnały osiągnięcie zadanego prądu ładowania lub rozładowania, trzy sygnały zakończenie procesu.

Opis budowy Schemat ideowy urządzenia pokazano na rysunku  1. Sercem ładowarki jest mikrokontroler ATmega8 taktowany sygnałem o  częstotliwości 12  MHz. Do mikrokontrolera dołączono zewnętrzne źródło napięcia odniesienia AREF uzyskiwane w  obwodzie złożonym z rezystora R24, kondensatora C14 i układu scalonego VR1. Postanowiłem zastosować zewnętrzne źródło napięcia odniesienia z  powodu planowanej rozbudowy ładowarki, do czego jest niezbędne zastosowanie mikrokontrolera ATmega168, bez wprowadzania zmian układowych. Mikrokontrolery różnią się wartością napięcia wytwarzanego przez wewnętrzne źródło napięcia odniesienia, co w konsekwencji prowadziłoby do konieczności wykonania zmian, m.in. ponownego doboru rezystancji rezystorów R8, R9, R25, R26 wchodzących w  skład dzielników napięcia, zmiany wzmocnienia wzmacniacza IC3C, a  przede wszystkim konieczności ponownej kalibracji układu. Złącze klawiatury (JP5) jest jednocześnie używane do programowania mikrokontrolera w  układzie. Klawiatura ładowarki składa się z czterech mikroprzełączników – jej schemat pokazano na rysunku  2. W  zupełności wystarczają one do obsługi ładowarki i poruszaniu się po jej menu. Na płytce klawiatury zamontowano dodatkowe złącze JP7 pozwalające na zaprogramowanie mikrokontrolera bez odłączania klawiatury od reszty układu. Na złącze JP2 wyprowadzono sygnały TXD i RXD, natomiast na złącze JP4 magistralę I2C. Te złącza mogą posłużyć do dołączenia dodatkowych układów. Wyświetlacz połączono z  mikrokontrolerem za pomocą 14-stykowego złącza JP1. Pracuje on w trybie sterowania 4-bitowego, a jego interfejs zajmuje 6 linii portu mikrokontrolera (R/W  zwarto na stałe do masy). Na płytce przewidziano możliwość wlutowania potencjometru montażowego 10  kV do regulowania kontrastu wyświetlacza, zamiennie i zamiast rezystora R4. Elementem wykonawczym jest regulator LM2576HV-ADJ. Zaletą jego aplikacji jest niewielka liczba komponentów zewnętrznych – do prawidłowego działania są wymagane zaledwie cztery. W układzie ładowarki regulator pracuje jako źródło prądowe. Obwód pomiaru prądu obciążenia składa się z  rezystora pomiarowego R1, wzmacniacza operacyjnego IC3A (LM324) pracującego jako wzmacniacz nieodwracający, źródła

W ofercie AVT * AVT-5348 A

Podstawowe informacje: • Napięcie zasilania 12…35 V DC. • Ładowanie prądem 0,1…3 A, regulowanym z krokiem co 0,1 A. • Rozładowywanie prądem 0,1…2 A, regulowanym z krokiem co 0,1 A. • Liczba ładowanych ogniw jest zależna od napięcia zasilania np. przy zasilaniu z akumulatora samochodowego można naładować akumulatory złożone z do 8 ogniw Ni-Cd lub do 3 ogniw Li-Po. • Menu wyświetlane na czytelnym wyświetlaczu LCD. • Zapamiętywanie nastaw dla 9 pakietów akumulatorów. • Automatyczne obliczanie maksymalnego napięcie ładowania dla akumulatorów Li-Ion, Li-Po, Li-Fe oraz Delta-Peak dla akumulatorów Ni-Cd i Ni-MH. • Sygnalizacja za pomocą LCD oraz akustyczna. Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 12927, pass: 632vmew5 • wzory płytek PCB • karty katalogowe i noty aplikacyjne elementów oznaczonych w Wykazie elementów kolorem czerwonym Projekty pokrewne na CD/FTP: (wymienione artykuły są w całości dostępne na CD)

AVT-2959 Ładowarka procesorowa (EdW 11/2010) AVT-977 Szybka ładowarka akumulatorów NiCd do wkrętarek (EP 4/2007) AVT-913 Uniwersalna ładowarka Ni-MH i NiCd (EP 1/2006) AVT-2715 Ładowarka akumulatorów ołowiowych 10-200Ah (EdW 3/2004) AVT-2143 Uniwersalny układ ładowania akumulatorów NiCd i NiMH (EdW 6/1997) AVT-609 Automatyczna ładowarka akumulatorów ołowiowych (EP 11/1995) AVT-1036 Ładowarka akumulatorów NiCd z procesorem U2400 (EP 6/1995) * Uwaga: Zestawy AVT mogą występować w następujących wersjach: AVT xxxx UK to zaprogramowany układ. Tylko i wyłącznie. Bez elementów dodatkowych. AVT xxxx A płytka drukowana PCB (lub płytki drukowane, jeśli w opisie wyraźnie zaznaczono), bez elementów dodatkowych. AVT xxxx A+ płytka drukowana i zaprogramowany układ (czyli połączenie wersji A i wersji UK) bez elementów dodatkowych. AVT xxxx B płytka drukowana (lub płytki) oraz komplet elementów wymieniony w załączniku pdf AVT xxxx C to nic innego jak zmontowany zestaw B, czyli elementy wlutowane w PCB. Należy mieć na uwadze, że o ile nie zaznaczono wyraźnie w opisie, zestaw ten nie posiada obudowy ani elementów dodatkowych, które nie zostały wymienione w załączniku pdf AVT xxxx CD oprogramowanie (nie często spotykana wersja, lecz jeśli występuje, to niezbędne oprogramowanie można ściągnąć klikając w link umieszczony w opisie kitu) Nie każdy zestaw AVT występuje we wszystkich wersjach! Każda wersja posiada załączony ten sam plik pdf! Podczas składania zamówienia upewnij się którą wersję zamawiasz! (UK, A, A+, B lub C) http://sklep.avt.pl

napięcia referencyjnego VR2 oraz potencjometru DS1803 (IC5). Biorąc pod uwagę, że przy prądzie ładowania równym 3 A spadek napięcia na R1 wynosi 300 mV, to przy założonym wzmocnieniu IC3A wynoszącym 4,1 napięcie na wyprowadzeniu 4 (FB) układu IC6 wynosi 1,23 V. Jest to napięcie, które powoduje załączenie ogranicznika, a więc stabilizację prądu obciążenia na wartości 3 A. Potencjometry PR1 i  PR2 pozwalają na wyregulowanie wzmocnienia w  taki spoREKLAMA

23

2012-05-24 10:14:15

PROJEKTY

Rysunek 4. Schemat montażowy klawiatury układu IC3A. Reasumując, do wzmacniacza jest doprowadzona suma napięć: spadek napięcia na rezystorze pomiarowym powiększony o napięcie ustawione przez mikrokontroler na potencjometrze pierwszym układu IC5. W wyniku takiego rozwiązania, im jest większe napięcie na „suwaku” potencjometru pierwszego układu IC5, tym jest mniejszy prąd ładowania. Układ DS1803-100 zawiera dwa potencjometry o  rezystancji 100  kV zmienianej Rysunek 2. Schemat ideowy klawiatury w  256 krokach (8-bitów), sterowane przez interfejs I2C. Jeden z  potencjometrów służy sób, aby zostały zniwelowane rozbieżności wynikające z tolerancji wartości elementów. do regulacji prądu ładowania, drugi do reRegulację maksymalnego natężenia prądu gulacji prądu rozładowania. Rozdzielczość wykonuje się za pomocą potencjometru nu8-bitowa przy maksymalnym prądzie ładomer 1 z  układu DS1803. Jego wyprowadzewania wynoszącym 3 A pozwala na regulację nie L1 (nóżka 3) jest połączone z GNDA, H1 prądu ładowania z krokiem co 12 mA. Linie (1) z Vref przez rezystor R22 i PR2. Napięcie magistrali I2C są (SCL – PC5, SDA – PC4) są na wyprowadzeniu 13 układu IC5 mierzone zasilane przez rezystory R2 i R3. w  odniesieniu do GNDA powinno wynosić Do wyprowadzeń H1 i  H2 układu IC5 300 mV. Wyprowadzenie W1 (nóżka 4) – „śliprzez rezystory R22 i  R20 doprowadzono zgacz potencjometru” – jest dołączone przez napięcie odniesienia Vref o  wartości 1,2  V. rezystor R16 do wejścia nieodwracającego Potencjometr drugi układu IC5 pracuje w  obwodzie regulacji prądu rozładowania. Działanie tego obwodu zbliżone do obwodu regulacji prądu ładowania. Suma spadków napięć na rezystorze R1 i „suwaku” potencjometru drugiego jest doprowadzona do nieodwracającego wejścia wzmacniacza operacyjnego IC3D, który przez rezystor R19 i tranzystor T3 steruje tranzystorem rozładowującym T4. W  obwodzie wyjściowym ładowarki zastosowano przekaźnik K1, który ma za zadanie podczas rozładowania odwrócić polaryzację podłączonych akumulatorów, tak aby kierunek przepływu prądu przez rezystor pomiarowy R1 był taki sam, jak podczas ładowania. Takie rozwiązanie uprościło obwody sterowania i pomiaru. Obwód pomiaru prądu zrealizowano z  użyciem układu wzmacniacza IC3C. Jego wejścia dołączono do GND i GNDA. Różnica potencjału pomiędzy tymi masami jest proporcjonalna do natężenia prądu obciążenia i jest ona równa spadkowi napięcia na rezystorze R1. Przy wzmocnieniu 8 napięcie na wyjściu wzmacniacza IC3C przy prądzie o natęRysunek 3. Schemat montażowy ładowarki akumula- żeniu 3 A wynosi 2,4 V. Pozwala to prawie w  pełni wykorzystać torów modelarskich

24

021-029_ladowarka.indd 24

zakres przetwornika A/C mikrokontrolera ATmeg8, który mierzy napięcie do wartości napięcia Aref wynoszącego w  tym układzie 2,5 V. Pozostałe dwa obwody pomiarowe służą do pomiaru napięcia wejściowego (dzielnik R25/R26 i kondensator C2) oraz do pomiaru napięcia na wyjściego (dzielnik R8/R9 i kondensator C7). Złącze JP3 służy do dołączenia wyłącznika sygnalizacji dźwiękowej zdarzeń.

Montaż Schemat montażowy płytki ładowarki pokazano na rysunku  3, natomiast płytki klawiatury na rysunku 4. Montaż elementów warto rozpocząć od rezystorów. Pomiędzy punktami M1 i M2 (w sąsiedztwie rezystora R25) należy wykonać mostek. Pod mikrokontroler i  pozostałe układy warto zastosować podstawki. Na samym końcu wlutowujemy elementy D2, D3, T4, IC2, IC4, IC6, które muszą być umieszczone na radiatorze. Układy IC2, IC4 i IC6 można przykręcić do radiatora bezpośrednio, natomiast dla diod D2 i D3 oraz tranzystora T4 należy zastosować podkładki izolujące. Pamiętając, że podczas rozładowania akumulatora zgromadzona w nim energia jest prawie w  całości zamieniana w  ciepło, należy zastosować radiator o  jak największej powierzchni. Na obszary styku radiatora z elementami warto nałożyć pastę termoprzewodzącą. Ja wyposażyłem swoją ładowarkę w niewielki wentylator wymuszający obieg powietrza przez radiator i uruchamiany podczas procesu rozładowania. Cewkę wykonałem wykorzystując rdzeń pierścieniowy z zepsutego zasilacza komputerowego. Jej średnica zewnętrzna to 27 mm, wysokość 10  mm. Uzwojenia należy wykonać drutem o  średnicy 1,2…1,5  mm. Dla zastosowanego przez mnie rdzenia wystar-

Fotografia 5. Wygląd foliowej maskownicy wyświetlacza i klawiatury ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 10:14:15

czyło 37 zwojów. Indukcyjność tak wykonanego dławika powinna wynosić 150 mH przy prądzie obciążenia 3 A lub większym. Oczywiście, można również kupić gotowy dławik korzystając z oferty któregoś ze sklepów. Po zakończeniu montażu elementów należy pogrubić ścieżki prądowe. Płytkę zaprojektowano w  taki sposób, że po zamontowaniu odpowiednio przyciętego radiatora oraz wyświetlacza i  płytki klawiatury na słupkach dystansujących, całość tworzy zwartą, solidną bryłę. W  ostateczności można więc nie umieszczać płytki w  obudowie. Idealny do ładowarki jest wyświetlacz o  wymiarach płytki 122  mm×44  mm i  o  środkach otworów montażowych rozmieszczonych na wierzchołkach prostokąta o  wymiarach 115  mm×37  mm. Może to być np. PLC1602BW-SYL, który jest czytelny i  ma efektowne, niebieskie podświetlenie tła. Po uruchomieniu i  pogrubieniu ścieżek prądowych, płytkę warto zabezpieczyć warstwą lakieru. Dla swojej ładowarki wykonałem foliowe maskowanie klawiatury i  wyświetlacza (fotografia 5). Spód i tył ładowarki osłoniłem za pomocą blachy aluminiowej. Boki pozostały otwarte. Złącze do programowania mikrokontrolera zostało przedłużone tasiemką i przyklejone od wyświetlacza.

Uruchomienie Uruchomienie ładowarki rozpoczynamy od dołączenia wejściowego napięcia zasilającego o wartości 20…24 V DC. Następnie należy sprawdzić wewnętrzne napięcia zasilające 5 V i 12 V. Po tej czynności trzeba zaprogramować mikrokontroler plikiem KALIBRACJA_V2.71EP.HEX oraz pamięć EEPROM plikiem EEPROM_V2.71EP.EEP. Trzeba również pamiętać o prawidłowym zaprogramowaniu bitów bezpieczników (praca z zewnętrznym rezonatorem kwarcowym 12 MHz). Po prawidłowym zaprogramowaniu mikrokontrolera uruchomi się program wspomagający pierwsze załączenie ładowarki. Naciskając klawisze Zwiększ i  Zmniejsz zmieniamy wartość danego parametru, klawisz Start powodujemy przejście do następnego kroku kalibracji, natomiast klawisz Reset powrót do jej początku. Do uruchomienia i  kalibracji warto wyposażyć się w  dobrej klasy multimetr (pomiar natężenia prądu do 5 A oraz napięcia do 50 V). Do ładowarki należy dołączyć obciążenie (najlepiej żarówkę samochodową 12  V/40…45  W) i  szeregowo z  nią amperomierz. Naciskając klawisz Start należy uruchomić procedurę kalibracji. Ładowarka automatycznie zacznie powoli zwiększać prąd wyjściowy, a na wyświetlaczu ukaże się liczba będąca zawartością rejestru potencjometru elektronicznego Pot1. Zwiększanie natężenia prądu zostanie zatrzymane dla wartości Pot1=10. Obserwując wskazania ampeELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

021-029_ladowarka.indd 25

romierza, potencjometrem PR1 ustawiamy prąd wyjściowy o  natężeniu 3  A. Następny krok to ustawienie prądu minimalnego. Po naciśnięciu klawisza Start, oprogramowanie ładowarki ustawi Pot1=255. Wówczas, za pomocą potencjometru PR2 należy ustawić prąd obciążenia na wartość 0,05 A. W  pliku EEPROM_V2.71EP.EEP są zapisane wszystkie parametry związane z  pracą ładowarki. Ich wartości obliczono zgodnie z  teorią funkcjonowania lub wyznaczono doświadczalnie. W  rzeczywistości są one jednak zależne od tolerancji zastosowanych komponentów i  muszą być skorygowane. Kalibrowanie pozwala również na wykrycie ewentualnych błędów w montażu. Procedura kalibracji jest łatwa do wykonania i odbywa się programowo. Jedynie w wypadku wykrycia poważnych rozbieżności, zasygnalizuje ona potrzebę skorygowania wartości elementów układu. Krok 1 – kalibrowanie pomiaru napięcia wejściowego ładowarki. Włączyć woltomierz na zaciski przewodów zasilających i  nacisnąć klawisz Start. Porównać napięcie zmierzone przez multimetr i  ładowarkę. Klawiszami Zwiększ/Zmniejsz skorygować wskazania napięcia. Wartość korekty zostanie automatycznie zapisana po ponownym naciśnięciu klawisza Start. Wówczas nastąpi również przejście do kolejnego kroku kalibracji. Taki mechanizm zapisu zmian i przejścia do następnego kroku jest taki sam dla wszystkich 11 kroków i  w  dalszym opisie będzie pomijany. Krok 2 – kalibrowanie pomiaru napięcia ładowania. Przetwornica ładowarki jest wyłączana. Do wyjścia ładowarki podłączyć pakiet akumulatorów o  jak najwyższym napięciu dopuszczalnym, najlepiej 10 ogniw Ni-Cd lub 4 Li-Po. Włączyć woltomierz, klawiszami Zwiększ/Zmniejsz skorygować wskazania napięcia. Krok 3 – kalibrowanie pomiaru prądu ładowania. Odłączyć od ładowarki pakiet akumulatorów i miernik, rozewrzeć zaciski wyjściowe. Na wyświetlaczu powinno pojawić się wskazanie natężenia prądu 0,00  A  i  odczyt A/C nieprzekraczający 10. Wartość korekty odczytu A/C zostanie zapamiętana i pozostałe pomiary prądu będą korygowane o tę wartość. Następnie do ładowarki należy dołączyć pakiet, który będzie można ładować prądem 2,5 A lub inne obciążenie (np. używaną wcześniej żarówkę samochodową) i szeregowo z nim włączyć amperomierz. Przytrzymując klawisz Zwiększ ustawić prąd wyjściowy na około 2,5 A (wskazania multimetru). Teraz klawiszami Zwiększ/Zmniejsz należy skorygować wskazania prądu ładowarki. Uwaga! Prawidłowa wartość napięcia mierzona przez przetwornik A/C powinna być większa od 0,292  V. Jeśli napięcie będzie niższe, to oprogramowanie ładowarki sygnałem akustycznym da znać o problemie.

Na CD: karty katalogowe i noty aplikacyjne elementów oznaczonych w  wykazie elementów kolorem czerwonym

Uniwersalna ładowarka akumulatorów modelarskich Ni-MH, Ni-Cd, Li-Po Li-Fe Wykaz elementów Rezystory: R1: 0,1 V R2, R3: 4,7 kV R4: 680 V R5, R14…R16, R18: 10 kV R6, R7: 1 kV R8, R21: 47 kV R9: 330 kV R10, R11, R23, R27: 10 kV R12: 62 kV R13: 2,2 kV R17: 24 kV R19, R26: 33 kV R20, R22: 220 kV R24: 220 V R25: 470 kV PR1: 10 kV PR2: 40 kV PR3: 10 kV Kondensatory: C1, C5, C9, C10, C16…C20: 100 nF C2, C7, C13: 1 mF C3, C4, C15: 100 mF C6, C14: 47 mF C8: 1000 mF C11, C12: 22 pF Półprzewodniki: D1, D2: BYV29 IC1: ATmega8-16PI IC2: 7805 IC3: LM324N IC4: 7812 IC5: DS 1803-100 IC6: LM2576HV-ADJ T1: 2SD1207 T2: BC237 T3: BC238 T4: TIP122 VR1: TL431 VR2: LM385BZ-1,2 Inne: DIS1: wyświetlacz 16 znaków ×2 linie Q1: kwarc 12 MHz S1…S4: przycisk SG1: buzzer K1: przekaźnik HF115F L1: dławik 150 mH/min. 3 A L2: 10 mH JP1…JP8: złącza goldpin lub IDC Przyczyną może być zbyt duże wzmocnienie układu IC3C, które należy skorygować zmniejszając wartość rezystora R12. W przeciwnym razie zakres pomiarowy będzie mniejszy od 3 A. REKLAMA

25

2012-05-24 10:14:16

PROJEKTY

Rysunek 6. Struktura menu ładowarki Krok 4 – kalibrowanie rezystancji obwodu ładowania. Ma ono na celu korektę spadków napięć. Do ładowarki należy zostawić dołączone obciążenie, które było używane w  kroku 3. W  punkcie połączenia obciążenia z  ładowarką (na końcu przewodów) należy dołączyć równolegle. (Uwaga! Wszystkie pomiary podczas kalibracji rezystancji obwodu ładowania czy rozładowania robimy na końcach przewodów, ze względu na spadek napięcia przy ładowaniu dużymi prądami). Klawiszami Zwiększ/Zmniejsz ustawić prąd na wartość ok. 2,9 A. Porównać wskazania napięcia woltomierza i  ładowarki, klawiszami Zwiększ/Zmniejsz zmienić wartość R, tak aby wskazania napięcia woltomierza i  ładowarki były zgodne. Wartość R może sięgać nawet 0,2  V. W  przypadku znacznie wyższych wartości sprawdzić staranność pogrubienia cyną ścieżek prądowych, zastosować grubsze przewody łączące ładowarkę z pakietem ogniw. Krok 5 – kalibrowanie rozładowania. Podłączyć pakiet ogniw, które można obciążyć prądem około 2  A. Szeregowo z  nimi włączyć amperomierz, klawiszem Zwiększ ustawić prąd na około 2 A. W górnym wierszu wyświetlacza będą widoczne zmiany prądu rozładowania, w  dolnym zawartość rejestru pot2 układu DS1803. W  prawidłowo wykonanym układzie prąd rozładowania powinien

26

021-029_ladowarka.indd 26

zacząć płynąć dla pot2 wynoszącego ok. 200, by osiągnąć 2 A dla pot2 ok. 50. Obserwując amperomierz klawiszami Zwiększ/Zmniejsz skorygować wskazania prądu rozładowania. Krok 6 – kalibrowanie rezystancji obwodu rozładowania. Ma ona na celu korektę spadków napięć na przewodach lub w  samym układzie, powstających przy dużych prądach rozładowania. Pozostawić dołączony do ładowarki pakiet ogniw używany w  kroku 6. W  punkcie połączenia pakietu z ładowarką (na końcu przewodów) włączyć woltomierz. Klawiszami Zwiększ/Zmniejsz ustawić dopuszczalny prąd rozładowania. Przejść do następnego kroku. Porównać wskazania napięcia woltomierza oraz ładowarki, klawiszami Zwiększ/Zmniejsz dobrać wartość R, tak aby wskazania napięcia woltomierza i ładowarki były zgodne. Krok 6 kończy procedurę kalibracji parametrów elektrycznych. Dodatkowo, oprogramowanie pozwala na zmianę trzech parametrów związanych z zakończeniem ładowania i  rozładowania. Po zamianie oprogramowania ze służącego do kalibrowania na aplikację sterującą pracą ładowarki, tych parametrów nie można zmienić z  poziomu menu ładowarki. Naciskając klawisz Start należy przejść do kolejnego kroku. Krok 7 – ustawienie parametru Pc (moc zamieniana na ciepło podczas rozładowa-

nia). Ładowarka w  trakcie procesu rozładowania wyliczy moc strat cieplnych i skoryguje prąd rozładowania w taki sposób, aby moc wpisana na etapie kalibracji nie została przekroczona. Parametr Pc (maksymalna moc strat cieplnych) można wyliczyć znając parametry zastosowanego radiatora lub doświadczalnie, mierząc temperaturę radiatora podczas rozładowania. Dla przykładu 10 ogniw Ni-Cd podczas rozładowania prądem 2 A daje Pc=24 W. Ta moc ta dla zastosowanego radiatora może okazać się zbyt duża. Problem można rozwiązać wymieniając radiator lub programowo zmniejszając parametr Pc. Krok 8 – ustawienie minimalnego prądu zakończenia ładowania. Ten parametr można regulować z  zmieniać z  krokiem co 10  mA. Standardowo jest ustawiony na 100 mA i jest to prąd, przy którym ładowarka zakończy ładowanie. Dotyczy to wszystkich rodzajów ogniw litowych. Zwiększenie tej wartości spowoduje szybsze zakończenie ładowania, ale ogniwa mogą zostać nieco niedoładowane. Zmniejszanie tej wartości nie ma większego sensu – czas ładowania znacznie wydłuży się, a  wartość ładunku niewiele wzrośnie. Krok 9 – ustawienie minimalnego prądu zakończenia rozładowania. Podczas rozładowywania, gdy napięcie baterii ogniw spadnie do minimalnego napięcia rozładoELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 10:14:16

Uniwersalna ładowarka akumulatorów modelarskich Ni-MH, Ni-Cd, Li-Po Li-Fe wania, ładowarka zacznie zmniejszać prąd, tak aby napięcie nie spadło poniżej minimalnego. Prąd będzie malał tak długo, aż osiągnie wartość minimalną. Standardowo, wartość ta jest ustawiona również na 100  mA. Zasady regulacji są podobne, jak w kroku 8. Krok 10 – ustawienie współczynnika przeładowania. W  trakcie ładowania urządzenie na bieżąco wylicza ładunek, który został pobrany przez ogniwa. W przypadku niewykrycia z jakiś przyczyn Delta-Peak, ła-

dowarka zakończy proces zgodnie po osiągnięciu wartości wyliczonej na podstawie współczynnika przeładowania. Standardowo ten współczynnik wynosi 1,1×C. Po zakończeniu kroku 10 należy zaprogramować mikrokontroler plikiem LADOWARKA_2.71EP.HEX.

Obsługa Strukturę menu ładowarki pokazano na rysunku 6. Ładowarka umożliwia wybór 4 programów ładowania oraz jednego rozła-

Rysunek 7. Przebieg procesu ładowania akumulatorów Li-Po

Rysunek 8. Przebieg procesu ładowania akumulatorów Ni-Cd

dowania. Naciskając klawisz Start można przeglądać programy, klawiszami Zwiększ/ Zmniejsz wybrać jeden z dwóch z wyświetlanych na LCD. Poniżej zostaną opisane szczegółowo poszczególne programy. Li-Po. Ładowanie do 4 ogniw Li-Po lub Li-Ion. Stabilizowany jest prąd, a kontrolowane napięcie ładowanego pakietu. Po osiągnięciu napięcia maksymalnego (dla Li-Po 4,2  V/celę lub Li-Ion 4,1  V/celę) następuje stabilizacja napięcia i stopniowe obniżanie prądu, tak aby graniczne napięcie nie zostało przekroczone. Przedstawiony na rysunku 7 wykres przedstawia proces ładowania akumulatora Li-Po. Dla ogniw Li-Ion wykres wygląda identycznie, lecz jak wspomniano – prąd ładowania zostaje ograniczany już przy napięciu 4,1 V/celę. Po osiągnięciu minimalnego prądu ładowania 100 mA (lub innego, ustawionego na etapie kalibracji) następuje zakończenie procesu ładowania. Kontrolowany jest również poziom naładowania. Po wejściu w program, podobnie jak w Ni-Cd, mamy do wyboru jeden z trzech pakietów oraz możliwość ustawienia: liczby ogniw, pojemności pakietu, prądu ładowania, sumarycznego napięcia granicznego. Standardowo zdefiniowane pakiety mają napięcie graniczne ustawione na wartość 4,2  V/celę. Możliwa jest zmiana wartości całkowitego napięcia granicznego (liczba ogniw×4,2  V) klawiszami Zmniejsz/Zwiększ po jego wyliczeniu przez ładowarkę. Uwaga: takiej zmiany należy dokonać ładując ogniwa Li-Ion, zmniejszając napięcie graniczne o 0,1 V na celę. Zmiana całkowitego napięcia granicznego nie jest zapamiętywana przez ładowarkę. Ogniwa Li-Po są najbardziej popularne i  zmiana nie jest zapamiętywana w  trosce o  żywotność ogniw Li-Po. Każdorazowe wprowadzanie zmian całkowitego napięcia granicznego musi być świadome i  przemyślane. Prąd ładowania również krytyczny i  nie może być wyższy od podanego przez producenta. Ni-Cd. Ładowanie do 10 ogniw Ni-Cd, Ni-MH. Stabilizowany jest prąd ładowania, a kontrolowana Delta-Peak oraz poziom naREKLAMA

Rysunek 9. Przebieg procesu ładowania akumulatorów Li-Fe ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

021-029_ladowarka.indd 27

27

2012-05-24 10:14:16

PROJEKTY

ładowania, zabezpieczający ogniwa w przypadku niewykrycia Delta-Peak. Sytuacja taka może się zdarzyć przy ładowaniu starszych, zużytych ogniw czy przy ładowaniu ogniw prądem znacznie odbiegającym od zalecanego przez producenta, a  zwłaszcza niskimi prądami około 0,1×C. Jak widać na wykresie pokazanym na rysunku 8, dla prądu 0,1×C zmiana DeltaPeak jest prawie niezauważalna. Najlepiej widać ją przy prądzie ładowania wynoszącym 0,5×C. Proces ładowania ogniw Ni-Cd oraz Ni-MH jest taki sam, różni się jedynie w momencie naładowania wartością spadku napięcia ogniwa (DV) i wynosi odpowiednio 15...20 mV/Ni-Cd i 5...10 mV/Ni-MH, w zależności od producenta akumulatorów. Po wejściu w  program „Ni-Cd” ładowarka wyświetli prośbę o  wybranie jednego z  trzech pakietów klawiszami Zmniejsz/ Zwiększ i  zatwierdzenie klawiszem Start. Liczbę ładowanych ogniw zmienia się klawiszami Zmniejsz/Zwiększ, zatwierdza klawiszem Start. To ustawienie daje ładowarce możliwość wyliczenia –DV dla całego pakietu ogniw. Pojemność pakietu ustawiamy klawiszami Zmniejsz/Zwiększ, zmiany z krokiem ±50  mAh (zatwierdzenie klawiszem Start). Ustawienie pojemności jest ważne ze względu na kontrolę poziomu naładowania. Parametr „maksymalny prąd ładowania” wyznacza natężenie prądu, którym będą ładowane akumulatory. Zmiana i ustawienie – jak poprzednio, krok co 100  mA. Wartość zmiany napięcia –DV zmieniamy za pomocą klawiszy Zmniejsz/Zwiększ, regulacja w zakresie od 5 mV/celę do 25 mV/ celę z  krokiem co 1  mV (klawisz Start zatwierdza zmiany). Na koniec, zostanie wyświetlone pytanie czy proces ładowania ma być poprzedzony rozładowaniem. Wyboru dokonuje się klawiszami Zmniejsz/Zwiększ, zatwierdzenie Start.

28

021-029_ladowarka.indd 28

Standardowo, jako pakiety akumulatorów numer 1 i  2 są przewidziane Ni-Cd z  DV=20  mV/celę pakiet, natomiast pakiet nr 3 – Ni-MH z  DV=10  mV/celę. Parametry te można zmienić. Ładowarka daje nam możliwość regulacji –DV, co pozwala na bezpieczne ładowanie oba rodzaje ogniw. Podkreślam, że warto zapoznać się z notami katalogowymi ogniw, tak by ustawiona przez nas wartość –DV była odpowiednia do typu i właściwości ładowanych ogniw. Wszystkie zmiany zostaną zapamiętane, więc na dowolnej pozycji można zdefiniować pakiet Ni-Cd lub/i  Ni-MH o  różnej pojemności czy różnej liczbie ogniw. Posiadacz więcej niż trzech pakietów musi pamiętać, by sprawdzić przed ładowaniem ustawienia. Kontrola –DV następuje po osiągnięciu zadanego prądu ładowania i  odbywa się ona w stanie bezprądowym. Dlatego podczas pracy ładowarki zauważymy co 10 sekund pomiar prądu równy zeru oraz mniejszą wartość mierzonego napięcia. To rozwiązanie pozwala na dokładniejsze obserwowanie charakterystyki ładowania i pewniejsze wykrycie Delta-Peak. Li-Fe. Podobnie jak przy ładowaniu Li-Po, jest stabilizowany prąd ładowania aż do osiągnięcia zadanego, granicznego napięcia ładowanego akumulatora, które wynosi 3,6 V/celę. Po wejściu w program mamy do wyboru jeden z trzech pakietów oraz możliwość ustawienia: liczby ogniw, pojemności pakietu, całkowitego napięcie granicznego, prądu ładowania. Proces ładowania ogniwa Li-Fe pokazano na rysunku 9. Inne. Program „Inne” jest przeznaczony do ładowania popularnych akumulatorów kwasowo-ołowiowych lub żelowych o  napięciu 12 V i 6 V. Dla „Lead”, w odróżnieniu od „Pb-bat”, mamy do czynienia dodatkowo z  napięciem granicznym. Napięcie to jest określone przez producenta i  zawiera się

ono najczęściej w  przedziale 13,9…14,5  V. Do przeładowywania w  tym typie akumulatorów dochodzi już przy 14,7  V, a  co za tym idzie do nadmiernego wydzielania wodoru. W  tym programie napięcie nie jest kontrolowane, a  jedynie jest stabilizowany prąd (ładowarka pracuje jako źródło prądowe). Tak więc przy ładowaniu „Pb-bat” czy „Lead” należy określić czas ładowania na podstawie pojemności akumulatora i zadanego prądu ładowania i  pilnować tego czasu. Ładowarka umożliwia zmianę prądu ładowania klawiszami Zmniejsz/Zwiększ oraz włączenie lub wyłączenie ładowania klawiszem Start. Rozładowanie. Napięcie minimalne (rozładowania) dla akumulatorów Ni-Cd i Ni-MH wynosi 0,9 V/celę, dla Li-Po – 3 V/ celę, dla Li-Fe – 2 V/celę. W akumulatorach Li-Po, Li-Ion oraz Li-Fe nie występuje efekt pamięci, więc ich rozładowywanie niej jest konieczne, jednak taka możliwość została wprowadzona chociażby po to, aby móc ocenić ich rzeczywistą pojemność. Prąd rozładowania może być regulowany od 0,1 do 2,0 A z krokiem co 0,1 A. Funkcja miękkiego startu rozładowania pozwala uniknąć sytuacji spadku napięcia poniżej minimalnej dopuszczalnej wartości, gdy nieświadomie poddamy procesowi rozładowania głęboko rozładowane akumulatory. Jest to istotne dla akumulatorów Li-Po. Po osiągnięciu napięcia minimalnego, stopniowe zmniejsza się prąd rozładowania aż do osiągnięcia wartości minimalnej 100 mA lub innej, ustawionej na etapie kalibracji. Po uruchomieniu funkcji ładowarka poprosi o  wybór typu ogniw. Przewijanie listy następuje po naciśnięciu klawisza Start, wybór jednej z  dwóch pozycji zatwierdzamy klawiszami Zmniejsz/Zwiększ. Następnie, liczbę rozładowywanych ogniw wybieramy klawiszami Zmniejsz/Zwiększ i  zatwierdzamy Start. To ustawienie daje ładowarce możliwość wyliczenia napięcia minimalnego dla całego pakietu ogniw. Po ustawieniu wartości prądu rozładowania i  naciśnięciu Start rozpocznie się proces rozładowania. W przypadku wyboru na początku typu ogniw Inne zostanie pominięta prośba o podanie typu i liczby ogniw, a  minimalne napięcie, do którego zostanie rozładowana bateria ogniw, można ustawić dowolnie. Jest możliwość zmiany napięcia rozładowania z dokładnością 0,1 V – w zakresie od 0,8…12  V. Ustawienia te nie są zapamiętywane przez ładowarkę. Możliwość regulacji napięcia minimalnego rozładowania sprawia, że program jest program uniwersalny i  daje prawie nieograniczone możliwości rozładowywania różnych typów ogniw.

Janusz Stolarski [email protected] www.rchobby.cba.pl ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 10:14:16

Uniwersalna ładowarka akumulatorów modelarskich Ni-MH, Ni-Cd, Li-Po Li-Fe

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

021-029_ladowarka.indd 29

29

2012-05-24 10:14:17

PROJEKTY

Bezprzewodowe łącze AVT gitarowe 5347 Muzyk z  gitarą podpięty grubym kablem do wzmacniacza to nierzadki widok na scenie. Ale coraz częściej od tego kabla udaje się uwolnić zamieniając tradycyjne łącze przewodowe na radiowy tor transmisyjny. Proponujemy wykonanie takiego łącza, za pomocą którego można połączyć ze wzmacniaczem jednocześnie gitarę i  mikrofon i  uzyskać zasięg na odległość do 10 metrów. Konstrukcja bazuje na fabrycznych modułach radiowych, dzięki czemu jest dosyć prosta i  nie sprawia problemów charakterystycznych dla układów radiowych. Rekomendacje: łącze zastępując kabel do wzmacniacza pozwala muzykowi na większą swobodę na scenie; może się ono przydać nie tylko gitarzystom, ale również np. wokalistom czy przy organizowaniu występów na scenie. Bezprzewodowe łącze gitarowe składa się z dwóch części: nadajnika zasilanego z akumulatora, który mocuje się w pobliżu instrumentu oraz odbiornika dołączanego do wejścia generatora efektów dźwiękowych lub z jego pominięciem – wprost do wzmacniacza. Obie części mają anteny wbudowane do wewnątrz obudowy i  nie mają żadnych elementów regulacyjnych. Tor radiowy zestawiany jest automatycznie, dane transmitowane są cyfrowo w dwóch kanałach w paśmie 2,4 GHz.

Nadajnik Do budowy nadajnika zastosowano moduł radiowy TX-Audio firmy Aurel dostępny w  ofercie TME. Zawiera on wszystkie niezbędne elementy: filtr antyaliasingowy, przetwornik analogowo – cyfrowy, kodek, kompletny tor radiowy z anteną oraz mikrokontroler sterujący torem radiowym. Moduł został zmontowany na małej płytce drukowanej o wymiarach 45 mm×16 mm i do pracy wymaga dostarczenia analogowego sygnału audio oraz zasilania.

30

030-034_link_radiowy.indd 30

Zasilanie. W  bezprzewodowym torze gitarowym nadajnik musi być zasilany z  akumulatora, a  współpracujący z  nim zasilacz musi dostarczyć stabilizowanego i dobrze odfiltrowanego napięcia wyjściowego. W  użytej obudowie o  wielkości paczki papierosów nie ma dużo miejsca dla akumulatora, przez co układ zasilacza nie może być zwykłym stabilizatorem liniowym. Moduł nadajnika TX Audio zasilany jest napięciem 5  V i  w  trybie aktywnym pobiera (niestety) około 100 mA prądu. To dość dużo, więc aby czas pracy bez ładowania był jak najdłuższy, konieczne jest użycie konwertera DC/DC o dużej sprawności. Na rysunku 1 pokazano schemat nadajnika. Źródłem energii są dwa połączone szeregowo ogniwa NiMH o  wielkości R3 (AAA) i pojemności około 600 mAh. Zostały one wybrane, gdyż są tanie, łatwo dostępne i  co ważne mieszczą się w  proponowanej obudowie. Napięcie z  akumulatora konwertowane jest w górę za pomocą układu MAX1674. To popularny na rynku układ konwertera zasilającego współpracującego z bateriami, o dużej sprawności (94%) i wysokiej wydajności (200 mA), wymagający do działania dosłownie kilku elementów pasywnych, z  których najważniejszy jest dławik L1. U1 zawiera także układ komparatora pozwalającego na zbudowanie wskaźnika rozładowanej baterii. Gdy napięcie na wejściu LBI obniży się poniżej progowej wartości 1,3  V, wyjście LBO zostaje wyzerowane. Ustalając za pomocą rezystorów R3 i R4 próg zadziałania dla napięcia na akumulatorze rzędu 2 V ustala się typowe warunki sygnalizacji 1 V na ogniwo. Tranzystor T1 z zieloną diodą LED dołączoną do wyjściowego napię-

W ofercie AVT * AVT-5347 A AVT-5347 B

Podstawowe informacje: • Transmisja sygnału audio w 2 kanałach (np. dla gitary i mikrofonu). • Zasilanie: odbiornik zasilany z urządzenia stacjonarnego, nadajnik z 2 akumulatorów AA. • Czas pracy nadajnika: około 3 godzin. • Zasięg: 8 do 10 m (zależnie od warunków otoczenia). • Obudowa nadajnika i odbiornika: z tworzywa sztucznego, o wymiarach 90 mm×60 mm×40 mm. • Łatwa budowa, brak konieczności strojenia toru radiowego. Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 12927, pass: 632vmew5 • wzory płytek PCB • karty katalogowe i noty aplikacyjne elementów oznaczonych w Wykazie elementów kolorem czerwonym Projekty pokrewne na CD/FTP: (wymienione artykuły są w całości dostępne na CD)

AVT-5324 Bezprzewodowy link audio (EP 1/2012) AVT-5323 Piecyk gitarowy (EP 12/2011) AVT-5227 Bezprzewodowy stereofoniczny link audio (EP 3/2010) AVT-5215 Cyfrowy efekt gitarowy EP 12/2009) AVT-2772 Lampowy wzmacniacz gitarowy (EdW 12/2005) AVT-435 Prosty wzmacniacz do ćwiczeń gry na gitarze (EP 7/2005) AVT-314 Efekt tremolo – vibrato (EP 12/1996) AVT-313 Gitarowa kaczka (EP 11/1996) AVT-306 Chorus gitarowy (EP 10/1996) AVT-304 Gitarowa bramka szumów (EP 7/1996) * Uwaga: Zestawy AVT mogą występować w następujących wersjach: AVT xxxx UK to zaprogramowany układ. Tylko i wyłącznie. Bez elementów dodatkowych. AVT xxxx A płytka drukowana PCB (lub płytki drukowane, jeśli w opisie wyraźnie zaznaczono), bez elementów dodatkowych. AVT xxxx A+ płytka drukowana i zaprogramowany układ (czyli połączenie wersji A i wersji UK) bez elementów dodatkowych. AVT xxxx B płytka drukowana (lub płytki) oraz komplet elementów wymieniony w załączniku pdf AVT xxxx C to nic innego jak zmontowany zestaw B, czyli elementy wlutowane w PCB. Należy mieć na uwadze, że o ile nie zaznaczono wyraźnie w opisie, zestaw ten nie posiada obudowy ani elementów dodatkowych, które nie zostały wymienione w załączniku pdf AVT xxxx CD oprogramowanie (nie często spotykana wersja, lecz jeśli występuje, to niezbędne oprogramowanie można ściągnąć klikając w link umieszczony w opisie kitu) Nie każdy zestaw AVT występuje we wszystkich wersjach! Każda wersja posiada załączony ten sam plik pdf! Podczas składania zamówienia upewnij się którą wersję zamawiasz! (UK, A, A+, B lub C) http://sklep.avt.pl

cia 5 V i sterowany z wyjścia LBO zapewnia, że świecenie diody oznacza, iż napięcia na akumulatorze i wyjściowe są prawidłowe. Na szczęście zgaśnięcie diody nie oznacza, że układ przestaje działać. MAX 1674 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 02:31:32

Bezprzewodowe łącze gitarowe

Rysunek 1. Schemat ideowy nadajnika startuje już przy napięciu wejściowym ok. 1  V, co znaczy, że po zgaszeniu LED układ będzie jeszcze pracował przez pewien czas i konwerter jest w stanie maksymalnie wykorzystać energię zawartą w ogniwach. A więc zgaszona dioda to znak, że akumulator wkrótce się wyczerpie.

Ładowanie akumulatora

Rysunek 2. Schemat montażowy płytki nadajnika ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

030-034_link_radiowy.indd 31

Niestety w  obudowie nadajnika nie ma dużo miejsca. Dwa akumulatory, płytka nadajnika, płytka bazowa ze złączami i przełącznikami dość ciasno wypełniają dostępną przestrzeń i dodanie ładowarki nie jest zadaniem banalnym. Oparcie jej na zwykłym układzie stabilizatora liniowego jest problematyczne z  uwagi na wydzielające się ciepło, którego nie ma jak odprowadzić, bo na radiator miejsca po prostu tam nie ma. Z  kolei wydajne, scalone ładowarki impulsowe nie są tanie i łatwe do kupienia oraz najczęściej dopasowane

31

2012-05-24 02:31:32

PROJEKTY do ogniw litowo-jonowych. Stąd zaproponowane rozwiązanie ładowania jest bardzo proste. Wykorzystuje ono zasilacz stabilizowany 9 V z minusem na bolcu, a więc taki standardowy element dla efektów gitarowych, jako źródło energii. Prąd ładowania ograniczany jest do wartości poniżej 0,1  C i  nie ma żadnych innych układów kontrolnych. Oznacza to, że ładowanie nadzorowane jest przez użytkownika, który powinien je przerwać po ok. 12 godzinach. Mała wartość prądu zapobiega przeładowaniu akumulatorków. Rezystor R1 został wykonany w postaci 7 szeregowo połączonych elementów SMD, co pozwala rozproszyć wymaganą moc bez zajmowania miejsca. Taka ładowarka z  pewnością nie jest optymalna i  ma zły wpływ na trwałość ogniw, ale ceny akumulatorków paluszkowych są dzisiaj tak niewielkie, że pojawiają się wątpliwości, czy jest sens walczyć za każdą cenę o ich długi okres eksploatacji, czy po prostu lepiej je z czasem wymienić na nowe. Ponadto, wiele osób ma w domu jakąś ładowarkę akumulatorów, często też ogniowa zasilające kupuje się z nią w komplecie. Można zatem próbować te elementy wykorzystać, rezygnując z  R1 i  wyprowadzając zaciski akumulatora bezpośrednio na gniazdo G1 i podłączać nadajnik nie do zasilacza ale do zewnętrznej ładowarki.

Fotografia 3. Widok płytki nadajnika od dołu – widoczne są elementy zasilacza i moduł nadajnika

Formowanie sygnału audio Moduł nadajnika TX Audio wymaga podania na wejście sygnału o  wartości szczytowej 2  V. Umożliwia przy tym transmisję sygnału stereofonicznego. Producent nie ma w  ofercie wersji monofoniczej, dlatego jest celowe wykorzystanie obu kanałów, skoro są dostępne. Aby jak najlepiej wykorzystać zakres dynamiczny wejściowego przetwornika A/C w  nadajniku napięcie ze źródła sygnału musi także zostać poddane kondycjonowaniu. Sygnał nie może być zbyt niski, bo ucierpi na tym stosunek sygnału do szumu, a  przy zbyt wysokim poziomie pojawi się przesterowanie i wzrosną zniekształcenia. Sygnał wyjściowy z gitary nie ma zdefiniowanego poziomu, ale pomiary czterech różnych instrumentów pokazały, że w zależności od zastosowanych przetworników napięcie z  gitary elektrycznej waha się w okolicy 200 mV (wartość szczytowa) lub 300  mV dla instrumentu z  przetwornikiem aktywnym. Konieczne jest zatem jego dziesięciokrotne wzmocnienie. Układ kondycjonowania dla gitary zbudowano z  użyciem poczwórnego wzmacniacza operacyjnego MCP6294 firmy Microchip. Pozwala on na pracę z niskim napięciem zasilania, ma niskie szumy i pracuje w całym zakresie napięć zasilania (rail-to-rail). Część U2A wzmacnia sygnał z gitary, który następnie jest kierowany do wejścia lewego kanału modułu nadajnika. Prawy kanał wykorzystano dając możliwość podłączenia mikrofonu i  korzystania z  niego jednocześnie z  instrumentem. Do

32

030-034_link_radiowy.indd 32

Fotografia 4. Widok nadajnika zmontowanego w obudowie – widać akumulatory i złącza tego celu wykorzystane zostały kolejne dwie części U2, z  których pierwszy wzmacniacz ma ustalone wzmocnienie na poziomie ok. 10 V/V, a drugi wzmocnienie ok. 10 lub 5 V/V przełączanych jumperem J2. Dodatkowo za pomocą jumpera J1 można zasilić mikrofon pojemnościowy na zaciskach wejściowych. Wskaźnik przesterowania. Napięcie podawane do nadajnika jest sumowane za pomocą diod D4 i  D6 i  podawane na czwarty wzmacniacz operacyjny pełniący funkcję komparatora. Jego wejście nieodwracające jest spolaryzowane napięciem ok. 1,8  V, a rezystor R16 zapewnia niewielką histerezę działania. Gdy napięcie szczytowe w dowolnym kanale osiągnie 1,8 V, zaświeci się czerwona dioda D5 dołączona do wyjścia komparatora sygnalizując możliwość przesterowania nadajnika. Taka sygnalizacja pozwala na precyzyjne wyregulowanie podawanego z  instrumentu sygnału potencjometrem w  gitarze lub dobrania wzmocnienia przedwzmacniacza mikrofonowego, aby uzyskać optymalne warunki dla działania nadajnika.

Montaż nadajnika Schemat montażowy nadajnika pokazano na rysunku  2. Z  uwagi na dość duży stopień upakowania elementów na płytce

wykorzystano komponenty montowane powierzchniowo. Nie zawsze opisy udało się umieścić dokładnie w  bezpośrednim sąsiedztwie, dlatego podczas montażu trzeba uważać na pomyłki i  wspomagać się schematem oraz fotografiami. Kolejność lutowania elementów jest w zasadzie dowolna, ale najwygodniej jest zacząć od najmniejszych na stronie górnej płytki, a  następnie wlutować układ U1 i resztę podzespołów od strony dolnej. Na początku nie montujemy płytki z nadajnikiem, gdyż zanim to nastąpi warto podłączyć baterie lub zasilacz warsztatowy (2,5 V), sprawdzić działanie zasilacza – 5 V na wyjściu, napięcie na wyjściach wzmacniaczy A, B i  D (2,5  V). Potem można podłączyć gitarę, sprawdzić działanie wskaźnika przesterowania – napięcie na 10. końcówce U2C powinno być ok. 1,8 V. Gdy wszystko działa poprawnie, można wlutować moduł nadajnika, akumulatory i po włączeniu skontrolować czy zasilanie 5 V dalej jest, a prąd pobierany z akumulatora wynosi około 200 mA. Całość konstrukcji przypomina „kanapkę” taką jak widać na zdjęciach. Nadajnik można wlutować w  płytkę bezpośrednio wyginając jego złącze goldpin w  kształcie litery L, co jest wygodne i  zalecane lub użyć złącza pośredniego (fotograELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 02:31:33

Fotografia 5. Widok nadajnika zamkniętego w obudowie fia  3). Ale miejsca nie ma wiele i  jeśli nadajnik będzie za bardzo odstawał od płytki bazowej, obudowa nie da się zamknąć. Drobna uwaga dotyczy jeszcze montażu akumulatorów, które montuje się bez użycia koszyka. Nie ma na niego miejsca i  dlatego ogniwa leżą bezpośrednio na płytce i  są przytrzymywane opaską z  przewodu i  owinięte taśmą izolacyjną. Niemniej kontakty jakoś trzeba zrealizować i to najlepiej bez lutowania przewodów do ogniw. W modelowym

Rysunek 6. Schemat ideowy odbiornika ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

030-034_link_radiowy.indd 33

układzie w płytkę wlutowano pionowe druciki z  goldpinów, które ciasno dotykają do biegunów akumulatorów i  całość ściągnięto gumką recepturką (fotografia  4). We wcześniejszym modelu akumulatory dociśnięte były rurą termokurczliwą z  zamiast goldpinów wykorzystano blaszki ze starej baterii „płaskiej”. To rozwiązanie też się sprawdziło. Na fotografii  5 pokazano kompletny, zmontowany nadajnik zamknięty w  obudowie z tworzywa sztucznego.

Wykaz elementów Nadajnik Rezystory: (SMD 0805) R1: 70 V (7 rezystorów 10 V połączonych szeregowo) R2: 2 kV R3: 120 kV R4: 220 kV R5, R12L 47 kV R6: 1,5 kV R7, R25, R27: 10 kV R8, R24: 1 kV R9: 820 V R10: 6,8 kV R11, R21, R23, R28, R29: 22 kV R13: 2,2 MV R14: 18 kV R15: 39 kV R16: 220 kV R17: 1,5 kV R18: 100 kV R19, R20: 3 kV R26L 2,2 kV Kondensatory: (SMD 0805) C1, C5: 47 mF/16 V (elektrolit., SMD) C2…C4, C8, C11, C19: 100 nF C6: 22 nF C7: 470 nF C9, C17: 10 mF/16 V (elektrolit., SMD) C10: 10 nF C12, C14: 2,2 mF (tantalowy obudowa „A”) C13, C16: 1 mF C15, C18: 10 pF Półprzewodniki: D1: 1N4001 D2: LED 3 mm żółta D3: LED 3 mm zielona D5: LED 3 mm czerwona D4, D6 –BAT165 (lub podobna Schottky) U1: MAX1674 U2: MCP 6294 T1: BC847 Inne: G2, G3: złącza Jack stereo 3,5 mm do druku G1: gniazdo zasilające 1,5 mm L1: dławik 7×7 mm 22 mH/1 A J1, J2: jumpery TX Audio: moduł nadajnika TX Audio Aurel P2: TACT Switch P1: przełącznik dźwigniowy Obudowa plastikowa ABS o wymiarach 90 mm×60 mm×40 mm

Na CD: karty katalogowe i noty aplikacyjne elementów oznaczonych w  wykazie elementów kolorem czerwonym

Bezprzewodowe łącze gitarowe

Odbiornik Rezystory: (SMD 0805) R1, R2: 1 kV R3: 100 kV R4: 1 kV R5, R10: 22 kV R6…R9: 10 kV Kondensatory: (SMD 0805) C1 – 470 mF/16 V C2, C3, C6, C7: 100 nF C4, C5: 2,2 mF (tantalowy obudowa „A”) Półprzewodniki: D1… D5 – LL4148 (MINI MELF) D7: LED 3mm czerwona D6: LED 3mm zielona U1: 78M05 Inne: G1: gniazdo zasilające 1,5 mm G2, G3: złącza Jack stereo 3,5 mm do druku J1, J2: jumpery P1: TACT Switch RX Audio – moduł odbiornika RX Audio Aurel Złącze kątowe 32 pinów, raster 2 mm Obudowa plastikowa ABS o wymiarze 90 mm×60 mm×40 mm

33

2012-05-24 02:31:33

PROJEKTY Po szczęśliwym opanowaniu budowy nadajnika tym można przejść do odbiornika, który jest znacznie łatwiejszy do wykonania.

Odbiornik Układ odbiornika RX Audio firmy Aurel zawiera wszystkie niezbędne obwody konieczne do dekodowania sygnału i  tym samym zadanie konstruktora sprowadza się w  tym przypadku do dostarczenia zasilania i wyprowadzenia sygnałów wyjściowych na gniazda wyjściowe. Na płytce odbiornika jest też antena w postaci linii paskowej. Widać to wyraźnie na schemacie pokazanym na rysunku  6. Elementy współpracujące z modułem to wskaźnik synchronizacji toru radiowego dołączony do końcówek 1 i 2 z czerwoną diodą LED, przycisk opcjonalnej zmiany kanału, gdyby na wybranym automatycznie były zakłócenia oraz wyjście liniowe na pinach 8 i 10. Ponieważ sygnał wyjściowy z  modułu odbiornika ma dość duży poziom w porównaniu do sygnału z gitary i może dla współpracującego wzmacniacza okazać się zbyt wysoki, podawany jest on na gniazda wyjściowe poprzez dzielnik rezystorowy. Dodatkowo ma on możliwość zmiany stopnia podziału jumperami. Założenie zwory zwiększa oczywiście wartość sygnału na wyjściu i  podczas prób z  gotowym urządzeniem należy po prostu dopasować poziom do najbardziej optymalnej wartości wysterowania. Moduł odbiornika zasilany jest stabilizowanym napięciem +5  V dostarczanym przez trójkońcówkowy stabilizator. Napięcie wejściowe przechodzi przez mostek Graetza, dzięki czemu nie ma problemu z dopasowaniem biegunowości. Trudno rozstrzygnąć, z jakiego zasilacza układ będzie zasilany, być może ktoś z wykonujących ten tor zdecyduje się na wyprowadzenie zasilania bezpośrednio ze wzmacniacza, inna osoba może chcieć spiąć odbiornik z  pedal boardem. Niestety, ogromna większość przystawek gitarowych jest zasilana napięciem ujemnym. To znaczy, na bolec gniazda podawany jest minus, sprzęt konsumencki raczej ma na w  tym miejscu plus, stąd dodanie mostka prostowniczego jest sporym krokiem w  kierunku uniwersalności.

czenie dla przycisku zmiany kanału i diody sygnalizującej synchronizację wykonuje się za pomocą przewodu, gdyż moduł odbiornika ma dość dużą szerokość i miejsca nie ma wiele. Poza tym takie rozwiązanie odsuwa od anteny niepotrzebne elementy metalowe. Montaż elementów na płytce bazowej nie jest problemem. Ważne jest tylko, aby wszystko co tam zamontujemy było płasko położone bo miejsca pomiędzy bazą, a płytką odbiornika nie ma wiele (ma on wymiary 47 mm×32 mm). Uwagi wymaga tylko montaż modułu odbiornika, gdyż korzysta on z nietypowego złącza o rastrze 2 mm i wymaga kątowego gniazda do montażu przewlekanego, które niełatwo kupić. W wersji modelowej wykorzystane zostało takie gniazdo w wersji SMD, dla którego górny rząd pinów został połączony z płytką bazową drucikami. Uruchomienie odbiornika należy wykonać przed włożeniem modułu odbiornika w złącze. Wystarczy sprawdzić czy napięcie zasilania jest poprawne, bo poza tym nie ma żadnych potencjalnych problemów poza pomyłkami.

Uruchomienie Po włączeniu zasilania dla nadajnika i odbiornika tor radiowy powinien się automatycznie zsynchronizować, czerwona LED w odbiorniku będzie się wtedy świecić. Można wówczas podłączyć gitarę, wyregulować poziom sygnału potencjometrem w  instrumencie, tak aby podczas normalnej gry na instrumencie czerwona LED sygnalizująca przesterowanie zaświecała się incydentalnie. Poza tym układ powinien działać bez dodatkowych zabiegów i  nie wymaga regulacji. Zasięg układu modelowego, a więc dystans, przy którym synchronizacja toru radiowego była 100-procentowa, nawet podczas szybkich ruchów gitarzysty wynosił 8…10 metrów w zależności, jak dobrze „widziały się” anteny. W bardziej stacjonarnych warunkach zasięg był oczywiście nieco lepszy. Stąd warto umocować odbiornik rzepem do obudowy

Rysunek 7. Schemat montażowy płytki odbiornika wzmacniacza a  nie położyć go na podłodze w plątaninie kabli. Zapewne po podłączeniu anteny zewnętrznej np. od sieci WLAN do płytki odbiornika zasięg znacznie by wzrósł. Taka możliwość jest, bo na module odbiornika widoczne są wszystkie piny i samo podłączenie anteny do wejścia kablem koncentrycznym dałoby się zrobić, ale to już wyższa szkoła jazdy polecana osobom, które coś wiedzą o układach radiowych. Zastosowane akumulatory pozwalają na użytkowanie nadajnika przez około 3 godziny przy pełnym naładowaniu. Nie jest to długo, ale w praktyce wystarcza. Niestety moduł nadajnika pobiera sporą moc (100 mA przy 5 V) i jeśli komuś zależy na wydłużeniu czasu pracy, powinien pomyśleć o  ogniwach większej pojemności i niestety, także o większej obudowie.

Robert Magdziak

Montaż odbiornika Schemat montażowy płytki odbiornika zamieszczono na rysunku  7. Zamontowano go w  takiej samej obudowie jak nadajnik. Niemniej, w  tym przypadku elementów jest znacznie mniej i  tym samym problemy z upakowaniem całości w małym pudełeczku nie są dotkliwe. Konstrukcja składa się z płytki bazowej, na której zamontowane są gniazda zasilające, wyjściowe oraz zasilacz. Równolegle do niej montuje się płytkę odbiornika w taki sposób, że antena skierowana jest na zewnątrz (patrz fotografia  8). Dostęp do jumperów i  podłą-

34

030-034_link_radiowy.indd 34

Fotografia 8. Płytka odbiornika umieszczona w obudowie. Moduł odbiornika umieszczony jest równolegle do płyty bazowej ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 02:31:34

AVTduino Automation Board PROJEKTY

AVTduino Automation Board Arduino w automatyce AVTduino znajduje zastosowanie w  różnorodnych obszarach elektroniki, dlaczego nie poszerzyć możliwości o  inne dziedziny techniki? Przedstawiona płytka umożliwia wkroczenie w  świat „małej” automatyki, będąc interfejsem pomiędzy AVTduino, a  typowymi elementami pomiarowymi i  wykonawczymi, co umożliwia wykonanie różnych układów regulacji. Rekomendacje: moduł umozliwia skorzystanie z  elastyczności Arduino w  układach automatyki, a  sposób jego użycia zależy tylko od inwencji konstruktora. Schemat ideowy modułu Automation Board pokazano na rysunku 1. Cyfrowe sygnały wejściowe DI są doprowadzone do złącza J1. Każde z  wejść cyfrowych jest wyprowadzone osobno, bez wspólnej masy. Ułatwia to dowolne dołączenie czujników NPN i  PNP. Poziom aktywny na wejściu sygnalizuje odpowiednia dioda LED. Po optoizolacji, sygnał jest filtrowany, formowany w bramce Schmidta układu U1 (74HC14) i  doprowadzany do złącza modułu bazowego. Wejścia DI2/3, mają mniejsze pojemności filtrujące, co umożliwia zliczanie impulsów o krótkim czasie trwania np. z impulsatora wodomierza lub enkodera położenia. Przykładowy sposób dołączenia wejść cyfrowych pokazano na rysunku 2. Wejściowe sygnały analogowe AI są doprowadzone do złącza J2 i mają wspólną masę. Dzielniki rezystancyjne 30 kV/20 kV obniżają napięcie z zakresu 0…10,24 V do 0…4,096 V. Następnie ich napięcie wyjściowe jest filtrowane dolnoprzepustowo i  doprowadzone do złącza modułu bazowego. Aby uzyskać lepszą dokładność wbudowanego przetwornika, na płytce zamontowano układ źródła napięcia odniesienia U3 dostarczający stabilnego napięcia AREF dla toru analogowego AVTDuino. Wybór napięcia odniesienia o  wartości 4,096 V ułatwia przeliczenia, ponieważ ziarno przetwornika wynosi 4  mV. Na złącze J2 wyprowadzone są napięcia zasilające 24  V  DC i 10 V DC (stabilizowane przez układ U2 z towarzyszącymi elementami) przeznaczone dla czujników i  zadajników. Te wyjścia są zabezELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

035-039_automation.indd 35

AVT 5349 pieczone za pomocą bezpieczników polimerowych. Obecność napięć jest sygnalizowana świeceniem się odpowiednich diod LED. Sposób dołączenia wejść analogowych przedstawiono na rysunku 3. Sygnały wyjściowe PWMO są doprowadzone do złącza J3 poprzez transoptor i bramkę NOT układu 74HC14. Wyjścia mogą być użyte do sterowania regulatorów fazowych oświetlenia, prędkości obrotowej wentylatorów lub sterowania dwustanowego styczników półprzewodnikowych SSR. Wyjścia PWM są coraz częściej stosowane w miejsce drogich w implementacji i kłopotliwych w użytkowaniu (zakłócenia) wyjść analogowych 0…10 V. Oczywiście można ich też użyć jako „zwyczajnych”, szybkich wyjść dwustanowych (FORM A) pamiętając tylko o dopuszczalnej obciążalności 24 V DC/20 mA. Przykładowy sposób dołączenia wyjść PWMO pokazano na rysunku 4. Uwaga: ze względu na ryzyko porażenia podczas łączeniu SSR z  obwodami 230 V AC należy zachować szczególną ostrożność! Wyjście przekaźnikowe trójstanowe jest doprowadzone do złącza J4. Cewki przekaźników są załączane za pomocą tranzystorów MOSFET. Załączenie się przekaźnika jest sygnalizowane. Wyjście trójstanowe służy do sterowania przepustnicami i zaworami. Trzy stany wyjścia umożliwiają dwukierunkowe sterowanie silnikami siłowników. Nazywając umownie stany Otwórz – Stop – Zamknij możemy sterować położeniem klapy lub trzpienia zaworu. Możemy je pozycjonować w  dowolnym położeniu, tak

W ofercie AVT * AVT-5349 A

Podstawowe informacje: • 4×DI, (2×ZI), 4 wejścia cyfrowe z optoizolacją, sygnalizacją stanu, filtracją zakłóceń, w tym 2 o krótszych stałych filtrowania dla zliczania impulsów, współpraca z czujnikami NPN/PNP. • 4×AI, 4 wejścia analogowe 0…10 V. • 1×DO, przekaźnikowe trójstanowe, z sygnalizacją stanu; do sterowania przepustnicami, zaworami itp. • 1×DO, SPDT – FORM C, przekaźnikowe przełączane, z sygnalizacją stanu. • 2×PWMO, SPST - FORM A, dwa szybkie wyjścia cyfrowe z optoizolacją. • RS485, half-duplex, dwukierunkowy z izolacją galwaniczną, w opcjonalnym terminatorem linii o rezystancji 120 V. • Źródło +10 V, do zasilania potencjometrów, nastawników itp. • Źródło napięcia odniesienia 4,096 V dla ADC. • Wszystkie sygnały wyprowadzone na typowe złącza wtykowe MC3,81. • Moduł jest zasilany z zasilacza 24 V DC o wydajności dopasowanej do dołączonych elementów automatyki. Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 12927, pass: 632vmew5 • wzory płytek PCB • karty katalogowe i noty aplikacyjne elementów oznaczonych w Wykazie elementów kolorem czerwonym Projekty pokrewne na CD/FTP: (wymienione artykuły są w całości dostępne na CD)

AVT-1675 STM32duino – kompatybilna płytka z STM32F103C8T6 (EP 5/2012) AVT-1666 AVTduino Relay – moduł przekaźników dla Arduino (EP 3/2012) AVT-1668 AVTduino Ethernet – moduł Ethernet dla Arduino (EP 3/2012) AVT-5272 AVTduino (EP 1/2011) AVT-1615 AVTduino LCD. Wyświetlacz LCD dla Arduino (EP 4/2011) AVT-1616 AVTduino LED. Wyświetlacz LED dla Arduino (EP 5/2011) AVT-1620 Cortexino. Kompatybilna z Arduino płytka z LPC1114 (EP 5/2011) * Uwaga: Zestawy AVT mogą występować w następujących wersjach: AVT xxxx UK to zaprogramowany układ. Tylko i wyłącznie. Bez elementów dodatkowych. AVT xxxx A płytka drukowana PCB (lub płytki drukowane, jeśli w opisie wyraźnie zaznaczono), bez elementów dodatkowych. AVT xxxx A+ płytka drukowana i zaprogramowany układ (czyli połączenie wersji A i wersji UK) bez elementów dodatkowych. AVT xxxx B płytka drukowana (lub płytki) oraz komplet elementów wymieniony w załączniku pdf AVT xxxx C to nic innego jak zmontowany zestaw B, czyli elementy wlutowane w PCB. Należy mieć na uwadze, że o ile nie zaznaczono wyraźnie w opisie, zestaw ten nie posiada obudowy ani elementów dodatkowych, które nie zostały wymienione w załączniku pdf AVT xxxx CD oprogramowanie (nie często spotykana wersja, lecz jeśli występuje, to niezbędne oprogramowanie można ściągnąć klikając w link umieszczony w opisie kitu) Nie każdy zestaw AVT występuje we wszystkich wersjach! Każda wersja posiada załączony ten sam plik pdf! Podczas składania zamówienia upewnij się którą wersję zamawiasz! (UK, A, A+, B lub C) http://sklep.avt.pl

35

2012-05-24 09:16:18

PROJEKTY

Rysunek 1. Schemat ideowy modułu AVTduino Automation Board

36

035-039_automation.indd 36

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:16:19

Na CD: karty katalogowe i noty aplikacyjne elementów oznaczonych w  wykazie elementów kolorem czerwonym

AVTduino Automation Board Wykaz elementów Rezystory: (SMD 1206) R1, R4, R6, R8, R29: 2,2 kV R2, R3, R5, R7, R20…R23: 10 kV R9, R12, R32: 120 V R10, R11, R13, R14,R15: 330 V R16, R17, R26, R27: 30 kV R18, R19, R24, R25: 20 kV R28: 4,7 kV R30: 220 V R31: 1,6 kV/ 22 kV (połączenie równoległe) Kondensatory: (SMD 1206) C1…C8: 1 nF C3, C4: 100 pF C9…C13, C15, C17, C20: 100 nF C14, C16, C18, C19: 10 mF CE1: 100 mF/35 V (kond. elektrolit.) CE2: 100 mF/16 V (kond. elektrolit.) Półprzewodniki: D1…D7: LL4148 D8: 1N4007 (SMB) IS1…IS6: LTV357 LD1…LD9: dioda LED SMD, czerwona, 1206 Q1…Q3: IRLML0060PBF (tranzystor MOSFET SMD) U1: 74HC14 (SO-14) U2: LM317A (TO-220) U3: MCP1541 (SOT-23) U4: ADM2587 (SO-20W) Inne: F1: RXE025 (bezpiecznik polimerowy 250 mA) F2: RXE010 (bezpiecznik polimerowy 100 mA) J1…J6: MC1.5_381_8 (złącze śrubowe kompletne proste) JA1, JA3: SIP8 (złącze SIP r=2,54 mm, h=20 mm) JA2, JPOWER: SIP6 (złącze SIP r=2,54 mm, h=20 mm) REL1…REL3: AZ850-5 (przekaźnik z cewką na 5 V DC) jak w wypadku wyjścia analogowego 0…100%. Jeżeli jest potrzebna informacja o położeniu elementu wykonawczego, to można sprzęgnąć go

Rysunek 2. Sposób podłączenia wejść cyfrowych DI np. z suwakiem potencjometru i w ten sposób, pośrednio odczytywać w  jakim jest położeniu. Taki układ jest znacznie tańszy niż siłownik analogowy, a dokładność pozycjonowania wystarcza dla większości typowych zastosowań. Odpowiednie połączenie styków (rys. 1) zabezpiecza układ przed niepoprawnym, jednoczesnym wysterowaniem Otwórz – Zamknij mogącym uszkodzić siłownik. Przykładowy sposób dołączenia siłownika zaworu zilustrowano na rysunku 5. Należy koniecznie sprawdzić sposób i typ zasilania siłownika, ponieważ błędne połączenie może spowodować uszkodzenie napędu. Nie-

Rysunek 3. Sposób podłączenia wejść analogowych AI ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

035-039_automation.indd 37

37

2012-05-24 09:16:19

PROJEKTY

Rysunek 4. Sposób podłączenia wyjść cyfrowych PWMO zbędne jest również zapewnienie odpowiedniej mocy zasilania. Możliwe jest też wykorzystanie wyjścia przy odpowiednim połączeniu do trójstopniowej regulacji mocy np. 0%, 50%, 100%. Dwustanowe, przełączane wyjście przekaźnikowe jest doprowadzone do złącza J4. Cewka przekaźnika jest zasilana przez tranzystor Q3, a stan załączenia jest sygnalizowany za pomocą diody LED. Cyfrowe wyjście przekaźnikowe jest przeznaczone do sterowania Załącz – Wyłącz dowolnych elementów wykonawczych. Sposób jego dołączenia nie wymaga szerszego opisu, na-

leży tylko pamiętać o  dopuszczalnych parametrach łączeniowych styków przekaźnika. Izolowany interfejs RS485 half-duplex jest doprowadzony do złącza J6. To interfejs dwukierunkowy, z izolacją galwaniczną, w przemysłowym standardzie RS485. Nadaje się on do sterowania nowoczesnymi elementami automatyki jak np. moduły rozproszone (opisywane wcześniej w EP moduły we/wy), panele operatorskie lub łączenia modułów AVTduino w sieć. Interfejs wykonano z użyciem specjalizowanego układu ADM2587 (U4) zawierającego obwody inter-

Rysunek 5. Sposób podłączenia zaworu do cyfrowego wyjścia trójstanowego

Rysunek 6. Sposób okablowania magistrali RS485

38

035-039_automation.indd 38

fejsowe pracujące w  trybie pełnego dupleksu oraz przetwornicę zasilającą. Sposób dołączenia magistrali zaprezentowano no rysunku 6. Należy pamiętać o zastosowaniu rezystorów – terminali na obu końcach magistrali. W  większości wypadków jako medium transmisyjne wystarcza zwykła skrętka telefoniczna, jeżeli jednak transmisja ma odbywać się na większe odległości lub na magistrali jest dużo urządzeń, najlepiej jako okablowanie zastosować dobrej jakości skrętkę w  ekranie np. LIYCY 1×2×0.5.

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:16:20

AVTduino Automation Board Oprócz sprzętowej realizacji transmisji RS485, należy tez zaimplementować odpowiedni protokół komunikacyjny, zapewniający pracę sieci i odpowiednie sterowanie kierunkiem przepływu danych (sygnał DIR).

Montaż Moduł zmontowano na dwustronnej płytce drukowanej. Rozmieszczenie elementów na płytce pokazano na rysunku  7. Montaż jest typowy i  nie wymaga opisu. Jeżeli przewidujemy możliwość składania modułów w „kanapkę”, złącza musza być typu przelotowego (gniazdo/szpilka). Jeżeli nie, to wystarczają standardowe listwy goldpin o wysokości 25 mm. Moduł zmontowany ze sprawdzonych elementów nie wymaga uruchamiania. Należy sprawdzić tylko dokładność napięcia 10  V i  ewentualnie dokonać korekty poprzez zmniejszenie wartości R31, poprzez nalutowanie rezystorów korekcyjnych. Rysunek 7. Schemat montażowy modułu AVTduino Automation Board

Adam Tatuś, EP

REKLAMA

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

035-039_automation.indd 39

39

2012-05-24 09:16:21

PROJEKTY

AVT 5350

Moduł wykonawczy z interfejsem Ethernet

Sterowanie 8 przekaźnikami i pomiar napięć przez sieć LAN lub WAN Gdy zachodzi potrzeba sterowania urządzeniami dużej mocy przez Internet lub sieć LAN, przyda się moduł z  przekaźnikami wyposażony w  interfejs Ethernet. Dodatkowo, za jego pomocą można kontrolować stan 6 wejść, z  których 3 mogą być wejściami analogowymi, a  dwa generować przerwania. Moduł zbudowano z  użyciem mikrokontrolera ATMega128 oraz układu scalonego ENC28J60. Dzięki temu koszt jego wykonania nie jest wysoki, a  kody źródłowe udostępnione w  materiałach dodatkowych do projektu, dają możliwość wprowadzenia zmian. Rekomendacje: ze względu na możliwość sterowania i  kontroli, moduł przyda się w  układach automatyki. Do budowy modułu wykonawczego zastosowano opisywane wcześniej programowe i  sprzętowe rozwiązania modułu konwertera Ethernet <–> UART (AVT-5340), którego projekt opublikowano w EP 4/2012 na stronie 23. Aby nie powtarzać treści zawartych w  tamtym artykule, tu skupimy się głównie na sposobach skonfigurowania i  sterowania modułem przez sieć Ethernet.

40

040-044_ethernet.indd 40

Schemat modułu pokazano wykonawczego pokazano na rysunku 1. Jego budowa jest bardzo zbliżona do modułu konwertera. Składa się on z mikrokontrolera ATmega128, układu scalonego ENC28J60 dołączonego do mikrokontrolera i  gniazda z  transformatorem. Tym, co różni moduł wykonawczy od wspomnianego konwertera są blok zasilacza z  układem stabilizatora impulsowego MC34063A, wzmacniacz prądu przekaź-

ników wykonawczych oraz 8 przekaźników RM-94P z  cewką zasilaną napięciem 12  V  DC. Napięcie wewnętrznego zasilacza ustalono na 3,3 V, ponieważ takie jest wymagane do zasilania układu mostka Ethernet.

Montaż i uruchomienie Schemat montażowy modułu wykonawczego pokazano na rysunku 2. Montaż jest typowy i  nie wymaga szczegółowego omawiania. Jest wskazane, aby rozpocząć go od wlutowania wszystkich elementów zasilacza, a dopiero po jego uruchomieniu – pozostałych elementów, zaczynając od najmniejszych, kończąc na największych. Jeśli moduł została złożona w  całości, bez uprzedniego uruchomienia zasilacza, należy do złącza J3 doprowadzić napięcie 12  V z  zasilacza laboratoryjnego z  ustawionym ograniczeniem prądowym na 100  mA, a  następnie sprawdzić poprawność napięcia na wyjściowego. Jeśli napięcie jest poprawne, ograniczenie prądowe można zwiększyć do 500 mA. Kolejnym krokiem jest zaprogramowanie mikroELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:16:46

Moduł wykonawczy z interfejsem Ethernet kontrolera. Należy to zrobić programatorem JTAG (np. AVT-5322). Trzeba przy tym pamiętać, aby wgrać zawartość pamięci FLASH oraz EEPROM i  odpowiednio ustawić bity

konfiguracyjne. Sposób ich ustawienia pokazano na rysunku  3. Wszystko to można zrobić korzystając z  pliku z  rozszerzeniem „*.ELF”. Konieczne jest zaznaczenie opcji

FUSES, EEPROM i  FLASH, jak pokazano na rysunku 4. Zmontowany moduł można umieścić w obudowie KM-60, bo do niej dopasowano

Rysunek 1. Schemat ideowy modułu wykonawczego z interfejsem Ethernet ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

040-044_ethernet.indd 41

41

2012-05-24 09:16:47

PROJEKTY W ofercie AVT * AVT-5350 A AVT-5350 B AVT-5350 C AVT-5350 UK

Podstawowe informacje: • Sterowanie 8 przekaźnikami (16 A/250 VAC) oraz odczyt ich stanu. • 6 wejść/wyjść cyfrowych. • 3 wejścia analogowe (rozdzielczość 10 bitów). • Dwukierunkowa konwersja RS232 na ETH. • Współpraca z innym modułem konwertera lub programem na komputerze. • 2 wejścia przerwań. • Konfigurowanie i sterowanie za pomocą WWW. • Praca w sieci lokalnej (LAN) i rozległej (Internet). • Zasilanie 12 V/330 mA. Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 12927, pass: 632vmew5 • wzory płytek PCB • karty katalogowe i noty aplikacyjne elementów oznaczonych w Wykazie elementów kolorem czerwonym Wykaz elementów:

Rezystory: (SMD 1206) R2…R4: 1 V R6: 1,5 kV/1% R1, R7, R8: 1 kV R9, R10, R13…R19, R21: 2,2 kV/1% R25, R27: 10 kV R29, R11, R12: 51 V R22…R24: 100 V/1% R26, R28: 180 V R5: 910 V/1% Kondensatory: (SMD 1206) C8…C10: 1 mF C1: 10 mF C4…C6: 22 pF C7, C3: 100 nF C11: 470 pF C12, C13: 470 mF/16 V C2: 470 mF/25 V Półprzewodniki: U1: ATmega128-16AU (PQFP64) U2: ENC28J60-I/SO (SOIC28) U3: MC34063ACD (SO-8) U4: ULN2803 (SOL-18) D2, D3: SS14 (DO21) D4…D10, D12, D14: dioda LED żółta (SMD 1206) D1: dioda LED niebieska (SMD 1206) D11: dioda LED biała (SMD 1206) D13: dioda LED czerwona (SMD 1206) Inne: J2: moduł Ethernet 08D0-1X1T-06-F J1: goldpin 1×2 JP2: IDC10 JP1: IDC14 J4…J10: ARK3 J3, J11: ARK2 L1: 68 mH (r=10 mm) L2: DL22-100 Q1: 25 MHz (kwarc HS-49 lub HS-49U) Q2: 16 MHz (kwarc HS-49 lub HS-49) PK1…PK8: przekaźnik RM-94P/12 V

Projekty pokrewne na CD/FTP:

(wymienione artykuły są w całości dostępne na CD)

AVT-1659 8-kanałowy, miniaturowy moduł przekaźników (EP 1/2012) AVT-1656 Uniwersalny moduł wykonawczy (EP 12/2011) AVT-5295 Moduł przekaźników sterowanych przez Bluetooth (EP 6/2011) AVT-5250 Karta przekaźników z interfejsem Ethernet (EP 8/2010) AVT-5157 Przekaźnik internetowy (EP 11/2008) AVT-2859 Internetowy sterownik urządzeń (EdW 3/2008) AVT-966 Karta przekaźników sterowana przez internet (EP 2/2007) * Uwaga: Zestawy AVT mogą występować w następujących wersjach: AVT xxxx UK to zaprogramowany układ. Tylko i wyłącznie. Bez elementów dodatkowych. AVT xxxx A płytka drukowana PCB (lub płytki drukowane, jeśli w opisie wyraźnie zaznaczono), bez elementów dodatkowych. AVT xxxx A+ płytka drukowana i zaprogramowany układ (czyli połączenie wersji A i wersji UK) bez elementów dodatkowych. AVT xxxx B płytka drukowana (lub płytki) oraz komplet elementów wymieniony w załączniku pdf AVT xxxx C to nic innego jak zmontowany zestaw B, czyli elementy wlutowane w PCB. Należy mieć na uwadze, że o ile nie zaznaczono wyraźnie w opisie, zestaw ten nie posiada obudowy ani elementów dodatkowych, które nie zostały wymienione w załączniku pdf AVT xxxx CD oprogramowanie (nie często spotykana wersja, lecz jeśli występuje, to niezbędne oprogramowanie można ściągnąć klikając w link umieszczony w opisie kitu) Nie każdy zestaw AVT występuje we wszystkich wersjach! Każda wersja posiada załączony ten sam plik pdf! Podczas składania zamówienia upewnij się którą wersję zamawiasz! (UK, A, A+, B lub C) http://sklep.avt.pl

wymiar płytki drukowanej, otwory mocujące i wysokości komponentów.

Konfigurowanie i obsługa Moduł konfiguruje się za pomocą przeglądarki internetowej. Strony interfejsu użytkownika wykonano w taki sposób, że są one

42

040-044_ethernet.indd 42

Rysunek 2. Schemat montażowy modułu wykonawczego z interfejsem Ethernet

Rysunek 3. Ustawienie fuse bits mikrokontrolera ATmega128 odświeżane co 5 sekund, ale niektóre przeglądarki mogą nie odświeżać okienek formularza, które zostały zmienione „ręcznie”. W  takiej sytuacji pomaga powrót do strony głównej i  ponowne wejście w  zakładkę Timery. Oprogramowanie modułu nie obsługuje protokołu klienta DHCP i  dlatego adres IP jest nadawany na stałe (wpisywany ręcznie)

Rysunek 4. Zaznaczenie opcji programowania pamięci Flash, bitów bezpieczników i pamięci EEPROM i  nie ma możliwości jego skonfigurowania automatycznego. W ten sposób obsługa modułu jest łatwiejsza – nie trzeba szukać w sieci, ale jednocześnie to na użytkownika spada odpowiedzialność za to, aby w sieci nie było konfliktów adresów IP. Karta po zaprogramowaniu programem domyślnym, dostępnym w  materiałach doELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:16:47

Moduł wykonawczy z interfejsem Ethernet datkowych do artykułu, będzie widoczna a) b) pod adresem 192.168.3.99. Maska podsieci jest 24-bitowa, tj. ma wartość 255.255.255.0. Aby móc nawiązać połączenie z  modułem i konfigurować jego parametry, należy połączyć go z  komputerem wyposażonym w  interfejs Ethernet za pomocą kabla z  przeplotem oraz ustawić w  komputerze odpowiednie parametry protokołu TCP/IP tj. adres z tej samej puli adresów i identyczną maskę sieciową. Przykładowe nastawy protokołu pokazano na rysunku 5. Adres modułu można także zmienić w kodzie źródłowym w pliku eth.c. Należy odnaleźć tam linię #define STDIP, zmienić adres (i  ewentualnie maskę podsieci na Rysunek 5. Ustawienie właściwości protokołu TCP/IP: a) wybór protokołu TCP/IP, b) inne), skompilować program i  zaprogramonastawy przykładowe wać nim mikrokontroler. Po wykonaniu opisanych wcześniej modułów zakupionych w AVT jest ustalony tość, aby nie pokrywał się z adresem innego czynności, w oknie przeglądarki wpisujemy na 00:51:56:54:00:00. Bajty 51, 56, 54 tworzą urządzenia w sieci. adres modułu wykonawczego. Przypomnijciąg znaków „AVT”. Gdy używamy jednego Po zmianie adresów IP lub MAC karmy, że jeśli nie wykonaliśmy jego zmiany, to modułu, adres MAC nie musi być zmieniota wykona restart. Trwa on około 2 sekund. jest on równy 192.168.3.99. W oknie przegląny. Jednak jeżeli będziemy używali kilku W przypadku zmiany adresu IP, po restarcie darki powinna się pokazać strona WWW jak modułów, to bezwzględnie należy zmienić konwertera można kliknąć w Skocz pod nowe na rysunku 6. Klikamy w zakładkę Sieci (ryich adresy MAC, tak aby nie powtarzały się IP (rysunek 8). Trzeba pamiętać, że jeśli przy sunek 7). Na wyświetlonej podstronie można one w  obrębie danej podsieci. Adres bramzmianie IP zmieniliśmy maskę podsieci, to zmienić adresy MAC i  IP, adres bramki doki jest istotny, jeśli moduł ma komunikować aby „dostać się” do karty przekaźników namyślnej oraz komentarz. się z innym modułem lub programem w sieleży zmienić ustawienia protokołu TCP/IP Adres MAC można zmienić tylko raz. ci odległej. Maskę podsieci należy ustawić komputera w opisany wcześniej sposób. Trzeba pamiętać, aby adresy MAC w  jedzgodnie z regułami obowiązującymi w danej Jeśli podczas zmiany adresu popełnimy nej podsieci nie powtarzały się! Adres MAC sieci. Adres IP należy ustawić ma taką warbłąd, albo zapomnimy jaki adres ma konwerREKLAMA

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

040-044_ethernet.indd 43

43

2012-05-24 09:16:48

PROJEKTY

Rysunek 6. Strona główna interfejsu użytkownika modułu wykonawczego

Rysunek 8. Komunikat wyświetlany po przywróceniu domyślnego adresu IP ter, można go przywrócić przez wyłączenie zasilania, założenie zworki na goldpiny J1 (INIT) i  włączenie zasilania. Adres konwertera po przywróceniu parametrów domyślnych zworką założoną na goldpiny INIT jest zdefiniowany w linii programu zaczynającej się od #define STDIP3tRST. Gdy moduł jest już skonfigurowany, to można sterować przekaźnikami. Po wejściu w zakładkę Pio ukaże się ekran (rysunek 9), na którym można włączać i  wyłączać poszczególne przekaźniki. Dodatkowo, widzimy na nim poziomy na wejściach linii cyfrowych modułu oraz wartości napięć zmierzone przez przetworniki A/C na wejściach analogowych. Wchodząc ze strony głównej do zakładki Timery (rysunek  10) możemy ustawić czas, po którym przekaźnik zmieni swój stan na przeciwny. W oknach formularza widzimy czas w sekundach pozostały do zmiany stanu. Aby zmienić tan czas, należy

w  oknie formularza wpisać nową wartości i  kliknąć na Ustaw. Aby zatrzymać odliczanie, należy wpisać wartość 0. Maksymalna wartość, którą można wpisać to 32756 sekund, czyli 546 minut, co daje czas 9 godzin. Jeśli ten czas jest zbyt krótki, to w  kodzie źródłowym należy odnaleźć funkcję obsługi przerwania TIMER0_OVF_vect, a w niej następujący fragment: DzielPk++; // Uzyskanie czasu 1s if ( (DzielPk & 1) == 0 ) // Obsługa timerów od przekaźników co 1s { for (x=0; x
Rysunek 9. Strona umożliwiająca sterowanie przekaźnikami

44

040-044_ethernet.indd 44

Rysunek 7. Zakładka “Sieci” umożliwiająca konfigurowanie parametrów sieciowych modułu licznik (zmienne tablicowa TimerPk[x]) osiągnie wartość 1, a nie 0. W praktyce więc, gdy wpiszemy czas 60 sekund, przekaźnik wyłączy się po 59 sekundach. Tak samo będzie się działo po zmianie czasu na minuty, czyli czas „10”, spowoduje wyłączenie po 9 minutach.

Uwagi końcowe Moduł wykonawczy z  przekaźnikami realizuje funkcje, które zostały zaimplementowane w  AVT-5340, więc może pracować równocześnie jako konwerter Ethernet <–> UART. Pozostałe zakładki z  menu głównego opisano w  kwietniowym numerze EP z 2012 r. na stronie 23. Do złącz ARK doprowadzono styki NO i NC przekaźników 1...7 oraz tylko NO przekaźnika 8. Było to spowodowane brakiem miejsca na płytce, która została dostosowana do obudowy KM-60. W  kodach źródłowych stałej LOGINPAGE można nadać wartość 1. Wówczas trzeba będzie logować się na stronie głównej, aby uzyskać dostęp do pól sterujących i parametrów modułu. Hasło ustala się za pomocą stałej password.

Sławomir Skrzyński, EP

Rysunek 10. Zakładka Timery ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:16:48

Wielobitowy przetwornik cyfrowo-analogowy audio z układami PCM1704 PROJEKTY

AVT 5346

Wielobitowy przetwornik cyfrowo-analogowy audio z układami PCM1704 (1) Do zbudowania przetwornika audio użyto kultowego, wielobitowego scalonego przetwornika A/D typu PCM1704 produkowanego przez Texas Instruments. Ten układ jest dobrze znany, bo jako jeden z  nielicznych przetworników wielobitowych umożliwia konwersję sygnału o  słowie 24-bitowym i  częstotliwości próbkowania 96  kHz. Jest to wynik imponujący! Rekomendacje: przetwornik jest przeznaczony dla koneserów dobrego dźwięku, którzy są skłonni wydać „nieco” pieniędzy na zakup podzespołów. Od czasu aplikacji w pierwszych odtwarzaczach CD, wysokiej jakości przetworniki C/A  przeszły długą drogę rozwoju. Historycznie pierwszymi były układy wielobitowe. W  uproszczeniu, zależnie od wartości reprezentowanej przez słowo podawane na wejście przetwornika (w  przypadku standardu CD było to 16 bitów) są zamykane lub otwierane klucze w  drabince rezystorowej R-2R. Dla każdej wartości słowa wejściowego na wyjściu przetwornika uzyskuje się inną wartość prądu wyjściowego. Ich następcami były przetworniki znane pod nazwą 1-bitowych. Przetwarzanie 1-bitowe polega na ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

045-054_pcm1704_(1).indd 45

tym, że słowo 1-bitowe określa różnicę wartości 2 kolejnych próbek, obecnej i poprzedniej. Kolejno następujące po sobie jedynki oznaczają, że sygnał narasta, kolejne zera, że maleje, a  przesyłane na przemian zera i  jedynki oznaczają, że sygnał nie zmienia się. Wśród najbardziej wymagających użytkowników odtwarzaczy CD jest wielu zwolenników i  przeciwników obu rozwiązań. Wielobitowe przetworniki są cenione za naturalną wierność odtwarzania. Zwolennicy przetworników 1-bitowych argumentują, że ze względu na wysoki koszt wytwarzania rozwój wielobitowców został zatrzymany

W ofercie AVT * AVT-5346 A AVT-5346 UK

Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 12927, pass: 632vmew5 • wzory płytek PCB • karty katalogowe i noty aplikacyjne elementów oznaczonych w Wykazie elementów kolorem czerwonym Projekty pokrewne na CD/FTP: (wymienione artykuły są w całości dostępne na CD)

AVT-1670 Stereofoniczny regulator barwy dźwięku (EP 4/2012) AVT-1634 Przedwzmacniacz z TDA1524A (EP 8/2011) AVT-5335 DAC TDA1543 (EP 3/2012) AVT-5188 Kompaktowy przetwornik C/A dla Audiofilów (EP 6/2009) AVT-5159 SDSP processor (EP 11/2008) AVT-5148 Stereofoniczny kodek z interfejsem SPDIF (EP 9/2008) AVT-931 DsPICorder (EP 6/2006) AVT-450 Przetwornik A/C z interfejsem ADAT (EP 11-12/2005) AVT-384 Przetwornik audio analogowo-cyfrowy z wyjściem S/PDIF (EP 4/2005) * Uwaga: Zestawy AVT mogą występować w następujących wersjach: AVT xxxx UK to zaprogramowany układ. Tylko i wyłącznie. Bez elementów dodatkowych. AVT xxxx A płytka drukowana PCB (lub płytki drukowane, jeśli w opisie wyraźnie zaznaczono), bez elementów dodatkowych. AVT xxxx A+ płytka drukowana i zaprogramowany układ (czyli połączenie wersji A i wersji UK) bez elementów dodatkowych. AVT xxxx B płytka drukowana (lub płytki) oraz komplet elementów wymieniony w załączniku pdf AVT xxxx C to nic innego jak zmontowany zestaw B, czyli elementy wlutowane w PCB. Należy mieć na uwadze, że o ile nie zaznaczono wyraźnie w opisie, zestaw ten nie posiada obudowy ani elementów dodatkowych, które nie zostały wymienione w załączniku pdf AVT xxxx CD oprogramowanie (nie często spotykana wersja, lecz jeśli występuje, to niezbędne oprogramowanie można ściągnąć klikając w link umieszczony w opisie kitu) Nie każdy zestaw AVT występuje we wszystkich wersjach! Każda wersja posiada załączony ten sam plik pdf! Podczas składania zamówienia upewnij się którą wersję zamawiasz! (UK, A, A+, B lub C) http://sklep.avt.pl

45

2012-05-24 09:17:13

PROJEKTY wiele lat temu i nowe przetworniki 1-bitowe dorównują klasycznym wielobitowym, a nawet je przewyższają jednocześnie umożliwiając konwersję „gęstych” formatów.

Do zbudowania wielobitowego przetwornika audio użyłem kultowego przetwornika PCM1704 produkowanego do dzisiaj. Niegdyś ten układ był wytwarzany przez

firmę Burr Brown, a współcześnie przez Texas Instruments. Układ jest dobrze znany, bo umożliwia jako jeden z nielicznych wielobitowców konwersję sygnału o słowie 24-bito-

Rysunek 1. Schemat ideowy przetwornika

46

045-054_pcm1704_(1).indd 46

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:17:13

Wielobitowy przetwornik cyfrowo-analogowy audio z układami PCM1704 wym i  częstotliwości próbkowania 96  kHz. Dla przetworników wielobitowych jest to wynik imponujący. Niestety, PCM1704 jest dość drogi. Dodatkowo, układ scalony może konwertować tylko jeden kanał i  do budowy kompletnego przetwornika stereo muszą być użyte co najmniej 2 takie układy. Nie ma też wbudowanego filtra cyfrowego i  trzeba zastosować również dość drogi oraz trudnodostępny filtr DF1704 lub DF1706.

Założenia projektowe Zaawansowane układy audio (odbiornik SPDIF, filtr cyfrowy) mają wbudowane dwa mechanizmy umożliwiające ich konfigurowanie: sprzętowy i programowy. Ten pierwszy jest łatwy w implementacji i niezawodny, ale ma ograniczone możliwości. Konfigurowanie programowe daje możliwość elastycznego ustawiania wszystkich parametrów danego układu. Istnieje na przykład możliwość programowego ustawiania poziomu sygnału wyjściowego. Postanowiłem wykorzystać te możliwości i  sterować układy w  trybie programowym. Do tego celu w układzie zastosowano mikrokontroler PIC18F2850. Interfejs użytkownika tworzą wyświetlacz znakowy LCD (2 linie po 16znaków), impulsator firmy Burns, jeden mikroswitch i odbiornik RC5. Oprócz innych funkcji, mikrokontroler umożliwia zaimplementowanie cyfrowego potencjometru regulującego poziom sygnału na wyjściu. Pozwala to dołączyć wyjście przetwornika bezpośrednio do wzmacniacza mocy bez zastosowania przedwzmacniacza z  typowym potencjometrem. I znowu takie rozwiązanie wzbudza kontrowersje. Układ jest posądzany o  degradację rozdzielczości bitowej sygnału wyjściowego i  przez to zwiększanie szumu kwantyzacji. Dla wielu jest to jednak wygodna i  działająca prawidłowo funkcja. Nie rozstrzygając o  słuszności argumentów żadnej ze stron postanowiłem wbudować regulację – można z niej korzystać lub nie. Kolejnym założeniem wstępnym było podzielenie układu na sekcję odbiornika SPDIF, przetwornika i  sterownika mikroprocesorowego, łącznie z  niezbędnymi układami zasilającymi oraz sekcję przetwornika prąd/ napięcie i  analogowego filtru dolnoprzepustowego, popularnie nazywanego analogówką. Ten podział ma duże znaczenie praktyczne. Można robić próby z różnymi układami konwertera U/I. Istnieje też wiele rozwiązań układów analogowych umieszczanych na wyjściu przetwornika. Od typowych filtrów dolnoprzepustowych zbudowanych w oparciu o  wzmacniacze operacyjne, po układy

Rysunek 2. Schemat blokowy odbiornika WM8804 tranzystorowe, lampowe, czy układy z transformatorami. Aby dać „pole manewru” podzieliłem układ w taki właśnie sposób. Schemat przetwornika z  odbiornikiem SPDIF i układami zasilania, ale bez konwertera prąd/napięcie i filtra analogowego pokazano na rysunku 1.

Odbiornik SPDIF Zewnętrzny przetwornik musi być wyposażony w odbiornik SPDIF. Odbiornik mimo, że nie bierze bezpośredniego udziału w procesie konwersji, to jego jakość może bardziej lub mniej wpływać na analogowy sygnał wyjściowy. Do tej pory głównie używałem odbiorników DIR9001 i  odbiornika/konwertera częstotliwości próbkowania SRC4392. Tu postanowiłem zastosować odbiornik WM8804 firmy Wolfson (U2). Na wybór miały wpływ jego bardzo dobre parametry techniczne i pozytywne opinie użytkowników. W momencie projektowania układu był uważany za jeden z najlepszych odbiorników. Jak przystało na nowoczesny odbiornik, może on odbierać strumień 24-bitowych danych próbkowanych z  częstotliwościami z  zakresu 32…192  kHz. Bardzo ważnym parametrem odbiorników jest jitter sygnału zegarowego odzyskiwanego ze strumienia wejściowego. Producent na pierwszej stronie dokumentacji odbiornika podaje, że wartość jitter’a  jest nie gorsza od 50  ps RMS. Wartość bardzo dobra, ale należy sobie zdawać sprawę, że w  rzeczywistym układzie może nie udać się uzyskać aż tak dokładnego odtworzenia sygnału zegara. A  na pewno bez odpowiedniego wyposażenia i  niezbędnej

Tabela 1. Wybór adresu magistrali I2C Stan CSB

Adres WM8804

0 1

0111010 R/W 0111011 R/W

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

045-054_pcm1704_(1).indd 47

Adres slave Zapis R/W=0 Odczyt R/W=1 0x74 0x75 0x76 0x77

wiedzy o tego typu pomiarach trudno jest go zmierzyć z aż tak wielką dokładnością. Wbudowany w  WM8804 układ generatora PLL odtwarzający sygnał zegarowy potrzebuje do pracy sygnału z  generatora kwarcowego. Układ generatora jest wbudowany w  strukturę odbiornika. Do jego działania jest potrzebny zewnętrzny rezonator kwarcowy. Istnieje możliwość doprowadzenia sygnału zegarowego z  zewnętrznego generatora. Producent dopuszcza taką opcję z  zastrzeżeniem, że sygnał z  zewnętrznego generatora również musi mieć mały jitter. Częstotliwość sygnału taktującego WM8804 może zmieniać się w  zakresie od 10…27  MHz, ale nie jest dowolna. Dla wybranej częstotliwości trzeba wyliczyć i  zaprogramować współczynniki PLL_K i PLL_N. Dlatego elastyczna zmiana częstotliwości wejściowego sygnału taktującego układ PLL jest możliwa tylko w trybie programowym. Układ ma wbudowany niespotykany w odbiornikach SPDIF dodatkowy blok. Jest to nadajnik SPDIF. Na wejście nadajnika może być skierowany sygnał z  odbiornika SPDIF lub z  portu PCM. Jak widać, oprócz funkcji odbiornika DIR (Digital Interface Receiver) WM8804 może spełniać funkcję nadajnika DIT (Digital Interface Transmitter). Tu nie wykorzystujemy tej możliwości. Odbiornik może być skonfigurowany do pracy w trybie sprzętowym lub programowym. Konfigurowanie WM8804 sprowadza się do ustalenia formatu danych wyjściowych portu PCM, sposobu traktowania portu (master lub slave), zaprogramowania układu PLL (tylko w trybie programowym) i skierowania sygnału wyjściowego na port PCM lub nadajnik SPDIF.

Tryb programowy WM8804 W przetworniku z wbudowanym sterownikiem mikroprocesorowym optymalnym rozwiązaniem wydaje się zastosowanie try-

47

2012-05-24 09:17:13

Wyprowadzenie

PROJEKTY

SDIN SCLK

HW RESET=0 SWMODE HWMODE Wybór HWMODE/SWMODE Nie działa AIF_MS

SDOUT

Nie działa

CSB GPO0

HW RESET=1 SWMODE SDIN SCLK SPI I 2C SDOUT I 2C SPI GPO CSB GPO

AIF_CONF[0] GPO

IC SPI Adres slave Nie działa Wybór I2C lub SPI 2

TXSRC AIF_CONF[1]

HWMODE Nie działa GPO (TRANS_ERROR) GPO (NON_AUDIO) GPO (UNLOCK) GPO (GEN_FLAG)

Rysunek 3. Funkcje wyprowadzeń WM8804 w trybie sprzętowym i programowym

Rysunek 4. Zapisywanie rejestru konfiguracyjnego

Rysunek 5. Odczytywanie rejestru ID lub statusowego Listing 1. Zapisanie rejestru WM8804 //zapisanie rejestru Wm8804 void SendWM(unsigned char reg, unsigned char data){ i2c_start(); i2c_write(0x76);//addr slave CSB=”H” i2c_write(reg);//zapisz rejestr i2c_write(data);//zapisz dane i2c_stop(); }

Listing 2. Odczytanie rejestru WM8804

//odczytanie rejestru Wm8804 unsigned char GetWM(unsigned char reg){ unsigned char data; i2c_start(); i2c_write(0x76);//addr slave CSB=”H” i2c_write(reg);//zapisz rejestr i2c_restart(); i2c_write(0x77);//addr slave R/W=1 data=i2c_read(1); i2c_stop(); return(data); }

bu programowego. Jest on wprowadzany po wymuszeniu poziomu wysokiego na wejściu konfiguracyjnym SDIN przez rezystor R3. Konfigurowanie odbiornika jest wykonywane przez zewnętrzny mikrokontroler – host. Komunikuje się on z WM8804 przez szeregowy interfejs SPI lub I2C. Rodzaj interfejsu jest wybierany poziomem na linii GPO0/SWIFMODE.

Poziom niski wybiera 2-liniowy interfejs zgodny z  I2C, a  wysoki 3-liniowy interfejs SPI. Ja do konfigurowania odbiornika wykorzystałem magistralę I2C, poziom niski wejścia wymusiłem za pomocą rezystora R5 dołączonego do masy. Po zakończeniu sekwencji POR linia konfiguracyjna SDIN staje się linią danych SDA interfejsu I2C, a  rezystor R3 realizuje wymagane przez standard podciąganie linii do plusa zasilania. Każdy układ dołączony do magistrali I2C musi mieć swój unikalny adres. Odbiornik może mieć 2 różne adresy ustawiane poziomem na wejściu CSB (tabela 1). Układ ma 31 rejestrów 8-bitowych. Większa ich część jest przeznaczona tylko do zapisania (ich wartości host nie może odczytać ) i pełnią one rolę rejestrów konfiguracyjnych. Sekwencja zapisania rejestru polega na wysłaniu na magistralę I2C (rysunek 4): • Sekwencji Start. • Adresu slave układu z bitem R/W=0. • Adresu rejestru z zakresu 0…30. • Bajtu zapisywanego do rejestru. • Sekwencji Stop. WM8804 pozwala na odczytanie tylko rejestrów oznaczonych w dokumentacji jako Read Only. Są to rejestry identyfikacyjne ID (R0, R1 i  R2) oraz statusowe. Te ostatnie są przewidziane miedzy innymi do odczytywania znaczników statusowych. W  trybie programowym można odczytywać więcej znaczników statusowych niż w trybie sprzętowym. Żeby odczytać zwartość rejestru za pomocą I2C, należy (rysunek 5): • Wysyłać sekwencję Start i adres slave. • Wysyłać adres slave z bitem R/W=0 i adres odczytywanego rejestru. • Wysłać sekwencję powtórzonego Startu a po niej adres slave z bitem R/W=1. • Odczytać zawartość rejestru. • Wysłać sekwencję Stop kończącą transmisję danych. Na listingu 1 pokazano procedurę zapisu rejestru WM8804, a na listingu 2 procedurę odczytu zawartości rejestru WM8804. Ponieważ w trybie programowym mamy możliwość modyfikowania zawartości rejestrów, to można też przeprogramować układ PLL i  odbiornik może być taktowany inną częstotliwością niż domyślne 12  MHz. Ge-

Tabela 2. Współczynniki wyliczone dla różnych typowych częstotliwości taktujących OSC CLK (MHz) 11.2896 11.2896 12 12 12.288 12.288 24 24 27 27

48

045-054_pcm1704_(1).indd 48

Preskaler 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1

Fs (kHz) 32/44.1/48/96 192 32/44.1/48/96 192 32/44.1/48/96 192 32/44.1/48/96 192 32/44.1/48/96 192

F1 (MHz) 11.2896 11.2896 12 12 12.288 12.288 12 12 13.5 13.5

F2 (MHz) 94.3104 98.304 94.3104 98.304 94.3104 98.304 94.3104 98.304 94.3104 98.304

PLL_N (hex) 8 8 7 8 7 8 7 8 6 7

PLL_K (hex) 16A3B3 2D4766 36FD21 C49BA 2B3333 0 36FD21 C49BA 3F19E5 1208A5

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:17:13

Wielobitowy przetwornik cyfrowo-analogowy audio z układami PCM1704 nerator PLL jest dokładnie opisany w dokumentacji odbiornika. Aby nie wchodzić zbytnio w szczegóły wystarczy powiedzieć, że do zaprogramowania częstotliwości taktującej potrzebujemy zapisać współczynniki PLL_K i PLL_N oraz ustawić preskaler. Współczynniki wylicza się na podstawie częstotliwości sygnału taktującego układ oraz częstotliwości próbkowania sygnału wejściowego SPDIF. W tabeli 2 zamieszczono współczynniki obliczone dla kilku standardowych częstotliwości taktujących. Po wyzerowaniu układu (POR) do rejestrów są wpisywane ustawienia dla fs=32/44,1/48/96  kHz i  OSC CLK=12  MHz. Współczynnik PLL_K jest zapisywany w trzech rejestrach o adresach 3 (LSB), 4 i 5 (MSB), a  współczynnik PLL_N w  rejestrze o adresie 6. W odbiorniku WM8804 pracującym w trybie programowym trzeba włączyć zasilanie używanych boków funkcjonalnych przez zapisanie rejestru PWRDN o  adresie 30 (rysunek  6). Po zerowaniu układ PLL, odbiornik i  nadajnik SPDIF są domyślnie wyłączone i  żeby zaczęły działać trzeba je włączyć programowo. Aby generator PLL zaczął pracować poprawnie, po zapisaniu rejestrów współczynnikami PLL_N i  PLL_K, trzeba go włączyć przez wyzerowanie bitu PLLPD, następnie włączyć odbiornik SPDIF przez wyzerowanie bitu SPDIFRXPD. Dobrym zwyczajem jest odczytanie bitów statusowych REC_ FREQ[1:0] aby określić czy częstotliwość próbkowania sygnału wejściowego jest zgodna z wpisanymi współczynnikami. Bity określające częstotliwość próbkowania są umieszczone w  rejestrze statusowym SPDSTAT o adresie 12 (rysunek 7). W  rejestrze SPDAT są również umieszczone bity statusowe. Dla nas najważniejsze będą: AUDIO_N, DEEMPH i UNLOCK. Jeżeli bit AUDIO_N jest ustawiony, to sterownik przetwornika powinien wyciszyć wejście, bo dane wejściowe są danymi skompresowanymi (MP3, AC3 itp.) i  bez ich wcześniejszego zdekodowania na wyjściu przetwornika pojawią się zakłócenia. W trakcie konwersji właściwego sygnału bit AUDIO_N powinien być wyzerowany. Bit statusowy deemfazy DEEMPH jest zazwyczaj wyzerowany, bo w  zasadzie wszystkie nagrania nie podlegają deemfazie. Jednak dobrze jest go kontrolować, bo gdyby był ustawiony, to trzeba włączyć deemfazę w przetworniku. Bit statusowy UNLOCK sygnalizuje stan pracy wewnętrznego układu PLL. Jeżeli jest wyzerowany, to układ PLL jest zsynchronizowany. Można go wykorzystać jako sygnalizację podłączenia prawidłowego sygnału SPDIF do wejścia odbiornika. Wejściowy sygnał SPDIF jest podawany na wejście XIN przez foliowy kondensator C56 eliminujący składową stałą. Rezystor R23 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

045-054_pcm1704_(1).indd 49

Rejestr

PWRDN Adres 30

Bit

Nazwa

Domyślnie

0

PLLPD

1

1

SPDIFRXPD

1

2

SPDIFTXPD

1

3

OSCPD

0

4

AIFPD

0

5

TRIOP

0

Opis Zasilanie PLL 0 PLL włączone 1 PLL wyłączone Zasilanie odbiornika SPDIF 0 odbiornik SPDIF włączony 1 odbiornik SPDIF wyłączony Zasilanie nadajnika SPDIF 0 nadajnik SPDIF włączony 1 nadajnik SPDIF wyłączony Zasilanie oscylatora 0 oscylator włączony 1 oscylator wyłączony Zasilanie portu PCM 0 zasilanie włączone 1 zasilanie wyłączone Ustawienie wyjść jak trójstanowe 0 wyjścia normalnie 1 wyjścia jak trójstanowe

Rysunek 6. Rejestr PWRDN Rejestr

SPDSTAT Adres 12

Bit

Nazwa

0

AUDIO_N

1

PCM_N

2

CPY_N

3

DEEMPH

5:4

REC_FREQ

6

UNLOCK

Opis Bit statusowy AUDIO dane wejściowe PCM inne dane Bit statusowy Non-PCM nie odebrano kodu SYNC ( dane nie kompresowane) odebrano kod SYNC (dane kompresowane) Bit statusowy No Copyright dane zawierają copyright dane nie zwierają Bit statusowy DEEMPH dane bez deemfazy dane z  deemfazą Odtworzona częstotliwość próbkowania 00 – 192 kHz 01 – 96 lub 88.2kHz 10 – 48 lub 44.1kHz 11 – 32 kHz Wskaźnik stanu pętli PLL pętla zsynchronizowana z  wejściowym sygnałem SPDIF pętla nie zsynchronizowana

Rysunek 7. Rejestr statusowy SPDSTAT zapewnia dopasowanie kabla przesyłowego. Odbiornik jest taktowany przez scalony generator X1 sygnałem o częstotliwości 12 MHz.

Filtr cyfrowy DF1706 W  cyfrowej konwersji cyfrowo-analogowej stosuje się cyfrowe filtry interpolatora. Mają one za zadanie wykonać nadpróbkowa-

nie sygnału wejściowego. W przetwornikach z  modulatorami sigma-delta w  blok filtrów cyfrowych wbudowuje się funkcję przesuwania widma szumów (noise shaping) poza pasmo użyteczne, czyli powyżej 20 kHz. Jest to niezbędne, bo konwersja z małą liczbą bitów charakteryzuje się wysokimi szumami kwantyzacji. Ponieważ tu stosujemy prze-

REKLAMA

49

2012-05-24 09:17:14

PROJEKTY

Rysunek 8. Przebiegi czasowe na magistrali filtru DF1706 B15 R

B14 R

B13 R

B12 R

B11 R

B10 A1

B9 A0

B8 D8

B7 D7

B6 D6

B5 D5

B4 D4

B3 D3

B2 D2

B1 D1

B0 D0

Rysunek 9. Słowo zapisywane do DF1706 Listing 3. Procedura przesyłania danej przez magistralę

dla częstotliwości powyżej fs/2=22.05 kHz. I tu zaczyna się problem. Każdy, kto choć trochę zna się na projektowaniu aktywnych filtrów dolnoprzepustowych wie, że zadanie jest bardzo trudne, a  na pewno kosztowne. Filtr będzie bardzo rozbudowany i  będzie wymagał wielu drogich elementów. Gdyby jednak pasmo pozostało takie samo, czyli fmax=20 kHz, a sygnał był próbkowany z fs =88.2 kHz, to filtr musiałby tłumić sygnały w paśmie od 20 kHz do 44,1 kHz. To już znacznie łatwiejsze. Z  tego powodu stosuje się „prostą” sztuczkę cyfrową pozwalającą na zwiększanie częstotliwości próbkowania. Pomiędzy odbierane próbki sygnału wejściowego wstawia się próbki zerowe, a potem takie sygnał filtruje się dolnoprzepustowo (filtrem cyfrowym) do sygnału o częstotliwości fs/2. Ten proces nazywa się interpolacją, a układ, w którym jest wykonywana – filtrem interpolatora. Sygnał na wyjściu filtra interpolatora ma częstotliwość próbkowania wielokrotnie wyższą niż fs na wejściu, czyli jest nadpróbkowany (oversampling). NOS DAC z założenia nie ma filtra interpolatora, ale też nie ma analogowego filtra na

void SendDF(unsigned char reg, unsigned int data){ unsigned int shift; char i; shift=(reg<<9)|(data&0x1ff); ML=1; for(i=0;i<16;i++){ MC=0; if((shift&0x8000)==0x8000) MD=1; else MD=0; MC=1; shift<<=1; } ML=0; ML=0;ML=0; ML=1; }

twornik wielobitowy, to szumy kwantyzacji są małe i  nie wymagają cyfrowego przesuwania poza pasmo użyteczne. Po co zatem dodatkowy filtr cyfrowy? To samo pytanie pewnie zdają sobie zwolennicy tak zwanych NOS DAC (no oversampling DAC). Według nich jest to dodatkowy układ, który wnosi niepotrzebne zniekształcenia sygnału. Ulubionym układem NOS DAC jest leciwy przetwornik TDA1541. Teoretycznie nadpróbkowanie nie jest konieczne. Jeżeli założymy, że częstotliwość próbkowania sygnału wejściowego wynosi 44,1  kHz i  pasmo użyteczne kończy się na 20  kHz, to analogowy sygnał z  wyjścia przetwornika powinien być filtrowany dolnoprzepustowo filtrem, który przenosi liniowo sygnał do 20  kHz i  tłumi o  ok. –60  dB B15

B14

B13

B12

B11

B10

B9

B8

B7

B6

B5

B4

B3

B2

B1

B0

R

R

R

R

R

1

0

R

R

OW1

OW0

IW1

IW0

X4

DEM

MUT

MUT – soft mute: 0 – wyciszenie obu kanałów, 1 – wyciszenie wyłączone DEEM – de emfaza: 0 – wyłączona, 1 – włączona Format danych wejściowych IW[1:0] (z  bitem I2S z  rejestru MODE3) [I2S:IW1:IW0]: 000 – 16 bit right justified, 00 1 – 20 bit right justified, 010 – 24 bit right justified, 011 – 24 bit left justified, 100 – 16 bit I2S, 101 – 24 bit I2S Długość danych wyjściowych OW[1:0]: 00 – 16 bitów, 01 – 18 bitów, 1 0 – 20 bitów, 11 – 24bity

Rysunek 10. Rejestr MODE2 B15 R

B14 R

B13 R

B12 R

B11 R

B10 1

B9 0

B8 R

B7 SF1

B6 SF0

B5 CKO

B4 R

B3 SR0

B2 ATC

B1 LRP

B0 I2S

I2S – ustawia format I2S LRP – polaryzacja LRCIN: 0 – kanał lewy dla stanu wysokiego, kanał prawy dla stanu niskiego LRCIN, 0 – kanał lewy dla stanu niskiego, kanał prawy dla stanu wysokiego LRCIN ATC: 0 – tłumienie kanałów L i  R regulowane niezależnie, 1 – tłumienie kanałów L i  R regulowane wspólnie SRO: 0 – ostra charakterystyka filtra, 1 – łagodna charakterystyka filtra SF[1:0] programowanie fs dla filtru de emfazy: 00 – 44,1 kHz, 01 – rezerwa, 10 – 48 kHz, 11 – 32 kHz

Rysunek 11. Rejestr MODE3 Listing 4. Przykładowa inicjalizacja DF1706

void InicDF(void){ SendDF(2,0x06d);//mute off, deem off, IN-24bit(I2S), OUT 24bit SendDF(3,0x009);//I2S format, LRP&RRP=0, ATC=1, SRO=1, SendDF(0,0x1ff);//L_att=0dB SendDF(1,0x1ff);//R_att=0dB }

50

045-054_pcm1704_(1).indd 50

wyjściu lub ma szczątkowy. Jednak takie rozwiązanie ma swoich wiernych fanów. Jak to możliwe, że taki układ działa? Rolę analogowego filtra dolnoprzepustowego spełnia tutaj nasze ucho. Im starszy audiofil, tym skuteczniej jego ucho „tłumi” wyższe częstotliwości akustyczne. Pozostaje problem wpływu sygnału zawierającego wiele składowych powyżej pasma akustycznego na pracę wzmacniacza i kolumn. Jednak zagorzali zwolennicy zwracają uwagę na brak filtra cyfrowego i analogowego, czyli elementów potencjalnie wnoszących do sygnału dodatkowe zniekształcenia. Ja nie jestem zwolennikiem NOS DAC i dlatego zastosowałem filtr cyfrowy DF1706 pomiędzy odbiornikiem WM8804 i  przetwornikami PCM1704. DF1706 jest cyfrowym filtrem interpolacyjnym specjalnie zaprojektowanym dla przetworników PCM1704. Ma bardzo dobre parametry: 8-krotne nadpróbkowanie, tłumienie –115  dB i  równomierność pasma ±0,0005dB. Dane wejściowe mogą mieć format I2S right justified i left justified, a częstotliwość próbkowania z zakresu 32…192 kHz. W  filtr wbudowane są funkcje deemfazy, regulatora poziomu sygnału wyjściowego (digital attenuation) i  wyboru 2 charakterystyk wyjściowych filtra (ostra i  łagodna). DF1706 może być konfigurowany w  trybie sprzętowym lub programowym. Tryb wybiera się stanem na wejściu MODE. Poziom niski wymusza pracę w  trybie sprzętowym, natomiast wysoki – programowym. Ponieważ z  założenia DAC miał mieć możliwość sterowania poziomem sygnału wyjściowego dostępnym tylko w trybie programowym, to właśnie taki został wybrany. W  trybie programowym sterownik komunikuje się z  filtrem przez 3-przewodową magistralę składającą się z  linii ML (sygnał zapisania danych – latch), MC (sygnał taktowania przesyłaniem danych) i MD (sygnał danych). Przebiegi czasowe w trakcie przesyłania danych przez magistralę pokazano na rysunku 8. Słowo wpisywane do układu jest 16-bitowe. 9 młodszych bitów [B8:B0] zawiera daną wpisywaną do rejestru sterującego. Bity B9 i B10 są bitami adresowymi, a pozostałe nie są wykorzystywane (rysunek  9). Procedura SendDF z listingu 3 przesyła 9-bitową daną zawartą w argumencie data. Adres rejestru jest zawarty w argumencie reg. Dwa bity adresowe mogą zaadresować 4 rejestry nazwane MODE3…MODE0. Rejestr MODE0 służy do zapisywania tłumienia cyfrowego regulatora poziomu w  kanale lewym, a MODE1 w kanale prawym. Tłumienie jest wyliczane ze wzoru. gdzie:

• ATTEN – tłumienie, • DATA – liczba 9-bitowa zapisywana do rejestru MODE0 lub MODE1. ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:17:14

Na CD: karty katalogowe i noty aplikacyjne elementów oznaczonych w  wykazie elementów kolorem czerwonym

Wielobitowy przetwornik cyfrowo-analogowy audio z układami PCM1704 Wykaz elementów Płytka przetworników PCM1704 Rezystory: (SMD 1206) R6…R9, R11…R14: 22 V R23: 75 V R4, R5: 3,3 kV R2, R3: 4,7 kV R1, R10: 10 kV R15…R18: 220 V (przewl. metalizowany 0,6 W/1%) R19…R22: 1 kV (pot. wieloobrotowy Helitrim typu T910W) Kondensatory: (SMD 1206) C33: 10 nF C1…C15, C52, C53, C57: 100 nF (SMD 1206) C56: 100 nF/63 V (MKT przewlekany) C31: 1 mF/10 V (tantal., SMD 3216) C30: 1 mF/35 V (tantal., przewlekany) C16…C19: 4,7 mF/25 V C32…C51, C54, C58: 10 mF/25 V C26…C29: 47 mF/16 V C20…C25: 100 mF/16 V C45: 2200 mF/16 V C46, C47: 2200 mF/25 V Półprzewodniki: U1: PIC18F2580 (zaprogramowany) U2: WM8804 U3: DF1706 U4, U5: PCM1704U U6: LM2937 -3,3V U7: 7805 U8, U9: LT317 U10, U11: LT337 D1…D12: 10BQ040PBF Inne: Generator kwarcowy 12 MHz, obudowa 5 mm×7 mm ARK2: złącza, 2 szt. Płytka panelu czołowego R1: 10 V (metalizowany 0,6 W) R5: 100 V (SMD 1206) R3, R4: 10 kV (SMD 1206) PR1: Potencjometr montażowy 4,7 kV C1, C3: 10 mF/10 V (tantalowy, SMD 3528) C2: 100 nF (SMD 1206) Wyświetlacz LCD 2×16 znaków Impulsator Bourns ECW1J-B24 Płytka konwertera I/U i filtra Uwaga: elementy dla jednego kanału! Ich liczbę trzeba pomnożyć ×2 Rezystory: (metalizowane, przewlekane 0,6 W/1%) R9: 100 V R14: 1 kV R1: 2,49 kV R7: 3,32 kV R2, R3: 3,57 kV R6: 3,65 kV R5: 3,92 kV R4: 4,12 kV R8: 1 MV Kondensatory: (MKP lub styrofleksowe, r=5 mm, tolerancja 2%) C1: 47 pF C19: 270 pF C4: 330 pF C18: 1,5 nF C17: 1 nF C2: 2,2 nF C3: 4,7 nF C13…C16: 100 nF (MKT, r=5mm) C5…C8: 10 mF/25 V (elektrolit.) Półprzewodniki: U1 OPA604 U2 OPA627 Elementy dla sekcji zasilacza Rezystory: (przewlekane, metalizowane 0,6 W/1%) R10, R11: 220 V R12, R13: 5 kV (potencjometr Helitrim typu T910W) Kondensatory: C9…C12, C22, C23: 10 mF/25 V C20, C21: 2200 mF/25 V Półprzewodniki: U3: LT317 lub LM317 (TO-220) U4: LT337 lub LM 337 (TO-220) Inne: ZZ1, ZZ2: złącza ARK2 Listwa goldpin 2,54 mm

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

045-054_pcm1704_(1).indd 51

Rysunek 12. Schemat blokowy przetwornika PCM1704

Rysunek 13. Przesyłanie danych do PCM1704 Rejestr MODE2 jest przeznaczony do konfigurowania formatu danych wejściowych (w  tym przypadku – przesyłanych z  odbiornika SPDIF), długości danych wyjściowych, oraz włączania/wyłączania deemfazy i  włączania wyciszania (MUTE). Strukturę rejestru MODE2 pokazano na rysunku 10, natomiast MODE3 na rysunku 11. Współpraca z  odbiornikiem WM8804 z  ustawionym 24-bitowym formatem I2S wymaga, aby filtr miał ustawiony taki sam format wejściowy. Żeby wykorzystać możliwości konwertowania 24 bitowych formatów „gęstych”, ustawiłem również 24-bitową długość danych wyjściowych. Przykładową procedurę inicjalizacji układu DF1706 zamieszczono na listingu 4. Sygnały wyjściowe z odbiornika WM8804: MCLK (zegar systemowy), LRCK (identyfikacja kanałów), BLCK (taktowanie przesyłania danych) i DATA (danych) są połączone z liniami portu PCM filtra DF1706 poprzez rezystory szeregowe R11…R14. Zadaniem tych rezystorów jest tłumienie zakłóceń na liniach spowodowanych pojemnościami ścieżek.

we charakteryzują się bardzo dobrym współczynnikiem SNR (niskie szumy kwantyzacji) i dobrymi parametrami dla dużych sygnałów. Niestety, topologia R-2R ma problemy z małymi sygnałami w pobliży przejścia amplitudy sygnału analogowego przez zero. Z  tego powodu, w  PCM1704 zastosowano specjalne rozwiązanie nazwane architekturą sign-magnitude. Jest to kombinacja typowego 23-bitowego przetwornika i  przetwornika mającego za zadanie poprawić liniowość przy małych sygnałach. Można się domyślać, że jest to 1-bitowy przetwornik sigma-delta. Dane wejściowe są konwertowane w  23-bitowych konwerterach prądowych REKLAMA

Scalony przetwornik PCM1704 Przetwornik PCM1704, którego schemat blokowy pokazano na rysunku 12, jest wybitnym przedstawicielem przetworników wielobitowych. Klasyczne przetworniki wielobito-

51

2012-05-24 09:17:14

PROJEKTY

Rysunek 14. Schemat montażowy płytki przetwornika R-2R. Aby zapewnić wyjątkową dokładność, w  procesie produkcyjnym te konwertery są dostrajane laserowo. Połączenie właściwości funkcjonalnych obu przetworników po-

Tabela 3. Zależność pomiędzy danymi wejściowymi a  prądem na wyjściu przetwornika Dane wejściowe w  formacie U2 7FFFFF 000000 FFFFFF 800000

Wyjście przetwornika +maksymalny zakres Analogowe zero Analogowe zero -1LSB -maksymalny zakres

woduje, że PCM1704 zachowuje wszystkie zalety przetwarzania wielobitowego i  eliminuje jego wady korygując nieliniowości dla małych sygnałów. Przetwornik może konwertować jeden kanał z  wejściową częstotliwością próbkowania 16…96 kHz nadprókowaną 8-krotnie, lub 4-krotnie. Można wybrać dane o  długości 20 lub 24 bitów. W sygnale wyjściowym można uzyskać współczynnik SNR na poziomie 120 dB. Dane wejściowe w  formacie U2 ( uzupełnienie do 2) są przesyłane szeregową magistralą zbudowaną z  linii: BCLK, DATA

i  WCLK. Pierwszy jest przesyłany najbardziej znaczący bit (MSB). Zależność pomiędzy danymi wejściowymi i  prądem na wyjściu przetwornika zamieszczono w tabeli 3. Transmisja odbywa się w  takt zegara BCLK. Opadające zbocze na linii WCLK powoduje zatrzaśnięcie danych i  rozpoczęcie konwersji (rysunek 13). Częstotliwość na linii BCK nie może być wyższa niż 25  MHz. Dla napróbkowania 8-krotnego fs=96  kHz i  32-bitowej ramki danych otrzymujemy 96 kHz×8×32=24,676 kHz. Aplikacja przetwornika jest typowa, sugerowana przez producenta. Wyjściowe linie magistrali szeregowej filtra DF1706 są połączone z przetwornikami przez rezystory R6…R9 (22 V). Sygnały BCK i WLCK doprowadza się do obu przetworników równolegle. Sygnały danych są wydzielane w filtrze, osobno dla każdego z kanałów. Wejścia sterujące 20BIT i INVERT doprowadzono do mikroprzełącznika S1. Wejście 20BIT przełącza akceptowaną długość danych wejściowych pomiędzy 20 a  24 bitami. Podanie napięcia –5  V na wejście 20BIT ustawia długość danych wejściowych na 20 bitów. Zwarcie tego wejścia do masy (lub rozwarcie) ustawia dane 24-bitowe. Ponieważ w  odbiorniku WM8804 ustawiamy dane 24-bitowe, to i  tutaj musimy ustawić tę długość, bo przetwornik nie będzie działał. Wejście INVERT jest przeznaczone do sterowania odwracaniem fazy analogowego sygnału wyjściowego o 180°. W czasie normalnej pracy fazy obu przetworników powinny być zgodne.

Rysunek 15. Schemat ideowy płytki interfejsu użytkownika

52

045-054_pcm1704_(1).indd 52

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:17:15

Wielobitowy przetwornik cyfrowo-analogowy audio z układami PCM1704 Zasilacz przetwornika Zasilacz przetwornika (rys.  1) jest dość rozbudowany. Podzieliłem go funkcjonalnie na dwie części. Pierwsza zasila odbiornik SPDIF, filtr cyfrowy i  sterownik mikroprocesorowy. Ma swój oddzielny mostek i jest zasilana z oddzielnego uzwojenia transformatora. Napięcie +3,3 V uzyskiwane ze stabilizatora LM2937-3,3 (U6) zasila: część cyfrową odbiornika WM8804, filtr DF1706 i mikrokon- Rysunek 16. Schemat montażowy płytki interfejsu użytkownika troler PIC18F2580. Taki sam stabilizator (U7) jest źródłem napięcia dla części znam, że nad tą częścią zasilacza zastanawiaDruga część zasilacza zasila przetworniki analogowej odbiornika WM8804. Wyświetlacz łem dość długo. Poszukiwania koncentrowały PCM1704. Te układy wymagają symetrycznego LCD ze sterownikiem HD44780 jest zasilany ze się głównie na dobrym stabilizatorze napięcia napięcia zasilania o  wartości ±5  V, zarówno stabilizatora 7805 (U12). ujemnego. Ostatecznie stanęło na popularnej dla części cyfrowej, jak i  analogowej. Przy-

Rysunek 17. Części analogowa przetwornika z układami PCM1704 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

045-054_pcm1704_(1).indd 53

53

2012-05-24 09:17:15

PROJEKTY parze LM317 i LM337. Układy są tanie i  łatwe do zdobycia. Można też użyć ulepszonej wersji – LT317 i LT337, produkowanej przez Linear Technology. Przetworniki wymagają zasilania symetrycznego ±5 V dla części analogowej i cyfrowej. Zaprojektowałem zasilacz w  taki sposób, aby części cyfrowa i analogowa miały doprowadzone napięcia z  osobnych stabilizatorów i  dlatego ta sekcja wymaga użycia 2 układów LT317/LM317 i 2 stabilizatorów LT337/LM337. Napięcie wyjściowe zasilaczy jest ustalane za pomocą precyzyjnych montażowych potencjometrów wieloobrotowych. Napięcia dodatnie Rysunek 18. Schemat montażowy płytki części analogowej i  ujemne mają swoje własne mostki prostownicze i  są zasilane z  oddzielAnalogowy filtr dolnoprzepustowy nych uzwojeń transformatora. Prowadzenie Część analogowa przetwornika z układaścieżek uwzględnia rozdzielenia mas i łączenie mi PCM1704 musi spełniać dwie ważne funkcje. Pierwszą jest konwersja prąd/napięcie, ich w  jednym punkcie. Wszystkie napięcia są a drugą filtrowanie dolnoprzepustowe sygnablokowane kondensatorami elektrolitycznymi łu wyjściowego przetwornika. W  tym przei  w  części przypadków równolegle do nich tworniku do testów użyłem kopii układu filtra dołączonymi kondensatorami ceramicznymi z Elektora nr 11/1999. Znany i ceniony autor SMD o pojemności 100 nF. Ton Giesberts opublikował tam opis przetwornika audio DAC 2000. O  ile konwerter jest Sterownik mikroprocesorowy identyczny jak w materiałach producenta, to Sterownik jest zbudowany w  oparciu filtr jest oryginalnym opracowaniem autora. o  mikrokontroler PIC18F2580. Ma on za Najprostszym konwerterem prądu na zadanie zainicjowanie układu odbiornika napięcie jest rezystor włączony pomiędzy WM8804 do pracy w  trybie programowym, wyjście przetwornika a  masę. Przepływający oraz sterowanie poziomem sygnału w  ukłaprąd wywoła spadek napięcia na oporniku. dzie filtra DF1706. Do komunikacji z odbiorTakie rozwiązanie jest czasami proponowane nikiem wykorzystywany jest sprzętowy moprzez „audiofili minimalistów”. Argumentem duł MSSP skonfigurowany jako I2C Master. za ma być prostota i brak elementów aktywInterfejs SPI do komunikacji z filtrem DF1706 nych, potencjalnie wnoszących zaburzenia. jest emulowany za pomocą linii portów: RC5 – MD, RC6 – MC, RC7 – ML. Mikrokontroler Jednak sygnał napięciowy z  opornika trzeba w  obudowie do montażu powierzchniowego obciążyć stopniem wzmacniającym mającym jest montowany na płytce razem z przetworskończoną impedancję. Układ jest w  mniejnikami. Złącze ICSP jest przewidziane do szym lub większym stopniu zależny od obciąpodłączenia programatora. Rezystory R2 i R3 żenia i z tego powodu na taki stopień się nie podciągają do plusa zasilania linie interfejsu zdecydowałem. Dużo lepszym rozwiązaniem I2C. Schemat montażowy płytki przetwornika jest konwerter prąd/napięcie ze wzmacniaczem operacyjnym. Taką rolę spełnia układ C/A z mikrokontrolerem zamieszczono na ryU2 (rysunek 17). sunku 14. Rezystancja rezystora R1 jest tak dobrana, Interfejs użytkownika tworzą wyświetlacz aby napięcie wyjściowe miało standardowy LCD 2 linie×16 znaków, impulsator (enkoder poziom 2 Vrms, a kondensator C1 wprowadza obrotowy) firmy Bourns i jeden przycisk. Dododatkową korekcję częstotliwościową konłączenie odbiornika podczerwieni na częstowersji (filtruje składowe wielkiej częstotliwotliwość 36  kHz umożliwia sterowanie funkcjami DAC za pomocą nadajnika kodów RC5. ści). Układ ze wzmacniaczem operacyjnym Elementy interfejsu użytkownika: wycharakteryzuje się bardzo małym prądem poświetlacz LCD, impulsator, opcjonalne diody laryzacji, dużą szybkością narastania sygnału LED, oraz mikrostyki są umieszczone na odi doskonałą liniowością. W tym układzie jest dzielnej płytce. Wszystkie sygnały niezbędne zalecany układ OPA627 z prądem polaryzacji do połączenia obu płytek są wyprowadzone 10  pA, prędkością narastania sygnału 55  V/ na złącze CTRL1. Schemat Ideowy płytki ms i  zniekształceniami nieliniowymi na pointerfejsu został pokazano na rysunku  15, ziomie 0,00003%. Jednak OPA627 jest bardzo a schemat montażowy na rysunku 16. drogim układem. W  sprzedaży detalicznej

54

045-054_pcm1704_(1).indd 54

kosztuje ok. 150 złotych netto w  obudowie DIP8. Można w  jego miejsce próbować wybrać tańszy układ o  podobnych parametrach. Ja zastosowałem tańszą wersję OPA627 w  obudowie SMD, zamontowaną na płytce pośredniczącej SO-DIP. Filtr dolnoprzepustowy to w  zasadzie 2 filtry przełączane stykami przekaźnika. Pierwszy filtr z rezystorami R2 i R5 oraz kondensatorami C2 i C4 jest filtrem Butterwortha 3-ciego rzędu przeznaczonym do użycia przy konwersji danych próbkowanych z  częstotliwościami 32; 44,1 i 48 kHz. Częstotliwość odcięcia ustalono na ok. 27 kHz. Drugi filtr, Bessela 3-ciego rzędu, z rezystorami R3 i R7 oraz kondensatorami C17 i C19 jest używany przy konwertowaniu materiału muzycznego próbkowanego z częstotliwościami 88,2 i 96 kHz. Cewka przekaźnika przełączającego filtry jest zasilana napięciem +12 V i sterowana przez podanie napięcia na bazę tranzystora T1. Rezystor R14 ogranicza prąd bazy T1. Układ zasilania dostarcza napięć symetrycznych ze stabilizatorów LT317/337. Są one regulowane potencjometrami montażowymi R12 i  R13. Pozwala to na ustawienie równych napięć w gałęzi dodatniej i ujemnej oraz ustawienie napięcia dostosowanego do zastosowanych wzmacniaczy operacyjnych. Dla OPA627 trzeba ustawić napięcie ±12  V, a  dla innych wzmacniaczy możliwe będzie ustawienie napięcia ±15  V. Schemat montażowy części analogowej pokazano na rysunku 18.

Podsumowanie W tej części artykułu omówiłem podstawy teoretyczne umożliwiające zrozumienie sposobu działania przetwornika i jego oprogramowania. W  kolejnej części opiszę uruchomienie oraz wyniki pomiarów i  testów odsłuchowych wykonanego urządzenia.

Tomasz Jabłoński, EP ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:17:15

MINIPROJEKTY

AVTDuinoPWM Moduł umożliwia sterowanie dwustanowe lub regulację PWM w  6 niezależnych kanałach (liczba kanałów zależy od typu procesora na płytce AVTDuino). Oprócz wyjść PWM, moduł ma wbudowane 3 przekaźniki, które mogą być sterowane przez mikrokontroler lub ręcznie oraz mają diody LED sygnalizujące położenie styków. Moduł pełni także funkcję Sensor Shield, umożliwiając dołączenie 6 wejść analogowych i  6  wejść/wyjść cyfrowych oraz magistral I2C i  UART za pomocą złącza 4-wyprowadzeniowego. Schemat układu przedstawiony jest na rysunek 1. Jako przekaźniki RL1…3 wybrano nowoczesne RM40P ze stykami przełącznymi. Mają one niewielki pobór mocy i cewkę zasilaną z 5 V. Wszystkie dostępne styki przekaźników wyprowadzone są na złącza śrubowe JRx, niezależnie dla każdego przekaźnika. Wyjścia D9…D11 sterują cewkami poprzez tranzystory Q1…3. Jako drivery przekaźników zastosowano nowoczesne tranzystory MOSFET o  sporej obciążalności, umożliwiającej bezpośrednie sterowanie wbudowanym przekaźnikiem lub dołączoną do złącza DIxx LED mocy, małym silnikiem lub siłownikiem (zabez-

W ofercie AVT * AVT-1677 A

Wykaz elementów: R1...R3: 2,2 kV (SMD 1206) C1,C2: 0,1 mF (SMD 1206) D1,D2,D3: LL4148 (MINI MELF) LD1...LD3: dioda LED SMD 1206 Q1...Q6: IRLML0060PB (SOT-23) AI0: złącze SIP3 2,54 mm AI1,AI2: złącze SIP3 2,54 mm AI3: złącze EH3 2,54 mm z kluczem DI2: złącze EH3 2,54 mm z kluczem DI3...DI8, DI12, DI: złącze SIP3 2,54 mm DI5: złącze SIP3 2,54 mm DI9: złącze IDC6 DI10,DI11: złącze IDC6 I2C: złącze EH4 2,54 z kluczem JA1, JA3: Złącze SIP8 2,54 mm JA2, JPOWER: złącze SIP6 2,54 mm JPS: złącze SIP3 2,54 mm JR1...JR3: złącze śrubowe MC3 RL1...RL3: przekaźniki RM40-5 V RS: Złącze EH4 2,54 z kluczem SW1: mikroprzycisk (6×3) mm

AVT 1677 Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 12927, pass: 632vmew5 • wzory płytek PCB • karty katalogowe i noty aplikacyjne elementów oznaczonych w Wykazie elementów kolorem czerwonym * Uwaga: Zestawy AVT mogą występować w następujących wersjach: AVT xxxx UK to zaprogramowany układ. Tylko i wyłącznie. Bez elementów dodatkowych. AVT xxxx A płytka drukowana PCB (lub płytki drukowane, jeśli w opisie wyraźnie zaznaczono), bez elementów dodatkowych. AVT xxxx A+ płytka drukowana i zaprogramowany układ (czyli połączenie wersji A i wersji UK) bez elementów dodatkowych. AVT xxxx B płytka drukowana (lub płytki) oraz komplet elementów wymieniony w załączniku pdf AVT xxxx C to nic innego jak zmontowany zestaw B, czyli elementy wlutowane w PCB. Należy mieć na uwadze, że o ile nie zaznaczono wyraźnie w opisie, zestaw ten nie posiada obudowy ani elementów dodatkowych, które nie zostały wymienione w załączniku pdf AVT xxxx CD oprogramowanie (nie często spotykana wersja, lecz jeśli występuje, to niezbędne oprogramowanie można ściągnąć klikając w link umieszczony w opisie kitu) Nie każdy zestaw AVT występuje we wszystkich wersjach! Każda wersja posiada załączony ten sam plik pdf! Podczas składania zamówienia upewnij się którą wersję zamawiasz! (UK, A, A+, B lub C) http://sklep.avt.pl

Rysunek 1. Schemat ideowy modułu AVTduinoPWM ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

055-059_mini.indd 55

55

2012-05-24 09:17:39

MINIPROJEKTY pieczenie przepięciowe po stronie odbiornika). W trybie pracy ze sterowaniem zewnętrznym elementem wykonawczym wykorzystujemy styki 1-3-5 złącza Dixx, które jest zgodne z  Sensor Shield, wbudowany przekaźnik jest wtedy odłączony. Sterowanie przekaźnikiem w  trybie „Auto” z  wyprowadzeń procesora następuje po zwarciu pinów 5-6 DIxx, możliwe jest także stałe Rysunek 2. Schemat montażowy modułu AVTduinoPWM załączenie przekaźnika po zwarciu 1-2 DIxx lub po usunięciu zwory. doprowadzenie sygnałów do płytki bazowej. Wyjścia D3, D5, D6 mogą być wykorzystane Dwa złącza RS, I2C dedykowane są do podpodobnie. łączenia modułów komunikacji RS232 lub Wszystkie pozostałe piny AVTDuino wymagistrali I2C. Dodatkowo istnieje możliwość prowadzone są na złącza SIP3 AIx, DIxx zgodwyboru napięcia zasilania doprowadzonego ne z  Arduino Bricks (Sensor) umożliwiając do złączy zworą JPS pomiędzy 5V, a 3,3V.

AVTDuinoPWM zmontowany jest na dwustronnej płytce drukowanej, rozmieszczenie elementów pokazao na rysunku 2.

Adam Tatuś, EP

Moduł wykonawczy z triakami Moduł wykonawczy jest układem, który można zastosować do sterowania urządzeniami zasilanymi z  sieci energetycznej. Jego niewątpliwą zaletą jest możliwość łączenia stosunkowo dużych mocy oraz wbudowana separacja galwaniczna gwarantująca bezpieczne użytkowanie.

AVT 1679

Rysunek 1. Schemat ideowy modułu wykonawczego z triakami

56

055-059_mini.indd 56

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:17:40

MINIPROJEKTY W ofercie AVT * AVT-1679 A AVT-1679 B AVT-1679 C

Wykaz elementów: R1...R24: 270 V LED1...LED8: dioda LED OPT1...OPT9: MOC3041 Q1...Q8: BT138 OUT1...OUT8, 230 V: złącze ARK2 CON1: Z-WS10 F1: bezpiecznik Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 12927, pass: 632vmew5 • wzory płytek PCB • karty katalogowe i noty aplikacyjne elementów oznaczonych w Wykazie elementów kolorem czerwonym

Rysunek 2. Schemat montażowy modułu wykonawczego z triakami Schemat ideowy modułu pokazano na rysunku  1, natomiast montażowy na rysunku  2. Układ wykonawczy składa się z  8 triaków typu BT138 pozwalających sterować odbiornikami o  maksymalnym prądzie obciążenia do 12 A oraz 8 optotriaków gwarantujących pełną separację galwaniczną układu sterowania od sieci energetycznej. Planując sterowanie tak dużymi mocami należy pamiętać o pogrubieniu ścieżek doprowadzonych do katod i anod triaków. Triaków jest załączany poprzez podanie napięcia dodatniego na odpowiednie dopro-

wadzenie złącza CON10. Piny 1...8 sterują, odpowiednio, optotriakiami OPT1...OPT8. Takie rozwiązanie pozwoliło zachować kompatybilność złącza z  bardzo popularnym sterownikiem AVTMOD06 tworząc w sumie 8-kanałowy system sterowania obciążeniem za pomocą interfejsu USB. Diody LED D1… D12 sygnalizują zadziałanie optotriaka. W momencie pojawienia się dodatniego napięcia na odpowiednim wejściu zaświeci się dioda zawarta w optotriaku, załączy się triak i  zostanie zasilony odbiornik energii elektrycznej. Oczywiście, wcześniej do złącza

* Uwaga: Zestawy AVT mogą występować w następujących wersjach: AVT xxxx UK to zaprogramowany układ. Tylko i wyłącznie. Bez elementów dodatkowych. AVT xxxx A płytka drukowana PCB (lub płytki drukowane, jeśli w opisie wyraźnie zaznaczono), bez elementów dodatkowych. AVT xxxx A+ płytka drukowana i zaprogramowany układ (czyli połączenie wersji A i wersji UK) bez elementów dodatkowych. AVT xxxx B płytka drukowana (lub płytki) oraz komplet elementów wymieniony w załączniku pdf AVT xxxx C to nic innego jak zmontowany zestaw B, czyli elementy wlutowane w PCB. Należy mieć na uwadze, że o ile nie zaznaczono wyraźnie w opisie, zestaw ten nie posiada obudowy ani elementów dodatkowych, które nie zostały wymienione w załączniku pdf AVT xxxx CD oprogramowanie (nie często spotykana wersja, lecz jeśli występuje, to niezbędne oprogramowanie można ściągnąć klikając w link umieszczony w opisie kitu) Nie każdy zestaw AVT występuje we wszystkich wersjach! Każda wersja posiada załączony ten sam plik pdf! Podczas składania zamówienia upewnij się którą wersję zamawiasz! (UK, A, A+, B lub C) http://sklep.avt.pl

„230  V” należy doprowadzić napięcie sieci energetycznej. Układ po zmontowaniu nie wymaga żadnych czynności regulacyjnych. Należy jedynie pamiętać, że w  urządzeniu występują napięcia niebezpieczne dla życia i zdrowia.

EB

Elektroniczny potencjometr stereofoniczny z balansem Prezentowany potencjometr umożliwia nie tylko regulację siły głosu, ale również balansu i  ma funkcję wyciszenia. Sterowane odbywa się za pomocą czterech przycisków monostabilnych. Układ wprowadza zniekształcenia wynoszące zaledwie 0,01%, więc powinien zadowolić nawet tych najbardziej wybrednych konstruktorów. Schemat ideowy modułu potencjometru pokazano na rysunku  1. Zbudowano go z użyciem układu MAX5457. Ma on w strukturze wszystkie niezbędne bloki a jedynymi elementami zewnętrznymi są przyciski oraz dwie diody LED sygnalizujące tryb ustawiania wzmocnienia lub balansu (MODE) i załączenie zasilania (POWER). Potencjometr ma charakterystykę logarytmiczną podzieloną na 32 kroki. Zmiana pozycji „suwaka” potencjometru może odbyELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

055-059_mini.indd 57

wać się w trzech trybach, które wymieniono w tabeli 1. W strukturze układu zaprojektowano filtr eliminujący drgania styków przycisków, więc można je dołączyć bezpośrednio do wyprowadzeń układu i nie montować kondensatorów C3...C6. Te kondensatory mogą się okazać niezbędne tylko wtedy, gdy zostaną zastosowane przełączniki o  kiepskiej jakości. Wyprowadzenia przycisków są wewnętrznie podciągnięte do plusa zasilania opornikami o rezystancji 50 kV.

AVT 1678 Tabela 1. Regulacja w  zależności od czasu przytrzymania przycisku Czas trwania impulsu T < 22,5 ms T = 22,5 ms...1 s T = 1...4 s T > 4 s

Reakcja potencjometru Brak reakcji Zmiana o  1 krok Zmiana z  prędkością 4  kroków/s Zmiana z  prędkością 16  kroków/s

57

2012-05-24 09:17:41

MINIPROJEKTY W ofercie AVT * AVT-1679 A

Wykaz elementów: R1, R2: 470 V (SMD 0805) C1...C6: 100 nF (SMD 0805) U1: MAX5457 (QSOP16) MODE, POWER: dioda LED 3 mm Mikroprzycisk kątowy – 4 szt. Listwa goldpin 1×10 Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 12927, pass: 632vmew5 • wzory płytek PCB • karty katalogowe i noty aplikacyjne elementów oznaczonych w Wykazie elementów kolorem czerwonym * Uwaga: Zestawy AVT mogą występować w następujących wersjach: AVT xxxx UK to zaprogramowany układ. Tylko i wyłącznie. Bez elementów dodatkowych. AVT xxxx A płytka drukowana PCB (lub płytki drukowane, jeśli w opisie wyraźnie zaznaczono), bez elementów dodatkowych. AVT xxxx A+ płytka drukowana i zaprogramowany układ (czyli połączenie wersji A i wersji UK) bez elementów dodatkowych. AVT xxxx B płytka drukowana (lub płytki) oraz komplet elementów wymieniony w załączniku pdf AVT xxxx C to nic innego jak zmontowany zestaw B, czyli elementy wlutowane w PCB. Należy mieć na uwadze, że o ile nie zaznaczono wyraźnie w opisie, zestaw ten nie posiada obudowy ani elementów dodatkowych, które nie zostały wymienione w załączniku pdf AVT xxxx CD oprogramowanie (nie często spotykana wersja, lecz jeśli występuje, to niezbędne oprogramowanie można ściągnąć klikając w link umieszczony w opisie kitu) Nie każdy zestaw AVT występuje we wszystkich wersjach! Każda wersja posiada załączony ten sam plik pdf! Podczas składania zamówienia upewnij się którą wersję zamawiasz! (UK, A, A+, B lub C) http://sklep.avt.pl

Układ może być również sterowany poziomem niskim podawanym przez mikrokontroler. Zamiana rezystancji odbywa się na zasadzie przełączania wewnętrznych mikroprzełączników, które odpowiednio zwierają szeregowo połączone rezystory. Dzięki temu potencjometr może zastąpić zwykłe potencjometry o rezystancji wynoszącej 10 kV.

Obsługa modułu jest nieskomplikowana. Przyciskając przycisk MODE można przełączać się pomiędzy ustawieniami wzmocnienia lub balansu. Wybrany tryb jest sygnalizowany za pomocą diody LED. Osobny przycisk przeznaczony jest do załączenia wyciszenia układu (tłumienie sygnału o  ok. –90  dB). W  warunkach normalnej regulacji tłumienie sygnału zmienia się z krokiem co 2 dB. Na rysunku 2 zamieszczono schemat montażowy modułu potencjometru. Montaż rozpoczynamy Rysunek 1. Schemat ideowy modułu potencjometru od wlutowania układu MAX5457. Zastosowano układ w 16-nóżkowej obudowie QSOP, którego przylutowanie jest łatwiejsze niż w  obudowie TQFT. Następnie montujemy resztę elementów SMD i elementy przewlekane. Po zakończeniu montażu moduł jest gotowy do włączenia w tor audio. Do złącza oznaczonego jako „Zas” należy doprowadzić napięcie stałe z  zakresu 3...5  V. Sygnał wejRysunek 2. Schemat montażowy modułu ściowy dołączyć do złącz „InR” (kanał prawy) potencjometru i „InL” (kanał lewy). Wyjścia odpowiednio dołączamy do złącz „OutL” i „OutR”. AW

Wzmacniacz audio o mocy 150 W z układami TDA7294 Układ TDA7294, mimo iż jest dostępny w  handlu już od kilkunastu lat, nadal cieszy się dużym zainteresowaniem. Częste pytania o  dostępność końcówek mocy zbudowanych z  jego użyciem oraz uwagi użytkowników poprzedniej wersji, przyczyniły się do zaprojektowania nowej płytki, która powinna spełnić rosnące oczekiwania konstruktorów. Prezentowany wzmacniacz mostkowy umożliwia uzyskanie sygnału wyjściowego o  mocy ciągłej 150  W  przy obciążeniu głośnikami o  impedancji 8  V. Układ TDA7294 jest wyposażony w  obwody zabezpieczenia termicznego i  przeciwzwarciowego. Jego stopień wyjściowy

58

055-059_mini.indd 58

AVT 1680 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:17:41

MINIPROJEKTY W ofercie AVT * AVT-1680 A AVT-1680 B

Wykaz elementów: R1…R4, R7: 22 kV R5, R6: 680 V R8: 30 kV R9: 10 kV R10: 20 kV R11, R12: 4,7 kV C1, C2: 560 nF C3, C4: 220 nF C5, C6, C11, C12: 2200 mF/50 V C7…C10, C13, C14: 22 mF/63 V D1: 1N4148 U1, U2: TDA7294 MUTE, ST-BY: goldpin 1×3 In, Out: ARK2 Zas+, Zas-: ARK2 2 szt. - zworka 2 szt. - podkładki izolujące 2 szt. - Tulejki izolujące Radiator Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 12927, pass: 632vmew5 • wzory płytek PCB • karty katalogowe i noty aplikacyjne elementów oznaczonych w Wykazie elementów kolorem czerwonym Projekty pokrewne na CD/FTP: (wymienione artykuły są w całości dostępne na CD)

AVT-xxxx * Uwaga: Zestawy AVT mogą występować w następujących wersjach: AVT xxxx UK to zaprogramowany układ. Tylko i wyłącznie. Bez elementów dodatkowych. AVT xxxx A płytka drukowana PCB (lub płytki drukowane, jeśli w opisie wyraźnie zaznaczono), bez elementów dodatkowych. AVT xxxx A+ płytka drukowana i zaprogramowany układ (czyli połączenie wersji A i wersji UK) bez elementów dodatkowych. AVT xxxx B płytka drukowana (lub płytki) oraz komplet elementów wymieniony w załączniku pdf AVT xxxx C to nic innego jak zmontowany zestaw B, czyli elementy wlutowane w PCB. Należy mieć na uwadze, że o ile nie zaznaczono wyraźnie w opisie, zestaw ten nie posiada obudowy ani elementów dodatkowych, które nie zostały wymienione w załączniku pdf AVT xxxx CD oprogramowanie (nie często spotykana wersja, lecz jeśli występuje, to niezbędne oprogramowanie można ściągnąć klikając w link umieszczony w opisie kitu) Nie każdy zestaw AVT występuje we wszystkich wersjach! Każda wersja posiada załączony ten sam plik pdf! Podczas składania zamówienia upewnij się którą wersję zamawiasz! (UK, A, A+, B lub C) http://sklep.avt.pl

wykonano z  użyciem tranzystorów MOSFET, co polepszyło parametry dynamiczne. Układ ma wejścia wyciszania (MUTE) oraz wyłączania ST-BY. Dzięki temu można sterować pracą wzmacniacza np. za pomocą mikrokontrolera i uniknąć stuków przy włączaniu i  wyłączaniu napięcia zasilającego. W  celu włączenia wzmacniacza zwory STBY i MUTE należy ustawić w pozycjach 1-2. Wzmacniacz zaprojektowano według schematu zamieszczonego w  nocie katalogowej. Układ aplikacyjny jest łatwy w budowie, wymaga zastosowania tylko kilku elementów zewnętrznych. Aby z dwóch połączonych kostek TDA7294 uzyskać moc wyjściową 150 W, należy zastosować odpowiednio stabilny układ zasilania, który w spoczynku da napięcie rzędu ±40  V, które przy pełnym obciążeniu nie spadnie poniżej ±35  V. W  praktyce oznacza to konieczność zastosowania transformatora toroidalnego o odpowiednim napięciu i mocy oraz kondensatorów filtrujących o  znacznych pojemnościach. Można do tego celu użyć zestawu AVT-1505 z EP 12/2008. Schemat ideowy wzmacniacza pokazano na rysunku 1. Sygnał wejściowy należy doprowadzić do złącza „In/GND”. Rezystor R1 ustala rezystancję wejściową. Wyjście wzmacniacza wyprowadzone jest na złączu „OUT”. Wzmacniacz pracuje w konfiguracji mostkowej, więc żadne z  jego wyjść nie jest dołączone do potencjału masy. Kondensatory C7 i  C8 pracują w układzie bootstrapu, rezystory R3...R6 ustalają wzmocnienie układu. Kondensatory C3... ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

055-059_mini.indd 59

Rysunek 1. Schemat ideowy wzmacniacza mostkowego z układem TDA7294 C6, C11 i C12 filtrują oraz odsprzęgają obwody zasilania. Rezystory R8... R12 i  kondensatory C9, C10 tworzą układ miękkiego startu i  łagodnego wyciszenia. Po włączenia zasilania kondensatory C9 i  C10 ładują się przez rezystory R8...R10. Gdy napięcia na końcówkach ST-BY i  MUTE (nóżki 9, 10) są mniejsze niż 1,5 V, układ jest całkowicie wyłączony. Wzrastające napięcie na nóżce ST-BY włącza układ, a  za chwilę wzrost napięcia na nóżce MUTE powoduje jej przejście ze stanu wyciszenia do normalnej pracy. Schemat montażowy wzmacniacza pokazano na rysunku  2. Montaż najlepiej rozpocząć od wlutowania rezystorów i mniejszych kondensatorów. Przed wlutowaniem kondensatorów zasilacza C5, C6, C11 i C12 zaleca się przykręcenie układów TDA7294 do radiatora z użyciem śrub i podkładek izolujących. Następnie należy przylutować oba układy do płytki. Kolejność odwrotna może znacznie utrudnić przykręcenie układów do radiatora. Wzmacniacz modelowy był zasilany z  transformatora toroidalnego o  mocy 200  W  i  dwóch uzwojeniach wtórnych 2×24 V AC. Zasilacz składał się z mostka diodowego o  prądzie przewodzenia 20  A  i  czterech kondensatorów 4700  mF/100  V. Przy obciążeniu rezystancją 8 V wzmacniacz oddawał ciągłą moc wyjściową około 160 W. Teoretycznie, w  odpowiednich warunkach zasilania i  chłodzenia jest możliwe uzyskanie mocy 200 W. Podczas montażu przelotki o  większej średnicy otworu należy zalać cyną z  obu stron płytki a  dla usztywnienia konstruk-

Rysunek 2. Schemat montażowy wzmacniacza mostkowego z układem TDA7294 cji przykręcić radiator od strony lutowania dwoma wkrętami w wywierconych w płytce otworach. Wzmacniacz można zasilać napięciem symetrycznym ±10...±40 V.

AW

59

2012-05-24 09:17:42

PROJEKT CZYTELNIKA Dział „Projekty Czytelników” zawiera opisy projektów nadesłanych do redakcji EP przez Czytelników. Redakcja nie bierze odpowiedzialności za prawidłowe działanie opisywanych układów, gdyż nie testujemy ich laboratoryjnie, chociaż sprawdzamy poprawność konstrukcji. 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 250,– zł (brutto) za 1 stronę w  EP. Przysyłanych tekstów nie zwracamy. Redakcja zastrzega sobie prawo do dokonywania skrótów.

Wyłącznik z czujnikiem prądu i fotokomórką Jeśli w  ciemnym pokoju oglądamy telewizję lub pracujemy przy komputerze, to męczy nam się wzrok. Warto wtedy mieć zaświeconą lampkę, najlepiej za telewizorem lub monitorem. Opisywany układ może znaleźć zastosowanie jako automat załączający takie oświetlenie. Zamontowany w  nim przekaźnik załącza zasilanie odbiornika energii elektrycznej, jeśli pobór prądu przez urządzenie „badane” jest większy od wartości progowej i  poziom oświetlenia jest mniejszy od wartości progowej. Układ można wykonać również w  wersji bez fotokomórki – wtedy można np. załączać zasilanie urządzeń dołączonych do komputera (drukarka, głośniki itp.). Urządzenie charakteryzuje się następującymi parametrami użytkowymi: • Płynnie regulowany próg zadziałania czujnika prądu (przy obciążeniu rezystancyjnym od ok. 50 mA do 0,5 A). • Układ opóźniający zadziałanie czujnika prądu(ok. 3  s) uodparniający urządzenie na krótkotrwałe impulsy w zasilaczu urządzenia, które steruje oświetleniem (praktyka wykazała, że to normalne zjawisko w zasilaczach impulsowych). • Układ opóźniający zadziałanie fotokomórki (ok. 20 s). Uodparnia to układ na krótkotrwałe oświetlenie czujnika fotokomórki spowodowane np. błyskawicą za oknem czy też krótkotrwałym włączeniem światła w pomieszczeniu. • Możliwość dołączenia czujnika światła za pomocą długiego kabla umożliwiającego umieszczenie z  dala od lampki oświetlającej. • Maksymalne obciążenie sterowane: 8  A tj. około 1,8 kW.

60

060-063_czytelnik.indd 60

W układzie zastosowałem 4 diody sygnalizacyjne i 2 potencjometry regulacyjne. Zaświecenie się zielonej diody LED oznaczonej jako „Sieć” sygnalizuje dołączenie zasilania. Jeśli zadziała czujnik prądu, to ta dioda gaśnie i zaświeca się dioda żółta „Czujnik prądu”. Jeśli światło padające na fotorezystor jest wystarczająca małe, zaświeca się dioda żółta „Fotokomórka”. Jeśli świecą się 2 diody żółte, oznacza to, że po upłynięciu czasu zwłoki zadziała przekaźnik załączający obciążenie. Załączenie przekaźnika sygnalizowane jest czerwoną diodą „Załączony”. Wskaźniki zadziałania czujnika prądu i fotokomórki pokazują stan bez zwłoki czasowej, co umożliwia ustawienie odpowiednich progów czułości urządzenia. Projektując układ zwracałem uwagę na zmniejszenie prądu pobieranego przez układ, gdyż zastosowany zasilacz (zbudowany z użyciem kondensatora o pojemności 1  mF/400  V włączonego szeregowo) nie dostarcza go zbyt wiele, stąd stosunkowo małe prądy diod LED i  wyłączanie diody „Sieć” w  momencie załączenia się diody „Czujnik prądu”. Na rysunku  1 zamieszczono schemat ideowy urządzenia. Czujnikiem prądu jest rezystor, z  którego spadek napięcia jest

Projekt

200

wzmacniany przez wzmacniacz o regulowanym wzmocnieniu. Zapewnia to możliwość ustawienia progu zadziałania czujnika prądu. Napięcie zmienne jest prostowane i przetwarzane przez przerzutnik Schmidta gwarantujący stabilność działania układu. Układ opóźniający zapewnia niewrażliwość na krótkie impulsy zakłócające. Sygnał jest następnie podawany na układ iloczynu logicznego, który załącza układ wykonawczy, jeśli włączono odbiornik prądu i  równocześnie w  pomieszczeniu jest dostatecznie ciemno. Fotokomórka zawiera czujnik światła, układ zapewniający regulację progu jej zadziałania, przerzutnik Schmidta zapewniający stabilność układu (załączenie światła za urządzeniem powoduje dodatkowe oświetlenie czujnika i brak tego układu mógłby powodować cykliczne załączanie i  wyłączanie lampki) oraz układ opóźniający o ok. 20 s. Opisane funkcje zrealizowano przy użyciu 6 wzmacniaczy operacyjnych zawartych w  dwóch układach scalonych LM324 oraz LM358. Czujnikiem prądu jest rezystor R21 o  rezystancji 10  mV wykonany z  drutu nawojowego. Napięcie z  rezystora R21 podawane jest na wejście nieodwracające układu IC1A. Potencjometr PR1 i  rezystory R14 i  R19 zapewniają regulację wzmocnienia ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:35:29

Wyłącznik z czujnikiem prądu i fotokomórką wzmacniacza w  szerokim zakresie (wzmocnienie napięciowe Ku od ok. 440 do 4400). Kondensator C6 zastosowano aby wyeliminować napięcie stałe pojawiające się na wyjściu wzmacniacza IC1A spowodowanego napięciem niezrównoważenia. Wartość tego napięcia stałego przy dużym wzmocnieniu teoretycznie może mieć nawet wartość kilku woltów co mogłoby spowodowałoby błędne działanie układu. Dioda D4 prostuje napięcie zmienne a  kondensator C10 filtruje je. Rezystor R15 zapewnia odpowiednią stałą czasową rozładowując kondensator. Napięcie z  prostownika podawane jest na układ IC1B. Rezystory R7, R3 i  R16 zapewniają histerezę od 1,8…2,2 V a tym samym stabilną pracę wzmacniacza IC1B, pomimo napięcia pulsującego na wejściu. Diody świecące na wyjściu UC1B pokazują stan czujnika prądu. Jeśli jest on załączony świeci się dioda żółta. W  przeciwnym przypadku świeci się dioda zielona. Rezystor R13, kondensator C7 oraz układ IC1C wraz z  rezystorami R8 R4 i  R17 zapewniają zwłokę czasową ok. 3 s. Kondensator jest dołączony do dodatniego bieguna zasilania,

aby w  momencie załączania zasilania urządzenia odbiorcze były wyłączone. Histereza realizowana przez rezystory R8, R4 i R17 jest obliczona na wartości odpowiednio od -9 do +9  V. Z  wyjścia układu IC1C sterowny jest przekaźnik załączający sterowane urządzenia. Czerwona dioda LED3 wskazuje załączenie przekaźnika. Zastosowano przekaźnik o małej mocy cewki (0,2 W) co przy napięciu 24  V umożliwia sterowanie tym przekaźnikiem bezpośrednio z wyjścia układy LM 324.

Dioda D3 zabezpiecza układ przed przepięciami w momencie rozłączania przekaźnika. Jako czujnik światłą zastosowano fotorezystor. Rezystor R27 i kondensator C11 filtrują sygnał z czujnika umożliwiając stosowanie długiego kabla do czujnika. Sygnał z czujnika doprowadzony jest do wejścia odwracającego układu IC4A. Potencjometr PR2 wraz z  rezystorami R18 i  R26 zapewniają regulację czułości fotokomórki. Układ IC4B pracuje w  układzie wtórnika zapewniając izolację

Rysunek 1. Schemat ideowy włącznika z fotokomórką i czujnikiem prądu ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

060-063_czytelnik.indd 61

61

2012-05-24 09:35:30

przerzutnika Schmidta zrealizowanego na układzie IC4A i  rezystorach R32 i R29 od rezystancji potencjometru i  rezystorów R18 i R26. Histereza w/w przerzutnika wynosi ok. 1/10 napięcia wyjściowego tj. 2,4  V. Jest ona stosunkowo duża gdyż przy histerezie 1/20 lampka cyklicznie się włączała i wyłączała. Żółta dioda LED4 wskazuje zadziałanie fotokomórki. Rezystor R31 i  kondensator C12 wraz z układem Schmidta zrealizowanym na układzie IC1D oraz rezystorach R11, R6 i  R10 realizują zwłokę czasową ok. 20 sek . Kondensator podłączony jest do minusa zasilania, tak aby w momencie włączania urządzenia do prądu fotokomórka była nieaktywna. Iloczyn logiczny zrealizowano poprzez zastosowanie diody D5. Jeśli wyjście układu IC1D ma stan wysoki (+12  V) dioda podciąga napięcie na kondensatorze C7 do +12  V powodując wyłączenie przekaźnika. Jeśli stan Rysunek 2. Schemat montażowy urządzenia wyjścia IC1D jest niski (-12 V) dioda stanowi przerwę umożliwiając części układu a  nawet jego zapaleniem. W tanaładowanie kondensatora C7 i  załączenie kim przypadku diody ograniczą napięcie do przekaźnika. Załączenie przekaźnika może ±0,7  V, a  płynący prąd spowoduje uszkodzenastąpić jeśli spełnione są 2 warunki: nie rezystora bezpiecznikowego F3 przerywa• Fotokomórka jest aktywna i upłynął czas jąc dopływ prądu do wejścia układu. Układ zasilany jest przez kondensator ok. 20 sek. od jej aktywacji C1, diody D1 i D2 kondensatory CE1 i CE2, • Włączony jest odbiornik prądu (TV/komdiody Zenera 20  V DZ1 i  DZ2 oraz stabiliputer) zatory IC2 i  IC3. Rezystor bezpiecznikowy Układ zawierający rezystor bezpiecznikoF2 zabezpiecza układ przed zwarciem konwy F3 oraz diody D6 i D7 jest zabezpieczeniem densatora C1. Rezystor R22 ogranicza prąd na wypadek gdyby wysokie napięcie sieciowe w momencie włączania napięcia sieciowego. dostało się na wejście układu. Może to nastąWarystory V1 i V2 zabezpieczają układ przed pić w przypadku rozłączenia się rezystora R21 przepięciami. Główne zabezpieczenie ukła(np. zimny lut) a grozi to zniszczeniem dużej du stanowi bezpiecznik F1 (T8A).

Montaż i uruchomienie układu

Fotografia 3. Wygląd czujnika oświetlenia

62

060-063_czytelnik.indd 62

Układ zmontowano na dwustronnej płytce drukowanej (rysunek  2), wykorzystując elementy SMD. Elementy przewlekane umieszczono w takim miejscu aby było wystarczająco dużo miejsca na poprowadzenie kabli. Pod kablami nie ma żadnych elementów – elementy SMD montowane są z drugiej strony płytki. Wszystkie rezystory, kondensatory, diody LED SMD są w  obudowie 1206, Diody

Na CD: karty katalogowe i noty aplikacyjne elementów oznaczonych w  wykazie elementów kolorem czerwonym

PROJEKT CZYTELNIKA Wykaz elementów Rezystory: (SMD 1206) R1, R2: 470 kV R3: 15 kV R4, R6, R10, R17: 200 kV R5: 1 kV R7: 100 kV R8, R11: 33 kV R9, R19: 47 V R12, R14: 22 kV R13, R15: 2,2 MV R16: 3 kV R18, R26: 1,2 kV R21: 0,01 V (przewlekany) R22: 330 V (przewlekany, 3 W) R24: 2 kV R25: 470 kV R27: 1 MV R29, R31: 4,7 MV R32: 470 kV R35: 4,3 kV PR1: 200 kV (TS53YL) PR2: 20 kV (TS53YL) Kondensatory: C1: 1 mF/400 V C2…C5, C11: 220 nF (SMD 1206) C6…C9: 1 mF/25 V C10: 100 nF (SMD 1206) C12: 2 mF (SMD 1206) CE1, CE2: 220 mF/25 V Półprzewodniki: D1…D7: SM4007 (mini melf) DZ1, DZ2: dioda Zenera 20 V/0,5 W (w obudowie SMD) IC1: LM324 (SO-14) IC2: MC78L12ABP IC3: MCY79L12ABP IC4: LM358M LED1: dioda SMD LED, zielona LED2, LED4: dioda SMD LED, żółta LED3: dioda SMD LED, czerwona FOT: fotorezystor A906014 Inne: F1: bezpiecznik zwłoczny 8 A F2, F3: 10 V/0,25 W JP1…JP4: złącze ARK2 JP5: złącze ARK3 REL1: przekaźnik RM96Z-24V V1, V2: warystor 14N391K w obudowie okrągłej Minimelf, Układy scalone odpowiednio SO8 i  SO14, kondensator szeregowy w zasilaniu MKT 1 mF/400 V MKT 10% rozstaw wyprowadzeń 27,5  mm. Należy zwrócić też uwagę aby kondensatory elektrolityczne miały rozstaw wyprowadzeń 2,5  mm. Takie wymiary mają elektrolity niskoimpedancyjne GF 220  mF firmy SAMXON. PR’ki SMD są typu TS53YL. Fotorezystor jest typu A906014. (77…340  kV 90 mW). Stabilizatory są w obudowach TO92. Warystory są typu14N391K. Diody Zenera 20 V mają moc 0,5 W. Wszystkie komponenty (za wyjątkiem rezystorów bezpiecznikowych 0,25 W) można kupić w  Łódzkiej firmie TME. Oprawki bezpiecznikowe użyłem z  moich zapasów, tak że nie sprawdzałem ich dostępności, ale nie sądzę aby był problem z  ich zakupem. W  projekcie płytki przewidziałem też dodatkowe otwory aby zastosować inny typ ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:35:30

Wyłącznik z czujnikiem prądu i fotokomórką

Fotografia 4. Wygląd zmontowanego wyłącznika w widoku od góry

Fotografia 5. Wygląd zmontowanego wyłącznika w widoku od spodu

oprawki (dwie obejmy osobno na każdy styk bezpiecznika) Kable przymocowano do płytki przy pomocy opaski kablowej 120×2,5 zabezpieczając w  ten sposób kable przed wyrwaniem. Kable podłączone są do płytki poprzez złącza ARK. Przewidziano dodatkowe złącze JP5 do połączenia przewodów zerowych jeśli będą stosowane kable z  przewodami zerowymi (np. do podłączenia komputera). Dzięki zastosowaniu elementów powierzchniowych udało się układ zmieścić w  standardowej obudowie Z-79. Etykietę czołową zaprojektowałem jako warstwę Mechanical 1 w  projekcie płytki drukowanej. Dzięki temu łatwo mogłem dopasować ją do ułożenia potencjometrów i diod LED. Etykietę następnie obrobiłem w programie AutoCad aby uzyskać polskie znaki i  lepszą czcionkę. Przeformatowałem ją następnie do postaci PDF i takiej postaci ją drukowałem na folii samoprzylepnej. Po wydrukowaniu i przycięciu przykleiłem ją do obudowy. Wykonałem otwory 1,5 mm na diody i 3 mm na PR’ki. Oderwałem tą etykietę i wykonałem drugą, którą polakierowałem lakierem w spreju. W tej etykiecie otwory wykonałem wybijakami i  po przycię-

ciu przylepiłem do obudowy. Etykiety można drukować na zwykłym papierze i przykleić je do obudowy klejem Hermol. Lepszy jest papier grubszy od standardowego (standardowy ma 80 g/m²) gdyż nie przebija czarna obudowa przez papier. Ja nakleiłem 2 etykiety jedną na drugą aby zniwelować ten efekt. Rezystor R21 (10  mV) wykonałem drutem nawojowym o  średnicy 0,5  mm i  długości 147 mm. Należy odciąć nieco dłuższy odcinek drutu (ok. 10  mm) na końcówki, ponieważ długość 147  mm. wyliczona jest do punktu przylutowania. Końcówki drutu należy odizolować zdzierając lakier nożem i  pocynować. Drut nawinąłem na wiertło o średnicy 3 mm. Tak wykonany rezystor należy wlutować w płytkę. Czujnik fotokomórki musi być izolowany, gdyż w układzie występują niebezpieczne dla życia napięcia. Jako obudowę czujnika wykorzystałem górną część opakowania od tabletek (fotografia 3). Fotorezystor umieściłem na kawałku tekturki. W  tekturce zrobiłem otwory igłą i umieściłem w nich fotorezystor. Obciąłem wyprowadzenia i przylutowałem kabel z  krótkimi wyprowadzeniami. Całość zalałem klejem. Klej może być do-

wolny byle zapewniał dostateczną wytrzymałość i  nie przewodził prądu. W  modelu na zdjęciu zastosowałem klej nakładany na gorąco pistoletem w innym stosowałem klej dwuskładnikowy poxipol. Stosować należy kabel do instalacji elektrycznych najlepiej w podwójnej izolacji. Należy pamiętać, że na czujniku może być faza napięcia sieciowego a kabel jak i cały czujnik powinny zabezpieczać przed porażeniem. Tekturka jest po to aby klej nie zalał fotorezystora. Osobnego komentarza wymaga wykonanie w  warunkach amatorskich otworów 7 mm oddalonych tylko o ok. 2 mm od krawędzi płytki. Otwory te są konieczne ze względu na słupki występujące w  obudowie. Otwory te wykonywałem zaraz po wytrawieniu, jeszcze przed obcięciem płytki do wymiarów nominalnych. Nawiercałem najpierw otwory wiertłem 1 mm, następnie rozwiercałem je do średnicy 3 mm i dopiero potem rozwiercałem wiertłem o  średnicy 7  mm. Następnie obcinałem płytkę do wymiarów nominalnych, przypasowywałem do obudowy i drobne niedokładności dopiłowywałem pilnikiem. Jeśli wykonujemy układ w wersji bez fotokomórki nie montujemy układu LM358, złącza ARK dla sensora, diody LED4 oraz pozostałych elementów zaznaczonych na schemacie jako opcja. Wygląd zmontowanego urządzenia pokazano na fotografii 4 i fotografii 5. Układ uruchamiałem wykorzystując transformator TS12/6 o  napięciach wyjściowych odpowiednio 19,4 i 8,8 V. Dzięki zastosowaniu tego układu separującego mogłem uruchamiać układ pod bezpiecznym napięciem oraz obserwować przebiegi na oscyloskopie. Zamiast transformatora TS12/6 można zastosować inny transformator dobierając odpowiednie rezystory. Można tez zastosować 2 małe transformatory o  odpowiednich napięciach. Układ po zmontowaniu ze sprawnych elementów powinien działać od razu i nie powinno być potrzebne montowanie w/w układu zasilania próbnego.

Krzysztof Ciesiółka [email protected]

REKLAMA

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

060-063_czytelnik.indd 63

63

2012-05-24 09:35:30

O D B I O R N I K I G P S T E M AT N U M E R U

WYBÓR KONSTRUKTORA

Daj się znaleźć Przegląd odbiorników nawigacji satelitarnej Technologie związane z  nawigacją satelitarną niewątpliwie już można określić mianem dojrzałych. Dzięki postępowi technicznemu masowej produkcji urządzeń przeznaczonych do nawigacji, ceny odbiorników sygnałów satelitarnych znacznie zmalały, a  to przełożyło się na jeszcze większe zainteresowanie tą technologią. Duże zapotrzebowanie na moduły do nawigacji zachęciło wiele firm do zainwestowania w  rozwój własnych produktów tego typu. Stąd, na rynku znaleźć można mnóstwo modułów GPS wytwarzanych przez różnorodnych producentów. W  niniejszym artykule staramy się pokazać najciekawsze z  nich. O  ile system GPS wciąż cieszy się największą popularnością, coraz więcej modułów obsługuje także konstelacje konkurencyjne: GLONASS, Galileo i  Compass. Przeglądając rynek nie dotarliśmy jeszcze do produktów, które nie wspierałyby GPS-a. Dosyć często można za to spotkać rozwiązania integrujące obsługę GPS+GLONASS, GPS+GLONASS+Galileo, a  czasem GPS+Galileo i GPS+Compass.

Różne firmy, podobne moduły Wśród nowoczesnych modułów do nawigacji satelitarnej wyróżnić można kilka typów produktów. W rzeczywistości bowiem okazuje się, że większość z nich jest do siebie bardzo podobna i różnią się jedynie szczegółami, które wcale nie przekładają się na istotne różnice użytkowe. Urządzenia te budowane są w  oparciu o  tylko kilka chipsetów – odbiorników, które mają kluczowe znaczenie dla większości parametrów modułu. Tymczasem firm produkujących moduły jest bardzo wiele, z czego duża część dostępna jest na polskim rynku. Największe różnice pomiędzy modułami dotyczą obsługi wspomnianych wcześniej alternatywnych dla GPS-a  systemów nawigacji. Poszczególni producenci lubią też pochwalić się dużą liczbą obsługiwanych kanałów GPS, która nierzadko znacznie przekracza próg, po którym użyteczność dodatkowych kanałów znacznie spada. Wymienione cechy są jednak jednoznacznie powiązane z  zaimplementowanym w module odbiornikiem. Tymczasem moduły z identycznymi chipsetami różnią się między sobą czułością, wymiarami, poborem mocy, wyjściami i np. wbudowaną anteną. Różnice dostrzeżemy także w dodatkowych funkcjach oraz w firmware, choć tu będą one dotyczyć głównie stabilności i  niezawodności, które trudno opisać bazując na kartach katalogowych. Dopiero praktyka inżynierska pokazu-

64

064-070_moduly-gps.indd 64

je, które z firm dołożyły odpowiednich starań tworząc własne oprogramowanie wbudowane, a te, którym się to nie udało, są skutecznie, aczkolwiek stopniowo wypierane z  rynku. Objawia się to najczęściej brakiem nowości produktowych opartych o chipsety kolejnych generacji i wycofywaniem się dystrybutorów z oferowania ich produktów. Wśród cech wspólnych należy wymienić zakres temperatur pracy, który prawie w każdym przypadku wynosi od -40°C do +80°C. Praktycznie wszystkie z  modułów obsługują ten sam podstawowy tekstowy format danych: NMEA, ale niekiedy różnią się jego wersją, z którą są zgodne. Niektóre z produktów obsługują też własne formaty, najczęściej binarne.

Chipsety Podstawowym elementem każdego modułu GNSS jest odbiornik, określany też mianem chipsetu. Na rynku dominuje kilku producentów: CSR (dawniej SiRF), u-blox, MediaTek, Trimble i  STMicroelectronics. Chipsety zaliczane są do różnych generacji, których numeracja zgadza się  z  numeracją odbiorników firmy CSR. Najnowsze układy tej firmy, SiRFStar V należą do piątej generacji, ale nie udało nam się jeszcze znaleźć modułów, które je zawierają. Standardem są natomiast produkty z  układem SiRFStar IV i  konkurencyjnym chipsetem MediaTek-a. Z  punktu widzenia gotowych modułów, pewnego rodzaju standard, z  którymi poszczególni producenci nierzadko starają się  zachować zgodność wyprowadzeń stanowią produkty firmy u-blox. Produkuje ona bowiem nie tylko chipsety, ale i całe moduły w nie wyposażone. Najnowszymi chipsetami tej firmy są układy serii u-blox 6. Na tym tle istotnie wyróżnia się firma Trimble, która w  produkowanych przez siebie modułach przeznaczonych do zastosowań konsumenckich często używa od-

Dodatkowe informacje: Ze względu na dużą objętość tabel z  wykazami odbiorników do nawigacji satelitarnej, pełny tekst artykułu jest dostępny na płycie CD i  serwerze FTP

biorników z  rodziny SiRFStar. W  jej ofercie znajdują się jednak  także moduły oparte o  wprowadzony w  2009 roku układ Trimble Maxwell  6, który w  przeciwieństwie do produktów konkurencyjnych, obsługuje więcej niż jedną częstotliwość transmisji satelitarnej. W  efekcie moduły oparte o  chipset Maxwell 6 cechują się centymetrową precyzją pozycjonowania i  ceną tak dużą, że ich użycie uzasadnione jest tylko w  przypadku profesjonalnego sprzętu, np. geodezyjnego.

Funkcje i parametry Popularne moduły do nawigacji satelitarnej, aby mogły być oferowane w odpowiednio niskiej cenie, obsługują tylko podstawowe częstotliwości nadawania poszczególnych systemów GNSS – określane w  przypadku systemu GPS i  GLONASS mianem „L1”. Ogranicza to ich maksymalną precyzję wyznaczania pozycji do kilku metrów, w  sytuacji gdy sygnały z satelitów docierają do odbiornika bez problemów. Dlatego producenci modułów konkurują między sobą starając się przede wszystkim poprawić takie parametry, jak: czas ustalania pozycji i  pobierana moc. Wprowadzają też mechanizmy umożliwiające dosyć dokładne lokalizowanie w sytuacji, gdy dostęp do sygnału GPS został chwilowo całkowicie utracony (np. za pomocą funkcji Dead Reckoning). Skrócenie czasu obliczania pozycji (TTFF - Time To First Fix) jest szczególnie istotne w  przypadku, gdy urządzenie było wyłączone przez dłuższy czas i  zapisane w  nim informacje o pozycjach satelitów się zdezaktualizowały. Ponieważ niejednokrotnie moduły do nawigacji są instalowane w urządzeniach podłączonych do sieci komórkowej lub Internetu, zdecydowana większość z  nich obsługuje funkcję A-GPS (Assisted GPS), która pozwala znacznie szybciej pobrać, np. przez Internet, aktualne informacje o położeniu satelitów (Almanachy). Dzięki temu urządzenie nie musi czekać aż otrzyma wszystkie te dane z satelitów, których przepustowość transmisji wynosi 50 bitów na sekundę. W  przypadku wielu modułów zaimplementowano dodatkowe funkcje polegające na przewidywaniu efemeryd na kilka dni do przodu. Mogą one być obliczane bezpoELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:36:11

Przegląd odbiorników nawigacji satelitarnej średnio w  odbiorniku albo pobierane z  Internetu. Po ich zapisaniu w pamięci, moduł rozpoczyna wyznaczanie pozycji zakładając, że ma efemerydy, o ile ich termin ważności nie wygasł. Termin ważności zwykłych efemeryd pobieranych z Satelitów wynosi tylko kilka godzin. Warto wspomnieć, że niektórzy producenci umożliwiają zgrubne wyznaczenie pozycji nawet bez efemeryd, tj. korzystając tylko z almanachów. Na skrócenie czasu wyznaczania lokalizacji wpływa również liczba kanałów obsługiwanych przez dany odbiornik. O  ile w  przypadku śledzenia, liczba używanych w tym celu kanałów nie przekroczy liczby obserwowanych na niebie satelitów, to przy wyszukiwaniu sygnału satelitarnego dodatkowe kanały mogą być przydatne. Dlatego, pomimo że do wyznaczenia pozycji i czasu wystarczą 4 kanały obsługujące 4 satelitów, a  ponadto praktycznie nie ma szans by liczba „obserwowanych” satelitów tego systemu w danym momencie przekroczyła 12-16, to producenci i tak tworzą odbiorniki z nawet kilkudziesięcioma kanałami. Wynika to z kilku powodów: • po pierwsze, każdy dodatkowy kanał na którym odbierany jest sygnał z dodatkowego satelity pozwala zwiększyć precyzję wyznaczenia pozycji; • po drugie, każdy dodatkowy wolny kanał, w  trakcie gdy moduł jest w  trybie śledzenia, może służyć do wyszukiwania nowych satelitów, które dopiero wchodzą w zasięg odbiornika. Dzieje się to równocześnie, gdy na pozostałych kanałach odbierane są sygnały z aktualnie używanych satelitów; • po trzecie, wykrycie satelity polega na dopasowywaniu kolejnych kodów do odebranego sygnału; Używanych kodów (C/A) jest 32 i każdy ma 1023 bity długości, a ponadto, ze względu na efekt Dopplera, sygnał może docierać do odbiornika na nieco innej częstotliwości niż podstawowa. Oznacza to, że aby wykryć i  zidentyfikować satelitę, w  najgorszym przypadku konieczne jest sprawdzenie wszystkich kodów, na wielu częstotliwościach, różniących się nieco od częstotliwości podstawowej. Wbudowanie w odbiornik dodatkowych kanałów pozwala prowadzić tę analizę rozpatrując wiele przypadków jednocześnie, co znacznie skraca czas wyszukiwania satelitów w najgorszych warunkach. Kolejną funkcją spotykaną w  zdecydowanej większości nowoczesnych modułów jest pozycjonowanie różnicowe DGPS realizowane z  użyciem satelitów (SBAS). W  zależności od rynku, na który kierowany jest moduł, obsługuje systemy: EGNOS, WAAS, GAGAN, MSAS lub QZSS. Jednak ze względu na dosyć uniwersalne zastosowanie modułów, wiele z  nich wspiera wszystkie wymienione systemy SBAS. ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

064-070_moduly-gps.indd 65

Ponieważ moduły nawigacji satelitarnej bardzo często montowane są w urządzeniach przenośnych, producenci coraz częściej implementują w nich zaawansowane algorytmy oszczędzania energii. Moduły budowane są tak, by obsługiwały kilka trybów uśpienia, a  najbardziej zaawansowane z  nich mają funkcje inteligentnego obniżania poboru prądu poprzez zmniejszanie częstości aktualizacji pozycji. Jest ona tym rzadziej liczona, im mniejsza jest prędkość z jaką porusza się urządzenie. Na pobór energii ma też wpływ liczba kanałów odbiornika – im jest ona większa, tym więcej kombinacji kodów C/A może być sprawdzonych w  tym samym czasie, a  więc układ może szybciej przejść w  czas uśpienia. W  praktyce pobór mocy jest największy w  momencie pierwszego ustalania pozycji i  spada nieco, gdy moduł przechodzi do trybu śledzenia. Oczywiście, zwiększenie częstości aktualizacji pozycji, powyżej standardowego 1 Hz podnosi zużycie mocy. Coraz ważniejsze stają się także systemy nawigacji po utracie sygnału z  satelity. Są one przydatne np. w  momencie wjechania samochodem do tunelu. Urządzenia mogą wtedy oszacować aktualną pozycję, nie tylko na podstawie poprzednio ustalonej pozycji, prędkości i kierunku poruszania się, ale też z  użyciem dodatkowych informacji pochodzących np. z  dodatkowego żyroskopu lub akcelerometru. Nawigacja inercyjna jest jednak wciąż mało dokładna, szczególnie gdy musi być prowadzona przez dłuższy czas. Dlatego niektórzy producenci implementują funkcję Dead Reckoning opartą o odczyty z  tachometru pojazdu, w  którym zainstalowany jest moduł GPS. Służy temu specjalne wejście sygnału, na podstawie którego da się dosyć dokładnie określić odległość przebytą po utracie kontaktu z satelitami. Do zastosowań w  motoryzacji oraz do monitorowania położenia cennych zasobów zaleca się  stosowanie odbiorników wyposażonych w mechanizmy ochrony przed sygnałami zakłócającymi. W zależności od stopnia zaawansowania, potrafią one wybrać jedno lub nawet kilka pasm częstotliwości, które automatycznie odfiltrowują po wykryciu sygnału zakłócającego. Podstawowe algorytmy „anti jamming” implementowane są jednak w praktycznie wszystkich nowych modułach. Porównując moduły GNSS warto też wiedzieć, że dokładność pozycjonowania podawana przez zdecydowaną większość producentów obliczana jest zgodnie z metoda CEP50 (Circular Error Probable). Wartość ta wyrażana jest w metrach i odpowiada długości promienia koła, którego środek znajduje się we właściwej pozycji i  na którego powierzchni znajduje się 50% wyznaczonych pozycji. Oznacza to, że jeśli precyzja pomiaru w poziomie wynosi 3 m (CEP50), to w przypadku połowy prób wyznaczenia pozycji, uchyb pomiaru nie będzie większy niż

3 m. Wartość ta jednak nie mówi nic na temat wskazań znacznie bardziej odległych od prawidłowego, dlatego część producentów podaje dodatkowo wartości CEP90, które obejmują 90% sytuacji. Czasami błąd mierzony jest metodą 2DRMS (2-dimensjonal Distance Root Mean Square) i reprezentuje on wartość średnią kwadratową błędu wyznaczenia pozycji obliczoną na podstawie grupy próbek. Szansa, że pozycja zostanie obliczona z błędem nie większym niż podany za pomocą 2DRMS wynosi od 95,4% do 98,2%. W  dobrych modułach, jeśli niepewność pomiaru wynosi 2,5 m (CEP50), to dla metody CEP90 nie powinna przekraczać 5 m.

Producenci i produkty W  dalszej części artykułu prezentujemy wybrane przez nas moduły do nawigacji satelitarnej. Dobraliśmy do zestawienia przede wszystkim nowe produkty, ale także staraliśmy się pokazać te bardziej popularne lub wyróżniające się jakimiś szczególnymi cechami.

Telit Jednym z  najbardziej popularnych producentów modułów GNSS w Polsce jest Telit. Moduły tej firmy cechują się dobrymi parametrami i są oparte o nowoczesne chipsety.

Telit Jupiter JF2 To najmniejszy moduł z  portofolio Telitu. Zawiera 48-kanałowy odbiornik SiRFStar IV i  cechuje się bardzo niskim zużyciem mocy. Układ może współpracować z modułem GMS/GPRS i pozwala na bardzo szybkie stworzenie niewielkiego systemu GSM+GPS. Jupiter JF2 zawiera interfejsy takie jak: UART, I2C i  SPI. Pozwala też wykrywać sygnały zakłócające i odfiltrowywać je. Wbudowana logika pozwala przewidywać efemerydy na trzy dni do przodu. Zastosowanie A-GPS i  funkcji ładowania efemeryd w czasie rzeczywistym pomaga skrócić czas wyznaczania pozycji do 2 sekund.

Telit Jupiter SL869 To również nieduży, ale bardziej zaawansowany moduł. Zawiera 32-kanałowy odbiornik, który obsługuje zarówno sygnały GPS, GLONASS, GALILEO, jak i QZSS. Wymiarami jest zgodny z rodziną JN3, dzięki czemu

65

2012-05-24 09:36:12

O D B I O R N I K I G P S T E M AT N U M E R U

WYBÓR KONSTRUKTORA Trimble BD910

nadaje się do instalacji w  małych urządzeniach przenośnych. Obsługuje wspomagane pozycjonowanie, zarówno dla systemu GPS, jak i GLONASS. Warto dodać, ze moduł zawiera rdzeń mikrokontrolera ARM9.

Omawiany moduł przeznaczony jest do zastosowań profesjonalnych. Wbudowany odbiornik Maxwell 6 pozwala na odbiór sygnału GPS, GLONASS, GALILEO, a  nawet COMPASS, korzystając łącznie z  220 kanałów. Przeznaczony jest do stosowania ze wspomaganiem SBAS. Wtedy jego dokładność wyznaczania pozycji w poziomie wynosi 0,5 m. Moduł ten pobiera jednak znacznie więcej mocy niż mniej dokładne produkty, a  ponadto jest od nich nieco większy. Ciekawą funkcją jest możliwość odblokowania firmware za pomocą haseł. BD910 wspiera obsługę sieci Ethernet oraz zawiera wyprowadzenia interfejsów USB i RS-232.

Trimble Firma ta produkuje moduły i  chipsety „z górnej półki”. Są one projektowane z powszechnie uznanymi standardami i zawierają różne zaawansowane funkcje.

Trimble Buffalo B1919 Moduł ten należy do najnowszej generacji produktów marki Trimble. Obsługuje system GPS, GLONASS, a  po aktualizacji Firmware będzie mógł współpracować także z Galileo. Ma dwa wyjścia szeregowe i wyjście czasu PPS (Pulse Per Second).

Trimble Aardvark DR+GPS Drugim z najnowszych modułów Trimble jest Aardvark. Ma on te same wymiary, co Buffalo, ale nieco inne parametry. Obsługuje jedynie GPS, ale dodatkowo został wyposażony w  funkcję Dead Reckoning, korzystającą z  tachometru pojazdu w  którym jest zastosowany. Ponadto moduł ciągle rekalibruje wbudowany żyroskop i  prędkościomierz bazując na sygnale GPS, dzięki czemu uzyskuje się bardzo dużą precyzję oszacowania pozycji również po utracie kontaktu z satelitami.

Trimble BD982 Jest to najbardziej zaawansowany odbiornik w  zestawieniu. Został zbudowany w oparciu o 220-kanałowy układ Maxwell 6. Obsługuje system GPS i GLONASS, a po aktualizacji firmware, także GALILEO. Należy przy tym zaznaczyć, że pozwala na odbieranie częstotliwości L1, L2 i L5 (w przypadku GPS), co pozwala mu uzyskać milimetrową precyzję pozycjonowania. Wspiera też mechanizm RTK (Real Time Kinematic). Układ jest przeznaczony do zaawansowanych urządzeń geodezyjnych, które nie poruszają się w  trakcie pomiarów. Jego dokładność jest również ściśle zależna od zastosowanych anten. Jako jedyny z  zestawienia ma niższą maksymalną temperaturę pracy, tj. +75°C. Pobiera też najwięcej mocy – w trybie GPS+GLONASS jest to 2,3 W.

Firm ta oferuje moduły zbudowane w  oparciu o  odbiorniki własnej produkcji

064-070_moduly-gps.indd 66

u-blox NEO-6V i NEO-6P Są to miniaturowe, 50-kanałowe moduły z  odbiornikiem systemu GPS. Ich wymiary to jedynie 16×12,2×2,4  mm. Cechują się dosyć dobrą czułością i  bardzo krótkim czasem wyznaczania pierwszej pozycji. Oprócz standardowego pozycjonowania wspomaganego (AGPS) mają również zaimplementowaną funkcję AssistNow Autonomous, która działa w  sytuacji, gdy połączenie z  serwerami AGPS nie jest możliwe. Bazując na poprzednich efemerydach zapisanych w pamięci odbiornika, funkcja ta automatycznie szacuje nowe efemerydy, nawet na trzy dni do przodu, z których następnie korzysta odbiornik by szybciej dokonać lokalizacji. Obliczenia te wykonywane są w tle i nie powodują spowolnienia działania układu. Moduł NEO-6V obsługuje ponadto funkcję Automotive Dead Reckoning, która może korzystać z  informacji z  różnych rodzajów czujników, takich jak np.: żyroskop i  tachometr. Mogą to być te same czujniki, które i tak są zamontowane w pojeździe, co pozwala zminimalizować koszty instalacji. Kalibracja ADR wykonuje się automatycznie.

u-blox LEA-6S, LEA-6N i LEA-6R

u-blox

66

– obecnie u-blox 6. Występują one w  kilku odmianach, ale producent nie podaje, która z nich została zastosowana w którym modelu. W  zależności od wersji obsługują różne systemy nawigacji i mają inne funkcje dodatkowe. Moduły tej firmy cieszą się dosyć dużą popularnością i dobrą renomą.

Rodzina modułów u-blox LEA cechuje się nieco większymi wymiarami niż NEO, ale zastosowano w  niej ten sam 50-kanałowy chipset. Obsługuje zaawansowane zarządzanie zużyciem energii (za wyjątkiem LEA-6R) i wiele interfejsów komunikacyjnych. Po ustaleniu pozycji, moduły albo kontynuują poszukiwanie ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:36:12

Przegląd odbiorników nawigacji satelitarnej kolejnych satelitów, albo ograniczają się do funkcji śledzenia obecnych. Mogą też przejść w  tryb uśpienia wyłączając swoje poszczególne podzespoły. Wspierają AGPS, a w tym także funkcję AssistNow Autonomous. Wersja LEA-6R obsługuje ponadto Automotive Dead Reckoning. Najbardziej uniwersalny jest natomiast LEA-6N, który korzysta z  satelitów GPS, GLONASS, a  po aktualizacji firmware także GALILEO. Dokładność pozycjonowania w poziomie z użyciem rosyjskiego systemu wynosi wtedy 4 m, a z użyciem amerykańskiego 2,5 m. Możliwa jest też praca w  trybie łączonym, tj. wtedy do wyznaczenia pozycji odbiornik korzysta z satelitów różnych systemów jednocześnie.

Global Top Firma ta produkuje wiele miniaturowych i  bardzo nowoczesnych modułów. Koncentruje się raczej na obsłudze systemu GPS, ale ich produkty mają wiele zaawansowanych funkcji i istotnie różnią się między sobą parametrami.

GPS-PA6B/FGPMMOPA6B Moduł ten jest markowany nie tylko logiem Global Top, ale ostatnio pojawił się także na rynku z  nazwą 4D Systems, która kojarzy się przede wszystkim z  wyświetlaczami i ich sterownikami. Jego 66-kanałowy odbiornik MediaTek MT3329 cechuje się bardzo dobrą czułością i  pozwala na aktualizację pozycji nawet 10 razy na sekundę. Może być zasilany pojedynczym napięciem z zakresu 3,3–5 V i w trakcie śledzenia pobiera 37 mA prądu. Standardowa precyzja wyznaczania pozycji w  poziomie wynosi 3  m, ale moduł  wspiera wiele systemów SBAS: WAAS, EGNOS, MSAS i  GAGAN, które pozwalają ograniczyć niepewność pomiaru pozycji do 2,5 m oraz o połowę zwiększyć precyzję wyznaczania prędkości i  przyspieszenia. Moduł ma niedużą, 10-pinową obudowę o wymiarach 16×16 mm i grubości 6 mm. Ta ostatnia wartość wynika z faktu, że w module zintegrowano antenę.

cje co dwa moduły opisane wcześniej i  cechuje się ekstremalnie niskim poborem mocy (63 mW w trakcie akwizycji i 49 mW w trybie śledzenia). Nie zawiera zintegrowanej anteny, a jego obudowa o 18 wyprowadzeniach ma wymiary jedynie 9×12,7×2,1 mm. Masa Gmm-u2p to tylko 1 gram.

FGMMOSL3C i FGPMMOPA6H

Fastrax

Moduły te zawierają najnowszy chipset firmy MediaTek: MT3339, dzięki czemu cechują się bardzo dużą czułością i niewielkim poborem prądu. Mają 66 kanałów użytecznych do wyszukiwania satelitów, a 22 mogą posłużyć do śledzenia. Oprócz systemów SBAS wspieranych przez moduł FGPMMOPA6B, omawiane produkty obsługują także japoński QZSS. Mogą pracować w trybie AGPS, a  dodatkowo mają funkcję EPO (Extended Prediction Orbit), dzięki której są w  stanie pobrać z  Internetu przewidywane na przyszłość dokładne pozycje satelitów oraz funkcję EASY, której działanie jest bardzo zbliżone do opisanej wcześniej AssistNow Autonomous firmy u-blox. W urządzeniach przenośnych przydatna może okazać się też funkcja AlwaysLocate, która ogranicza zużycie mocy w  sytuacji, gdy prędkość poruszania się modułu jest nieduża. Dzięki niej urządzenie rzadziej oblicza pozycje, zakładając że nie zmieni się ona znacząco. Spada również precyzja pozycjonowania, ale czas pracy urządzenia na zasilaniu bateryjnym znacznie rośnie, co widać szczególnie wtedy gdy użytkownik nie wyłączy odbiornika gdy nie jest on mu potrzebny, np. gdy jest w domu lub w biurze. Po włączeniu AlwaysLocate moduły pozwalają rejestrować swoją pozycję w wewnętrznej pamięci (bez użycia dodatkowych podzespołów) nawet przez całe dwa dni. Czas ten istotnie się skraca, gdy AlwaysLocate jest wyłączona. Ponadto producent twierdzi, że czas wyznaczania pozycji przy zimnym starcie nie przekroczy 60 s. Wersja FGMMOPA6H ma większe rozmiary, co wynika z faktu, że zwiera wbudowaną antenę. Pobiera też nieco więcej prądu.

Nowoczesnymi modułami może pochwalić się również firma Fastrax. Co ciekawe, w przeciwieństwie do większości konkurencyjnych producentów, nie koncentruje się ona na wykorzystaniu jednej rodziny chipsetów, ale stosuje różne odbiorniki w różnych produktach.

Gmm-u2p Model ten również należy do układów czwartej generacji i zawiera chipset MT3339 z 66 kanałami. Ma praktycznie te same funkELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

064-070_moduly-gps.indd 67

IT530 Najnowszym produktem Fastraxa jest IT530, który zarazem łatwo porównać do omawianych wcześniej modułów firmy Global Top. Obsługuje te same funkcje, takie jak EASY, EPO i AlwaysLocate oraz pozwala na rejestrowanie pozycji bez potrzeby stosowania dodatkowych komponentów. Pobiera jedynie 35 mW mocy w standardowym trybie śledzenia (aktualizacja pozycji co 1 s), ale po włączeniu oszczędzania energii AlwaysLocate średni pobór spada podobno do 3 mW. Maksymalna częstotliwość aktualizacji pozycji wynosi 10  Hz, a  błąd nie przekracza 3 m w poziomie i 5 m w pionie w 67% przypadków. Warto też wspomnieć o  niezwykle małych gabarytach. Wymiary IT530 wynoszą 9,6×9,6×1,85  mm, a  jego masa to jedynie 0,4 grama.

IT430 To nieco starszy, ale wciąż nowoczesny moduł. Użyto w  nim chipsetu SiRFStar IV, dzięki czemu dokładność pozycjonowania jest nieco lepsza niż  w  przypadku IT530. Moduł ma 48 kanałów i  wspiera jedynie amerykański system SBAS – WAAS. Ma jednak tak samo imponująco małe wymiary, tj. 9,6×9,6×1,85  mmm, a  ponadto należy go zasilać napięciem 1,8  V. Jego pobór mocy to 56  mW w  trybie śledzenia. Obsługa ze-

67

2012-05-24 09:36:13

O D B I O R N I K I G P S T E M AT N U M E R U

WYBÓR KONSTRUKTORA

wnętrznego akcelerometru i  trójwymiarowego kompasu pozwala zwiększyć precyzję pozycjonowania w budynkach.

IT600 Moduły te zostały wykonane w  oparciu o  układ STMicroelectronics STA8088EX. Obsługują 32 kanały, które mogą posłużyć do pozycjonowania w  systemach GPS, GLONASS, GALILEO, a  nawet COMPASS, z  czego dwa ostatnie wymagają aktualizacji firmware. Funkcja Dead Reckoning jest obsługiwana po zastosowaniu dodatkowego 1-osiowego żyroskopu analogowego lub 3-osiowego cyfrowego wraz z  samochodowym sygnałem z tachometru. Liczne interfejsy (2 UART dla NMEA i RTCM104; 1 UART/ USB, I2C, CAN) oraz wiele obsługiwanych systemów nawigacji sprawia, że jest to bardzo uniwersalny moduł. IT600 wspiera też ST-AGPS (Self Trained AGPS), który pozwala korzystać z  przewidywać efemeryd obliczonych wewnątrz układu na 5 dni do przodu lub pobieranych z  serwerów Rx Networks, a wyznaczonych nawet na 7 dni do przodu. Wbudowany interfejs JTAG pozwala implementować własny firmware i  debugować go. Moduł pobiera 235  mW mocy w  trybie GPS+GLONASS i wymaga podwójnego zasilania: 1,8 V dla logiki i 3,3 V dla wejść/wyjść.

Skytraq Warto wspomnieć także o firmie Skytraq, która oferuje dosyć różnorodne moduły GPS i GPS+GLONASS. Wymieniamy trzy z nich.

GG12A Dosyć ciekawym produktem jest GG12A. Obsługuje on jedynie 12 kanałów śledzących, a mimo to wg zapewnień producenta, czas wyznaczania pierwszej pozycji przy zimnym starcie wynosi typowo 29 s. Moduł ten może pracować w trybie GPS, GLONASS lub GPS+GLONASS. Aktualizuje pozycje co 1 s, zachowując dokładność na poziomie 2,5 m.

68

064-070_moduly-gps.indd 68

S4554GNS-LP Drugim modułem wspierającym systemy GLONAS i GPS jest S4554GNS-LP, który cechuje się znacznie większymi wymiarami niż GG12A. Dostarczany jest w postaci ekranowanej płytki PCB o wymiarach 54×45 mm i masie 16 g. Pobiera 250 mW mocy w trybie śledzenia i 400 mW w trybie wyszukiwania satelitów. Obsługuje 66 kanałów do wyszukiwania i 22 do śledzenia ale producent nie wspomina nic o wsparciu SBAS.

obsługuje pozycjonowanie w  oparciu jedynie o almanachy. Wspiera zaawansowane zarządzanie energią (Adaptive Trickle Power – ATP i Advanced Power Management – APM oraz SiRFAware Micro Power Mode - MPM) i  wyznaczanie pozycji na żądanie (Push-ToFix). Za przewidywanie efemeryd na 3 dni do przodu odpowiada wbudowany algorytm Client Generated Extended Ephemeris (CGEE).

ORG1410

Venus638FLPx Interesujący jest moduł Venus638FLPx, który obsługuje 65 kanałów systemu GPS oraz wspiera SBAS (WAAS i EGNOS). O ile standardowa częstość wyznaczania pozycji wynosi 1 Hz, to urządzenie jest w stanie aktualizować ją nawet 20 razy na sekundę. Bardzo szybki jest także zimny start: 29  s bez wspomagania i 3,5 s z AGPS. Moduł jest w  stanie korzystać z  efemeryd obliczonych na 7 dni do przodu. Bardzo szybkie wyszukiwanie satelitów zwiększa jednak zapotrzebowanie na zużycie energii. O ile w standardowym trybie wynosi ono 92 mW, to w trybie „Max Performance” wzrasta do 114 mW. Pobór mocy w trakcie śledzenia nie przekracza 67 mW. Warto przy tym zaznaczyć, ze moduł dostępny jest w  dwóch wersjach: Venus638FLPx-D wymaga podwójnego zasilania napięciami: 1,2 V oraz 3,3 V, a Venus638FLPx-L, tylko 3,3 V.

Origin GPS

W oparciu o ten sam chipset wykonano moduł ORG1410, który cechuje się małymi wymiarami (10×10  mm) i  również ma wbudowaną antenę. Producent twierdzi, że moduł ten pobiera mniej niż 15  mW mocy, ale prawdopodobnie jest to wartość w trybie oszczędzania energii, a nie w trakcie normalnej pracy (brak szczegółowych informacji na ten temat). Pod względem funkcji moduł jest zbliżony do ORG1418.

ORG447X Jest to miniaturowy moduł oparty o chipset SiRFStar IV. Ma wymiary 7×7 mm, a  jego wysokość zależna jest od wariantu i wynosi 1,4 mm dla ORG4472 oraz 1,2 mm dla ORG4471. Pobiera nie więcej niż 67 mW mocy w  trybie śledzenia. Pod względem dodatkowych funkcji jest zbliżony do ORG1418.

Quectel L10 Dobrą  czułością wyróżnia się moduł Quectel L10. Zawiera on układ MediaTek MT3329, a jego pobór prądu nie przekracza 38 mA w trybie śledzenia. L10 obsługuje tylko GPS, ale wspiera systemy SBAS: WAAS, EGNOS, MSAS i  QZSS. Jest dosyć duży, w  porównaniu do produktów konkurencyjnych. Jego wymiary to 22,4×17×3 mm.

Spośród pozostałych modułów GPS dostępnych w  Polsce warto zwrócić uwagę na produkty firmy Origin GPS oparte o  układ SiRFStar IV.

ORG1418 Największym z  nich jest ORG1418. Ma wbudowaną antenę i  wymiary 17×17  mm. Cechuje się szerokim zakresem napięć wejściowych (1,8–5  V), a  jego pobór mocy w  trakcie śledzenia nie przekracza 75  mW. Oprócz klasycznego wyznaczania pozycji ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:36:13

Przegląd odbiorników nawigacji satelitarnej Antenova Radionova M10382 Moduł ten został wykonany w  oparciu o nowoczesny chipset u-blox 6 UBX-G6010ST. Dzięki temu obsługuje 50 kanałów i wspiera takie funkcje jak AssistNow Autonomous. Obsługuje wiele systemów SBAS. Cechuje się niskim napięciem zasilania: jedynie 1,8 V, a pobierany prąd nie przekracza 45 mA w trybie śledzenia. Obudowa modułu ma wymiary 24,2×9,9×3,8  mm i  zawiera wbudowaną antenę.

ziomie wynosi 5  m, a  szybkości 0,1  m/s. GPS04 nie jest mały – jego wymiary to: 25,4×25,4×3,2 mm, mimo że nie zawiera on wbudowanej anteny.

SBAS (WAAS, EGNOS i MSAS). Przyjrzenie się jego parametrom pozwala zobaczyć, jak zmieniały się cechy modułów do nawigacji w ostatnich latach.

SkyLab SKG25B

Cinterion PHS8

Jeszcze niedawno na polskim rynku popularnością cieszyły się moduły firmy SkyLab. Producent ten jednak nie nadążał za postępem i  jego pozycja znacznie osłabła. Jeden z  najnowszych modułów tej firmy, SKG25B jest również jednym z najstarszych w zestawieniu. Został zbudowany w oparciu o 32-kanałowy układ MediaTek MT3318. Pobiera 45 mA prądu w trybie śledzenia, a jego czułość nie przekracza 159 dBm. Obsługuje jedynie system GPS, bez AGPS, ale wspiera

Dobrą pozycję w  Polsce ma firma Cinterion, ale specjalizuje się ona w  modułach GSM/3G. Niektóre z  nich zawierają jednak wbudowane bloki do nawigacji satelitarnej, czego przykładem jest PHS8. Wspiera on system GPS, ale po aktualizacji firmware będzie mógł także obsługiwać GLONASS. Czułość tego modułu nie jest duża, w  przeciwieństwie do wymiarów, ale wynika to z faktu, że pozwala on również na komunikację zgodnie ze standardami: UMTS/HSPA+ i  GSM/ GPRS/EDGE.

Hope Microelectronics GPS04 Moduł ten obsługuje 65 kanałów, ale nie pozwala na częstszą aktualizację położenia niż raz na sekundę. Producent deklaruje, że dokładność wyznaczania pozycji w  poREKLAMA

Urz¹dzenia pomiarowe s wilgotnoœæ, temperatura s ciœnienie, przep³yw Elementy wykonawcze s si³owniki elektryczne

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

064-070_moduly-gps.indd 69

69

2012-05-24 09:36:14

O D B I O R N I K I G P S T E M AT N U M E R U

WYBÓR KONSTRUKTORA SimCom SIM908 Podobnie jak Cinterion, SimCom także specjalizuje się w  modułach GSM. Jednakże od pewnego czasu mają w swojej ofercie również samodzielne moduły GPS oraz moduły łączone GPS+GSM. Przykładem tego drugiego rozwiązania jest SIM908. Obsługuje 4 pasma GSM i standard GPRS. Odbiornik GPS ma 42 kanały i czułość dochodzącą do -160 dBm. Pobór prądu w trakcie śledzenia, gdy blok GSM nie jest obciążony wynosi 76  mA. Moduł jest oferowany w  obudowie SMT z 80-wyprowadzeniami, a jego niewątpliwą zaletą jest niska cena.

Navis Navior SN-4706 Moduły GPS produkowane są nie tylko na zachodzie, w  Chinach i  w  Japonii, ale również niedaleko naszej wschodniej granicy, czego dowodzi przykład firmy Navis. Wytwarza ona kilka modułów do nawigacji oraz różnorodne urządzenia diagnostyczne. Produktem porównywalnym do pozostałych opisanych modułów jest Navior SN-4706 (pisany też niekiedy jako CH-4706), który obsługuje sygnał GPS i  GLONASS. Ma 24 kanały ale nie wspiera wspomaganego wyznaczania pozycji, a jedynie SBAS. Niestety da się zauważyć, że pod względem pobieranej mocy i  wymiarów odbiega nieco od konkurencyjnych produktów. Jego obudowa ma wymiary 35×35×7 mm, a pobierana moc w trybie śledzenia dochodzi do 650  mW. Mimo to, układ nie oferuje nadzwyczaj dobrej precyzji. Wynosi ona 3 m w poziomie i 5 m w pionie, oczywiście zgodnie z metodą obliczania CEP50.

trybutor firmy I-Lotus zapewniał nas, że faktycznie sprzedaje te produkty do Polski. Moduł RX Oncore został oparty o  chipset STM STA8058 i  zawiera mikrokontroler ARM7TDMI. Obsługuje 16 kanałów GPS i  wpiera AGPS oraz SBAS. Może być zasilany napięciem 3,0-3,6 V, a pobór prądu nie powinien przekraczać 75  mA w  trakcie śledzenia. Cechuje się dobrą precyzją: 2,5  m w  poziomie, ale jego wymiary nie są małe i wynoszą: 17×22,4×3 mm.

OlinkStar CC100-BG Ciekawym, bo zawierającym nietypowy chipset jest chiński moduł OlinkStar CC100-BG. Zbudowano w  oparciu o  układ Otrack-32 tej samej firmy. Omawiana wersja obsługuje system GPS i Compass, choć dostępna jest także odmiana wspierająca GPS i  GLONASS, ale bez Compassa. Producent twierdzi, że moduł obsługuje 32 podwójne kanały, co prawdopodobnie oznacza, że ma po 32 kanały na system nawigacji. Nie wspiera SBAS ani AGPS i  nie może aktualizować częstotliwości częściej niż raz na sekundę. Jego pobór mocy nie został podany, ale musi być zasilany napięciem 5  V. Wymiary modułu to aż 43×47  mm. Mimo to, niedokładność pozycjonowania wynosi aż 5  m w  poziomie i  10  m w  pionie. Niemniej jest to ciekawy przykład produktu, który przygotowany został raczej z  myślą o alternatywnych niż GPS systemach pozycjonowania.

I-Lotus RX Oncore Choć nie udało nam się znaleźć polskojęzycznego dostawcy, zagraniczny dys-

AMOD AGP3363 Bardzo podobnym do RoyalTek REB4315 jest AGP3363 firmy AMOD. Zbudowano go w oparciu o ten sam chipset i z takim samym układem wyprowadzeń. Pobiera nieco mniej prądu, bo 38 mA, ale wymaga zasilania napięciem 3,3 V.

Hemisphere GPS Vector H320 Na koniec prezentujemy prawdziwego giganta. Moduł Vector H320 ma wymiary 152×71×16  mm i  przeznaczony jest do zastosowań profesjonalnych. Obsługuje częstotliwości L1 i L2 systemów GPS i GLONASS, a po aktualizacji firmware ma też obsługiwać GALILEO. Pobiera do 3,9  W  mocy w  trybie śledzenia ale umożliwia aktualizację pozycji nawet 20 razy na sekundę. Z  założenia ma wspierać DGPS i  tylko tak być używanym. Błąd wyznaczania pozycji w poziomie z użyciem SBAS (WAAS) wynosi 0,25 m, ale jeśli skorzysta się  z  usług satelitów firmy OmniSTAR, niepewność pomiarowa spada do 0,08  m. Układ ma ponadto najdłuższy hot start z zestawienia. Wynosi on aż 5 sekund.

Podsumowanie

Smart Design Corp. S4F1912 Firma Smart Design Corp. produkuje moduły znane również pod marką Modulestek. S4F1912 jest jednym z jej najnowszych produktów. Oferowany jest w postaci płytki PCB o  jedynie 8 wyprowadzeniach. Jest oparty o  chipset SiRFStar IV i  obsługuje częstotliwość L1 sygnału GPS.

z chipsetu SiRFStar IV. Warto zaznaczyć, że do jego zasilania wystarczy napięcie 1,8 V.

RoyalTek REB-4315 Kilka ciekawych modułów można znaleźć w  ofercie RoyalTeka. Przykładem jest REB-4315, który został wykonany w  popularnej obudowie 13×15  mm, zgodnej pod względem wyprowadzeń (22 pady) z  wieloma innymi produktami dostępnymi na rynku. REB-4315 obsługuje GPS L1 korzystając

Nowoczesne moduły do pozycjonowania różnią się pod względem zaawansowanych funkcji i  obsługiwanych systemów satelitarnych od tych, które oferowano jeszcze kilka lat temu. Producenci, którzy nie nadążają za zmianami znikają z  rynku. Oprócz opisanych wytwórców, w  Polsce dostępne są obecnie moduły kilku innych firm, ale nie zostały one wybrane do niniejszego zestawienia ze względu na mniejszą popularność lub brak nietypowych produktów, które mogłyby pokazać trendy na rynku modułów GNSS.

Marcin Karbowniczek, EP

REKLAMA

70

064-070_moduly-gps.indd 70

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:36:15

PODZESPOŁY

Firma SIMCom liderem innowacyjności na rynku modułów GSM/GPRS i 3G Intensywny rozwój aplikacji telemetrycznych i  M2M oraz rosnące wymagania rynku powodują, że od modułów GSM oczekuje się coraz bardziej rozbudowanych funkcji. Zdarza się, że wysyłanie i  odbiór SMS, transmisja danych typu GPRS oraz zaimplementowany stos TCP/IP to za mało dla wymagań wielu współczesnych aplikacji. Na potrzeby transmisji danych jest wymagany przede wszystkim stos TCP/IP, ale SIMCom oferuje również protokoły FTP, HTTP, SMTP, POP3 oraz szyfrowane SSL i  HTTPS. Upraszcza to aplikację sterującą i  skraca czas rozwoju produktu. Dodatkowo, jej moduły umożliwiają napisanie aplikacji dla wewnętrznego mikrokontrolera, co pozwala zrezygnować z  zewnętrznego hosta. Zależnie od rodzaju modułu, może to być embedded AT, programowany w  języku C lub LUA, pamięć programu dostępna dla użytkownika może mieć pojemność nawet 3,5  MB z  możliwością wykorzystania wszystkich wyprowadzonych na zewnątrz portów i interfejsów. Firma SIMCom co pewien czas aktualizuje firmware modułów i  implementuje nowe funkcje. Użytkownik modułu nie musi dokonywać podmiany oprogramowania lokalnie, może to zrobić zdalnie za pomocą interfejsu radiowego z wykorzystaniem funkcji FOTA. By zmniejszyć wielkość pliku uaktualniającego oprogramowanie i  aby użytkownik nie ponosił dużych kosztów transmisji danych, przesyłane są tylko różnice między poszczególnymi wersjami firmware, dzięki czemu plik z reguły ma wielkość kilkanastu lub kilkudziesięciu kB. Operacja podmiany firmware jest bezpieczna i w przypadku przerwy w transmisji, bądź utraty zasilania, moduł przywraca poprzednią wersję oprogramowania. Instytucje europejskie odpowiedzialne za bezpieczeństwo w  ruchu drogowym coraz częściej mówią o  koniczności wdrożenia jednolitego systemu dla samochodów, którego zadaniem będzie powiadamianie służb o  sytuacji awaryjnych na drogach. Taką funkcją jest eCall, czyli możliwość bardzo szybkiego i jednoczesnego zestawienia

Dodatkowe informacje: MASTERS Sp. z  o.o. ul. Objazdowa 5b, 83-010 Straszyn k. Gdańska, tel. +48-58-691-06-91, faks +48-58-691-06-92, [email protected], www.masters.com.pl

REKLAMA

Nowoczesne moduły: t
(4.(134 t
8$%.")4%1")461" t
(14(-0/"44

MASTERS Sp. z o.o. ul. Objazdowa 5b 83-010 Straszyn k. Gdańska tel. +48 58 691 06 91 faks +48 58 691 06 92 www.masters.com.pl [email protected] ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

071-072_masters.indd 71

71

2012-05-24 08:28:15

PODZESPOŁY Tabela 1. Wykaz najbardziej popularnych modułów SIMCom ułożonych od najtańszego do najdroższego Sieć

2G

Typ

Usługi

Przepływność

Wymiary

Złącze

Uwagi

SIM900R

GSM/GPRS

85,6 kbps DL

Moduł 2-zakresowy m.in. na rynek polski, wyprowadzenia zgodne z 24×24×3,0 68 pin (SMT) SIM900, zalecany do wszystkich nowych aplikacji

SIM900

GSM/GPRS

85,6 kbps DL

24×24×3,0 68 pin (SMT) Moduł 4-zakresowy zalecany do wszystkich nowych aplikacji

SIM900D

GSM/GPRS

85,6 kbps DL

33×33×3,0 48 pin (SMT) Wyprowadzenia zagodne z  SIM300D

SIM900B

GSM/GPRS

85,6 kbps DL

40×33×3,0 60 pin (B2B) Moduł ze złączem, wyprowadzenia zgodne z  SIM300

SIM908

GSM/GPRS/GPS

85,6 kbps DL

30×30×3,2 80 pin (SMT) Wyprowadzenia zgodne z  SIM5320E

GSM/GPRS/EDGE

384 kbps DL

WCDMA

384 kbps UL

GSM/GPRS/EDGE

3,6 Mbps DL

SIM5215E SIM5320E 3G SIM5216E SIM5218E

071-072_masters.indd 72

30×30×2,9 80 pin (SMT) Wbudowany odbiornik GPS, wyprowadzenia zgodne z SIM908

WCDMA/HSDPA/GPS 384 kbps UL GSM/GPRS/EDGE

3,6 Mbps DL

WCDMA/HSDPA

384 kbps UL

36×26×4,7 70 pin (B2B) Sterowanie i  wyprowadzenia zgodne z  SIM5215E

GSM/GPRS/EDGE

7,2 Mbps DL

WCDMA/HSPA/GPS

5,76 Mbps UL

połączenia głosowego wraz z  przesłaniem danych, np.: pozycji, informacji o zdarzeniu, wygenerowanych przez urządzenie zainstalowane w aucie. Oczywiście eCall musi być wspierana przez sieć. Firma SIMCom oferuje tę funkcję, a jej działanie zostało potwierdzone na rynku rosyjskim, gdzie ten system jest obecnie najbardziej zaawansowany. Współczesne systemy alarmowe coraz częściej wykorzystują transmisję GSM/GPRS w  celu powiadamiania właściciela lub agencji ochrony o  zaistniałym zdarzeniu. Jednak łącze radiowe jest narażone na zagłuszenie w  celu zablokowania możliwości wysłania powiadomienia. W  takim przypadku można użyć funkcji jam-

72

36×26×4,7 70 pin (B2B) Sterowanie i  wyprowadzenia zgodne z  SIM5216E

58×26×4,5 70 pin (B2B)

Wbudowany odbiornik GPS, dwa złącza antenowe do odbioru różnicowego

ming – wykrywania próby zagłuszenia toru radiowego. Oczywiście, wysłanie informacji z modułu przez łącze GSM może już nie być możliwe, jednak w  profesjonalnych systemach alarmowych stosuje się przynajmniej dwa łącza komunikacyjne, dlatego informacja o  zakłócaniu może być wysłana przez łącze zapasowe. Kolejnym elementem systemu alarmowego może być możliwość jego zdalnej konfiguracji za pomocą tonów DTMF. W  takim przypadku nie ma potrzeby stosowania zewnętrznych dekoderów DTMF, gdyż moduł sam może je zdekodować. Inną przydatną funkcją jest automatyczna detekcja odłączenia anteny. Wiele współczesnych systemów alarmowych umożliwia sprawdzenie tego, co dzieje się w domu lub jego okolicy wykorzystując transmisję wideo lub wykonanie zdjęć. Wówczas można użyć zaimplementowanej funkcji wysyłania MMS lub Video Call.

Ciekawą grupą produktów SIMCom są moduły GSM/GPRS i  3G z  wbudowanym odbiornikiem GPS. Zaletą tego rozwiązania są małe wymiary modułu (30 mm×30 mm), a  także niższa cena niż w  przypadku zakupu osobnych podzespołów. Przykładami są SIM908 GSM/GPRS/GPS oraz SIM5320 3G/ GPS, których dodatkową zaletą jest zgodność wyprowadzeń, dlatego można je stosować zamiennie, zależnie od wymagań przepływności danych lub dostępności sieci. Wdrożenie rosyjskiego systemu nawigacji GLONASS, który jest konkurencją dla systemu GPS, spowodowało duże zainteresowanie odbiornikami dwusystemowymi. SIMCom wychodząc naprzeciw takim oczekiwaniom oferuje moduł SIM68, który został wykonany z  wykorzystaniem najnowszego chipsetu firmy ST Microelectronics z  serii Teseo II, gotowy także do wspierania systemu Galileo i  QZSS. Wykaz najbardziej popularnych modułów SIMCom zamieszczono w tabeli 1.

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 08:28:16

Moduły GPS i GLONASS w ofercie Acte Firma Acte oferuje moduły do nawigacji satelitarnej kilku producentów, co pozwala klientom wybierać spośród bogatej gamy dostępnych rozwiązań. Wśród nich najbardziej zaawansowane technologicznie są moduły Trimble, jednego z  liderów w  technologiach GNSS.

Condor C1919 Najbardziej popularna seria modułów do nawigacji firmy Trimble nosi nazwę Condor. Są one kompatybilne pod względem wyprowadzeń z  innymi popularnymi modułami dostępnymi na rynku, a  ponadto charakteryzują się bardzo dużą niezawodnością, wysoką jakością i  powtarzalnością poszczególnych egzemplarzy. Najnowszym z modułów Trimble serii Condor jest C1919. Obsługuje on system GPS na częstotliwości L1 (kodowanie C/A) i  został zbudowany w  oparciu o  układ SiRFStar IV. Ponieważ zawiera bogaty zestaw interfejsów komunikacyjnych i do implementacji praktycznie nie wymaga dodatkowych elementów pasywnych, jego użycie przynosi wiele korzyści, w porównaniu z samodzielnym opracowaniem systemu nawigacji z  zastosowaniem samego chipsetu. Skraca czas potrzebny na przygotowanie produktu i eliminuje ryzyko związane z wystąpieniem nieprzewidzianych kosztów na etapie projektowania. Moduł C1919 ma wymiary 19  mm×19  mm×2,54  mm i  28 wyprowadzeń na obudowie SMD. Jest autonomiczny, co oznacza że na wyjściu podaje dane w formacie NMEA. Obsługuje też wspomaganie AGPS i  różnicowe wyznaczanie pozycji z  użyciem satelitów SBAS: WAAS, EGNOS i  MSAS. Jednak nawet bez tego wspomagania pozwala 5 razy na sekundę (standardowo

1 raz na sekundę) wskazać pozycję z dokładnością do 2  m w  poziomie i  nie gorszą niż do 3 metrów w pionie. Czas z satelitów podawany jest na wyjściu PPS z dokładnością do 25 ns. Okres rozruchu modułu w  przypadku zimnego startu wynosi 38 sekund, przy dobrej dostępności sygnałów GPS. Ciepły start trwa 35 sekund, a gorący start oraz opóźnienie w momencie odzyskania sygnału po jego chwilowej utracie trwają 2 sekundy. Zostało to uzyskane dzięki dobrej czułości modułu, która wynosi – 146  dBm dla wyszukiwania satelitów i -160 dBm w trakcie śledzenia. C1919 wymaga zasilania napięciem z zakresu od 3 do 3,6 V, a jego pobór prądu nie przekracza 37  mA. Napięcie pomocnicze do zasilania podtrzymywania zawartości pamięci powinno mieścić się w zakresie od 2 do 3,6  V. Moduł może pracować w  temperaturach od -40 do +85°C. Jest dostępny w dwóch wersjach: C1919A i C1919C, z czego ta pierwsza zawiera wbudowany rezonator kwarcowy na potrzeby zegara czasu rzeczywistego, pracujący z  częstotliwością 32 kHz.

Buffalo B1919 Na początku 2012 roku w ofercie Acte pojawi się moduł Buffalo B1919 firmy Trimble, który obsługuje częstotliwości L1 systemów GPS i GLONASS. Pozwala oddzielne śledze-

Dodatkowe informacje: ACTE Sp. z  o.o. ul. Krańcowa 49, 02-493 Warszawa tel.: 22-33-60-200, faks: 22-33-60-201 e-mail: [email protected], www.acte.pl

nie za pomocą każdego z tych systemów oraz korzystanie z połączonego rozwiązania GPS/ GLONASS, w której pozycja ustalana jest na podstawie obu rodzajów satelitów na raz. Wsparcie Galileo będzie dostępne po aktualizacji firmware. Moduł B1919 (fotografia 1) ma te same wymiary i identyczny układ wyprowadzeń jak C1919 oraz obsługuje zarówno anteny pasywne, jak i  wyposażone we wzmacniacz. Jest zabezpieczony przed zwarciem złączy anteny. Zawiera wbudowany RTC oraz obsługuje dwa porty szeregowe (dane w formacie NMEA). Ma też wyjście PPS do precyzyjnego podawania czasu. Pozwala na wyznaczanie pozycji z  częstotliwością 1 Hz.

M O D U ŁY G P S T E M AT N U M E R U

Moduły GPS i GLONASSPODZESPOŁY w ofercie Acte

Aardvark DR+GPS Moduł ten obsługuje technologię Dead Reckoning, która pozwala na obliczanie pozycji po utracie kontaktu z  satelitami, opierając się na danych dotyczących ostatniej znanej pozycji, czasie oraz dotychczasowej

Fotografia 1. Moduł Trimble Buffalo ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

073-074_Acte.indd 73

73

2012-05-24 09:36:33

M O D U ŁY G P S T E M AT N U M E R U

PODZESPOŁY

Fotografia 3. Moduł Sierra Wireless XM0110 Fotografia 2. Moduł Trimble Aardvark prędkości poruszania się. Dane te mogą pochodzić z  pochodzić z  wbudowanego żyroskopu oraz tachometru z  pojazdu. Dzięki zaawansowanym algorytmom autokalibracji oblicza dokładną pozycję go dostęp do sygnału z  satelitów nie jest możliwy. Dzięki temu podaje natychmiastowo i  dokładnie pozycję w  miejscach o  ciasnej zabudowie miejskiej a także w gęstych lasach. Kontynuuje wyznaczanie pozycji w  tunelach i  parkingach podziemnych. Warto też dodać, że dane (w tym Dead Reckoning) są odświeżane ze standardową częstotliwością równą 5 Hz, ale w  razie potrzeby można ją zwiększyć dwukrotnie. Moduł Aardwark (fotografia 2) ma identyczne wymiary i większość parametrów jak C1919, ale musi być zamontowany w  taki sposób, by wbudowany żyroskop był ułożony poziomo. Cechuje się jednak nieco gorszą precyzją w pionie i w poziomie – dokładność wyznaczania pozycji wynosi 5  m. Dokładność wskazania prędkości to 0,5%, a  błąd wskazania kierunku nie przekracza 2°. Moduł ma 32 kanały. Oprócz protokołu tekstowego NMEA, Aardvark obsługuje także binarny HIPPO. Może być zasilany napięciem od 3,0 do 3,6 V i  typowo pobiera 200  mW mocy. Napięcie zasilania podtrzymania zawartości pamięci powinno mieścić się w  granicach od 2,5  V do Vcc. Producent oferuje dodatkowe akcesoria do modułu, takie jak anteny aktywne i  pasywne, z  czego niektóre wyposażone są w  mocowanie magnetyczne. Dostępne są też zestawy ewaluacyjne, przeznaczone głównie do testowania aplikacji motoryzacyjnych.

Sierra Wireless XM0110 Popularnym zastosowaniem modułów GPS jest integracja ich w  urządzeniach wyposażonych również w interfejs sieci komórkowej GSM. Kompletne rozwiązanie tego typu da się w  łatwy sposób zrealizować za pomocą podzespołów firmy Sierra Wireless, której produkty są również oferowane przez Acte. XM0110 (fotografia 3) to nowa seria modułów GPS opartych o chipset SiRFStar IV i  obsługiwanych przez bibliotekę OpenAT. Współpracują one z  modułami GSM Sierra Wireless serii Q26, SL6087 oraz WMP

74

073-074_Acte.indd 74

i wspierają AGPS. Obsługa komend OpenAT znacząco upraszcza komunikację pomiędzy blokami nawigacji i  GSM, eliminując potrzebę stosowania dodatkowych procesorów. Zmniejsza to łączy koszt produkcji urządzenia i skraca czas projektowania. XM0110 ma bardzo małe wymiary: 10×12,5×2,5  mm, masę poniżej 0,6  g oraz 16 wyprowadzeń SMD. Może być zasilany szerokim zakresem napięć, tj. od 1,8  V do 5,25  V, co ułatwia integrację z  modułami GSM. Bardzo często wystarczy tylko jedno wspólne napięcie zasilania, a co więcej zazwyczaj nie ma potrzeby stosowania dodatkowych komponentów pasywnych, by zaimplementować układ w projekcie. Zalecane jest jedynie użycie małego kondensatora o pojemności 10 mF i niskim ESR w pobliżu doprowadzenia zasilania XM0110. Pobór mocy nie przekracza 70  mW w  trakcie pozycjonowania „Full Power Tracking” oraz 10  mW w  trybie pozycjonowania energooszczędnego. W  obu przypadkach częstość aktualizacji pozycji wynosi 1  Hz. XM0110 może też przejść w  tryb uśpienia, z  zachowaniem warunków gorącego startu (czas obliczenia pozycji poniżej 1 sekundy). Pobiera wtedy poniżej 1  mW mocy. Przy głębokim uśpieniu pobór prądu spada poniżej 30 mA. Czas wskazania pozycji przy zimnym starcie typowo nie przekracza 35 sekund, a przy wspomaganiu spada poniżej 4,7  s. Czułość odbiornika w trakcie wyszukiwania wynosi -148 dBm (bez wspomagania) lub -158 dBm (ze wspomaganiem). W  trakcie nawigacji czułość rośnie do -160 dBm, a w trybie śledzenia osiąga wartość -163  dBm. Oczywiście moduł obsługuje też funkcje natywne chipsetu SiRFStar IV, takie jak Autonomous SiRFInstantFix i  Server based SiRFInstantFix. Ta druga pozwala na pobieranie z Internetu efemeryd przewidywanych na 7 dni do przodu.

Active GPS AGP550A Zupełnie innowacyjnym i rzadko spotykanym rozwiązaniem jest moduł Active GPS integrujący moduł GPS oparty na MediaTek 3329 oraz z antenę. Active GPS jest szczelnie osłonięty wodoodporną obudową, a jedyne jego wyprowadzenia umieszczono w  długim przewodzie zakończonym 4-stykową wtyczką. Zawiera ona linie RX i TX interfejsu komunikacyjnego oraz złącza zasilania (napięcie 3,3 V). Zaletą takiego rozwiązania są mniejsze straty na linii RF wynikające z bliskiej odległości pomiędzy anteną i modułem. Obudowa modułu ma przekrój koła o średnicy 54 mm i wysokość 15,6 mm. Wewnątrz znajduje się m.in. antena o  wymiarach 25  mm×25  mm×4  mm. Całość waży 50  g i  została opracowana wspólnie przez firmy Skylab i  Acte, na podstawie koncepcji bazującej na sugestiach klientów Acte. Rozwiązanie to pozwala na proste rozszerzenie możliwości istniejących już urządzeń o funkcję GPS. W ofercie firmy ACTE dostępna jest również karta rozszerzeń IESM dla popularnego Fastracka Xtend pozwalająca na podłączenie Active GPS’a (fotografia 4).

Podsumowanie Oprócz opisanych modułów, Acte oferuje inne podzespoły związane z komunikacją bezprzewodową M2M, takie jak anteny, kable i  obudowy. W  sprzedaży dostępne są też zestawy deweloperskie, zarówno zaprojektowane przez producentów modułów, jak i  opracowane przez zespół Acte. Ponadto, pracownicy firmy Acte prowadzą profesjonalne doradztwo techniczne, pomagając dobrać odpowiedni system GNSS/GPS do projektowanej aplikacji.

Marcin Karbowniczek, EP

GPS + 3G W  przypadku potrzeby implementacji funkcji pozycjonowania satelitarnego z urządzeniem komunikującym się w  standardzie 3G, można wykorzystać jeden z  programowalnych modułów 3G Sierra Wireless z  serii SL808xT posiadających zintegrowany GPS Qualcomm’a. W tych modułach funkcje GSM/3G oraz GPS są zintegrowane w  jednym układzie i  dostępne dla programisty. Nie ma więc potrzeby korzystania z dodatkowego układu pozycjonującego.

Fotografia 4. Moduł Acte/SkyLab Active GPS ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:36:34

Technologia nawigacji satelitarnej spopularyzowała się nie tylko wśród zwykłych użytkowników w  codziennych zastosowaniach. Korzyści płynące z  implementacji obsługi GNSS zauważono także w  przemyśle. Jednakże nie wszystkie oferowane na rynku moduły GPS są w  stanie sprostać trudnym wymaganiom stawianym przez aplikacje M2M, zwłaszcza w  motoryzacji. W  artykule opisujemy, na co warto zwrócić uwagę przy doborze modułu do zastosowań przemysłowych. Wykonanie modułu do nawigacji satelitarnej, który będzie działał sprawnie nawet w  trudnych warunkach przemysłowych, wymaga spełnienia szeregu norm technologicznych. Ponadto, specyficzne oczekiwania tego rynku narzucają producentom pewne dodatkowe zasady i ograniczenia. Część z nich ma zastosowanie nie tylko do gotowych modułów, ale i  do używanych w  nich chipsetów, a  nie każdy producent może mieć wpływ na parametry chipsetu, który instaluje w module.

Chipset, moduł i firmware od jednego producenta Pełną kontrolę nad budową modułu mają tylko te firmy, które tworzą go od podstaw: poczynając od chipsetu, a  kończąc na firmware całości. Jako przykład takiego działania można podać firmę u-blox, która samodzielnie projektuje chipset, tworzy firmware i  wytwarza moduły. Dzięki temu jest w  stanie m.in. odpowiedzieć na każde pytanie techniczne zadawane przez nabywców, a w swoich planach projektowych, bezpośrednio bierze pod uwagę wymagania rynku, dla którego jest przeznaczony odbiornik. Większość innych producentów albo wytwarza sam chipset, albo buduje moduły kupując chipsety. W  efekcie, biorąc pod uwagę wymagania rynku motoryzacyjnego, u-blox projektuje i testuje swoje moduły pod kątem zgodności z normą ISO16750 (tzw. in vehicle use). Dodatkowo ze względu na oczekiwania klientów przemysłowych przyjęto politykę zgodności wyprowaModuły z  serii MAX Nowe moduły MAX mają wymiary 10,1  mm×9,7  mm×2,5  mm. Wspierają technologie SuperSense, KickStart, Anti-jamming i  AGPS. Mają po jednym porcie UART i  DDC (I2C) oraz wyjście time pulse i  wejście dla anteny zewnętrznej. Dostępne są w  dwóch wersjach: MAX-6Q o  napięciu zasilania z  zakresu 2,7…3,6  V i  MAX-6G, który jest zasilany niższym napięciem, tj. 1,75…2,0  V.

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

075-077_microdis.indd 75

dzeń modułów oraz długiego okresu dostępności poszczególnych rodzin produktów.

Chipsety W wyniku obranej strategii, u-blox konsekwentnie wprowadza nowe rodziny chipsetów, które zachowują zgodność wsteczną. W 2005 roku pojawił się Antaris 4, w 2007 r. wprowadzono układ ublox5, a  najnowszym obecnie chipsetem jest ublox6. Pod koniec tego roku do sprzedaży ma wejść chipset ublox7, również zgodny pod względem interfejsów z  poprzednimi modelami. Raz zaprojektowane urządzenie z  układem jednej generacji może być więc w  prosty sposób unowocześnione poprzez podmienienie chipsetu na nowszy, bez konieczności wprowadzania zmian na płytce drukowanej.

Czułość i algorytm Wszystkie nowoczesne moduły GNSS cechują się bardzo dobrą czułością, dochodzącą do -165  dBm i  obsługują wiele kanałów do wyszukiwania satelitów. Jednakże parametry, które da się przedstawić w postaci dokumentacji technicznej nie zawsze poprawnie odzwierciedlają faktyczną sprawność modułu. Jego skuteczność i cechy użytkowe zależą bowiem w dużej mierze od zaimplementowanego algorytmu. Bardzo duża czułość sprawia bowiem, że moduł odbiera nie tylko sygnał użyteczny, ale także szum i sygnały odbite, które zakłócają pracę urządzenia. Dopiero testy w rzeczywistym środowisku pozwolą na jego ocenę. Moduły, które zostały zaprojektowane z  myślą o  zastosowaniach przemysłowych, muszą być odporne na duże zaburzenia elektromagnetyczne, które typowo występują w  takim środowisku. W  efekcie, moduły

T E M AT N U M E R U

Moduły do nawigacji satelitarnej (GNSS) stosowane w przemysłowych aplikacjach M2M

M O D U ŁY G P S

Moduły do nawigacji satelitarnej (GNSS) stosowane w przemysłowych aplikacjach M2M PODZESPOŁY

Moduły Taka sama sytuacja dotyczy modułów. W 2001 roku wprowadzono moduły serii TIM. W kolejnych latach na rynku pojawiły się moduły LEA i NEO, a w tym roku opracowano serię MAX. Ponadto niezmienione moduły są produkowane przez wiele lat, nawet jeśli kolejna wersja jest już dostępna. W efekcie obecnie można nabyć układ w obudowie TIM, tj. 12 lat po jej zaprezentowaniu. Natomiast w obudowie LEA dostępne były układy z  chipsetem Antaris4, ublox5 i ublox6, a niebawem będą także ublox7. Ewolucję modułów widać również gdy porówna się ich wymiary. Następuje miniaturyzacja: moduły TIM miały podstawę kwadratu o  boku 25,4  mm. LEA mają podstawę o  wymiarach 17  mm×22  mm. Produkty z  serii NEO (fotografia  1) zostały zmniejszone do 12,2  mm×16  mm, a  najnowsze moduły MAX (fotografia  2) zostały zminiaturyzowane do 9,7  mm×10,1  mm. Do pewnej grupy zastosowań oferowane są ponadto moduły w  obudowie AMY (fotografia  3) o  wymiarach 6,5 mm×8 mm.

Fotografia 1. Moduł u-blox NEO

Fotografia 2. Moduł u-blox MAX

Fotografia 3. Moduł u-blox AMY

75

2012-05-24 09:15:19

T E M AT N U M E R U M O D U ŁY G P S

PODZESPOŁY u-blox działają poprawnie nawet przy zakłóceniach o mocy o 50 dB większej (rysunek 4) niż właściwy sygnał GPS! Uzyskano to dzięki zaawansowanym funkcjom detekcji i redukcji szumów. Co więcej, w tych modułach zaimplementowano specjalny mechanizm wykrywający włączenie urządzeń zakłócających sygnał GPS. Po włączeniu funkcji jamming monitor moduł jest w stanie odróżnić zwykły szum tła od sygnału zakłócającego i raportować w przypadku wykrycia jammera.

Rysunek 5. Działanie funkcji CellLocate

Dodatkowe funkcje Nowoczesne moduły obsługują też szereg dodatkowych funkcji. Jedną z  najciekawszych z  nich jest CellLocate (rysunek  5), dostępna w produktach u-blox. Polega ona na określaniu pozycji na podstawie informacji ze stacji bazowych telefonii komórkowej (BTS). Jest używana jako komplementarna do GPS i ma zastosowanie np. wtedy, gdy pojazd wyposażony w moduł znajduje się w  garażu podziemnym lub w gęsto zabudowanym mieście, albo gdy w jego okolicy uruchomiono jammer GPS. Oczywiście precyzja tak wyznaczonej pozycji jest znacznie mniejsza, ale pozwala wyeliminować sytuacje, w  których urządzenie korzystające z  modułu nawigacyjnego w ogóle nie jest w stanie podać żadnych koordynat. Do uruchomienia funkcji CellLocate konieczne jest zintegrowanie modułu GSM lub 3G w  projektowanym urządzeniu. Algorytm CellLocate w początkowym etapie gromadzi na zewnętrznych serwerach koordynaty, z których widoczne są poszczególne stacje bazowe sieci komórkowej. W  momencie, gdy zostanie wysłane żądanie pozycjonowania z użyciem CellLocate, serwer oblicza prawdopodobną pozycję sugerując się wcześniej zebranymi informacjami. Aby zwiększyć dokładność pozycjonowania, urządzenie z modułem CellLocate wysyła informacje o  wszystkich stacjach bazowych, które widzi w swoim zasięgu, dzięki czemu ser-

Rysunek 4. Odporność na zakłócenia modułów GPS

76

075-077_microdis.indd 76

Rysunek 6. Działanie funkcji Dead Reckoning wer może ograniczyć swoje wskazania do takiego obszaru, w którym możliwa jest dostępność sygnału ze wszystkich wymienionych stacji. Nowe moduły wspierają też funkcje AGPS i  Dead Reckoning. AGPS bardzo wydatnie wspomaga moduł GPS w  określeniu pozycji za pomocą danych dostępnych na serwerze u-blox’a  (AGPS online), wyliczanych z  wyprzedzeniem przez serwer (AGPS offline) albo samodzielnie przez moduł (AGPS autonomous). Dead Reckoning (rysunek  6) umożliwia nawigację w przypadku braku sygnału GPS, bazując jedynie na danych z tachometru pojazdu i wbudowanym akcelerometrze lub żyroskopie. Dostępne są także, pinowo zgodne, moduły specjalistyczne, np. przeznaczone do dokładnego pomiaru czasu i synchronizacji, albo korzystające z algorytmu ppp (precise point positioning), co umożliwia uzyskanie pozycji o dokładności lepszej niż 1  m (rysunek 7).

pracują w  gęsto zabudowanych miastach. Wynika to z faktu, że obsługa wielu GNSS pozwala korzystać z większej liczby satelitów i znacząco zwiększa prawdopodobieństwo, że do odbiornika będzie docierać sygnał przynajmniej z  czterech nadajników. Obecnie, oprócz amerykańskiego i rosyjskiego GNSS producenci modułów przystosowują je do obsługi japońskiego, lokalnego systemu QZSS, chińskiego, jak na razie jeszcze działającego lokalnie COMPASSa i  przygotowują do współpracy w przyszłości z europejskim Galileo.

GPS + GSM Popularnym rodzajem aplikacji przemysłowych jest łączenie funkcji nawigacji satelitarnej z komunikacją GSM. Takie zestawienie pozwala modułowi GPS wykorzystać dodatkowe funkcje: wspomaganie AGPS,

Różne systemy GNSS Nowoczesne moduły do nawigacji satelitarnej powinny obsługiwać więcej niż jeden system GNSS. W  niektórych krajach staje się to już niemal wymogiem, czego przykładem jest Rosja – większość aplikacji tam wprowadzanych musi korzystać z  systemu GLONASS, a ponieważ jest on mniej dokładny niż GPS, produkuje się moduły dualne. Obsługa systemu GLONASS implementowana jest nie tylko dla formalności, bo moduły wielosystemowe sprawniej

Rysunek 7. Wzrost precyzji dzięki użyciu algorytmu PPP

Rysunek 8. Współpraca modułu GPS z GSM ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:15:20

Moduły do nawigacji satelitarnej (GNSS) stosowane w przemysłowych aplikacjach M2M

Rysunek 9. Ekran programu u-center pozycjonowanie CellLocate, itd. Na rynku od lat dostępne są moduły łączące w jednej obudowie odbiornik GPS z  interfejsem do sieci komórkowej, ale dotąd nie zyskały dużej popularności. Wynika to z faktu, że rozwój GSM i GPS nie odbywa się w tym samym tempie. Najnowsze układy combo GPS/GSM już za kilka miesięcy będą miały przestarzały np. blok GPS. Biorąc pod uwagę koszt wprowadzania zmian w projekcie oraz fakt, że blok GSM może być jeszcze wystarczająco nowoczesny, zazwyczaj podejmuje się wtedy decyzje o  wstrzymaniu modernizacji produktu. Okazuje się bowiem, że nowe moduły combo rzadko kiedy są kompatybilne pod względem wyprowadzeń ze starszymi. Dlatego najczęściej korzystniejszym roz-

wiązaniem jest zastosowanie niezależnych, oddzielnych modułów GSM i  GNSS, a  co więcej w praktyce nie powoduje to wzrostu kosztu, a jedynie delikatne zwiększenie wymiarów urządzenia. Przykładowo, stosując moduł GSM w połączeniu z modułem u-blox LEA-4H, już po niecałych dwóch latach można wymienić blok GPS na nowszy – LEA-5H, a nieco później na LEA-6H, praktycznie bez zmieniania projektu, bo moduły te mają identyczny układ wyprowadzeń. Klient uzyskuje w  ten sposób znaczący postęp we własnościach GPS, zmniejszając zużycie energii i  poszerzając jego zestaw funkcji, oraz obniżając cenę zestawu. Ponadto w  przypadku niezależnych modułów u-blox GPS można je dosyć swobodnie konfigurować, przystosowując do wymagań aplikacji. Zwolennicy łączenia technologii GSM/3G+GPS mogą skorzystać ze specjalnych funkcji umożliwiających daleko idącą integrację obu modułów. U-blox przygotował rozwiązanie, w  którym moduł GSM lub 3G zarządza pracą połączonego z  nim modułu GPS (rysunek  8). Aplikacja komunikuje się tylko z  modułem GSM poprzez jeden interfejs UART. Może on włączać blok GPS w razie potrzeby, czy też aktualizować dane AGPS. Taki tandem działa jak moduł combo, a  jest bardziej elastyczny w  konfiguracji. Tę

natomiast przeprowadza się w  programie, takim jak u-center (rysunek  9). Pozwala on przetestować odbiorniki GPS różnych firm, a  odpowiednie zestawy ewaluacyjne ułatwiają szybkie projektowanie aplikacji.

Polski rynek Opisane w artykule moduły przeznaczone do zastosowań przemysłowych cieszą się dużą popularnością także w Polsce. Wynika to z  faktu, że większość aplikacji wykorzystujących nawigację satelitarną w  naszym kraju dotyczy zastosowań profesjonalnych. Przykładem może być zarządzanie flotą pojazdów, gdzie każda awaria układu powoduje duże koszty spowodowane koniecznością np. wyłączenia ciężarówki z  ruchu i  sprowadzenia jej do serwisu. Dlatego tak wysoka jakość instalowanych modułów jest ceniona przez polskich producentów. W  przypadku firmy u-blox wszystkie moduły są testowane na symulatorze GPS, dzięki czemu ich nabywca ma pewność, że kupowany produkt jest sprawny. Są też projektowane zgodnie z  normami obowiązującymi w przemyśle i motoryzacji. Czynniki te sprawiają, że wielu producentów naśladuje firmę u-blox produkując moduły o identycznym układzie wyprowadzeń i obudowach.

Marcin Karbowniczek, EP

REKLAMA

„Przetestowaliśmy narzędzia wszystkich wiodących dostawców oprogramowania EDA, w poszukiwaniu idealnego rozwiązania, które pozwoli dostarczać projekty naszym klientom tak szybko, jak to tylko możliwe. Dzięki uniwersalności, elastyczności i łatwości użycia, system Altium był bezkonkurencyjny.”

Phil Gibson Wiceprezes National Semiconductor

ul. Przybyły 2, 43-300 Bielsko-Biała, tel. 33 499 59 00, 499 59 12 [email protected], www.evatronix.com.pl/eda

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

075-077_microdis.indd 77

77

2012-05-24 09:15:20

T E M AT N U M E R U M O D U ŁY G P S

PODZESPOŁY

Cinterion – idealne rozwiązanie dla systemów telemetrycznych

Dodatkowe informacje: JM elektronik sp. z  o.o., ul. Karolinki 58, 44-100 Gliwice, tel. +48 32-339-69-00, faks +48 32-339-69-09, [email protected], www.jm.pl

Transport drogowy jest najważniejszą metodą dystrybucji oraz dostarczania dóbr na całym świecie. Tylko w  zeszłym roku w  samej Europie, ponad niż 1,9 miliarda tonokilometrów zostało przewiezione za pomocą ciężarówek, co daje 72% wszystkich przetransportowanych towarów. Rzetelne, terminowe dostawy są dzisiaj nieodzownym elementem dystrybucji, ściśle zintegrowanym z  procesem produkcyjnym. Dokładne śledzenie oraz monitorowanie towarów i pojazdów w całym cyklu dostaw jest niezbędne dla zachowania wysokiej wydajności i  efektywności. Celem utrzymania rentowności, pojazdy flot samochodowych muszą być utrzymywane w dobrym stanie i być efektywnie wykorzystywane do transportu towarów, jak najwięcej czasu spędzając na drodze. Wszelkie awarie, nieplanowane postoje, opóźnienia czy uszkodzone towary odbijają się na zysku osiąganym przez przedsiębiorstwo. Dlatego aktualizacja informacji w czasie rzeczywistym o stanie pojazdu oraz kierowcy gwarantuje najniższe koszty transportu oraz najwyższą jakość usług oraz pozwala wykryć niebezpieczne sytuacje jak np. próba kradzieży. Do zarządzania tym skomplikowanym procesem projektowane są specjalne systemy telemetryczne. Zbierają one dane dotyczące pojazdu i ładunku, a następnie przesyłają te informacje za pomocą sieci bezprzewodowej GSM/ GPRS do serwera centralnego. Osoby zarządzające flotą pojazdów mogą zalogować się do serwera oraz sprawdzać wymagane dane. Dodatkowo, w połączeniu z globalnym systemem nawigacji GPS czy Europejskim systemem GALILEO, znają dokładną lokalizację pojazdu. Możliwa jest również kontrola różnych funkcji o  znaczeniu krytycznym dla pojazdu, jak ciśnienie w  ogumieniu czy stan hamulców. Natomiast monitorowanie ładunku dostosowane jest już do specyfiki przewożonego towaru. Na przykład mrożone i chłodzone produkty muszą być stale kontrolowane pod względem tempe-

78

078_jm.indd 78

ratury oraz wilgotności. Kolejną możliwością, jaką stwarzają systemy telemetryczne są zabezpieczenia przeciw kradzieży, takie jak kontrola czujników zamknięcia drzwi, połączenia przyczepy z ciągnikiem czy wręcz identyfikacji ciągnika. Wszystko to sprawia, że operatorzy flot są w  stanie niemalże natychmiast zareagować i  udzielić wskazówek dotyczących trasy, podać lokalizacją najbliższego wykfalifikowanego warsztatu lub zawiadomić odpowiednie służby. Powyższe rozwiązania pokazują tylko jedną z  możliwości wykorzystania systemów telemetrycznych jaką jest logistyka. Znajdą one zastosowanie praktycznie w  każdej aplikacji mobilnej m. in. w inteligentnych systemach pomiarowych i  zbierania danych, systemach zabezpieczeń i kontroli zdalnej oraz wielu innych. Idealnym rozwiązaniem dla takich systemów są moduły M2M Cinteriona. Moduły te oparte są o standardy CDMA, GSM lub/i UMTS, co pozwala użytkownikom na praktycznie nielimitowaną mobilność spowodowaną globalnym zasięgiem tych technologii. Cinterion oferuje najwyższej jakości kompleksowe rozwiązania w  zakresie modułów i  terminali GSM/GPRS/ EDGE oraz UMTS/HSPA. Portfolio produktów jest bardzo szerokie i  zróżnicowane. Moduły, które zasługują na szczególną uwagę jeśli chodzi o telemetrię jest to seria PH. PH8 – montowany przy pomocy złącza oraz PHS8 – montowany powierzchniowo (LGA) są to moduły 3G, które oferują pełne wsparcie głosowe oraz bardzo szybką transmisję danych HSPA+(do 14,4 Mbps). Niewątpliwą zaletą jest

to, że posiadają one wbudowany GPS, co dodatkowo pozwala zmniejszyć całkowite koszty urządzenia. Oprócz wyżej wymienionych rozwiązań Cinterion ma w  ofercie całą gamę produktów, które mogą współpracować z zewnętrznymi odbiornikami GPS. Tam gdzie kluczową rolę grają koszty oraz rozmiary urządzenia idealną propozycją jest BGS2. Z  kolei moduły TC65i oraz EGS5 obsługują dodatkowo platformę JAVA, co stwarza jeszcze większe możliwości wykorzystania ich potencjału. Ciekawą propozycją jest również MC55i prawdopodobnie najpopularniejszy moduł M2M na świecie. Kolejną odrębną grupą jest seria układów przeznaczona do zastosowań specjalnych. Moduły te zostały wykonane w taki sposób, aby spełniały wszelkie wymagania rynku motoryzacyjnego i  aparatury medycznej. Zastosowano w  nich między innymi grubszy laminat czy dodatkowe ekranowanie. Bardzo ciekawą grupą urządzeń są terminale – gotowe rozwiązania, gdzie przy pomocy różnego rodzaju interfejsów możemy dodać komunikację bezprzewodową M2M do istniejących już aplikacji. Cechą zdecydowanie wyróżniającą Cinteriona na tle innych producentów modułów M2M jest cały system wsparcia technicznego. Podejmując decyzję o zastosowaniu rozwiązań Centirion’a można liczyć na pomoc przy wyborze samego układu, podczas całego procesu projektowania, testowania, wdrażania, jak również wsparcie posprzedażne. JM elektronik jest oficjalnym dystrybutorem rozwiązań firmy Cinterion w Polsce.

JM Elektronik ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:36:51

Nowoczesne urządzenia i  maszyny nierzadko jednocześnie korzystają z  wielu standardów komunikacji bezprzewodowej. Mają wbudowany interfejs Wi-Fi, moduł do sieci komórkowych, a  bardzo często także moduł odbiornika nawigacji satelitarnej. Ponieważ wszystkie te standardy operują na innych częstotliwościach radiowych, to wymagają zastosowania dwóch lub trzech anten. Rozwiązaniem problemów z  tym związanych jest nowa szerokopasmowa antena firmy Pulse. Antena Pulse GPSDM700/2500FFS ma szerokie pasmo pracy i  pozwala na komunikację na częstotliwościach od 698 do 2700  MHz. Pasmo to obejmuje standardy związane z sieciami komórkowymi GSM, 3G, LTE, sieciami Wi-Fi oraz pozycjonowaniem satelitarnym. Stanowi jednolite rozwiązanie, dzięki któremu nie ma potrzeby stosowania dwóch lub trzech oddzielnych anten.

wytrzymała oraz odporna na trudne warunki środowiskowe i  promieniowanie ultrafioletowe. Jej stopień ochronności wynosi IP65, dzięki czemu może długo i  niezawodnie pracować. Estetyczny i opływowy kształt anteny sprawia, że świetnie nadaje się do instalacji w samochodach, w celu zapewnienia sprawnej komunikacji z bazą oraz np. śledzenia i zarządzania flotą.

Omawiana antena jest przeznaczona do montażu np. na dachu pojazdu. Odpowiednio długi uchwyt pozwala na przymocowanie jej do powierzchni o  grubości do 16 mm. Jest

Rysunek 1. Charakterystyka anteny w płaszczyźnie pionowej dla częstotliwości 700-780 MHz

głosu i danych za pomocą sieci komórkowych. Drugi został przeznaczony do obsługi połączenia lokalnej sieci bezprzewodowej. W  wersji bardziej rozbudowanej wyprowadzono trzeci, nieco inny kabel. Jest to przewód typu RG-174 o tej samej długości co dwa pozostałe, ale wyposażony w  męskie złącze SMA. Służy on do odbioru sygnału GPS, dla którego wzmocnienie anteny wynosi 26 dB. Producent oferuje anteny z alternatywnymi rodzajami wyprowadzeń dostępnymi na zamówienie.

Podsumowanie

Wyprowadzenia

Montaż i obudowa

Dodatkowe informacje: Gamma Sp. z  o.o. ul. Kacza 6 lok. A, 01-013 Warszawa Tel. 22 862 75 00, Faks 22 862 75 01 [email protected], www.gamma.pl

Antena Pulse GPSDM700/2500FFS jest dostępna w  dwóch podstawowych odmianach. Prostsza wersja ma dwa niskostratne kable typu RG-58 o  długości 5,18  m, z  żeńskim złączem FME. Jeden z przewodów służy do przesyłania

Rysunek 2. Charakterystyka anteny w płaszczyźnie pionowej dla częstotliwości 800-960 MHz

Omawiana antena stanowi „eleganckie” rozwiązanie, które pozwala zrezygnować z  nieatrakcyjnie wyglądającego szeregu anten na pojeździe. Oddzielne kable sygnałowe ułatwiają natomiast jej podłączenie.

T E M AT N U M E R U

Dachowa antena wielopasmowa firmy Pulse

ANTENY GPS

PODZESPOŁY

Rysunek 3. Charakterystyka anteny w płaszczyźnie pionowej dla częstotliwości 1750-2150 MHz

Tabela 1. Parametry anteny Pulse GPSDM700/2500FFS Częstotliwość sygnału na kablach [MHz] Impedancja[V] VSWR Wzmocnienie [dBi] w  pasmach Zakres temp. pracy [°C] Dopuszczalna wilgotność [%] Masa [g] Wymiary [mm] Gwint montażowy ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

079_gamma.indd 79

Kabel 1 Kabel 2 Kabel 3 2:1 698-960 MHz/1710-2170 MHz 2400-2485

698-960/1710-2170 2300-2700 1575,42 50 2:1 3 6 Od -40 do +85 100 470 88,3 × f105,7 3/4”

Rysunek 4. Charakterystyka anteny w płaszczyźnie pionowej dla częstotliwości 2500 MHz

79

2012-05-24 09:37:04

T E M AT N U M E R U M O D U ŁY G P S

PODZESPOŁY

ORG1318 – moduł odbiornika GPS Nawigacja satelitarna, którą zawdzięczamy systemowi GPS stała się już tak powszechna, że coraz trudniej wyobrazić sobie klasyczne metody orientowania się w  terenie. Obok oczywistych zastosaowań profesjonalnych – wojsko, motoryzacja, lotnictwo, marynarka, system ten zyskał ogromną popularność także wśród amatorów, np. uprawiających turystykę outdoor. Postęp technologiczny sprawił, że kompletne odbiorniki GPS osiągnęły wymiary umożliwiające zamontowanie ich w zegarkach czy nawet daszkach czapek turystycznych. Podobnych aplikacji można wymyślać setki, wszystko zależy jedynie od pomysłowości konstruktorów. W  aplikacjach tego typu zawsze problemem jest minimalizacja zapotrzebowania na energię elektryczną. Pierwszym odbiornikom GPS można było sporo zarzucać pod tym względem. Nic więc dziwnego, że optymalizacja zasilania modułów odbiorników GPS stała się największym wyzwaniem dla producentów. Od chwili powstania systemu powstaCechy funkcjonalne i  parametry modułów ORG13xx: • w  pełni zintegrowany wielokanałowy odbiornik GPS, • wbudowana antena mikropaskowa, • specjalna technologia redukcji szumów (Noise Free Zone System), • chipset GSC3LTf, • praca w  paśmie L1 z  kodem C/A, • jednoczesny odbiór 20 kanałów i  śledzenie 12, • czułość akwizycji: –157 dBm, • czułość śledzenia: –159 dBm, • czas TTFF: <35 s (typowo) po zimnym starcie w  warunkach dobrej widoczności nieba, • możliwość skrócenia czasu TTFF po zastosowaniu technologii A-GPS (Assistant GPS) na bieżąco ściągającej z  Internetu almanach i  efemerydy, • wsparcie dla systemów SBAS (WAAS, MSAS, EGNOS), • scenariusze usypiania modułu: automatyczne lub użytkownika, • zużycie mocy: 100 mW w  trybie akwizycji, • CPU: ARM7, • interfejsy komunikacyjne: UART, SPI, • programowane protokoły i  szybkości transmisji UART, • obsługiwane protokoły: NMEA-0183 lub SiRf Binary, • napięcie zasilania 3,3...5,5 V, • wymiary modułu: 17×17 mm, • technika montażu: SMD (preferowany montaż automatyczny), • zakres temperatury pracy: –40...85°C, • zgodność z  dyrektywą RoHS.

80

080-081_tme.indd 80

Rysunek 1. Architektura modułów GPS rodziny ORG13xx ło kilka firm oferujących podzespoły związane z  techniką GPS. Jedną z  nich jest izraelska firma OriginGPS produkująca kilka rodzin modułów GPS. Jej konstruktorzy uzyskali całkiem niezłe wyniki w zakresie minimalizacji zapotrzebowania na energię projektowanych przez nich modułów.

Charakterystyka modułów ORG13xx Moduły rodziny ORG13xx są przeznaczone do zastosowań przede wszystkim w  klasycznych odbiornikach GPS. Dzięki bardzo skutecznemu filtrowaniu sygnałów pochodzących spoza pasma GPS charakteryzują się dużą selektywnością. Wszystkie połączenia oraz płaszczyzny masy modułu zostały zaprojektowane z  najwyższą starannością, tak by zminimalizować szumy

Dodatkowe informacje: Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o. ul. Ustronna 41, 93-350 Łódź tel. 42-645-55-38, faks 42-645-55-00 e-mail: [email protected], www.tme.pl

i  zapewnić wysoką czułość odbiornika. Na parametry końcowe mają również wpływ elementy przeznaczone do montażu. Szczególnie ważne są tu skompensowane temperaturowo rezonatory kwarcowe (tzw. TCXO) oraz wzmacniacze niskoszumowe (LNA – Low-Noise Amplifier). Dzięki nim uzyskano bardzo krótki czas TTFF (Time To First Fixed), wynoszący np. dla modułu ORG1318 tylko 35 sekund, a  także dużą stabilność w szybko zmieniających się warunkach otoczenia. Architekturę modułu przedstawiono na rysunku 1, zaś jego schemat blokowy na rysunku 2.

Rysunek 2. Schemat blokowy modułów ORG13xx ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:37:21

ORG1318 – moduł odbiornika GPS Antena mikropaskowa zrealizowana jako integralny element modułu zapewnia odbiór sygnału w  paśmie L1 o  częstotliwości 1575,42  MHz. W  skład obwodu wejściowego wchodzi ponadto wzmacniacz LNA i  pasmowo przepustowy filtr SAW skutecznie tłumiący wszelkie produkty intermodulacyjne. Tak wydzielony sygnał jest podawany do wejścia chipsetu, jakim jest układ GSC3LTF. Jest on taktowany sygnałem z  wewnętrznego generatora wykorzystującego rezonator 16,369 MHz. W chipsecie zastosowano procesor z rdzeniem ARM7TDMI mający do dyspozycji m.in.: 4 Mb pamięci programu typu Flash, procesor DSP wraz z jego pamięcią, blok zegara RTC, watchdog, UART, SPI, kontroler przerwań, podtrzymywaną bateryjnie pamięć RAM, 4 stabilizatory napięć zasilających, układ POR (Power-On-Reset). Zastosowane w  module rozwiązania zapewniają uzyskanie cech funkcjonalnych wymienionych w ramce.

Oszczędność energii Duże zużycie energii przekreślałoby możliwość stosowania modułów w  niektórych aplikacjach. Rozwiązania przyjęte w serii modułów ORG13xx dają jednak szerokie pole do działania. Zastosowany w modułach ORG13xx system zarządzania energią pozwala optymalnie dla danych warunków ją wykorzystywać. Nic jednak nie dzieje się darmo, więc przejście w tryby oszczędnościowe wiąże się najczęściej z utratą pewnych osiągów modułu. Podstawowym trybem pracy modułu ORG13xx jest Normal. Wszystkie bloki odbiornika GPS pracują w  nim bez żadnych ograniczeń, co niestety skutkuje maksymalnym poborem mocy ze źródła zasilającego. W zamian za to moduł w sposób ciągły prowadzi akwizycję danych oraz śledzi satelity. W  pewnych sytuacjach można jednak zrezygnować z  takiego trybu pracy na rzecz trybu oszczędnościowego Adaptive Trickle Power (ATP). Zaimplementowany w  chipsecie procesor przełącza poszczególne bloki odbiornika w  stany inteligentnie wybierane dla określonych warunków. I  tak, zawsze po ustawieniu trybu ATP odbiornik wchodzi w stan Full Power i pozostaje w nim do czasu określenia pełnej pozycji. Jak wskazuje nazwa tego trybu, odbiornik pobiera w tej fazie pełną moc. Po odebraniu danych i określeniu pozycji przechodzi natomiast do stanu CPU Only, w którym odbiornik radiowy i procesor DSP są częściowo wyłączone. Jest to możliwe, gdyż do określenia pozycji są wymagane jedynie obliczenia wykonywane przez procesor. Ustalenie pozycji pozwala przejść do stanu Standby, w którym następuje całkowite wyłączenie odbiornika i procesora DSP. W niektórych aplikacjach, na przykład na mobilnych wieżach wiertniczych, określanie pozycji jest wymagane tylko w sporadycznych momentach, co pozwala wprowadzić moduł w stan hibernacji – Push-to-Fix (PTF), w którym ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

080-081_tme.indd 81

pobór energii jest praktycznie zerowy. Z oczywistych powodów czynny pozostaje tylko zegar RTC. Czasy wybudzeń są ustalane przez użytkownika Rysunek 3. Cykl pracy modułu ORG1318 w typowym trybie ATP w  przedziale od 10 sekund do 2 godzin. Należy jednak zwracać uwagę na pewien szczegół. Mianowicie, jak zwykle po wyprowadzeniu ze stanu hibernacji k o n i e c z n e Rysunek 4. Cykl pracy modułu ORG1318 w trybie ATP ze sporadycznym jest odświeże- określaniem położenia nie pozycji, i w tym celu jest inicjowany stan Full Power. są zgodne ze standardem CMOS 1,8 V. CzęstoJak wiadomo, jest w nim zużywana maksymaltliwość przebiegu zegarowego nie może być na moc. Przy zbyt krótkich czasach uśpienia większa niż ok. 7 MHz. i słabej widoczności nieba może więc okazać się, że zamiast oszczędności energii wystąpi Nie tylko lokalizacja wręcz jej wzrost. Okresowego wybudzania moPodstawowym zastosowaniem modułu dułu nie da się jednak uniknąć. Jest ono wymaGPS są oczywiście systemy nawigacyjne, ale gane do odtwarzania aktualnego almanachu trzeba pamiętać, że czas GPS jest jednym z naji efemeryd. Zachodzi ono również na żądanie dokładniejszych. W  dodatku jest on dostępaplikacji nadrzędnej, np. w celu określenia pony niemal w każdym zakątku Ziemi. Moduły zycji. Po wykonaniu zadania inicjowany jest ORG13xx mogą być zatem wykorzystywane nowy cykl PTF. również jako wzorce czasu w  urządzeniach Przykładowy cykl pracy modułu ORG1318 nie związanych z nawigacją. Moduł ORG1318 w typowym trybie ATP przedstawiono na ryma specjalne wyjście „tików” 1-sekundowych sunku  3, natomiast na rysunku  4 widzimy generowanych o każdej pełnej sekundzie UTC pracę modułu ze sporadycznym określaniem na wyjściu 1 PPS. Impuls ma szerokość ok. położenia. 1 ms, a poziomy zgodne ze standardem CMOS Host komunikuje się z modułem ORG13xx 1.8 V (rysunek 5). Same impulsy nie wystarczą wykorzystując port UART lub SPI. Wybór inoczywiście do budowy zegara, konieczna jest terfejsu jest dokonywany przez podanie odpełna informacja o roku, godzinach, minutach powiedniego stanu na wejście COMM_SEL. i sekundach. Uzyskuje się ją po odczytaniu koTransmisja interfejsem UART wykorzystuje munikatów GLL (NMEA). standardową ramkę 8-N-1 bez sterowania Jarosław Doliński, EP przepływem. Domyślnym protokołem jest NMEA. Parametry transmisji, włącznie z  przełączeniem protokołu są zmieniane poprzez przesłanie odpowiednich komend. Standard napięciowy interfejsu (LVCMOS 1.8 V/2.5 V/3.3 V) jest ustalany przez podanie odpowiedniego napięcia na wejście VIO-EXT. Po wybraniu interfejsu SPI moduł jest traktowany Rysunek 5. Impulsy 1-sekundowe na wyjściu 1 PPS modułu jako slave. Poziomy napięć ORG1318

81

2012-05-24 09:37:22

PODZESPOŁY

NCO i CWG w mikrokontrolerach PIC Nowe moduły peryferyjne Microchipa Konstruktorzy firmy Microchip nie poprzestają na tym, co już osiągnęli i  potrafią zaskoczyć nowymi rozwiązaniami. Niedawno do oferty firmy wprowadzono układy z  rodziny PIC1xF150x z  dwoma nowymi peryferiami: sterowanym cyfrowo generatorem sygnału prostokątnego NCO (Numerically Controlled Oscillator) i  generatorem przebiegu komplementarnego CWG (Complementary Wavefrom Generator). Ostra konkurencja na rynku mikrokontrolerów wymusza na producentach nie tylko obniżanie ceny. Coraz bardziej wymagający użytkownik wymaga, by tańszy produkt był lepiej wyposażony w  pamięć programu, pamięć danych i  oczywiście w  układy peryferyjne. Nikogo nie dziwi umieszczanie nawet w  nieskomplikowanych i  tanich mikrokontrolerach przetworników A/C, modułów komunikacji SPI i  I2C oraz sprzętowych układów PWM. A  jeszcze niedawno te peryferia były zarezerwowane tylko dla najdroższych układów. Z drugiej strony szybkie 16- i 32-bitowe jednostki mają wbudowane wielokanałowe, dokładne sterowniki PWM, interfejsy

82

082-085_microchip.indd 82

USB OTG, komplet interfejsów komunikacyjnych z buforami FIFO, sprzętowe zegary RTC czy nawet sprzętowe generatory CRC. Znane porzekadło głosi „kto stoi w miejscu, ten się cofa”. Mając to na uwadze, producenci komponentów elektronicznych, a  w  tym również mikrokontrolerów, intensywnie rozwijają swoje produkty. Jednym ze światowych liderów oferujących między innymi mikrokontrolery jest firma Microchip. Rodziny PIC16, PIC18, PIC23, dsPIC i PIC32 są bardzo cenione przez konstruktorów, między innymi za bardzo dobre układy peryferyjne. Przykładem możliwości nowoczesnych układów peryferyjnych może być bardzo po-

pularny PIC18F67J90 z kompletnym interfejsem Ethernet. Wymaga on jedynie dołączenia zewnętrznego transformatora dopasowującego i kilku rezystorów. Jeżeli dodamy do tego gotowe, bezpłatne biblioteki ułatwiające jego użycie w  połączeniu z  również bezpłatnym stosem TCP/IP, to trudno dziwić się, że ten układ stał się hitem. Konstruktorzy firmy nie poprzestają na tym co już osiągnęli i  potrafią zaskoczyć nowymi rozwiązaniami. Niedawno do portofilio firmy wprowadzono nowe układy z  rodziny PIC1xF150x z dwoma układami peryferyjnymi: cyfrowo sterownym generatorem przebiegu cyfrowego NCO (Numerically Controlled Oscillator) i generatorem przebiegu komplementarnego CWG (Complementary Wavefrom Generator).

Generator NCO Blok generatora NCO jest przeznaczony do wykorzystania w aplikacjach, które wymagają sygnału o ściśle określonej, dokładnej częstotliwości. Dzięki specjalnej budowie, generator NCO pozwala tę częstotliwość tego sygnału ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 08:58:10

NCO i CWG w mikrokontrolerach PIC

Rysunek 1. Schemat blokowy NCO i  jego współczynnik wypełnienia bardzo precyzyjnie regulować. Częstotliwość przebiegu cyfrowego można w prosty sposób dzielić, używając do tego celu liczników. Moduł licznika jest jednym z podstawowych i umieszcza się go w każdym mikrokontrolerze, nawet w najmniej rozbudowanych PIC10F. Standardowo są to liczniki 8- lub 16-bitowe, wyposażane dodatkowo w  preskalery i czasami w postskalery. To, czy uda nam się wygenerować pożądaną częstotliwość, zależy od częstotliwości sygnału na wejściu i  współczynnika jego podziału. Jeżeli wyliczony współczynnik podziału jest liczbą całkowitą, to można uzyskać przebieg o  częstotliwości dokładnie takiej, której oczekujemy. Na przykład, jeżeli dzielimy sygnał wejściowy o częstotliwości 2 MHz,

a potrzebujemy uzyskać na przykład 100 kHz, to współczynnik podziału (dzielnik) wynosi 20  MHz/100  kHz=20. Problem pojawia się, gdy potrzebujemy sygnału o  częstotliwości np. 130  kHz. Wtedy dzielnik jest niecałkowity i  wynosi 2000000/130000=15,38461538… Po podzieleniu przez 15 otrzymujemy 133,333333 kHz. Takie dzielenie albo jest obarczone sporym błędem, albo wymaga dobierania częstotliwości wejściowej, tak aby współczynnik podziału był całkowity. Problem znają ci, którzy stosowali lub stosują interfejs UART. Specjalnie z  jego względu są produkowane oscylatory kwarcowe o  tak dobranej częstotliwości, by po podzieleniu uzyskać przebieg taktujący prędkością szeregowej transmisji asynchronicznej. Ma to szczególne znaczenie dla dużych prędkości transmisji.

Rysunek 2. Przykład zliczania z dodawaniem 2000hex ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

082-085_microchip.indd 83

Microchip w swoim bloku generatora NCO zastosował sprytne połączenie klasycznego licznika z  układem modyfikującym jego wartość w czasie każdego okresu zliczanego przebiegu. Aby zapewnić odpowiednią rozdzielczość pomiaru, licznik ma długość 20  bitów, a modyfikowana wartość jest 16-bitowa. Schemat blokowy NCO pokazano na rysunku 1. Sygnał wejściowy jest wybierany selektorem programowanym bitami NxCKS. Można wybrać przebieg z  wejścia mikrokontrolera NCOCLK, wyjścia wbudowanego układu logicznego (CLC) LC1OUT, oscylatora kwarcowego Fosc lub wewnętrznego oscylatora HFINTOSC o maksymalnej częstotliwości 16 MHz. Wybrany sygnał jest zliczany przez 20-bitowy licznik-akumulator. W czasie trwania każdego narastającego zbocza sygnału wejściowego jest do niego dodawana 16-bitowa wartość zapisana przez użytkownika w 16-bitowym rejestrze inkrementacji NCOxINCL. Częstotliwość przepełniania się licznikaakumulatora wylicza się z zależności:

gdzie: NCO Clock Frequency – częstotliwość na wejściu bloku NCO, Increment Value – wartość dodawana do akumulatora, N=20 (liczba bitów licznika). Im większa będzie wartość zapisana do Increment Value, tym licznik będzie się szybciej przepełniał i tym wyższa będzie częstotliwość FOVERFLOW. Na rysunku 2 pokazano przykład zliczania z dodawaniem wartości 0x2000 przy każdym narastającym zboczu przebiegu wejściowego. 20-bitowy licznik-akumulator przepełni się po 8 cyklach (okresach) przebiegu wejściowego. Wybierając kombinację częstotliwości wejściowej i  zawartości rejestru NCOxINCL, można precyzyjnie dobrać generowaną częstotliwość. Przepełnienie licznika powoduje zmianę stanu przerzutnika D. Na jego wyjściu Q występuje sygnał prostokątny o  wypełnieniu 50% i  częstotliwości równej połowie często-

83

2012-05-24 08:58:10

PODZESPOŁY

Rysunek 3. Generowanie sygnału wyjściowego w trybie PF. tliwości przepełnień licznika. Zapisując bit NxPOL, można zmieniać polaryzację sygnału wyjściowego. Przez selektor wyjściowy jest on podawany na wyprowadzenie NCOx, ale jest

też wewnętrznie dostępny dla bloków peryferyjnych CLC i CWG. Ten tryb pracy, wybierany po wyzerowaniu bitu NxPFM, nazywa się Fixed Duty Cycle (FDC). Każde przepełnienie licznika-akumulatora powoduje również ustawienie znacznika przerwania NCOxIF. Jeżeli przerwanie nie jest zablokowane, to zostanie zgłoszone i musi być obsłużone. Ustawienie bitu NxPFM wprowadza tryb Pulse Frequency Mode (PF). W tym trybie po każdym przepełnieniu się licznika-akumula-

tora wyjście NCOx przechodzi w stan aktywny i pozostaje w tym stanie przez czas równy zaprogramowanej wielokrotności okresu zliczanego sygnału wejściowego (zliczany przez ripple counter). Czas stanu aktywnego (wysoki) i nieaktywnego (niski) zależy od bitu określającego polaryzację NxPOL i wartości wpisanej do bitów NxPWS rejestru konfiguracyjnego NCOxCON. Na rysunku 3 pokazano zależność czasu trwania stanu aktywnego dla NxPWS=0 i  dla NxPWS=2. Podobnie jak w  trybie FDC, sygnał wyjściowy może być podawany na wyj-

Rysunek 4. Uproszczony schemat mostka H

Rysunek 5. Schemat blokowy CWG

84

082-085_microchip.indd 84

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 08:58:10

NCO i CWG w mikrokontrolerach PIC

Rysunek 6. Generowanie sygnału wyjściowego przez generator CWG

Rysunek 7. Przykład działania generatora CWG ście NCOx przez selektor wyjściowy lub wewnętrznie do modułów CLC i CFG.

Blok generatora CWG Zadaniem układu CWG (Complementary Waveform Generator) jest generowanie komplementarnego sygnału cyfrowego i  dodawanie do niego czasu martwego dead band delay. Technika dodawania czasu martwego jest stosowana przy sterowaniu przebiegiem PWM układów mostka mocy typu H. Układ mostkowy H składa się z  2 par kluczy tranzystorowych (rysunek  4). W  trakcie normalnej pracy klucze muszą być tak zamkniete, aby prąd ze źródła zasilania płynął przez obciążenie. W układzie z rysunku 4 zamkniete powinny być klucze S2 i S3 lub S1 i S4. Może zdarzyć się, że w  przez krótki czas w  momencie przełączania kluczy oba tranzystory w jednej gałęzi będą przewodzić (na przykład S1 i S2) i cały prąd ze źródła zasilania będzie ograniczany tylko rezystancją nasyconych tranzystorów. Może to być spowodowane pojemnościami pasożytniczymi w  układzie sterowania, różnicami w  parametrach tranzystorów i dużymi częstotliwościami przebiegów sterujących. Czas martwy powoduje, że w  trakcie krytycznej sekwencji przełączania klucz, który powinien się załączyć, załączy się z  opóźnieniem, tak aby klucz, który już jest załączony, zdążył się wyłączyć. Zapobiega to nieprawidłowemu działaniu, a  nawet uszkodzeniu układu sterowania. Schemat blokowy CWG pokazano na rysunku  5. Źródłem impulsów do odliczania opóźnień dead band delay może być częstotliwość oscylatora kwarcowego mikrokontrolera lub wewnętrznego oscylatora RC HFINTOSC o maksymalnej częstotliwości 16 MHz (można ją wewnętrznie dzielić). ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

082-085_microchip.indd 85

Przebieg PWM, do którego jest dodawane opóźnienie, może pochodzić z kilku źródeł: • kanałów sprzętowych interfejsów PWM (bloki MSSP) mikrokontrolera (PWM OUT), • wyjścia programowalnych układów logicznych LC1OUT, • wyjścia z komparatora CxOUT. Wyboru źródła sygnału dokonuje się za pomocą selektora programowanego poziomami bitów konfigurujących GxIS. CWG ma wbudowane dwa niezależne liczniki odliczające opóźnienia. Pierwszy z liczników odlicza opóźnienie w momencie wykrycia narastającego zbocza sygnału źródłowego PWM, a  drugi w  momencie wykrycia opadającego. Liczniki zliczają impulsy zegara cwg_clock (rys.  5). Wartość opóźnienia jest programowana zawartością rejestrów CWGxDBR i CWGxDBRA. Na rysunku 6 pokazano zasadę generowania sygnału wyjściowego przez moduł CWG. Kiedy wejściowy sygnał PWM zmienia się z poziomu niskiego do wysokiego, sygnał na wyjściu B (CWGxB) natychmiast zostaje wyzerowany i  rozpoczyna się odliczanie czasu martwego dla zbocza narastającego. Po jego upływie wyjście A (CWGxA) zostaje ustawione, adekwatnie do sygnału wejściowego. Zmiana poziomu sygnału wejściowego z  wysokiego na niski powoduje natychmiastowe wyzerowanie wyjścia A  i  rozpoczęcie odliczania czasu martwego dla zbocza opadającego. Po jego upływie wyjście B zostaje ustawione. Czasy opóźnień są programowane zawartością rejestrów konfiguracyjnych CWGxDBR (dla wyjścia A) i CWBxDBF dla wyjścia B. Na rysunku  7 są pokazane dokładne zależności czasowe dla CWGxDBR=1 i  CWGDBF=2.

Układy sterowania elementami mocy powinny umożliwiać natychmiastowe wyłączenie (shutdown) w wypadku wystąpienia nieprawidłowych stanów sygnału sterującego elementami mocy. Osiąga się to poprzez zdefiniowanie bezpiecznych stanów sygnału sterującego i porównanie wzorca ze stanem faktycznym. Taki mechanizm zabezpiecza końcówkę mocy przed zniszczeniem. W  CWG stan wyłączenia może być wprowadzany programowo lub przez wymuszenie sprzętowe. Do wyłączenia programowego trzeba ustawić bit GxASE w  rejestrze konfiguracyjnym CWGxCON2. Wyłączenie sprzętowe pozwala zatrzymać sterowanie szybciej niż programowe, kiedy jest aktywne jedno z  wejść: async_C1OUT, async_C2OUT, LC2OUT, CWG1FLT. Wtedy wyjścia generatora przyjmują zaprogramowane, bezpieczne dla układu sterowania poziomy logiczne bez prawie żadnego opóźnienia. Można też do tego celu zastosować kombinację stanów z dwóch wejść.

Podsumowanie NCO i  CWG Microchipa to przykład na to, że konstruktorzy mają wiele do powiedzenia w dziedzinie implementacji układów peryferyjnych. Moduły przeznaczone do układów sterowania silnikami elektrycznymi w  tanich mikrokontrolerach 8-bitowych dowodzą, że pomimo powszechnej „ARMizacji” nadal są one chętnie używane, a  obszar ich zastosowań stale się poszerza. Przemyślana konstrukcja i  łatwość implementacji w  połączeniu z  możliwością elastycznego konfigurowania programowego na pewno znajdzie wielu zwolenników wśród konstruktorów różnych systemów wbudowanych.

Tomasz Jabłoński, EP

85

2012-05-24 08:58:11

PODZESPOŁY

Układy zabezpieczające obwody przenośnych urządzeń medycznych Urządzenia przenośne do diagnostyki medycznej są bardzo przydatne w  leczeniu chorób. Pozwalają na usprawnienie leczenia w  szpitalach i  przychodniach lekarskich oraz wręcz umożliwiają je w  domach pacjentów. Jednakże urządzenia tego typu nie mogłyby istnieć bez odpowiednich obwodów zabezpieczających, dzięki którym ten sprzęt nie stanowi zagrożenia dla zdrowia lub życia pacjenta. Przenośne urządzenia medyczne, takie jak mierniki poziomu glukozy, ciśnienia czy oksymetry, coraz częściej zapewniają możliwość nieprzerwanego monitorowania mierzonych wartości i  przesyłania zebranych informacji do niemal dowolnego miejsca na świecie. Dzięki temu opieka medyczna staje się w praktyce łatwiej dostępna, a w rezultacie także tańsza. Jednakże wyposażenie urządzenia w  interfejsy komunikacyjne na stałe dołączone do sieci wymaga zwrócenia szczególnej uwagi na niezawodność sprzętu oraz

związane z nią bezpieczeństwo. Kluczowymi elementami projektu stają się zabezpieczenia nadprądowe i  nadnapięciowe. Aby je wykonać poprawnie, trzeba odpowiednio dobrać komponenty interfejsów komunikacyjnych, obwodów zasilających i  ładujących akumulatory, ogniwa zasilajace, sensory, wyświetlacze, klawiatury i przyciski itd.

Typowe urządzenie medyczne Na rysunku 1 przedstawiono uproszczony schemat blokowy typowego przenośnego, ręcz-

nego urządzenia medycznego. Typowe komponenty zabezpieczające zostały wyróżnione zieloną czcionką nad liniami połączeniowymi. Głównym zagrożeniem, na które trzeba uodpornić urządzenie, są duże ładunki elektrostatyczne. Gromadzą się one, np. gdy jego użytkownik idzie po dywanie. Ich rozładowywanie (ESD – electrostatic discharge) może powodować znaczące wzrosty prądów i  napięć, które mogą przedostać się do wewnętrznych obwodów urządzenia. Problematyczny jest też fragment układu odpowiadający za zasilanie – zarówno w sytuacji, gdy źródłem energii urządzenia jest bateria, jak i  wtedy, gdy przyrząd jest dołączany bezpośrednio do sieci zasilającej. W tej drugiej sytuacji, urządzenie staje się ponadto narażone na nagłe bardzo duże skoki prądu i napięcia, wywołane uderzeniami piorunów oraz przez inne urządzenia dołączane do tej samej sieci zasilającej.

Rysunek 1. Uproszczony diagram blokowy typowego, przenośnego, ręcznego urządzenia medycznego

Tabela 1. Wybrane podzespoły zabezpieczające przed zbyt dużym napięciem oraz ich podstawowe cechy Technologia

MLV MOV Polimerowe zabezpieczenia ESD Diody TVS Bloki diod krzemowych

86

086-088_littelfuse.indd 86

Zdolność odprowadzania dużych energii

Stosowane najczęściej do zabezpieczenia przed:

Prąd upływu

Pojemność

Dostępne obudowy

Niska

ESD

Duży

Duża

SMD

Bardzo duża

Piorunami

Duży

Duża

THT, SMD

Niska

ESD

<0,01nA

<0,07 pF

SMD

Duża

Piorunami

Duży

Duża

THT, SMD

Niska

ESD

Mały

<0,65 pF

SMD

Zabezpieczane układy Linie danych, klawiatury, analogowe sygnały audio i  wideo Układy zasilania sieciowego HDMI, USB 2.0, DVI, FireWire, RF Układy zasilania DC, linie sterujące Linie danych, klawiatury, analogowe sygnały audio i  wideo, HDMI, USB, FireWire ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:01:29

Układy zabezpieczające obwody przenośnych urządzeń medycznych

Rysunek 2. Zastosowanie polimerowego zabezpieczenia do ochrony wzmacniacza RF przed skokami napięcia indukowanymi na antenie

Przegląd komponentów zabezpieczających Na rynku są dostępne różnorodne komponenty zabezpieczające obwody elektryczne, ale inżynierowie bardzo często, z wygody i przyzwyczajenia, ograniczają się do wykorzystywania tylko jednego lub dwóch z nich. Przykładowo, bardzo często jedynym zabezpieczeniem nadprądowym w  urządzeniach przenośnych jest mały bezpiecznik. Tymczasem pomocny może być także termistor PTC, który ograniczy przepływający prąd, gdy obciążenie zbytnio

Rysunek 3. Ochrona obwodu sensora z użyciem zabezpieczenia polimerowego

wzrośnie. Ma on tę zaletę, że gdy tylko obciążenie wróci do normalnego poziomu, samoczynnie się „zresetuje”, gdyż jego opór spadnie do pierwotnej wartości. Jest to dla użytkownika znacznie wygodniejsze rozwiązanie, gdyż nie wymaga wymiany bezpiecznika. Jeszcze większy jest wybór podzespołów zabezpieczających przed przepięciami. Wykaz najbardziej popularnych zamieszczono w tabeli 1, wraz z ich podstawowymi cechami. Pierwsze na liście są warystory, czyli rezystory o  oporze zależnym od napięcia.

Pozwalają one przekierować prąd powstały w  wyniku skoku napięcia tak, by ominął wrażliwe komponenty. Produkowane są dwa podstawowe rodzaje warystorów: MLV (multi-layer varistor), które pozwalają ochronić urządzenie przed skokami napięć, w  wyniku których wydziela się mała lub średnia ilość energii (w granicach od 0,05 do 2,5  dżula). Skutecznie chronią przed przepięciami w  systemach pracujących z  napięciami do 120  V  DC. Są często stosowane do ochrony przed wyładowania-

REKLAMA

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

086-088_littelfuse.indd 87

87

2012-05-24 09:01:29

PODZESPOŁY

Rysunek 4. Zabezpieczenie sterownika LCD z użyciem bloku diod krzemowych mi ESD, w urządzeniach zasilanych bateryjnie. MOV (metal oxide varistor), które pozwalają chronić urządzenie przed skokami napięć, w  wyniku których wydziela się duża moc. Są stosowane w urządzeniach dołączanych do sieci elektrycznej i  umożliwiają odprowadzenie energii do około 10 tysięcy dżuli. Stanowią też podstawową ochronę przed piorunami. Kolejnym rodzajem zabezpieczenia są polimerowe ograniczniki ESD (Polymeric ESD Suppressors), które dobrze sprawdzają się w szybkich cyfrowych interfejsach komunikacyjnych oraz w  liniach RF. Wynika to z  faktu, że mają niewielką pojemność (około 0,07  pF) i  mały prąd upływu, który nie przekracza 0,01  nA. Dzięki temu nie zniekształcają sygnałów wysokoczęstotliwościowych. W zabezpieczeniach linii zasilania stałoprądowego świetnie sprawdzają się transile - diody TVS (Transient Voltage Suppression). Ich złącza p-n są znacznie większe w  przekroju niż normalnych diod, co pozwala im na przewodzenie bez uszkodzenia bardzo dużych prądów do uziemienia. Są w  stanie ochronić urządzenie przed skokami prądów i napięć o mocy w zakresie od 400 W do 15 kW i szybciej reagują na skoki napięć niż warystory. Czas ich reakcji wynosi kilka pikosekund. W przypadku, gdy jest konieczne uzyskanie niskiego progu napięciowego, po którym włącza się układ zabezpieczający, warto zastosować zespoły diod krzemowych umieszczonych w jednej obudowie i połączonych ze sobą równolegle. Pozwalają one chronić przed ESD linie sygnałów cyfrowych i analogowych, a ponadto mają niewielkie wymiary.

Zabezpieczenia nadprądowe Najbardziej popularnym z  zabezpieczeń nadprądowych są bezpieczniki. Dostępne są odmiany działające błyskawicznie oraz o określonym czasie zwłoki. Te ostatnie pozwalają ograniczyć częstość wymiany bezpieczników, gdyż nie przepalają się, gdy układ zostanie poddany krótkotrwałemu impulsowi prądowemu. W urządzeniach przenośnych warto skorzystać

88

086-088_littelfuse.indd 88

Rysunek 5. Schemat kompletnego układu zabezpieczeń interfejsu USB urządzenia przenośnego

z  niewielkich bezpieczników przeznaczonych do montażu powierzchniowego. Jak wspomniano, alternatywą dla bezpieczników są np. termistory PTC, które nie uszkadzają się po każdym zadziałaniu. Obecnie popularnością cieszą się termistory polimerowe (PPTC), których charakterystyka rezystancji w funkcji temperatury silniej się ugina, dzięki czemu próg zadziałania zabezpieczenia jest określony bardziej precyzyjnie. Do aplikacji przenośnych idealne będą termistory w obudowach 0805 lub 0603 przystosowanych do montażu SMT. Większość z  omówionych komponentów zabezpieczających jest dostępna w  różnych obudowach, zarówno do montażu powierzchniowego, jak i  przewlekanego (w  tym równolegle lub prostopadle do płytki drukowanej). W wielu wypadkach dostępność odpowiedniej wersji obudowy może mieć kluczowe znaczenie dla wyboru danego podzespołu. Ponadto, dobierając komponent zabezpieczający, warto zwrócić uwagę na cechy podane w tabeli 1.

Przykłady obwodów zabezpieczających Prezentujemy kilka przykładowych obwodów zabezpieczających, w  których użyto wymienionych wcześniej komponentów. Nierzadko priorytetem jest ochrona interfejsów komunikacyjnych. Ma ona szczególne znacznie dla producentów, którzy chcieliby wykonać urządzenia zgodne z zaleceniami grupy Continua Health Alliance. Opublikowana w  2009 roku specyfikacja Continua Version 1 definiuje wymagania odnośnie do interfejsów Bluetooth i  USB, które mają zapewniać stałą bezprzewodową i  przewodową komunikację pomiędzy urządzeniem pomiarowym a  zakładem opieki medycznej. Jak pokazano na rysunku 1, interfejs radiowy urządzenia przenośnego może być narażony na wyładowania ESD i inne skoki napięcia indukowane na antenie. Obwód przedstawiony na rysunku 2 pokazuje, w jaki sposób zastosować polimerowy układ zabezpieczający, który ochroni wzmacniacz radiowy przed ESD.

Należy zabezpieczyć także czujniki, które narażone są na wyładowania elektrostatyczne spowodowane ładunkami zgromadzonymi na ciele pacjenta. W tym celu można użyć zabezpieczenia polimerowego lub zespołu diod, jak pokazano na rysunku  3. O  ile obie te metody charakteryzują się małym prądem upływu, o tyle diody mają niższe napięcie zadziałania, dzięki czemu w  praktyce reagują szybciej i  pozwalają zminimalizować ewentualne zniszczenia. Natomiast niewielki prąd upływu jest bardzo ważny, by maksymalnie wydłużyć żywotność zastosowanej baterii urządzenia przenośnego. W tym zakresie nieco lepsze są zabezpieczenia polimerowe, które nie mają typowego złącza diodowego. Dodatkowo, mają one najmniejszą pojemność. Komponenty tego typu produkowane przez firmę Littelfuse mają bardzo małe wymiary. Są dostępne w obudowach 0402 i 0201. Wyładowania elektrostatyczne mogą też poważnie uszkodzić wyświetlacze. Ponieważ szyna danych wyświetlacza raczej nie przesyła danych z prędkością większą niż 20 Mb/s, wystarczy, aby zastosowane zabezpieczenie miało pojemność nie większą niż 40  pF, aby sygnał nie był zniekształcany. W  tej sytuacji można zastosować zespół równolegle połączonych diod krzemowych, tak jak to pokazano na rysunku 4. Port USB może służyć zarówno do transmisji danych, jak i do zasilania i ładowania akumulatora urządzenia, więc należy go zabezpieczyć przed wyładowaniami elektrostatycznymi i dużymi prądami. Schemat układu, który spełnia te założenia, przedstawiono na rysunku 5. Zapewnia on pełną ochronę interfejsu USB. Oczywiście, trzeba też pamiętać o ewentualnym zabezpieczeniu baterii lub akumulatorów, mikrokontrolera, wyjść i wejść audio oraz klawiszy. Firma Littelfuse oferuje komponenty pozwalające na ochronę każdego z tych elementów, a  jednocześnie dostarcza informacje pomocne w wyborze potrzebnych podzespołów.

Marcin Karbowniczek, EP Artykuł opracowano na podstawie materiałów firmy Littelfuse ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:01:30

w STM32F2/F4 NOTATNIKTimery KONSTRUKTORA

Timery w STM32F2/F4 Mikrokontrolery z  podrodzin STM32F2 i  STM32F4 wyposażono w  bliźniaczy zestaw bloków peryferyjnych oraz - pierwsze w  rodzinie STM32 - 32-bitowe timery uniwersalne. W  artykule przedstawiamy ekspresowy przegląd cech i  możliwości timerówliczników zastosowanych w  STM32F2/F4 z  uwzględnieniem ich podstawowych obszarów aplikacyjnych. Pomimo swojej krótkiej rynkowej historii mikrokontrolery STM32F nieustannie ewoluują, co szczególnie jest widoczne na przykładzie wbudowanych w nie bloków peryferyjnych, w tym także timerach. Znaczenie sprzętowych timerów we współczesnych aplikacjach rośnie, rosną także wymagania im stawiane, na co producenci mikrokontrolerów starają się możliwie szybko zareagować. Jedne z najnowszych timerów firma STMicroelectronics zastosowała w  mikrokontrolerach STM32F2 i  STM32F4, których wyposażenie – poza rdzeniami CPU – jest bliźniacze.

Timery w STM32: jakie i do czego W  zależności od przynależności do rodziny, mikrokontrolery STM32 są wyposażane w  różne rodzaje mikrokontrolerów, co w  przejrzysty sposób pokazano w  tabeli  1. W  mikrokontrolerach STM32F2 i  STM32F4 zastosowano łącznie 14 timerów, w tym dwa 32-bitowe (TIM2 i TIM5). Timery w  STM32 dzielą się na pięć zasadniczych grup:

– advanced – timery najbardziej rozbudowane funkcjonalnie o  największych możliwościach konfiguracyjnych z wbudowanymi komparatorami, przystosowane do pracy w systemach wielofazowego sterowania silnikami (m.in. możliwość zadania czasu martwego pomiędzy fazami, możliwość sprzętowego zatrzymania sterowanego silnika), – general purpose – uniwersalne timery o  dużych możliwościach funkcjonalnych, pozbawione komparatorów, przystosowane do pomiaru czasu i  okresu przebiegów, zliczania impulsów i odstępów między nimi, zliczania impulsów z czujników i enkoderów itp. – basic – timery pozbawione wejść i wyjść zewnętrznych, przeznaczone do pracy w  generatorach podstawy czasu (np. do wyzwalania przetworników C/A). – 1-/2-channel z wyjściami komplementarnymi – timery o  nieco mniejszych możliwościach niż dotychczas wymienione, zliczające wyłącznie w  górę, wyposażone w  komparator, a  także – wyłącznie

Tab. 1. Zestawienie wyposażenia w  timery poszczególnych rodzin mikrokontrolerów STM32 Typ timera Advanced

General Purpose 16-b

STM32F101...107

STM32F100

TIM1

TIM1

STM32L1

TIM1

TIM8

TIM8

TIM2

TIM2

TIM2

TIM3

TIM3

TIM3

TIM3

TIM4

TIM4

TIM4

TIM4

TIM5

TIM5 TIM2

General Purpose 32-b Basic

TIM5 TIM6

TIM6

TIM7

TIM7

TIM10 1-channel

2-channel

TIM11 TIM13

TIM13

TIM14

TIM14

TIM9 TIM12

TIM12 TIM15

2-channel z  wyjściami komplementarnymi

TIM16

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

TIM6

TIM17

TIM6

TIM7

TIM7

TIM10

TIM10

TIM11

TIM11 TIM13 TIM14

TIM9

1-channel z  wyjściami komplementarnymi

089-091_st1.indd 89

STM32F2/F4

TIM9 TIM12

w wersji 2-kanałowej – także w generator czasu martwego. Wszystkie wymienione dotychczas timery mają dostęp do DMA, dzięki czemu ich obsługa pochłania minimalne zasoby CPU. Ostatni rodzaj timerów stosowanych w obecnie dostępnych wersjach mikrokontrolerów STM32 to: – 1-/2-channel – timery nie mające dostępu do DMA, pozbawione komparatora i generatora czasu martwego. Najważniejsze cechy poszczególnych grup timerów zestawiono w  tabeli  2. Warto zwrócić uwagę, że za wyjątkiem TIM2 i TIM5, które w mikrokontrolerach STM32F2 i  STM32F4 są 32-bitowe a  w  innych rodzinach 16-bitowe, wszystkie pozostałe timery o takich samych nazwach charakteryzują się podobną budową i cechami użytkowymi.

Synchronizacja timerów w STM32 W  zestawieniu prezentowanym w  tabeli 2 widoczne są dwie nieoczywiste kolumny: tryb master i tryb slave. Dotyczą one jedynie niektórych typów timerów, które są przystosowane do pracy w konfiguracji wielopoziomowej, niektóre z nich jako źródła sygnałów taktujących dla kolejnych timerów (master), niektóre jako timery taktowane (slave), timery general purpose oraz advanced mogą pracować w  obydwu trybach. Konfiguracją sygnałów wejściowych i  wyjściowych wyzwalających zliczanie programista może zarządzać dzięki specjalnemu multiplekserowi timer system link (występuje w każdym timerze obsługującym tryby master/slave), którego schemat blokowy pokazano na rysunku 1, a na rysunku 2 pokazano jego zastosowanie w  timerze TIM1/TIM8 (advanced). Przykładowy sposób kaskadowego połączenia timerów w  trybie master/slave pokazano na rysunku 3.

Maksymalne częstotliwości taktowania Taktowanie timerów w  mikrokontrolerach STM32F2 i STM32F4 zostało podzielone na dwie niezależne grupy: – taktowanych z  preskalera APB1, są to: TIM2, TIM3, TIM4, TIM5, TIM6, TIM7, TIM12, TIM13, TIM14, – taktowanych z  preskalera APB2, są to: TIM1, TIM8, TIM9, TIM10, TIM11. Cechy konstrukcyjne mikrokontrolerów STM32F2/F4 powodują, że maksymalna częstotliwość wewnętrznego taktowania timerów wynosi: – w  przypadku STM32F2: z  grupy APB1 30 MHz, a z grupy APB2 – 60 MHz, któ-

89

2012-05-24 09:37:55

NOTATNIK KONSTRUKTORA Tab. 2. Skrócone charakterystyki funkcjonalne poszczególnych grup timerów stosowanych w  mikrokontrolerach STM32 Typ timera Advanced General purpose Basic 1-channel 2-channel 1-channel z  wyjściami komplementarnymi 2-channel z  wyjściami komplementarnymi

up, down, center aligned

Dostęp do DMA +

Liczba kanałów 4

Liczba komparatorów 3

up, down, center aligned

+

4

up up up

+ -

16

up

16

up

Rozdzielczość

Zliczanie

16 16/32 (wyłącznie w  STM32F2/F4) 16 16 16

re w obydwu przypadkach są powielane ×2 dając wynikowo 60 lub 120 MHz. – w  przypadku STM32F4: z  grupy APB1 42 MHz, a z grupy APB2 – 84 MHz, które w obydwu przypadkach są powielane ×2 dając wynikowo 84 lub 168 MHz.

Żeby było łatwiej: narzędzia i pomoc dla programistów Konfiguracja toru taktującego timery nie jest zadaniem bardzo trudnym, ale może sprawiać problemy początkującym programistom. Żeby zminimalizować ryzyko pomyłki firma STMicroelectronics udostępniła bezpłatnie proste w  obsłudze konfiguratory (w  postaci interaktywnych arkuszy XLS), które umożliwiają łatwe i – co ważne – pod kontrolą, ustawienie odpowiednich współczynników podziału i powielania w PLL, do tego potrafią wygenerować kod w C służący do konfiguracji bloku RCC. Okno konfiguratora z  przykładowymi nastawami pokazano na rysunku 4. Równie praktyczną pomocą dla programistów są przykładowe programy dostarczane m.in. z  zestawami DISCOVERY (np. STM32F4DISCOVERY), dostępne na stronie internetowej producenta. Są wśród nich m.in. przykłady różnych konfiguracji poszczególnych timerów, które bez wątpienia są najbardziej poglądowe dla praktyków.

+/+/+/+

Tryb master +

Tryb slave +

0

+/+/+/+

+

+

0 1 2

0 0 0

-/-/-/+/+/+/+ +/+/+/+

+ + +

+

+

1

1

+/+/+/+

+

-

+

2

1

+/+/+/+

-

+

IC/OC/PWM/OP

Tab. 3. Maksymalne częstotliwości taktowania timerów w  mikrokontrolerach STM32F2/F4 Mikrokontrolery STM32F2 STM32F4

Timery TIM2, TIM3, TIM4, TIM5, TIM6, TIM7, TIM12, TIM13, TIM14 TIM1, TIM8, TIM9, TIM10, TIM11 TIM2, TIM3, TIM4, TIM5, TIM6, TIM7, TIM12, TIM13, TIM14 TIM1, TIM8, TIM9, TIM10, TIM11

fTIMmax [MHz] 60 120 86 168

Rysunek 1.

Podsumowanie Możliwości timerów zastosowanych w  mikrokontrolerach STM32F2/F4 są tak duże, że szczegółowe przedstawienie ich w artykule nie jest możliwe. Naszym zamiarem było tylko zwrócenie uwagi na różnorodność dostępnych rozwiązań, ich podstawowe możliwości, dużą elastyczność i orientację zarówno na aplikacje proste i  bardzo zaawansowane, w  czym pomocna jest ich obsługa via DMA. Czytelników zainteresowanych tą tematyką zachęcamy do zapoznania się z publikacjami dostępnymi w portalu www.STM32.eu, gdzie można znaleźć m.in. prezentację sposobu obsługi interaktywnych konfiguratorów systemu taktującego.

Tomasz Starak Rysunek 2.

90

089-091_st1.indd 90

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:37:55

Timery w STM32F2/F4 STM32 i edukacja W  połowie maja 2012 firma STMicroelectronics we współpracy ze swoim partnerem edukacyjnym - firmą KAMAMI.pl - zorganizowała w Białowieży spotkanie szkoleniowe z grupą wykładowców i doktorantów zajmujących się na uczelniach aplikacjami mikrokontrolerowymi. W spotkaniu udział wzięli pracownicy naukowi pracujący w krajowych uczelniach technicznych: AGH, Politechniki Gdańskiej, Politechniki Koszalińskiej, Politechniki Warszawskiej, Politechniki Wrocławskiej, Uniwersytetu Warszawskiego oraz WAT. Jednym z najważniejszych celów spotkania była wzajemna wymiana doświadczeń, a także poznanie oferty oraz planów wdrożeniowych producenta, którego mikrokontrolery i podzespoły MEMS cieszą się w Polsce ogromną popularnością.

REKLAMA

Rysunek 3.

Rysunek 4. ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

089-091_st1.indd 91

91

2012-05-24 09:37:55

NOTATNIK KONSTRUKTORA

Mikrokontrolery STM8S – pierwsze kroki (1) Jednym z  podstawowych elementów każdego systemu wbudowanego jest układ sterujący i  nadzorujący jego pracę, którym zazwyczaj jest mikrokontroler. Niebywała różnorodność tworzonych aplikacji sprawia jednak, że nie w  każdym systemie musi się znaleźć bogato wyposażony w  bloki peryferyjne układ o  dużej mocy obliczeniowej. Często wystarczający jest mikrokontroler znacznie prostszy, a  przy tym tańszy. Stąd, mimo rosnącej popularności mikrokontrolerów 32-bitowych, rynek układów 8-bitowych jest nadal bardzo szeroki. Co więcej, pojawiają się na nim nowe rodziny mikrokontrolerów. Jedną z  nich, wprowadzoną w  2008 r., są układy STM8 oferowane przez ST Microelectronics. W  dwóch częściach artykułu przedstawione zostaną cztery przykładowe programy pokazujące podstawowe zagadnienia związane z  programowaniem tych układów. Rodzina mikrokontrolerów STM8 powstała jako następca rodziny ST7, a  w  jej skład wchodzą 4 grupy układów: STM8S – główna linia mikrokontrolerów STM8, STM8L – wersje o  małym poborze mocy, STM8A – wersje przeznaczone dla przemysłu samochodowego i STM8T – wersje dedykowane do zastosowania w  urządzeniach sterowanych dotykowo. Podstawowym elementem tych mikrokontrolerów jest nowoczesny, szybki rdzeń przetwarzający instrukcje z wykorzystaniem 3-etapowego potoku. Układy wykorzystują architekturę harwardzką, a  wśród najważniejszych cech wyróżnić należy między innymi realizowane sprzętowo operacje dzielenia i  mnożenia, do 6  KB pamięci operacyjnej SRAM, do 128  KB pamięci Flash, do 2 KB wbudowanej pamięci

EEPROM o  trwałości ponad 300tys cykli zapisu, obsługę 32 przerwań, wyposażenie w 8i  16-bitowe licznik uniwersalne, 10-bitowy przetwornik A/C, układy UART, I2C i SPI oraz tryby obniżonego poboru energii. Poznawanie możliwości mikrokontrolera zwykle najwygodniej jest rozpocząć od zakupu gotowego zestawu uruchomieniowego. W  przypadku układów STM8 wybór nie jest zbyt duży i  na polskim rynku sprowadza się w zasadzie tylko do zestawów firmowych ST Microelectronics. Oprócz rozbudowanych i  drogich można jednak na szczęście znaleźć także proste i  tanie (około 45zł) płytki serii Discovery. Przedstawione w  artykule przykłady uruchamiane były na jednym z  takich zestawów – STM8S Discovery (fotografia 1). Jego głównym elementem jest mikrokontroler STM8S105C6. Oprócz elementów bezpośrednio związanych z  uruchomieniem mikrokontrolera (m.in. oscylator zewnętrzny i elementy zasilające) na płytce znajdują się tylko złącza szpilkowe, na które wyprowadzono wszystkie

Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 16344, pass: 52qof741 • kod źródłowy

linie obudowy układu, jedna dioda oraz pole dotykowe. Dodatkowo, w dolnej części płytki znajduje się kilka pól lutowniczych pozwalających uzupełnić zestaw o  własne układy. Ponadto, w  skład zestawu wchodzi programator USB ST-Link pracujący w  standardzie SWIM. Ciekawostką jest możliwość odłamania fragmentu płytki zawierającej programator od reszty zestawu. Możemy go wówczas wykorzystywać niezależnie do programowania innych procesorów serii STM8. Opisywane w artykule programy tworzone były w  języku C w  darmowym środowisku ST Visual Develop (STVD) w wersji 4.3.1. Środowisko STVD nie zawiera kompilatora i linkera, ale pozwala wykorzystać narzędzia firm Raisonace lub Cosmic. Przy tworzeniu programów wykorzystano drugą z możliwości. Oprócz środowiska wykorzystane zostały także gotowe biblioteki stworzone przez ST Microelectronics. Pierwszą z nich jest STM8S/A Standard Peripheral Library ułatwiająca korzystanie z układów peryferyjnych mikrokontrolera. Z  kolei drugą – biblioteka STM8 Touch Sensing Library pozwalająca w  łatwy sposób wykorzystać znajdujące się na płytce uruchomieniowej pole dotykowe. Podczas instalacji narzędzi firmy Cosmic należy dokonać rejestracji, a wykorzystać można je dopiero po otrzymaniu pliku licencyjnego, co trwa około 1 dnia, ponieważ proces licencjonowania nie jest zautomatyzowany. Otrzymany e-mailem plik licencyjny należy umieścić w  podkatalogu License w  strukturze katalogów narzędzi Cosmic. Pobierając pliki

Tabela 1. Źródła plików potrzebnych przy tworzeniu programów dla STM8S

Fotografia 1. Zestaw STM8S Discovery

92

092-095_STM8S_(1).indd 92

ST Toolset (ZIP) http://www.st.com/internet/evalboard/product/210567.jsp STM8S/A  Standard Peripheral Library (ZIP) STM8S and STM8A Microcontroller Families – Reference Manual (PDF) STM8S105 – Datasheet (PDF) AN2869: Guidelines for designing touch sensing applications (PDF) http://www.st.com/internet/mcu/product/215105.jsp STM8 Touch Sensing Library (ZIP) STM8 Touch Sensing Library (PDF) http://www.st.com/internet/mcu/product/251122.jsp STM8S Discovery User Manual (PDF) http://www.st.com/internet/evalboard/product/247087.jsp Cosmic STM8 Cross Development Tools (ZIP) http://www.cosmic-software.com/stm8.php ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:38:18

Mikrokontrolery STM8S – pierwsze kroki Listing 1. Kod źródłowy programu 1 – plik main.c #include „stm8s.h” int main(void) { volatile unsigned int i; GPIO_DeInit(GPIOD); //od-konfigurowanie GPIO //Konfiguracja GPIO D0 GPIO_Init(GPIOD, GPIO_PIN_0, GPIO_MODE_OUT_PP_LOW_FAST);

Rysunek 2. Okno konfiguracyjne nowego projektu

Rysunek 3. Struktura plików w programie 1 oprogramowania i bibliotek, warto przy okazji pobrać także kilka plików dokumentacji. W  tabeli 1 zestawiono adresy internetowe, pod którymi znaleźć można potrzebne pliki.

Program 1 – migająca dioda Pierwszym programem, który zostanie utworzony, będzie mikrokontrolerowy odpowiednik klasycznego „hello world”, czyli program migający diodą LED. Tworzenie projektu należy rozpocząć od uruchomienia STVD i wybrania z  menu File polecenia New Workspace, a następnie wybrania w oknie dialogowym elementu Create Workspace and Project. Rozpocznie się wówczas procedura tworzenia nowej przestrzeni roboczej, która zawierać może jeden lub kilka projektów. W oknie, które się pojawi, należy określić nazwę przestrzeni i jej lokalizację. W  kolejnym oknie, dotyczącym tworzenia projektu (rysunek 2), należy podać jego nazwę i lokalizację, a następnie wybrać rodzaj kompilatora (w  naszym przypadku będzie to STM8 Cosmic) i  lokalizację jego katalogu głównego. Kolejnym etapem jest wybranie rodzaju mikrokontrolera, dla którego pisać będziemy programy – w  naszym przypadku należy wybrać STM8S105C6. Po wybraniu typu układu utworzony zostanie pusty projekt zawierający dwa pliki: main.c oraz stm8_interrupt_vector.c. Pierwszy z plików jest głównym plikiem z kodem naszego programu, zaś drugi – służy do powiązania przerwań z procedurami ich obsługi. Do projektu należy jeszcze dodać biblioteki obsługi układów peryferyjnych. W  widoku struktury projektu w  panelu przestrzeni roboczej (Workspace), w grupie Source Files należy utworzyć podgrupę o nazwie StdPeriphDrv_src, a  w  grupie Include Files podgrupę StdPeriphELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

092-095_STM8S_(1).indd 93

}

//Glowna pelta programu while(1) { //Zmiana stanu LED na przeciwny GPIO_WriteReverse(GPIOD, GPIO_PIN_0); for (i = 0; i < 50000; i++); }

Drv_inc. Ponieważ pierwszy projekt będzie bardzo prosty, do grupy StdPeriphDrv_src wystarczy dodać tylko plik C:\ \ST8\stm8_stdperiph_lib\STM8S_StdPeriph_Lib_V2.1.0\Libraries\ STM8S_StdPeriph_Driver\src\stm8s_gpio.c Z  kolei do StdPeriphDrv_inc wystarczy dodać z  katalogu C:\ST8\stm8_stdperiph_lib\ STM8S_StdPeriph_Lib_V2.1.0\Libraries\STM8S_ StdPeriph_Driver\inc\ pliki stm8s.h oraz stm8s_ gpio.h. Ponadto, z  katalogu C:\ST8\stm8_stdperiph_lib\STM8S_StdPeriph_Lib_V2.1.0\Project\ STM8S_StdPeriph_Template\ należy do katalogu własnego projektu skopiować plik stm8s_conf.h. Na rysunku 3 pokazano strukturę plików dla programu 1. Ostatnim etapem konfiguracji projektu jest poinformowanie bibliotek, że wykorzystywany będzie mikrokontroler serii STM8S105. W tym celu należy kliknąć prawym klawiszem myszy na nazwę projektu w oknie przestrzeni roboczej i  wybrać polecenie Settings…. W  oknie, które się pojawi, należy wybrać zakładkę C Compiler i  w  polu Preprocessor Definitions wpisać STM8S105 (rysunek 4). Operację tę należy powtórzyć zarówno dla kompilacji typu Debug, jak i Release (wybór możliwy jest z listy rozwijalnej w lewym górnym rogu okna). Naszym pierwszym zadaniem będzie zamigotanie diodą. Jest ona podłączona do linii 0 portu GPIOD. Aby można było w programie skorzystać z  bibliotek dostarczonych przez STM, należy dołączyć na początku pliku main.c plik nagłówkowy stm8s.h. Dalej, na początku funkcji main(  ) konieczne będzie zdefiniowanie zmiennej i, która posłuży jako licznik pętli opóźniającej. Zmienna ta powinna być ulotna (volatile), aby kompilator nie poddawał poleceń wykorzystujących tę zmienną optymalizacji. W przeciwnym wypadku pętla opóźniająca mogłaby zostać usunięta, gdyż nie zawiera w sobie żadnego użytecznego kodu. Pierwszą operacją, którą należy przeprowadzić w funkcji main( ), jest deinicjalizacja portu GPIOD, aby mieć pewność, że przyjmie on wyłącznie ustawienia, które podane zostaną w kolejnym kroku. Służy do tego funkcja GPIO_DeInit(  ). Następnie można skonfigurować linię GPOID0 jako wyjście komplementarne (push-pull). Dodatkowo wybiera się także maksymalną częstotliwość zmian stanu danej linii (dostępne są częstotliwości 2 i 10 MHz) oraz aktywny stan logiczny linii (wy-

soki lub niski). Do zapisu ustawień konfiguracyjnych służy funkcja GPIO_Init(  ). Wewnątrz pętli głównej pozostaje jeszcze dodać polecenie zmiany stanu linii D0 na przeciwny (funkcja GPIO_WriteReverse( )) oraz umieścić pętlę opóźniającą. Gotowy program należy skompilować (klawisz F7). Jeśli kompilacja się powiedzie, program zostanie umieszczony w  pamięci mikrokontrolera po przejściu do trybu śledzenia wykonania programu. Najpierw konieczne jest jednak ustawienie typu debuggera. W tym celu należy wybrać z menu Debug instrument polecenie Target Settings i z listy rozwijalnej wybrać Swim ST-Link. Po zatwierdzeniu ustawień można przejść do trybu debuggera (polecenie Debug > Strat Debugging…). Uruchomienie programu następuje po wydaniu plecenie Debug > Run…. Jeśli wszystkie kroki zostały wykonane poprawnie, zielona dioda LED na zestawie uruchomieniowym powinna zacząć migać. Kod programu podany jest na listingu 1.

Program 2 – konfiguracja sygnałów taktujących i licznika Naszym zadaniem będzie teraz napisanie programu, który będzie sterował diodą w taki sposób, że będzie ona włączana co 1 s na 250 ms. Do odliczania czasu wykorzystany zostanie licznik TIM3, a  dodatkowo zmienimy częstotliwość pracy mikrokontrolera na 16 MHz. Procedura tworzenia projektu będzie taka sama jak poprzednio, z tym że dodatkowo należy do niego dołączyć bibliotekę stm8s_clk zawierającą funkcje konfigurujące sygnały

Rysunek 4. Okno konfiguracyjne projektu – zakładka ustawień kompilatora

93

2012-05-24 09:38:18

NOTATNIK KONSTRUKTORA Listing 2. Kod źródłowy programu 2 – plik main.c. #include „stm8s.h” void CLK_Config(void); void GPIO_Config(void); void TIM_Config(void); int main(void) { CLK_Config(); GPIO_Config(); TIM_Config(); //Glowna pelta programu while(1) { //LED miga co 1 sekunde i wlaczona jest przez 1/4 sekundy if (TIM3_GetCounter() < 16250) { GPIO_WriteLow(GPIOD, GPIO_PIN_0); } else { GPIO_WriteHigh(GPIOD, GPIO_PIN_0); }

Rysunek 5. Struktura plików w programie 2

}

}

taktujące oraz stm8s_tim3 zawierającą funkcje obsługi licznika. Na rysunku 5 pokazano strukturę plików dla programu 2. Przy okazji warto zwrócić uwagę, że w przypadku, gdy nowy projekt dodawany jest jako kolejny do już istniejącej przestrzeni roboczej, należy podczas pracy pamiętać o przełączaniu się pomiędzy projektami. Wyboru dokonuje się w menu Project > Set Active Project…. Niezależnie od tego, które pliki są w danym momencie otwarte i edytowane, kompilowany jest tylko projekt ustawiony jako aktywny. W  poprzednim programie kod źródłowy zawierał tylko polecenia dotyczące konfiguracji portu GPIO oraz zmiany jego stanu. Można zauważyć, że nigdzie nie występują polecenia związane np. z konfiguracją częstotliwości taktowania mikrokontrolera. Jest tak, ponieważ wykorzystana została konfiguracja standardowa, w której układ taktowany jest z wewnętrznego oscylatora HSI o częstotliwości 16 MHz dzielonej przez 8 (czyli 2  MHz). Oprócz taktowania sygnałem pochodzącym z HSI możliwe jest także taktowanie z oscylatora wewnętrznego (LSI) o częstotliwości 128 kHz oraz z zewnętrznego oscylatora HSE, którego częstotliwość może zawierać się w przedziale od 1 do 24 MHz. Możliwe jest także bezpośrednie podanie sygnału zegarowego o  częstotliwości do 24  MHz (HSE Ext.). Uproszczony schemat drzewa sygnałów taktujących pokazany jest na rysunku 6. Na płytce zestawu uruchomieniowego umieszczony jest zewnętrzny oscylator o  częstotliwości 16 MHz (oscylator HSE). Aby zmienić źródło głównego sygnału taktującego (fMASTER), należy ten oscylator najpierw włączyć (funkcja CLK_HSECmd(  )), a  następnie odczekać na stabilizację generowanego przez niego sygnału. Kolejnym krokiem jest ustawienie wartości dzielnika (prescalera) częstotliwości, który pozwala wybrać docelową częstotliwość sygnału fCPU taktującego rdzeń mikrokontrolera. Aby uzyskać maksymalną szybkość pracy układu, należy wybrać wartość 1. Dostępne są również dzielniki o  wartościach kolejnych potęg 2, aż do 128. Do wyboru dzielnika służy funkcja CLK_SYSCLKConfig(  ). Ostatnim etapem jest przełączenie źródła taktowania poprzez wywołanie funkcji CLK_ClockSwitchConfig( ). Należy przy tym podać tryb przełączenia,

94

092-095_STM8S_(1).indd 94

void CLK_Config(){ //Konfiguracja sygnalow zegarowych //wlaczenie HSE CLK_HSECmd(ENABLE); while (CLK_GetFlagStatus(CLK_FLAG_HSERDY)==RESET); //dzielnik dla zegara fCPU CLK_SYSCLKConfig(CLK_PRESCALER_CPUDIV1);

}

//przelaczenie zrodla taktowania na HSE=16MHz //(tryb automatyczny, przerwanie od przelaczenia wylaczone, //poprzednie zrodlo zegara wylaczone) CLK_ClockSwitchConfig(CLK_SWITCHMODE_AUTO, CLK_SOURCE_HSE, DISABLE, CLK_CURRENTCLOCKSTATE_DISABLE);

void GPIO_Config(){ //Konfiguracja portow GPIO GPIO_DeInit(GPIOD); //de-konfiguracja GPIO

}

//Konfiguracja GPIO D0 GPIO_Init(GPIOD, GPIO_PIN_0, GPIO_MODE_OUT_PP_LOW_FAST);

void TIM_Config(){ //Konfiguracja licznikow TIM TIM3_DeInit(); //de-konfiguracja licznika TIM3 //Ustawienie prescalera TIM3, dopuszalne potegi 2, //16MHz/256=62500 taktow/s, stad okres = 62500 (1 sekunda) TIM3_TimeBaseInit(TIM3_PRESCALER_256, 62500);

}

//wlacz TIM3 TIM3_Cmd(ENABLE);

wskazać nowe źródło sygnału, określić, czy po przełączeniu ma zostać zgłoszone przerwanie oraz czy dotychczasowe źródło sygnału ma pozostać włączone. Tryb przełączenia może być automatyczny lub ręczny. W pierwszym z nich układ przełączający sam decyduje o momencie przełączenia i  wykonuje odpowiednią procedurę automatycznie. W trybie ręcznym programista może dokładnie określić moment przełączenia. Z  kolei wybór określający stan dotychczasowego źródła sygnału taktującego po przełączeniu pozwala podtrzymać aktywność źródła, jeśli na przykład w  programie przełączenie pomiędzy źródłami będzie wykonywane wielokrotnie. Będzie ono wówczas szybsze. Zastosowana w  poprzednim programie pętla opóźniająca pozwoliła na realizację zadania, jakim było miganie diodą, jednak odliczanie czasu było jedynie przybliżone. Rdzeń STM8 wykorzystuje przetwarzanie potokowe, co z jednej strony pozwala znaczne zwiększyć jego wydajność, ale z drugiej m.in. sprawia, że czas trwania poszczególnych instrukcji nie za-

wsze jest taki sam. Dodatkowo, jeśli w systemie wykorzystywane są przerwania, one również mogą wydłużyć czas trwania zwykłej pętli opóźniającej. Z tego powodu, jeśli w systemie konieczne jest dokładne odmierzanie czasu, skorzystać należy z liczników. Mikrokontrolery STM8S105 wyposażone są w 3 liczniki 16-bitowe i jeden 8-bitowy. Najbardziej zaawansowanym i oferującym najwięcej funkcji jest licznik 16-bitowy TIM1. Pozwala on zliczać w górę, w dół oraz na zmianę w  obu kierunkach. Dodatkowo wyposażony jest w  licznik powtórzeń, który pozwala określić, po ilu pełnych cyklach pracy licznik zgłosi zdarzenie przepełnienia. Częstotliwość taktowania licznika może być regulowana dzięki dzielnikowi, który pozwala podzielić sygnał fMASTER przez dowolną wartość z  zakresu 1…65536. Oprócz taktowania sygnałem wewnętrznym licznik może być także taktowany sygnałem pochodzącym z  zewnątrz. Kolejną cechą licznika są 4 kanały, które pozwalają m.in. na reagowanie na osiągnięcie zadanych ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:38:19

Mikrokontrolery STM8S – pierwsze kroki w  nich wartości (bez przerywania pracy licznika). Umożliwia to m.in. generowanie sygnału PWM, pomiar parametrów sygnału PWM, pracę w  trybie pojedynczych impulsów, sterowanie silnikami prądu stałego oraz współpracę z  enkoderami. Zliczanie może być wyzwalane programowo lub sprzętowo, poprzez sygnał na wejściu ETR. Rysunek 6. Uproszczony schemat drzewa sygnałów Licznik może również taktujących mikrokontrolerów STM8S zgłaszać przerwania będące wynikiem zdarzeń takich jak: przeładowaczyć poleceniem #include plik nagłówkowy nie licznika, wyzwolenie zliczania, osiągniecie stm8s.h. W  przeciwieństwie do programu 1, wartości zadanej dla któregoś z  kanałów oraz gdzie cały kod umieszczony został w  funkcji zewnętrzne zatrzymanie pracy licznika. main( ), podzielimy wykonywane operacje na Liczniki TIM2 i  TIM3 również są 16-bifunkcje. Funkcja CLK_Config( ) będzie zawierać towe, ale ich możliwości są mniejsze. Po polecenia związane z  konfiguracją sygnałów pierwsze, mogą zliczać tylko w górę i nie mają taktujących, funkcja GPIO_Config(  ) – polecenia związane z  konfiguracją portu GPIOD, liczników powtórzeń. Po drugie mają tylko 3 a  funkcja TIM_Config(  ) – polecenia związane (TIM2) i  2 (TIM3) kanały. Ogranicza to więc z  konfiguracją licznika TIM3. Przed funkcją ich wykorzystanie do zliczania, porównywania main( ) należy umieścić prototypy tych funkcji, wartości z zadaną w jednym z kanałów oraz generowania sygnału PWM. Ponadto, przy wyboa ich kod – na końcu pliku main.c. W funkcji rze sygnału taktującego dostępne są tylko warCLK_Config(  ) należy: włączyć oscylator HSE tości dzielników będące potęgami 2 z zakresu oraz odczekać, aż będzie on gotowy do pracy, 1…32768. wybrać dzielnik częstotliwości dla sygnału Ostatni z liczników, TIM4, jest licznikiem fCPU (w  naszym przypadku będzie on miał 8-bitowym zliczającym w  górę. Nie został on wartość 1) oraz wywołać procedurę przełączewyposażony w  kanały, stąd możliwości jego nia źródła sygnału taktującego na sygnał powykorzystania sprowadzają się tylko do odlichodzący z HSE. Należy dodać, że w przypadczania czasu. Wybierając sygnał taktujący ten ku mikrokontrolerów STM8 standardowo, po licznik, można korzystać z  dzielników będąstarcie układu, sygnały taktujące poszczególne bloki peryferyjne są włączone, nie ma więc kocych potęgami 2 z zakresu 1…128. nieczności ich aktywacji. Można je natomiast Pisanie programu rozpoczniemy od pliku main.c, gdzie na jego początku należy dołąwyłączyć w celu obniżenia poboru energii, gdy

któregoś z bloków w tworzonym systemie nie wykorzystujemy. W  drugiej z  funkcji – GPIO_ Config(  ), skonfigurować należy linię 0 portu GPIOD jako wyjście komplementarne. Z  kolei w funkcji TIM3_Config( ) należy ustawić dzielnik częstotliwości sygnału taktującego licznik, określić liczbę taktów, po której nastąpi jego przeładowanie (czyli określić okres licznika) oraz licznik włączyć. Zgodnie z  założeniami, dioda ma być włączana co 1 s. Jeśli wybierzemy dzielnik 256, wówczas na 1 sekundę przypadać będzie 62500 taktów sygnału taktującego. Taką właśnie wartość należy więc podać jako okres licznika. Gdy wszystkie funkcje konfigurujące są już gotowe, można przejść do tworzenia kodu funkcji main( ). Na jej początku napisane przed chwilą funkcje powinny zostać wywołane, a  następnie program powinien wejść w  nieskończoną pętlę. W jej wnętrzu należy sprawdzać wartość licznika TIM3, do czego służy funkcja TIM3_GetCounter( ). Jeśli stan licznika jest mniejszy niż 16250 (co stanowi ¼ z 65000), wówczas diodę LED należy włączyć (funkcja GPIO_WriteLow( )), w przeciwnym wypadku – należy ją wyłączyć (funkcja GPIO_WriteHigh( )). Kod programu 2 pokazany został na listingu 2. W  niniejszej, pierwszej części artykułu przedstawione zostały podstawowe cechy mikrokontrolerów STM8S, procedura tworzenia projektu w  środowisku STVD oraz dwa przykładowe programy demonstrujące sposób obsługi portu GPIO, liczników uniwersalnych oraz konfigurację sygnałów taktujących. W drugiej części, która ukaże się w następnym numerze EP, pokazane zostanie generowanie sygnału PWM, obsługa przerwań oraz pola dotykowego.

Marek Galewski [email protected]

REKLAMA

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

092-095_STM8S_(1).indd 95

95

2012-05-24 09:38:19

Publikujemy trzecią część kursu tworzenia schematów elektrycznych i projektowania płytek drukowanych za pomocą oprogramowania OrCAD i Cadence Allegro. W poprzednich częściach omówiliśmy tworzenie nowego projektu, konfigurowanie jego parametrów, tworzenie własnych komponentów, sposoby umieszczania ich na schemacie oraz wykonywanie połączeń. W tej części pokażemy m.in.: jak wykonać raport BOM, przygotować różne warianty projektów oraz przygotować listę połączeń, której będzie można użyć w edytorze płytek drukowanych.

Krok po koroku Kursy EP

OrCAD i Allegro (3)

Atrybuty Atrybuty definiują wartości parametrów modeli oraz mają wpływ na to, w jaki sposób opisywane nimi obiekty będą używane podczas całego procesu projektowania PCB. Obiekty, takie jak sieci, komponenty czy piny, mają dużo predefiniowanych atrybutów. Projektant może w  każdej chwili utworzyć własne atrybuty, nadać im wartości i  zadecydować czy mają one być przekazywane dalej w  procesie projektowania, np. do edytora PCB. Najłatwiej jest edytować widoczne atrybuty obiektu, takie jak np. wartość rezystancji opornika. Wystarczy dwukrotnie kliknąć na taką wartość aby móc natychmiast zmienić jej wartość w oknie Display Properties (rysunek 24). W celu edycji wszystkich atrybutów obiektu, należy po jego Rysunek 24. Edycja podzaznaczeniu wybrać Edit Properstawowej, wyświetlanej ties, co otworzy je w postaci tabewartości elementu larycznej, tak jak na rysunku 25. Polecenia Edit –> Object Properties można użyć w stosunku do wcześniej zaznaczonego schematu, strony czy całego projektu DSN. Pozwala to najbardziej ogólny dostęp do wszelkich właściwości użytych w projekcie.

Numerowanie komponentów

Rysunek 25. Tabelaryczny widok wielu właściwości elementu

Każdy komponent musi być unikalnie oznaczony numerem „Part Reference”. Domyślnie, komponenty są numerowane już podczas umieszczania ich na schemacie. Podczas pracy ze schematem, po wielu poprawkach może się okazać, że domyślne numerowaniu jest z  jakiś powodów złe.

Rysunek 26. Okno funkcji Annotate do numerowania komponentów W takiej sytuacji jest możliwe ponownie nadanie numerów „Part Reference” w sposób bardziej kontrolowany. W tym celu z menu wybieramy polecenie Tools –> Annotate, które pozwala na ponowne przenumerowanie komponentów. Dodatkowo, można zdefiniować zakresy numerów dla poszczególnych bloków hierarchicznych, przykładowo wartości Part Reference dla bloku USB_ PCI powinny zawierać się w zakresie 200…299, z czego rezystory mogą być ponumerowane kolejno: R200, R201, itd. Stosowne okno pokazano na rysunku 26.

DRC – Kontrola Reguł Projektowych Proces DRC, czyli Design Rules Check pozwala na weryfikację poprawności schematu względem reguł ustawionych w  oknie o  tej samej nazwie (rysunek  27). Typowy testem jest sprawdzenie logiki połączeń pinów o określonych typach. Przykładowo, jeżeli dana sieć łączy tylko dwa piny i obydwa są typu IN to jest to zgłaszane jako błąd. Narzędzie oferuje też wiele innych testów.

Znaczniki Intersheet References Znaczniki Intersheet References ułatwiają nawigację na stronach schematu. Są to znaczniki, które pokazują

Aby uruchomić przykłady zamieszczone w tym kursie należy pobrać FlowCAD Evaluation Kit, który stanowi kompletne środowisko testowe, zawierające dokumentację, pliki projektów i wszystkie potrzebne biblioteki. Środowisko jest dostępne na stronie www.FlowCAD.pl, po uprzedniej rejestracji. Z uwagi na ograniczoną objętość tego artykułu, opisujemy jedynie wybrane funkcje pakietu. Po zainstalowaniu programu OrCAD/Allegro w katalogu „doc” znajdą się kompletne, oryginalne, podręczniki w formacie PDF oraz HTML.

96

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

096-098_FlowCAD_(3).indd 96

2012-05-24 09:38:35

Krok po koroku Kursy EP

Rysunek 27. Okno ustawień opcji funkcji DRC

na jakich stronach i na jakim ich obszarze sygnały podłączone do łącznika „Off-page connector” lub portu hierarchicznego są kontynuowane. Przykładowo „[Sheet3D17] MA[0..13]” oznacza, że magistrala MA[0..13] podłączona do łącznika „Off-page connector” jest kontynuowana na stronie Sheet3 w  obszarze D17. Strony schematu są zwykle podzielona na obszary w  sposób znany z szachownicy. Opcje tych znaczników ustawia się w  oknie przedstawionym na rysunku 28.

BOM BOM – czyli Bill of Materials jest jednym z  najważniejszych plików wyjściowych z  programu Capture CIS. Plik w  formacie listy zawiera wykaz wszystkich komponentów Rysunek 28. Okno ustawień użytych w  projekcie oraz znaczników Intersheet Referenich atrybutów. Zestaw ces atrybutów listy BOM jest definiowany przez projektanta przed wygenerowaniem listy. Zwykle umieszcza się takie atrybuty, jak: „Part Number”, „Value”, „Part Reference”. W  sekcji „Report Properties” okna „Standard Bill of Materials” dokonuje się wyboru atrybutów (rysunek 29). Atrybuty dostępne w tej sekcji pochodzą ze schematu oraz z bazy danych CIS, jeżeli jest użyta. Pozwala to na dołączenie atrybutów, które nie są umieszczone na schemacie, chociażby dlatego, że ich wartość nie jest stała, czego przykładem jest cena komponentu. Sekcja „Output Mechanical Party Data” pozwala ponadto na umieszczenie na liście BOM powiązanych w  bazie danych elementów mechanicznych z komponentami, takich jak śruby, nakrętki, podkładki, itd. Polecenie otworzenia BOM wywołuje się poprzez wybranie opcji: Reports –> CIS Bill of Materials –> StanRysunek 29. Okno tworzenia raportu użytych podzespołów dard.

Rysunek 30. Okno menedżera komponentów ponentów (rysunek  30). Łatwe sortowanie atrybutów pozwala na szybkie synchronizowanie ich wartości z  zawartością bazy danych. Komponenty można również przypisywać do elementów zdefiniowanych w bazie danych, co pozwala na wymianę jednego lub wielu komponentów jednocześnie. W  celu wywołania Okna „Part Manager” należy kliknąć prawym przyciskiem na nazwę projektu i wybrać stosowną opcję, która znajduje się na dole rozwiniętej listy. Menedżer komponentów stosuje kodowanie kolorami w  celu prezentacji informacji o  stanie elementu. Umożliwia też definiowanie wariantów projektowych.

Warianty projektowe Warianty projektowe umożliwiają zróżnicowany montażu komponentów na tym samych obwodzie drukowanym. Pozwala to na zmianę wybranych cech urządzenia końcowego lub na optymalizację procesu produkcji. Montaż wariantowy wymaga dostarczenie dodatkowej dokumentacji produkcyjnej, na którą składa się BOM oraz rysunek montażowy. Warianty składają się z  grup zawierających komponenty. Dobrym pomysłem jest grupowanie komponentów według funkcjonalności, w  ten sposób można utworzyć grupę komponentów zasilacza, pamięci, itd. W oknie „Part Manager” zaznaczamy „Groups” i klikamy prawym klawiszem na polecenie „New Group” oraz tworzymy następujące grupy: AnalogIn, DDR2, DDR3, VideoIn. Następnie zaznaczamy wszystkie, z  wyjątkiem X100, komponenty ze schematu „03_AD_DA> Ana-

Menedżer komponentów Okno „Part Manager” pozwala uzyskać tabelaryczny widok wszystkich użytych w projekcie kom-

Rysunek 31. Usuwanie komponentów z wariantu

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

096-098_FlowCAD_(3).indd 97

97

2012-05-24 09:38:36

log_In” i dodajemy do grupy „AnalogIn” używając polecenia „Add to Group part”, dostępnego pod prawym klawiszem myszy. Komponent X100 dodajemy do grupy „VideoIn”. Następnie otwieramy schematy DDR2 i DDR3 i dodajemy komponenty do odpowiednich grup. Dla ułatwienia używamy filtru „Selection Filter”, w którym ustawiamy tylko rodzaj „Parts”. Za wariantowość zawartości grup odpowiadają podgrupy. W  podgrupach widoczne są dokładnie te same elementy, które są już zawarte w  nadrzędnych grupach. W podgrupach można jednak zmieniać wartości komponentów oraz wykluczać wybrane komponenty z wariantu. Komponenty, które mają zostać pominięte w jakimkolwiek wariancie muszą być w  tym celu specjalnie oznaczone. Kolejno, dla wszystkich podgrup o  nazwie „NotMounted” zaznaczamy ich składowe elementy i  używając polecenia (dostępnego pod prawym klawiszem myszy) „Set Part as not present” deklarujemy je jako nie montowane, tak jak na rysunku 31. Istotną częścią wariantów są komponenty alternatywne w stosunku do komponentów użytych w projekcie podstawowym. Przykładowo, w grupie „AnalogIn”, „HalfMounted” wymienimy kondensator c107 o  wartości 10  μF z  tolerancją 10% na kondensator o  takich samych parametrach ale o tolerancji 20%. Zaznaczamy kondensator c107 i prawym klawiszem myszy wybieramy polecenie „Link Database Part”, które powoduje wyświetlenie wszystkich kondensatorów o wartości 10  μF w  widoku „CIS Explorer”. Wybieramy kondensator z  numerem „Part Number” FC-CAP-0005 i  wybieramy polecenie „Link Database Part” znajdujące się pod prawym klawiszem myszy, tak jak zostało to przedstawione na rysunku 32. W  efekcie, warianty są złożeniem podgrup odpowiadających cechom montowanego urządzenia. W  zależności od wyboru podgrup, część komponentów nie będzie montowana a  inne będą montowane jak alternatywne. Zawsze częścią wariantu jest grupa „Common” zawierająca wszystkie pozostałe komponenty, które nie brały udziaRysunek 33. Projekt łu w procesie deklarowania ze zdefiniowanymi grup. wariantami

98

Krok po koroku Kursy EP

Rysunek 32. Zmiana parametrów komponentu w wariancie

Klikając prawym klawiszem myszy nad „BOM VaRysunek 34. Przykładowe warianty dostępne w widoku generatora raporr i a n t s ” tu BOM wybierany polecenie „New BOM Variant” i  wpisujemy nazwę wariantu. Do nowo utworzonego wariantu „przeciągamy” potrzebne podgrupy. W efekcie uzyskujemy projekt ze zdefiniowanymi wariantami, tak jak na rysunku 33. Mając utworzone warianty możemy generować alternatywne listy komponentów BOM. Dostępne warianty wyświetlane są na dole okna „Standard Bill of Materials”, takiego jak na rysunku 29. Po przeprowadzeniu opisanych powyżej operacji, na liście tej pojawią się elementy takie, jak na rysunku 34. Dostępny jest też schemat wariantowy, który stanowi graficznie zmodyfikowany obraz pierwotnego schematu, tak by ułatwić identyfikację komponentów alternatywnych oraz komponentów nie występujących w  danym wariancie. Komponenty te są oznaczone innym kolorem, który ustala się w  preferencjach schematu. Schemat wariantowy uruchamia się poleceniem View> View Mode Variant.

Generowanie netlisty Generowanie netlisty jest zwykle ostatnim etapem projektowania schematu. Pozwala ona na wyeksportowanie informacji o połączeniach między komponentami. W celu utworzenia netlisty zaznaczamy plik projektu DSN i  wybieramy z  menu Tools –> Create Netlist. Wybieramy zakładkę „PCB Editor” (rysunek 35), która pozwala na stworzenie netlisty w formacie OrCADa. Netlista będzie zapisana w  bieżącym katalogu projektu w  folderze „allegro”. Zaznaczamy opcję „Create or Update PCB Editor Board (Netrev)”, co spowoduje wystartowanie edytora PCB zaraz po wygenerowaniu netlisty. Rysunek 35. Okno generatora listy połączeń

Edytor PCB

Lektura pierwszych trzech części kursu pozwala zapoznać się z podstawowymi oraz nieco bardziej zaawansowanymi funkcjami edytora schematów OrCAD/Allegro. Kolejnym etapem tworzenia urządzenia elektronicznego będzie przygotowanie płytki drukowanej w edytorze PCB.

Więcej informacji: FlowCAD Poland ul. Sąsiedzka 2A, 80-298 Gdańsk, tel. 58 732 74 77, faks 58 732 72 37 [email protected], www.FlowCAD.pl

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

096-098_FlowCAD_(3).indd 98

2012-05-24 09:38:36

Krok po koroku Kursy EP

Tetris na STM32Butterfly (2) W cyklu artykułów przedstawię proces tworzenia klonu gry Tetris na platformę z mikrokontrolerem 32-bitowym z rodziny STM32 firmy STMicroelectronics. W części drugiej opisuję mechanizm gry oraz jego realizację w języku C. Przygotowana przeze mnie gra polega na takim układaniu spadających klocków, aby ich segmenty tworzyły ciągłe poziome linie na planszy. Każda ułożona linia znika robiąc miejsce dla kolejnych klocków. W mojej wersji gry plansza ma wymiary 10 na 20 pól. Planszę w pamięci mikrokontrolera będzie odzwierciedlała tablica zmiennych unsigned char plansza[10][20]; Każda komórka tej tablicy reprezentuje jedno pole planszy. Jeżeli komórka przechowuje 0, to znaczy, że pole jest puste. Wartość komórki równa 1 sygnalizuje, że w  danym polu znajduje się segment klocka. Współrzędna 0,0 będzie wskazywała na pole w lewym, górnym narożniku planszy. Ktoś zaraz wzburzy się na widok tak beztrosko marnowanej pamięci. Jest to jednak działanie celowe. Mamy z tego dwie korzyści: znaczne uproszczenie programu, bowiem artykuł skierowany jest głównie do początkujących oraz możliwość przyszłej rozbudowy programu, np. klocki na kolorowym wyświetlaczu mogą mieć różne kolory. Myślę, że pierwszy fragment programu, który napiszemy powinien zerować naszą tablicę. Umieśćmy go w osobnej funkcji, tak aby było nam wygodnie wykonać tę czynność z dowolnego fragmentu naszej gry (listing 3). W funkcji użyłem dwóch pętli for do odliczania współrzędnych x i y. Do każdej komórki jest zapisywane 0. W  tablicy będzie odwzorowana tylko statyczna część planszy, czyli klocki, które już opadły i zatrzymały się na dnie planszy. Potrzebujemy jeszcze zmiennych, które będą przechowywały informacje o klocku, który spada. Do tego celu przeznaczone będą zmienne unsigned char klocekx, kloceky, klocekr; przechowujące współrzędne x i y klocka na planszy oraz informacje o kącie jego obrotu. Zmienna klocekr może przyjmować jedną z czterech wartości, od 0 do 3, które odpowiadają obrotowi o 0, 90, 180 i 270 stopni. Wartość kolejnej zmiennej unsigned char kloceknr; odpowiada jednemu z 7 różnych kształtów spadających klocków. Jak zatem program odwzorowuje kształt klocka na planszy? W pamięci programu znajduje się tablica stałych przechowująca współrzędne każdego segmentu każdego rodzaju klocka w  każdym z  4 pozycji obrotu. Tablica ma postać const unsigned char klocki[7][4][4][2];. Pierwszy indeks tablicy przechowuje rodzaje klocków, kolejny położenie klocka (kąt obrotu), następny segment klocka i jeszcze jeden – jego współrzędne x i y. Fragment tablicy opisujący kształt jednego z klocków pokazano na rysunku 8. Wbrew pozorom, korzystanie z takiej tablicy w programie jest bardzo łatwe. Dodanie współrzędnej x danego segmentu odczytanej z tablicy do współrzędnej x całego klocka da nam położenie x tego segmentu na planszy. Dodatkowym ułatwieniem jest fakt, że liczba segmentów dla każdego z 7

Listing 3. Zerowanie tablicy – czyszczenie planszy void CzyscPlansze(void) { unsigned char x,y;

for(y=0;y<20;y++) //odliczanie wierszy for(x=0;x<10;x++) //odliczanie kolumn plansza[x][y] = 0; //wypełnianie komórek zerami }

rodzajów klocków jest stała i wynosi 4. Teraz wystarczy zmieniać współrzędne klocka, aby zmieniać położenie na planszy każdego z jego 4 segmentów. Np. aby klocek spadał w dół należy cyklicznie zwiększać o 1 jego współrzędną y. Jednak skąd będziemy widzieli kiedy klocek oprze się na istniejących już segmentach na planszy i  nie powinien spadać dalej? Należy zbudować funkcję, która będzie sprawdzała czy wystąpiła kolizja klocka z segmentami na planszy. Trzeba sprawdzić kolejno każdy z  segmentów klocka, do tego posłuży nam pętla: for(i=0;i<4;i++) { ... } W każdej iteracji pętli należy obliczyć współrzędne x i y danego segmentu klocka na planszy: x=klocki[kloceknr][r][i][0]+kx-2; y=klocki[kloceknr][r][i][1]+ky-2; Gdzie kx, ky, r to położenie klocka i sprawdzić czy nie ma w tym miejscu położonego już na stałe segmentu:

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

099-105_tetris(2).indd 99

99

2012-05-24 09:38:53

Listing 4. Funkcja testująca klocek unsigned char Kolizja(unsigned char kx, unsigned char ky, unsigned char r) { unsigned char x,y,i,kolizja; kolizja=0; for(i=0;i<4;i++) //pętla odlicza kolejne cztery segmenty klocka { //(każdy klocek składa się z czterech segmentów) x=klocki[kloceknr][r][i][0]+kx-2; //obliczanie współrzędnych y=klocki[kloceknr][r][i][1]+ky-2; //danego segmentu klocka //sprawdzenie czy segment jest poza ściankami bocznymi planszy if(x > 9) kolizja=1; //sprawdzenie czy segment jest poniżej dna planszy if(y > 19) kolizja=1; //sprawdzenie czy segment nie nakłada się na punkt istniejący na planszy if(plansza[x][y]) kolizja=1; } //jeżeli wykryto kolizję to funkcja zwraca 1 w innym razie 0 return kolizja; }

Listing 5. Przemieszczenie klocka o jedno pole w lewo void KlocekLewo(void) { //sprawdzenie czy przesunięty klocek nie wywoła kolizji if(Kolizja(klocekx-1,kloceky,klocekr) == 0) //jeżeli nie to zmniejsz zmienną x położenia klocka { klocekx--; } }

Listing 6. Funkcja obracająca klocek void KlocekObroc(void) { //sprawdzenie czy obrócony klocek nie wywoła kolizji if(Kolizja(klocekx,kloceky,klocekr+1) == 0) { // jeżeli nie to zwiększ zmienną obrotu klocka klocekr++; if(klocekr > 3) klocekr = 0; } }

100

Krok po koroku Kursy EP

if(plansza[x][y]) kolizja=1; W  wypadku, gdy równanie w  warunku jest prawdziwe (wystąpiła kolizja) ustawiana jest zmienna kolizja zwracana później w wyniku działania funkcji. W tej samej funkcji umieścimy także warunki sprawdzające czy klocek nie wystaje poza boczne ścianki planszy: if(x > 9) kolizja=1; …i czy nie przeszedł poniżej dna: if(y > 19) kolizja=1; Gotowa funkcja będzie wyglądała jak na listingu 4. Teraz wystarczy, że przed każdym kolejnym ruchem klocka będziemy sprawdzać czy nie wywoła od kolizji. Np. przed opuszczeniem klocka w dół sprawdzimy następujący warunek if(Kolizja(klocekx,kloceky+1,klocekr) == 0) kloceky++; Konstrukcja taka zwiększy zmienną kloceky o jeden, tylko w przypadku, kiedy funkcja sprawdzająca zwróci wartość 0. Podstawiając do funkcji współrzędna y klocka zwiększona o jeden sprawdzamy czy opuszczenie klocka spowoduje kolizję, zanim opuścimy klocek. Analogicznie będziemy sprawdzać wystąpienie kolizji podczas wykonywania klockiem ruchów na boki. Przygotujmy zatem komplet funkcji odpowiedzialnych za poszczególne ruchy klocka. Pierwsza funkcja przemieszcza klocek o jedno pole w lewo (listing 5). Proste, prawda? Myślę, że już każdy wie, jak będzie wyglądała funkcja przemieszczająca klocek w  prawo. Równie łatwe będzie obracanie klocka. Wystarczy tylko zmienić wartość jednej zmiennej, na kolejną z  4 wartości, które może przyjąć (listing 6). Mam nadzieję, że już widzicie zalety proponowanego rozwiązania. Pozostała nam jeszcze do napisania funkcja przemieszczająca klocek o jedno pole w dół. Tutaj sytuacja będzie nieco bardziej skomplikowana. Zastanówmy się jak nasz program powinien zareagować, jeżeli podczas opuszczania klocka kolejny ruch nie będzie możliwy. Klo-

Rysunek 8. Fragment tablicy opisujący kształt znaku „prawe L” cek, który do tej pory był w  ruchu powinien zostać odwzorowany na planszy w postaci stałych jej segmentów. Napiszmy wiec funkcję, która będzie tego dokonywała. Zamieszczono ją na listingu 7. Podobnie jak w przypadku sprawdzania kolizji zbudujemy pętlę odliczającą kolejne segmenty klocka, wewnątrz której będziemy obliczać ich współrzędne na planszy. Z tą jednak różnicą, że ustawimy odpowiednie komórki w tablicy odwzorowującej planszę. Kolejnym działaniem po odwzorowaniu klocka na planszę będzie wygenerowanie kolejnego klocka. Będzie to polegało na ustawieniu współrzędnych klocka na położenie początkowe. Wyzerowaniu zmiennej obrotu klocka, oraz zmiany rodzaju klocka na inny, najlepiej w  sposób losowy. Tworzymy kolejna funkcję, która będzie za to odpowiedzialna. Pokazano ją na listingu 8. Listing 7. Funkcja przemieszczająca klocek

void KlocekWklej(void) { unsigned char x,y,i; //pętla odlicza kolejne 4 segmenty klocka for(i=0;i<4;i++) { //oblicz położenie segmentu na planszy x=klocki[kloceknr][klocekr][i][0] + klocekx-2; y=klocki[kloceknr][klocekr][i][1] + kloceky-2; //zapal punk na planszy w miejscu segmentu klocka plansza[x][y]=1; } }

Listing 8. Funkcja generująca nowy klocek void KlocekNowy(void) { //kopiuj rodzaj klocka jaki był następny jako bieżący kloceknr=nkloceknr; //kopiuj rodzaj następnego klocka z zmiennej losującej nkloceknr=rkloceknr; //jeżeli następny klocek jest taki sam jak bieżący if(kloceknr==nkloceknr) { rkloceknr++; //zwiększ zmienną losującą if(rkloceknr>6) rkloceknr=0; nkloceknr++; //zwiększ zmienną z rodzajem kolejnego klocka if(nkloceknr>6) nkloceknr=0; } klocekr=0; //zerowanie położenia nowego klocka na planszy klocekx=5; kloceky=2; }

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

099-105_tetris(2).indd 100

2012-05-24 09:38:54

Krok po koroku Kursy EP

Pojawiają się tutaj nowe zmienne: nkloceknr i rkloceknr, należy je zadeklarować globalnie. Pierwsza z  nich określa, jaki klocek będzie następny po bieżącym. Pozwoli nam to na wyświetlenie na ekranie nadchodzącego klocka. Następna to zmienna z  losowym rodzajem klocka. Jak sprawić, żeby w zmiennej znajdowała się losowa liczba? Musimy skorzystać z  pewnego uproszczenia. Prawie każdy kompilator języka ma funkcję generatora liczb losowych. Liczby te są generowane pseudolosowo, według ustalonych schematów, np. za pomocą zmiennej, która jest zwiększana cyklicznie w  jakimś przerwaniu. Losowość takiej liczby zwiększa się głównie dzięki interakcji urządzenia z użytkownikiem. Zdecydowałem się na napisanie własnej funkcji generatora liczba pseudolosowych i  wykorzystałem rozwiązanie z  inkrementacją zmiennej w przerwaniu timera SysTick, które daje w wypadku nieskomplikowanej gry bardzo dobre rezultaty. Ponieważ uruchomiliśmy już ten timer wcześniej, wystarczy że dodamy procedurę cyklicznej zmiany zmiennej rkloceknr do funkcji SysTick_Handler: rkloceknr++; //losowanie klocków if(rkloceknr>6) rkloceknr=0; Ponieważ funkcje obsługi przerwań znajdują się w pliku stm32f10x_it.c, a  zmienna rkloceknr została zadeklarowana w pliku main.c, musimy poinformować o tym fakcie kompilator dopisując na początku funkcji SysTick_Handler: extern unsigned char rkloceknr; Kolejny klocek pojawia się na naszej planszy i jest gotowy do ułożenia przez gracza na dnie. Jednak co, jeśli układana piramida sięgnie samej góry planszy i zbraknie miejsca na pojawienie się nowego klocka? Gra kończy się powodując większą lub mniejszą frustrację gracza. Dodajmy zatem do funkcji KlocekNowy fragment kodu, który sprawdzi czy pojawienie się nowego klocka nie wywoła od razu kolizji. Korzystamy w tym celu z wcześniej napisanej funkcji Kolizja (listing 9). Pojawiły się tu nowe zmienne, których użycie wymaga wyjaśnień. Najoczywistsze będzie przeznaczenie zmiennej punkty. Przechowuje ona ilość punktów zdobytych przez gracza. Jeżeli nowy klocek mieści się na planszy punktacja zwiększana jest o jeden. Natomiast zmienna stan_gry określa, w jakim, z możliwych czterech, stanie jest gra. Na początku pliku z programem dodajemy deklaracje nazw tych stanów: #define INTRO 1 #define GRA 2 #define GAMEOVER 3 #define PAUZA 4 Po uruchomieniu gra wyświetla planszę początkową, a  zmienna stan_gry ma wartość INTRO. Dopiero naciśnięcie przycisku przez użytkownika rozpoczyna właściwą grę, zmienna zmienia stan na wartość GRA, w trakcie pauzy jej wartość przyjmie wartość PAUZA, a po zakończeniu gry GAMEOVER. Oczywiście, nie obędzie się bez zadeklarowania naszych nowych zmiennych jako globalnych na początku pliku main.c: //Zmienna określa rodzaj spadającego klocka unsigned char kloceknr; //Zmienna określa rodzaj następnego klocka unsigned char nkloceknr; //Zmienna na potrzeby losowania rodzaju klocka unsigned char rkloceknr; //Zmienna określająca stan programu unsigned char stan_gry=INTRO;

//Punkty unsigned int punkty; Ułożyliśmy, zatem klocek na planszy oraz wygenerowaliśmy kolejny, gotowy do ułożenia. Jednak, aby gra miała sens musimy premiować w postaci punktów ułożenie kompletnej linii poziomej. Poza tym kompletne linie należy usuwać, aby zrobić miejsce na kolejne, spadające klocki. Potrzebujemy zatem kolejnej funkcji, która się tym zajmie. Cała plansza to 20 linii poziomych, które należy sprawdzić po kolei. Zaczynamy więc od pętli odliczającej kolejne linie: for(y=0;y<20;y++) W każdej iteracji pętli musimy sprawdzić czy dana linia zawiera wszystkie segmenty, których jest 10. Czyli kolejna pętla. Ja proponuję następującą konstrukcję: k=1; for(x=0;x<10;x++) if(plansza[x][y] == 0) k=0; Do zmiennej p wpisujemy na początku wartość 1. Teraz w każdym przejściu pętli sprawdzany jest jeden z dziesięciu segmentów linii. Brak jednego z segmentów spowoduje zapisanie do zmiennej p wartości 0. Więc wartość 1 zmiennej p świadczy o tym, że bieżąca linia jest kompletna. Co jeżeli trafimy na pełną linię? Musimy usunąć ją z planszy. Dokonamy tego kopiując każdą kolejną linię nad tą, którą chcemy skasować, do linii poniżej. Odliczanie linii rozpoczniemy od aktualnie sprawdzanej: for(yy=y;yy>0;yy--) Listing 9. Testowanie warunku zakończenia gry //sprawdzanie czy nowy klocek nie spowoduje kolizji if(Kolizja(klocekx,kloceky,klocekr) == 0) { //jeżeli nie zwiększ punktację punkty++; }else //jeżeli nowy klocek wywołał od razy kolizję { stan_gry=GAMEOVER; //koniec gry! }

Listing 10. Funkcja usuwająca wypełnione linie void Redukcja(void) { unsigned char x,y,k,yy; for(y=0;y<20;y++) //pętla oblicza kolejne linie planszy { k=1; //pętla sprawdza każdy punkt danej linii for(x=0;x<10;x++) if(plansza[x][y] == 0) k=0; //jeżeli brakuje któregoś klocka to k=0; if(k == 1) //jeżeli bieżąca linia jest kompletna { linie++; //zwiększ punkty punkty+=10; //pętla odlicza kolejne linie od bieżącej w górę for(yy=y;yy>0;yy--) { //pętla kopiuje linię yy-1 do linii yy for(x=0;x<10;x++) //spowoduje to skasowanie pełnej linii i przesunięcie wszystkich linii ponad w dół plansza[x][yy]=plansza[x][yy-1]; } } } }

Listing 11. Funkcja opuszczająca klocek o jedno pole w dół void KlocekDol(void) { //sprawdzenie czy przesunięty klocek nie wywoła kolizji if(Kolizja(klocekx,kloceky+1,klocekr) == 0) { //jeżeli nie to zwiększ zmienną y położenia klocka kloceky++; }else //jeżeli wykryto kolizję skopiuj segmenty klocka na planszę { KlocekWklej(); Redukcja(); //sprawdź czy nie ma pełnych linii KlocekNowy(); //załaduj nowy klocek } }

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

099-105_tetris(2).indd 101

101

2012-05-24 09:38:54

const unsigned char tlo[]={ 0xC4,0x15,0xFD,0x06,0x04,0x04,0x05,0x05,0x04,0x06, 0x06,0x04,0x05,0x06,0x04,0x04,0x06,0x05,0x04,0x06, 0x06,0x05,0x04,0xFD,0x0C,0xF2,0x04,0x35,0x58,0x44, 0x84,0x11, . . //kolejne 504 bajty grafiki (fragment) . 0x0A,0x0A,0x0A,0x2B,0x0C,0x0F,0x00,0x00 };

Listing 13. Deklaracje stałych używanych w programie #define POFFX 3 //wsp. X górnego lewego #define POFFY 3 //wsp. Y górnego lewego #define NKOFFX 30 //wsp. X górnego lewego wyświetlania następnego klocka #define NKOFFY 31 //wsp. Y górnego lewego wyświetlania następnego klocka #define WOFFX 9 //wsp. X wyniku #define WOFFY 2 //wsp. Y wyniku #define LOFFX 9 //wsp. X ilości linii #define LOFFY 5 //wsp. Y ilości linii

rogu planszy rogu planszy rogu miejsca rogu miejsca

Listing 14. Rysowanie stałych segmentów klocków for(y=0;y<20;y++) //odliczanie wierszy pamięci planszy for(x=0;x<10;x++) //odliczanie kolumn { //jeżeli dany punkt na planszy jest zapalony if(plansza[x][y]) { //rysowanie kolejnych 4 pikseli punktu LcdPixel(OFFX+x*2, POFFY+y*2, PIXEL_ON); LcdPixel(OFFX+x*2+1, POFFY+y*2, PIXEL_ON); LcdPixel(OFFX+x*2, POFFY+y*2+1, PIXEL_ON); LcdPixel(OFFX+x*2+1, POFFY+y*2+1, PIXEL_ON); } }

Teraz wystarczy przenieść kolejne wartości każdej z 10 komórek z linii y-1, czyli tej wyżej: for(x=0;x<10;x++) plansza[x][yy]=plansza[x] [yy-1]; Za usuniętą linię należą się graczowi punkty. W naszej wersji gry zrealizowałem zliczanie punktów: 1 punkt za każdy ułożony klocek, 10 punktów za każdą kompletną linię która zniknie. Punkty przechowuje zmienna punkty, ponadto w zmiennej linie zliczane są ułożone linie. Kompletna funkcja będzie zatem wyglądała jak pokazano na listingu 10. Kolejna nowa zmienna linie zlicza ilość ułożonych przez gracza linii poziomych, należy ją zadeklarować tak samo jak zmienną punkty. Napisaliśmy wszystkie funkcje potrzebne podczas opuszczania klocka, więc czas na samą funkcję KlocekDol – zamieszczono ją na listingu 11. Dzięki temu, że rozbiliśmy poszczególne czynności na odrębne kawałki kodu, cały program staje się bardzo czytelny i łatwo nam będzie w przyszłości dokonywać w nim zmian. Zapewne każdy z czytelników będzie chciał zmodyfikować grę po swojemu, dlatego starałem się pisać ją jak najprzejrzyściej, a zarazem „rozwojowo”. Mamy więc komplet funkcji odpowiedzialnych za mechanikę gry, natomiast brakuje istotnego elementu jakim jest interfejs użytkownika. Interfejs ten będzie składał się z  dwóch części, obsługi joysticka i  wyświetlacza graficznego. Dzięki przygotowanej wcześniej obsłudze przerwań Listing 15. Rysowanie spadającego klocka //rysownie spadającego klocka for(i=0;i<4;i++) //odliczanie 4 segmentów klocka { //obliczanie współrzędnych na planszy x=klocki[kloceknr][klocekr][i][0] + klocekx-2; //danego segmentu klocka y=klocki[kloceknr][klocekr][i][1] + kloceky-2; //rysowanie kolejnych 4 pikseli segmentu LcdPixel(POFFX+x*2, POFFY+y*2, PIXEL_ON); LcdPixel(POFFX+x*2+1, POFFY+y*2, PIXEL_ON); LcdPixel(POFFX+x*2, POFFY+y*2+1, PIXEL_ON); LcdPixel(POFFX+x*2+1, POFFY+y*2+1, PIXEL_ON); }

102

z  pinów podłączonych do styków joysticka, bardzo łatwo będzie oprogramować tę część interfejsu. Na początku zajmijmy się poruszaniem klocka na boki. Będzie to bardzo łatwe, bo mamy już gotowe funkcje, które to robią. Przed ich wywołaniem musimy tylko sprawdzić czy w  zmiennej stan_gry zapisana jest wartość GRA. Zapobiegnie to przesuwaniu klocka podczas pauzy lub po zakończeniu gry. W funkcji przerwania EXTI15_10_IRQHandle w obrębie warunku sprawdzającego czy joystick był naciśnięty w prawo, dodajemy: if(stan_gry==GRA) //Jeżeli gra włączona { KlocekPrawo(); //przesuń klocek w prawo } Analogiczny wpis dodajemy dla ruchu w lewo i dół, nie zapominając o dodaniu deklaracji (z modyfikatorem extern) zmiennej stan_gry na początku funkcji. Do funkcji EXTI9_5_IRQHandler dodamy natomiast wywołanie funkcji obracającej klocek, jeżeli joystick zostanie przesunięty w  górę. Tu także dodajemy definicję zmiennej stan_gry. Natomiast na początek pliku z funkcjami przerwań kopiujemy deklaracje nazw wartości dla tej zmiennej (NITRO, GRA… idt.). Obsługę joysticka mam już wstępnie opanowaną, musimy dodać jeszcze to i owo, ale to w późniejszym czasie. Zajmijmy się teraz tym, co powinno się dziać na wyświetlaczu. Do jego obsługi można zaadoptować jedna z wielu dostępnych gotowych bibliotek. Ja napisałem swoją od podstaw tak, aby była jak najprostsza. Nie będę tu wnikał zbytnio w  szczegóły, zainteresowani sami prześledzą funkcje wyświetlania grafiki. Jeżeli chcesz skorzystać z mojej biblioteki to dodaj pliki NokiaLCD.c i NokiaLCD.h do projektu, a na początku pliku main.c trzeba dodać #include “NokiaLCD.h”. W  ten sposób kompilator uzyska informację o  wszystkich funkcjach biblioteki. Przed korzystaniem z  wyświetlacza należy jeszcze wywołać funkcje LcdInit. Przygotowuje ona sprzęt do pracy. Najlepiej zrobić to zaraz po konfiguracji peryferiów mikrokontrolera. Skupmy się teraz na funkcji, która rysuje ekran z planszą gry. Ja w swoim projekcie nazwałem ją RysujEkran. Na początek wywołujemy funkcję LcdClear z  naszej biblioteki graficznej, w celu usunięcia poprzedniej zawartość ekranu. W kolejnym kroku rysujemy na ekranie wszystkie stałe elementy tła. Ja takie tło zaprojektowałem w  Paint, następnie zapisałem w 2 kolorowym formacie BMP i użyłem jednego w  wielu dostępnych w  sieci programów do konwersji bitmap na tablice zgodne z C. W katalogu projektu stworzyłem nowy plik grafika.h i  tak skopiowałem tablicę nazywając ją tlo[]. Jej deklarację pokazano na listingu 12. Tak przygotowaną grafikę wyświetla funkcja LcdLoadBMP(tlo); Teraz wystarczy narysować samą planszę, spadający klocek, klocek jaki będzie następny oraz wynik gracza. Jednak zanim napiszemy resztę funkcji proponuję zdefiniować współrzędne każdego z tych elementów. Przyda się to nam jak będziemy chcieli w przyszłości zmienić układ graficzny. Swoje deklaracje zamieściłem na listingu 13. Najpierw narysujemy stałe segmenty klocków na planszy. Przy tak niewielkiej rozdzielczości wyświetlacza postanowiłem, że każdy segment klocka będzie składał się z czterech pikseli. Aby narysować całą planszę musimy sprawdzić każdą z  komórek tablicy plansza, czyli zastosujemy dwie

Krok po koroku Kursy EP

Listing 12. Deklaracja tablicy tlo[]

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

099-105_tetris(2).indd 102

2012-05-24 09:38:54

Krok po koroku Kursy EP

pętle i warunek. Jeżeli dana komórka będzie miała wartość 1 to należy zapalić odpowiadające jej cztery piksele na ekranie. Ten fragment kodu napisałem w  sposób pokazany na listingu 14. Do rysowania pojedynczych pikseli służy funkcja LcdPixel. Przyjmuje ona trzy argumenty: współrzędną X, współrzędną Y oraz wartość PIXEL_ON lub PIXEL_OFF w zależności czy zapalamy czy gasimy dany piksel. Przy obliczaniu współrzędnych korzystamy z zmiennych x i y z pętli. Mnożymy te wartości przez 2, ponieważ każdy segment planszy ma wymiar 2x2, oraz dodajemy wcześniej zdefiniowany offset oraz ewentualne przesunięcie o 1 w obrębie danego segmentu. Analogicznie narysujemy spadający klocek, jednak tym razem użyjemy jednej pętli odliczającej 4 kolejne jego segmenty (listing  15). Tym razem, aby obliczyć współrzędne danego segmentu musimy sięgnąć do tablicy definiującej klocek podając numer kształtu klocka oraz jak jest obrócony. Następnie dodać offset planszy oraz współrzędną klocka na planszy. Ponieważ współrzędne klocka umownie wskazują jego środek odejmujemy jeszcze od wszystkiego wartość 2. Tak obliczoną wartość x i y wykorzystujemy do narysowania czterech pikseli danego segmentu klocka. Identycznie narysujemy drugi klocek w okienku z podpisem NEXT. Jest to podpowiedź dla gracza, jakiego następnego klocka ma się spodziewać. Zmiany będą polegały na wykorzystaniu innych offsetów oraz zmiennej nkloceknr zamiast kloceknr. Zostało nam jeszcze wyświetlenie wyniku gry. Typowe biblioteki graficzne oferują nam zazwyczaj funkcję wyświetlającą pojedyncze znaki ASCII. Ja mam w swojej bibliotece właśnie taką funkcję: LcdChr(znak_ascii) oraz funkcję LcdGotoXY(wsp.x, wsp.y) do ustawiania kursora na daną pozycję. Przy czym rysowanie kolejnych znaków automatycznie przesuwa kursor do przodu. Jak widać konwersję liczby, na znaki ASCII musimy zrobić sobie sami. Zastosowałem tu bardzo prosty algorytm zbudowany na jednej pętli for (listing 16). W kolejnych iteracjach wartość skopiowana do zmiennej val jest dzielona kolejno przez 10000, 1000, 100 i 10. po każdej takiej operacji wynik zapamiętany jest z zminnej c, a obliczone dziesiątki tysięcy, tysiące itd., odejmowane są od zmiennej aby w kolejnym wykonaniu pętli nie wpływały na obliczenie wartości kolejnej pozycji dziesiętnej. W  celu konwersji do zmiennej c dodawana jest wartość ASCII znaku „0” (zero). Kolejne miejsca dziesiętne wyświetlane są na ekranie. W tym prostym algorytmie celowo nie wygaszam zer wiodących (tych na początku, których normalnie nie piszemy), aby gra miała swoisty klimat 8-bitowców. Identyczny fragment programu wyświetla ilość zaliczonych linii. Oczywiście na innym offsecie. Ponieważ wszystkie dotychczasowe operacje graficzne były dokonywane na buforze, funkcja wyświetlająca kończy się wywołaniem funkcji LcdUpdate, która przenosi zawartość bufora na ekran. W tym miejscu na pewno każdy nie myśli o niczym innym, jak tylko o  tym, aby w  końcu wypróbować to, co do tej pory napisaliśmy. Skompilowanie i uruchomienie programu z niemal pustą funkcją main na pewno jest bezcelowe. Musimy dodać główną pętlę programu, w której zawartość ekranu będzie cyklicznie odświeżana w zależności od wartości zmiennej stan_gry. Proponuję dodać do funkcji main procedurę pokazaną na listingu  17. W  nieskończonej pętli sprawdzana jest wartość nowej zmiennej refresh. Pozwoli to dać sygnał z innych części programu, kiedy należy odświeżyć zawartość ekranu i zapobiegnie wykonywaniu tej czyn-

ności w kółko nawet wtedy, gdy nie jest to konieczne. Aby wygodnie było operować zmienną refresh dodałem funkcję, która ją ustawia: //Funkcja ustawia zmienną refresh void OdswiezEkran(void) { refresh=1; } Wracając do naszej funkcji main. W konstrukcji opartej na switch program sprawdza wartość zmiennej stan_gry, ponieważ nie zawsze zawartość wyświetlacza będzie taka sama. Na razie program zadziała tylko w czasie rozgrywki, wyświetlając planszę gry. Z  czasem dodamy funkcję wyświetlającą intro oraz komunikaty o  pauzie i  zakończeniu gry. Podobną konstrukcję opartą o polecenie switch dodamy do obsługi klawisza „ok” (naciśnięcie z  góry) joysticka (listing 18). Jeżeli naciśniemy „ok.” w trakcie trwania intro, to uruchomi się gra, w  czasie gry uruchomimy w  ten sposób pauze, a po zakończeniu gry powrócimy do intro uprzednio kasując punkty i czyszcząc planszę. Na końcu uruchamiana jest funkcja OdswiezEkran, aby wszystkie zmiany widoczne były natychmiast na ekranie. Jej wywołanie musimy dodać na końcu każdego fragmentu obsługującego poszczególne ruchy joysticka. Wypróbujmy w końcu nasz program. Przed główną pętlą programu dodajmy jeszcze: CzyscPlansze(); //Czyszczenie planszy KlocekNowy(); //Załadowanie nowego klocka //Zerowanie liczników z punktami punkty=0; linie=0; stan_gry=GRA; refresh=1; Spowoduje to, że od razu znajdziemy się w trybie gry. Skompiluj program i  spróbuj go uruchomić. Działa? No, prawie… Możemy poruszać klockiem, punkty są naliczane, linie znikają… Wszystko byłoby dobrze, gdyby klocek chciał sam spadać. Nic prostszego, wystarczy cyklicznie wywoływać funkcję KlocekDol w przerwaniu timera SysTick. Tak też zrobimy, jednak, aby gra nabrała smaczku i nie była nudna Listing 16. Funkcja pozycjonująca kursor na ekranie LcdGotoXY(WOFFX, WOFFY); val=punkty; //odliczanie kolejnych miejsc dziesietnych for(d=10000;d>0;d=d/10) { c=val/d; //dzielenie wyniku na tysiące, setki itd. val=val-(c*d); /*odejmowanie tysięcy, setek, itd. od wyniku, aby można było obliczyć kolejne miejsce dziesiętne w kolejnym kroku pętli */ c=c+’0’; //konwersja wyniku na cyfrę w kodzie ASCII LcdChr(c); //wyświetlanie kolejnych cyfr wyniku na ekranie }

Listing 17. Funkcja main() while (1) { if(refresh==1) { refresh=0; switch(stan_gry) //sprawdzanie stanu gry { case GRA: //gra uruchomiona RysujEkran(); break; case GAMEOVER: //koniec gry break; case PAUZA: //pauza break; case INTRO: //intro break; } } }

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

099-105_tetris(2).indd 103

103

2012-05-24 09:38:54

switch(stan_gry) { case GRA: //Jeżeli gra włączona stan_gry=PAUZA; //włącz pauzę break; case PAUZA: //Jeżeli gra w czasie pauzy stan_gry=GRA; //wróć do gry break; case INTRO: //Jeżeli włączone intro stan_gry=GRA; break; case GAMEOVER: //Jeżeli nastąpiła przegrana CzyscPlansze(); //wyczyść planszę KlocekNowy(); //zmień klocek na nowy punkty=0; //wyzeruj licznik punktów linie=0; //i zaliczonych linii stan_gry=INTRO; //przejdź do intro break; } OdswiezEkran();

powinna z  czasem przyśpieszać. Proponuję ustawić timer, aby działał 10 razy na sekundę, a w zależności od prędkości gry odliczać określony czas do kolejnego opuszczenia klocka. Do odliczania czasu i ustalania „prędkości” potrzebujemy nowych zmiennych: unsigned char szybkosc; unsigned char stimer; A odliczanie czasu powierzmy nowej funkcji – listing 19. Funkcja wywoływana cyklicznie będzie odmierzała nam czas i  zwróci wartość 1, jeżeli przyjdzie pora na kolejne opuszczenie klocka w dół. Teraz wystarczy dodać w funkcji obsługi timera SysTick_Handler: //Funkcja SpeedTimer zwraca 1 co ustaloną ilość wywołań if(TimerGry()==1) //częstość wywołań reguluje zmienna speed { //Jeżeli trwa gra to opuść klocek i odśwież ekran if(stan_gry==GRA) KlocekDol(); OdswiezEkran() } Klocek będzie spadał z prędkością zależną od wartości zmiennej szybkosc, przy czym im większa wartość tej zmiennej tym szybciej będzie spadał klocek. Spróbujmy nadać wartość 10 zmiennej szybkosc, po czym uruchomić poprawiony program. Działa? Klocek wreszcie ożył i jest teraz ciągnięty bezlitośnie w  dół przez wirtualną grawitację. Pozostaje nam dodać wpis określający początkową prędkość gry także w  obsłudze wciśnięcia „ok” zaraz po wyzerowaniu liczników gry. Teraz, aby gra przyspieszała w miarę rozwoju rozgrywki należy gdzieś stopniowo zmniejszać zmienną szybkosc. Ja postanowiłem zmniejszać ją po zaliczeniu każdych kolejnych 10 linii. Oczywiście ty możesz wprowadzić inne reguły gry. Tą kwestię pozostawiam Ci jako ćwiczenie. Pozostało nam już tylko upiększyć naszą grę, dodać jakąś ładną stronę tytułową i napisy świadczące o pauzie i zakończeniu gry. Listing 19. Realizacja timera gry unsigned char TimerGry(void) { unsigned char next=0; stimer++; //zwiększ zmienną odliczającą czas if(stimer>szybkosc) //jeżeli minie kolejny odcinek czasu zależny od zmiennej szybkość { stimer=0; next=1; } return next; //funkcja zwróci wartość 1 }

104

Zacznijmy od najprostszego napisu PAUZA, jaki pojawi się podczas przerwy w grze. Postanowiłem, że dobrze będzie wyglądał napis PAUZA nałożony na dotychczasowy ekran z grą. Jeżeli naciśniemy „ok” joysticka to napis zniknie, a gra będzie toczyła się dalej. Spróbujmy dodać ten efekt do gry. Najpierw zaprojektowałem napis, który chcę wyświetlić. Powstaje jednak pytanie: jak wyświetlić go pozostawiając zawartość ekranu jako tło? Tego, co mamy już na wyświetlaczu nie musimy oczywiście w żaden sposób odczytywać. Całą zawartość ekranu mamy w buforze. Teraz przyjrzyjmy się, co znajduje się w funkcji, której użyliśmy poprzednio do wyświetlenia tła: void LcdLoadBMP (const unsigned char* bitmap) { int i; for ( i = 0; i < LCD_CACHE_SIZE; i++ ) { LcdCache[i] = bitmap[i]; } } Jest bardzo prosta, kopiuje kolejno 504 bajty z tablicy do bufora ekranu. Można ją łatwo przerobić tak żeby nakładała grafikę z tablicy na dotychczasową zawartość ekranu. Wykorzystałem do tego funkcję logiczną OR i stworzyłem nową funkcje o nazwie LcdLoadAddBMP, która „dodaje” grafikę. W nowej funkcji linia LcdCache[i] = bitmap[i]; jest zamieniona na LcdCache[i] = LcdCache[i]|bitmap[i]; Teraz wystarczy zamienić projekt napisu PAUSE na tablicę, dokładnie tak samo, jak w przypadku tła i wyświetlić ja przy pomocy nowej funkcji. Naciśniecie przycisku „ok” uruchomi pauze, zmieniając zmienną stangry. Dzieje się to w obsłudze przerwania wywoływanego przez joystick, która kończy się wywołaniem funkcji OdswiezEkran. W konsekwencji zostanie wykonana procedura w  funkcji main, w  której znajduje się wcześniej przygotowana przez nas struktura case. Właśnie tam musimy umieścić polecenia rysujące napis PAUSE. Wcześniej pisząc procedurę rysującą planszę gry umieściliśmy ją w osobnej funkcji, ponieważ była skomplikowana. Teraz nie ma takiej potrzeby. Wystarczy, że w odpowiedniej gałęzi struktury case dopiszemy dwa polecenia: ... case PAUZA: //pauza LcdLoadAddBMP(pauza); //nałożenie napisu PAUSE LcdUpdate(); break; ... To wszystko! Jednak ja nie jestem zadowolony z takiego efektu (rysunek 9). Napis zlał się nam z tłem i przez to jest całkiem nieczytelny. Żeby to poprawić trzeba by otoczyć go wygaszonymi pikselami. Czeka nas dodanie kolejnej funkcji graficznej, tym razem „odejmującej”. Przygotowujemy grafikę tła dla naszego napisu. Ja otworzyłem plik z napisem i otoczyłem go warstwą pikseli dookoła. Z  efektu naszej pracy generujemy tablicę z danymi, tym razem nazwaną pauza2. Funkcja odejmująca wygląda tak: void LcdLoadSubBMP (const unsigned char* bitmap) { int i; for ( i = 0; i < LCD_CACHE_SIZE; i++ ) {

Krok po koroku Kursy EP

Listing 18. Obsługa przyciśnięcia joysticka

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

099-105_tetris(2).indd 104

2012-05-24 09:38:54

Krok po koroku Kursy EP

LcdCache[i] = LcdCache[i]&( 0xFFbitmap[i]); } } Tym razem korzystamy wykonujemy operację AND na buforze i  odwróconych danych tła napisu. Odejmowanie bajtów obrazka od wartości 0xFF tworzy jego negatyw. Dodajemy przed poleceniem nałożenia napisu, polecenie „odjęcia tła” LcdLoadSubBMP(pauza2); //nałożenie białego tła pod napis PAUSE. Teraz uzyskaliśmy znacznie lepszy efekt (rysunek 10). Analogicznie dodamy słynny napis „Game Over” na zakończenie gry. Wystarczą dwie tablice z grafiką tła i napisu oraz dodanie trzech poleceń do funkcji main. Pozostała nam kwestia strony tytułowej. Tu chciałbym zaproponować coś ciekawszego niż tylko statyczny obrazek. Wymyśliłem prostą animację, napisy tytułowe, wykonane tę samą techniką, co poprzednie napisy, na przesuwającym się tle. Na wstępie, należy tu zwrócić uwagę, że wpisanie jednego bajtu danych do wyświetlacza zmienia stan 8 pikseli usytuowanych pionowo. Z tego względu najłatwiej będzie nam przesuwać tło w  poziomie. Jest mi to nawet na rękę, uzyskamy efekt czołówek rodem z komputerów 8-bitowych. Przygotowujemy obrazek z  tłem, ale nie standardowych wymiarów 84×48 punktów tylko szerszy, aby można było go przesuwać. Ponadto, początek grafiki powinien ładnie się zgrywać po połączeniu z początkiem. Moje tło jest szerokie na 126 pikseli i  wygląda jak na rysunku  11. Konwertujemy grafikę na tablicę danych identycznie jak w przypadku poprzednich grafik. Jednak w  tym przypadku uzyskamy większy rozmiar tablicy, ze względu na zwiększony rozmiar grafiki. Warto przy okazji zadeklarować nietypową szerokość obrazka, ułatwi nam to eksperymenty z różnymi tłami: #define intro_tlo_sz 126 const unsigned char intro_tlo[intro_tlo_ sz*6]={ 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, ... Potrzebujemy także dodatkowej zmiennej, w  której będzie przechowywane aktualne przesunięcie tła. Deklarujemy ją jako zmienną globalną w pliku main unsigned char introbgoff=0;. Do biblioteki z funkcjami graficznymi dodajemy trzecią, dodatkową funkcję, tym razem rysującą przesunięte tło. Tym razem jesteśmy zmuszeni operować dwoma współrzędnymi x i y, dlatego użyjemy dwóch pętli. Pierwsze będzie odliczać kolejnych 6 wierszy, a druga 84 bajty każdego wiersza. Przy czym do indeksowania tablicy z grafiką nie użyjemy zmiennej y, tylko dodatkowej zmiennej i  do której wpiszemy na początku żądane przesunięcie. Kompletną funkcję pokazano na listingu 20. Jeżeli zmienna i osiągnie wartość szerokości obrazka tła, wpisywana jest do niej wartość zero. Dzięki temu obrazek połączy się końcem ze swoim początkiem i będzie się wydawało, że tło nie ma końca. Kolejną kwestią wymagającą wyjaśnienia jest bardziej skomplikowane indeksowanie tablic. Użyty przeze mnie sposób pozwala indeksować tablicę jednowymiarową, tak jakby była dwuwymiarowa. Zapis: tablica[x+(y*szerokosc_tablicy)] jest równoważny z zapisem: tablica[x][y] Oczywiście, jeżeli w tym drugim przypadku tablica zostanie zadeklarowana jako dwuwymiarowa. Nasza nowa funkcja będzie wywoływana z głównej pętli w funkcji main. Należy ją tam umieścić analogicznie do pozostałych funkcji rysujących w następującej postaci

LcdLoadBG(intro_tlo, intro_tlo_sz, introbgoff); Aby tło się zaczęło przesuwać należy jeszcze cyklicznie zwiększać wartość zmiennej introbgoff. Oczywiście najwygodniej będzie to robić w obsłudze przerwania timer Rysunek 9. Wyświetlenie komunikatu PAUZA za pomocą SysTick: funkcji sumy logicznej introbgoff++; // zwiększenie zmiennej przesunięcia tła if(introbgoff>=126) introbgoff=0; Dobrana wcześniej częstotliwość wywołań od timera bardzo Rysunek 10. Efekt działania pasuje do przesuwania tła. Prędzmodyfikowanej funkcji wykość jest na tyle spokojna, że two- świetlającej komunikaty rzy to dobry efekt i nie powoduje rozmazywania przesuwanego obrazka. Oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie, aby zwiększyć prędkość, z jaką przesuwa się tło, skracając okres wywołań timera Rysunek 11. Wygląd tła gry SysTick. Należy jednak wtedy pamiętać, aby wyrównać prędkość gry, dobierając odpowiednio początkową wartość zmiennej szybkosc. Mając już ładnie przesuwające się tło, zaprojektowałem grafiki Rysunek 12. Ostateczny wyz  napisami tytułowymi. Tak jak gląd „czołówki” programu uprzednio w  przypadku innych „nakładanych grafik” zastosowałem odejmowane tło dla grafiki uzyskując efekt pokazany na rysunku  12. W  rzeczywistości efekt jest dużo milszy dla oka. Przesuwające się tło, wyraźniej oddziela się od umieszczonych na nim napisów. Pozostało nam zadbać, aby zmienna stan_gry zaraz po uruchomieniu miała wartość INTRO tak, aby program zawsze rozpoczynał się od naszej efektownej czołówki.

Podsumowanie W tym momencie możemy mówić o końcu „pisania” naszej gry. Z  pewnością część Czytelników ma kilka pomysłów na rozbudowę bądź ulepszenie programu. Jeżeli więcej osób będzie zainteresowana np. wykorzystaniem kolorowego wyświetlacza tak, aby każdy spadający klocek był w  innym kolorze. To chętnie opiszę takowe modyfikacje na łamach czasopisma. Tym czasem pozdrawiam wszystkich, którzy dotrwali do końca i  gorąco zachęcam do modyfikacji opisanej gry.

Rafał Kędzierski Listing 20. Wyświetlanie bitmapy void LcdLoadBG (const unsigned char* bitmap, unsigned char width, unsigned char offset) { unsigned char x,y,i; for(y=0;y<6;y++) //Odliczanie wierszy { i=offset; //Załadowanie przesunięcia do zmiennej i for ( x = 0; x < 84; x++ ) //Odliczanie kolejnych bajtów { LcdCache[x+(y*84)] = bitmap[i+(y*width)]; //kopiowanie danych i++; //zwiększenie zmiennej i if(i>=width) i=0; //jeżeli zmienna większa od szerokości tła, } // to wpisz zero } }

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

099-105_tetris(2).indd 105

105

2012-05-24 09:38:54

Projektowanie przetwornicy typu flyback za pomocą programu Webench

Krok po koroku Kursy EP

Przetwornica typu flyback krok po kroku (3) Topologia flyback jest najczęściej wybieraną dla przetwornic odizolowanych galwanicznie od źródła zasilania, ponieważ umożliwia uzyskanie wielu napięć wyjściowych z użyciem tylko jednego tranzystora kluczującego i stosunkowo niewielkiej liczby komponentów zewnętrznych. Jednak mimo nieskomplikowanej budowy przetwornice o topologii flyback mają pewne cechy szczególne, które mogą ograniczać zakres ich zastosowań, jeśli nie zostaną zrozumiane i dogłębnie przeanalizowane przez konstruktora. Posługując się matematyką oraz programem Webench w kolejnych artykułach odkryjemy tajemnice konstrukcyjne tych przetwornic oraz podamy porady umożliwiające wykonywanie optymalnych konstrukcji. W ostatniej części artykułu, omówimy metody kompensowania wzmacniacza błędu odpowiedzialnego za stabilizację napięcia wyjściowego, sposoby wykonywania odizolowanej galwanicznie pętli sprzężenia zwrotnego oraz kończąc rozważania teoretyczne, pokażemy praktyczne rozwiązania przetwornicy flyback.

Metody kompensowania wzmacniacza błędu Powodem, dla którego wykonuje się obwodu kompensujące wzmacniacz błędu jest przeciwdziałanie nierównomierności charakterystyk amplitudowej i fazowej, która mogłyby doprowadzić do niestabilnej pracy regulatora przetwornicy, której częścią jest ten wzmacniacz. Celem nadrzędnym jest takie ukształtowanie charakterystyki funkcji transferu funkcji kontrolnej, aby spełnić kryteria pracy stabilnej. Zatem funkcja transferu obwodów kompensujących jest dodawana do funkcji wyjściowej funkcji transferu obwodów kontrolnych w taki sposób, aby zostały spełnione wymagania statyczne i dynamiczne oraz była zagwarantowana stabilność pracy. Teoretycznie, idealna pętla sprzężenia zwrotnego wzmacniacza powinna mieć następujące właściwości: Krótki czas odpowiedzi osiągany dzięki szerokiemu pasmu przenoszenia (wysoka częstotliwość wzmocnienia jednostkowego). Nachylenie charakterystyki wzmocnienia pętli 20  dB/dekadę, od sygnału o  niskiej częstotliwości do sygnału o częstotliwości równiej połowie częstotliwości kluczowania. Bardzo dobra dokładność regulacji DC – niewielkie zmiany napięcia DC powstałe na skutek zmiany obciążenia opanowywane muszą być niwelowane dzięki bardzo dużemu wzmocnieniu DC. Dobra odporność na zaburzenia z  małym wzmocnieniem dla sygnałów o wysokiej częstotliwości, zbliżonej do częstotliwości kluczowania.

106

Płaska charakterystyka fazowa dla sygnałów o częstotliwości wzmocnienia jednostkowego. Margines fazowy zapewniający dobrą stabilność przy minimalnym przeregulowaniu. Wzmocnienie DC jest wzmocnieniem dla sygnałów o  niskiej częstotliwości. Częstotliwość wzmocnienia jednostkowego jest częstotliwością sygnału, przy którym charakterystyka wzmocnienia przekracza linię 0  dB (wzmocnienie jest równe 1). Margines fazy jest wartością, o którą przesuniecie fazowe układu z otwartą pętlą sprzężenia zwrotnego jest mniejsze od 180°, gdy wzmocnienie wynosi 0 dB (jest równe 1). Aby zachować szerokie pasmo przenoszenia przy jednoczesnym ograniczeniu wzmocnienia w  obszarze sygnałów o  wysokiej częstotliwości, dla przetwornicy flyback częstotliwość wzmocnienia jednostkowego powinna być ograniczona do częstotliwości RHPZ pomniejszonej o 25% RHPZ. Biegun na początku charakterystyki wzmocnienia kompensatora jest dołączony w  celu zagwarantowania nominalnego poziomu błędu w okolicach stabilnego zera. Rozmieszczenie zer i biegunów na charakterystyce wzmacniacza błędu może być łatwo określone z użyciem metody „współczynnika K”. Bazuje ona na prostej koncepcji. Mając daną częstotliwość wzmocnienia jednostkowego fc, dla której wzmocnienie wynosi 0 dB oraz wymagany margines fazy ffc i początkowy margines fazy nieskompensowanej pętli wzmacniacza fmu przy częstotliwości fc, konstruktor może obliczyć podbicie fazy phb, które musi zapewnić obwód kompensujący przy częstotliwości fc: Dodatkowe przesunięcie fazowe „+90°” wprowadzono po to, aby skompensować przesunięcie fazowe o -90° wynikające z umieszczenia bieguna na początku charakterystyki. Typowo, przetwornica zasilająca flyback pracująca w  trybie kontroli prądu szczytowego ma podbicie

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

106-109_flyback(3).indd 106

2012-05-24 09:39:09

Krok po koroku Kursy EP

Rysunek 12. Obwód kompensujący typu drugiego fazy zawierające się w  zakresie 0< phb <70°, w  którym to dla zapewnienia wymaganego przesuniecie fazowego jest niezbędna kompensacja typu drugiego. Obwód kompensacyjny Type2, będący częścią schematu z rysunku 12, ma jedno zero i jeden biegun ulokowane odpowiednio przy vz1=fc/K i  vp1=fc·K, gdzie K=tan(phb/2+45°). Funkcja transferu stopnia kompensacji Berror(s), przy pominięciu wpływu na jej kształt parametrów rzeczywistego wzmacniacza operacyjnego, ma następującą postać:

Całkowita funkcja transferu zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego jest otrzymywana przez przemnożenie funkcji transferu stopnia kompensacji (wyrażenie 35) przez funkcję transferu funkcji kontrolnej stopnia mocy (wyrażenie 32).

Sposób przekroczenia bariery izolacji Jedną z  głównych zalet przetwornic pracujących w  topologii flyback jest możliwość wyprowadzenia jednego lub wielu wyjść o  masie odizolowanej galwanicznie od masy wejściowej. W dużych systemach zasilania mających wiele szyn, izolacja pomiędzy masami ułatwia uziemienie całego systemu w  pojedynczym punkcie i zabezpiecza przed tworzeniem się pętli mas. Często wymagania odnośnie do izolacji są określane przez różne instytucje zajmujące się bezpieczeństwem. Podstawowym wyzwaniem dla konstruktora przetwornicy jest rzetelne przekazanie informacji o napięciu wyjściowym lub sygnału błędu – napięcia występującego pomiędzy masą odniesienia a inną masą, jak pokazano na rysunku 13.

Rysunek 13. Na górze – separacja galwaniczna sygnału wyjściowego, na dole – izolacja galwaniczna sygnału błędu

Rysunek 14. Izolowany obwód sprzężenia zwrotnego z kompensacją typu drugiego Sygnał sprzężenia zwrotnego, który wraca poprzez granicę izolacji, może być sygnałem proporcjonalnym do napięcia wyjściowego (rys. 13 na górze) lub sygnałem proporcjonalnym do różnicy pomiędzy napięciem wyjściowym i napięciem odniesienia (rys. 13 na dole). Zazwyczaj przez barierę izolacji przekazuje się sygnał błędu (jest to rozwiązanie preferowane przez większość konstruktorów) ze względu na fakt, że jeśli doprowadzi się przez nią do obwodów regulacji napięcie wyjściowe, to jakakolwiek niedokładność wprowadzana przez obwód izolujący będzie powodowała błędy regulacji napięcia wyjściowego. Typową implementację pętli sprzężenia zwrotnego wzmacniacza z  izolacją galwaniczną pokazano na rysunku 14. Zewnętrzny wzmacniacz operacyjny LMV431 lub podobny z  obwodem kompensacyjnym typu drugiego jest używany do wytworzenia sygnału błędu, który przekracza barierę izolacji galwanicznej za pomocą transoptora. Rezystor Rc2 i kondensator Cc są zewnętrzną siecią dołączoną do wyjścia transoptora, aby wspomóc stabilizację. CRT jest ilorazem prądów kolektora fototranzystora Ic(s) oraz prądu diody LED Id(s) będących elementami składowymi transoptora. Dodatkowa funkcja transferu sieci optoizolującej (wyjście wzmacniacza błędu do wejścia modulatora) ma postać:

Biegun optoizolacji sp jest zależny od konfiguracji obwodu optycznego (w tym wypadku – wspólny emiter) i  może być określony na podstawie znajomości rezystancji małosygnałowej i pojemności transoptora. Całkowita funkcja transferu sprzężenia zwrotnego jest obwodem kompensacji (równanie 35) omówionym poprzednio przemnożonym przez funkcję transferu obwodu optoizolacji (wyrażenie 36). Wyjaśniona wyżej metoda, aby modelować całkowity obwód kompensacji, z izolacją i bez niej, nie bierze pod uwagę nieidealnych parametrów wzmacniacza operacyjnego pracującego jako wzmacniacz błędu. Nieidealna odpowiedź częstotliwościowa wzmacniacza operacyjnego mogłaby doprowadzić do zbyt dużej estymacji marginesu fazy i  wzmocnienia DC całego systemu. Dlatego też zawsze jest zalecane, aby nie polegać jedynie na modelowaniu matematycznym ale optymalizować wartości komponentów sieci kompensacji za pomocą dokładnych pomiarów laboratoryjnych całkowitego systemu.

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

106-109_flyback(3).indd 107

107

2012-05-24 09:39:09

Krok po koroku Kursy EP

Rysunek 15. Typowy obwód aplikacyjny z kontrolerem LM5072

Opracowanie typowego konwertera DC-DC przeznaczonego do zasilania urządzeń PoE Na rysunku 15 pokazano typową aplikację układu LM5072 zintegrowanego z  100V interfejsem PoE PD i kontrolerem PWM z wejściem zasilania pomocniczego. Kontroler LM5072 zapewnia elastyczność aplikacji przetwornicy akceptując również zasilanie z zewnętrznych źródeł, takich jak zasilacz sieciowy lub bateria akumulatorów. Wysoki stopień integracji kontrolera LM5072 umożliwia spełnienie wymagań normy IEE802.3af przy użyciu minimalnej liczby komponentów zewnętrznych.

Sposób pomiaru pętli sprzężenia zwrotnego za pomocą analizatora sieci Pomimo faktu, że modele matematyczne impulsowych źródeł zasilania są coraz lepsze, nadal mają ograniczoną dokładność. Głównym powodem tych ograniczeń są nieznane szczegóły związane z  funkcjonowaniem systemu. Na przykład: komponenty pasożytnicze, płytka drukowana, oddziaływanie temperatury otoczenia, opóźnienia wynikające z czasów propagacji, nieliniowość komponentów półprzewodnikowych itp. Wyniki pomiarów wykonanych rzeczywistym obwodzie przeważnie odbiegają od matematycznych przewidywań i wysiłki mające na celu otrzymanie dobrych modeli mogą być ekstremalnie trudne oraz czasochłonne. Z  tego powodu, zawsze dobrym pomysłem jest zmierzenie funkcji transferu prototypu obwodu. Oczywiście, modele matematyczne są bardzo użyteczne do obliczenia wartości elementów RC przed wykonaniem prototypu i  jego pomiarów oraz „dostrojeniem” pętli. Aby mieć jasność – nie jest kwestią czy używać modelu matematycznego, czy wykonać pomiary stabilności rzeczywistego obwodu. Ekspert zajmujący się konstruowaniem przetwornic impulsowych zawsze używa obu metod. Ten tok rozumowania może być zastosowany do jakiejkolwiek przetwornicy impulsowej, niezależnie od jej topologii lub sposobu modulowania sygnału PWM. Należy zauważyć, że dla stabilnej pracy pętli jest niezbędne ujemne sprzężenie zwrotne. Odpowiedź

108

układu regulacji objętego pętlą sprzężenia zwrotnego musi być przeciwna do zmiany na wyjściu. Oznacza to, że jeśli napięcie wyjściowe próbuje wzrosnąć (lub zmaleć), pętla wespół z układem regulacji powinny odpowiednio wymusić powrót do wartości nominalnej. Jeśli fala sinusoidalna (lub szum) zostaną doprowadzone do pętli, sygnał przechodzi przez pętlę i powraca przemnożony przez współczynnik wzmocnienia pętli, z  pewnymi opóźnieniami fazowymi zależnymi od doprowadzonego sygnału. Przesunięcie fazowe jest zdefiniowane przez całkowitą liczbę opóźnień fazowych, odnoszonych do punktu początkowego -180° (ujemne sprzężenie zwrotne), które są wprowadzany do sygnału sprzężenia zwrotnego przechodzącego przez pętlę sprzężenia. Wzmocnienie pętli może być wyznaczone jako iloraz amplitudy sygnału, który przechodzi przez pętlę oraz amplitudy sygnału doprowadzonego do pętli: .

Załóżmy, że wprowadzamy sygnał sinusoidalny do pętli w  szerokim zakresie częstotliwości. Sygnały składowe o  niskich częstotliwościach wracają z  podwyższoną amplitudą, a  o  wysokich są tłumione. Ich amplitudy i  fazy można zarejestrować i  wykonać wykres Bodego. Wiele współczesnych, skomputeryzowanych przyrządów pomiarowych wykonuje takie wykresy automatycznie. Przykład rysunku sporządzonego na podstawie wyników pomiarów pokazano na rysunku 16. Wykres mówi wiele o  stabilności pętli i  zachowaniu się układu w pewnych punktach szczególnego zainteresowania. Częstotliwość, przy której wzmocnienie wynosi 0  dB (jest równe 1), oznaczana fc: punkt, w  którym wprowadzany sygnał powraca mając tę samą amplitudę (0 dB) , jest nazywany częstotliwością wzmocnienia jednostkowego. Margines fazy fm jest zdefiniowany jako różnica pomiędzy całkowitym przesunięciem sygnału sprzężenia zwrotnego i  punktem początkowym -180°, mierzonymi przy częstotliwości wzmocnienia jednostkowego. Margines wzmocnienia Gc jest sumą wzmocnienia ujemnego (tłumienia), przy którym całkowite przesunięcie fazowe wynosi 180°.

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

106-109_flyback(3).indd 108

2012-05-24 09:39:09

Krok po koroku Kursy EP

Rysunek 16. Przykładowy wykres Bodego umożliwiający określenie czy obwód będzie stabilny Odpowiedni margines fazy jest wymagany, aby zapobiec oscylacjom. Odpowiedź krokowa, rysunek 17, może być zaobserwowana w systemach drugiego rzędu, w których współczynnik spadku wynosi j  fm/100. Optymalny margines fazy wynosi 52° (niebieska linia). Mniejszy margines fazy doprowadza do zbyt tłumionej odpowiedzi systemu (czerwona linia) a  wyższy margines błędu doprowadza do nad tłumionej odpowiedzi systemu (zielona linia). Jak powiedziano wcześniej, są dwa główne parametry które dają odpowiedź na pytanie o  stabilność systemu: margines fazy i margines wzmocnienia. W teorii nawet 20° margines fazy w  najgorszych warunkach może być wystarczający do stabilnej pracy, aczkolwiek większy margines zapewni stabilność pętli w  różnych warunkach. Kiedy wyspecyfikujemy i zmierzymy margines fazy również musimy rozważyć, jak bardzo zmieni się on w najgorszych warunkach pracy przetwornicy wynikających np. z obciążenia wyjścia oraz zmiany temperatury. Ważne jest również sprawdzenie minimalnej wartości marginesu przesunięcia fazowego poniżej częstotliwości wzmocnienia jednostkowego Jeśli przesuniecie fazowe zbliża się do 0, system może oscylować, gdy wzmocnienie wzmacniacza błędu zwiększa się, na przykład przy wzroście obciążenia lub spadku napięcia wyjściowego. Do określenia czy system jest stabilny, bardzo użyteczny jest analizator sieci. Opisane wyżej parametry można sprawdzić za pomocą sygnału wyjściowego analizatora, dzięki wprowadzeniu go do pętli kontrolnej, przy zadanym przemiataniu sygnałem o  częstotliwości od kilku dziesiątek Hz do wyższej od częstotliwości kluczowana oraz pomiar sygnałów A i B, jako pokazano na rysunku 17. Sinusoidalny sygnał wyjściowy z  analizatora jest wprowadzany za pomocą transformatora. Aby zbytnio nie zakłócić zamkniętej pętli systemu, sygnał wstrzykiwany do pętli ma amplitudę od kilku dziesiątych do setnych części mV. Rezystor jest dołączony równolegle do wyjścia transformatora. Dwa kanały wejściowe są dołączone do punktów połączeniowych na transformatorze

Rysunek 17. Pomiary zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego w  celu pomiarów wejścia pętli (kanał B) oraz wyjścia pętli (kanał A). Dzięki tej metodzie pomiaru, analizator może wykreślić wzmocnienie (iloraz kanału A i B) oraz fazę sygnałów w  skali logarytmicznej, częstotliwościowej. Transformator izolujący jest potrzebny do zapewnienia wprowadzenia „pływającego” napięcia (bez poziomu odniesienia na masie systemu) sinusoidalnego do pętli sprzężenia zwrotnego poprzez rezystor o niewielkiej rezystancji. Jest on włączony równolegle do wyjścia transformatora i szeregowo do dzielnika pętli, więc powinien mieć rezystancję o wiele mniejszą, niż rezystor sprzężenia zwrotnego, aby nie zmieniać napięcia wyjściowego DC. Transformator powinien mieć niewielką pojemność pomiędzy uzwojeniami pierwotnym i wtórnym oraz płaską charakterystykę częstotliwościową. Transformatory przeznaczone do tego celu są dostępne w  handlu i  zazwyczaj sprzedawane za kilkaset Euro. Niemniej, można samodzielnie wykonać podobny nawijając dwa uzwojenia na rdzeniu toroidalnym.

Michele Sclocchi Application Engineer Texas Instruments

Dystrybutorem Texas Instruments jest EBV ELEKTRONIK 02-674 Warszawa, ul. Marynarska 11, tel. +4822 2574705 do 07 50-062 Wrocław, Plac Solny 16, tel. +4871 3422944 www.ebv.com

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

106-109_flyback(3).indd 109

109

2012-05-24 09:39:09

PODZESPOŁY

Pamięci zewnętrzne i mikrokontrolery z rodziny Kinetis Mikrokontrolery Kinetis wyposażono w  uniwersalny interfejs zewnętrznych magistral danych/adresu o  nazwie FlexBus. Można go wykorzystać do podłączenia asynchronicznych lub synchronicznych urządzeń I/O  (na przykład pamięci ROM, Flash, układów PLD) lub dowolnych innych urządzeń slave. Przykłady przedstawione w  artykule bazują na płytce TWR-MEM z  pamięcią MRAM podłączoną do mikrokontrolera z  rodziny Kinteis. Interfejs FlexBus wyposażono w  sześć niezależnych, programowalnych przez użytkownika sygnałów wyboru bloku obsługiwanej pamięci (FB_CS[5:0]), 8-/16- lub 32-bitowych portów skonfigurowanych dla multipleksowanych lub niemultipleksowanych magistrali adresowych oraz danych. Szerokość magistral danych jest konfigurowalna, dopuszczalne jest stosowanie portów 8-/16- lub 32-bitowych. Wymiana danych może odbywać się pakietami lub słowo po słowie.

Tryb multipleksowany Na rysunku 1 przedstawiono obsługiwane przez interfejs FlexBus konfiguracje szerokości magistrali adresowej oraz danych. Magistrala w pierwszej kolejności (jasny niebieski) wysyła adres, a dane w drugiej kolejności (zielony). W tabeli 1 opisano funkcje sygnałów FlexBus dostępnych w mikrokontrolerach Kinetis, w zależności od ich obudowy.

Transfer pakietowy Interfejs FlexBus może zostać skonfigurowany w taki sposób, aby inicjalizować cykle przesyłania pakietowego. Interfejs wyrównuje

Dodatkowe informacje: Dodatkowe materiały i  informacje są dostępne w  portalu tematycznym www.KINETIS.pl.

dane przenoszone przez grupy bajtów za pomocą liczby grup, zależnej od szerokości portu danych. Na rysunku 2 przedstawiono grupy bajtów, do których podłączona jest pamięć zewnętrzna, a także sekwencyjne 32-bitowe transfery obsługiwanych rozmiarów portów w przypadkach, gdy przełączenia toru bajtów jest aktywne lub nieaktywne. Typowe mapowanie zewnętrznych pamięci za pomocą interfejsu FlexBus przedstawiono na rysunku 3. Zakres adresów 0x6000_0000...0xA000_0000 jest przestrzenią FlexBus przeznaczoną do przechowywania programów, a 0xA000_0000...0xE000_0000 może być wykorzystywana jedynie do przechowywania danych. Na rysunku 4 przedstawiono schemat blokowy systemu taktującego interfejs FlexBus. Maksymalna częstotliwość taktowania FlexBus wynosi do 50 MHz.

Tab. 1. Sygnały interfejsu FlexBus w  mikrokontrolerach Kinetis bez wbudowanego kontrolera LCD 144 wyprowadzenia A[29:16] Sygnały AD[31:0] CS[5:0] Maksymalnie do 32 adresów. Tryb multiplekMaksymalnie do sowany 32 linii danych = AD[31:0]. Obudowa

Tryb niemultipleksowany

110

110-112_freescale.indd 110

104 wyprowadzenia

100 wyprowadzenia

81 wyprowadzenia

60 wyprowadzenia

64 wyprowadzenia

AD[31:0] CS[5:0]

AD[31:24] 5 CS

AD[19:0] 4 CS

AD[19:0] 2 CS

AD[17:0] 2 CS

N/D

N/D

Maksymalnie do 21 adresów. Maksymalnie do 16 linii danych – AD[15:0].

Maksymalnie do 20 adresów. Maksymalnie do 16 linii danych – AD[15:0].

Maksymalnie do 20 adresów. Maksymalnie do 16 linii danych – AD[15:0].

Maksymalnie do 18 adresów. Maksymalnie do 16 linii danych – AD[15:0].

N/D

N/D

Maksymalnie do 20 adresów = AD[20:0]. Maksymalnie do 8 linii danych = AD[31:24].

N/D

N/D

N/D

N/D

N/D

Maksymalnie do 32 adresów. Maksymalnie do 32 linii danych = AD[31:0]. Maksymalnie do 24 adresów = AD[23:0]. Maksymalnie Maksymalnie do do 30 adresów 8 linii danych = = A[29:16] + AD[31:24]. AD[15:0]. Maksymalnie do Maksymalnie do 16 adresów = 16 linii danych AD[15:0]. = AD[31:16]. Maksymalnie do 16 linii danych = AD[31:16].

48 wypro- 32 wyprowadzenia wadzenia

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:39:40

Pamięci zewnętrzne i mikrokontrolery z rodziny Kinetis Uwaga! Ze względu na potrzebę zapewnienia precyzyjnego taktowania interfejsu FlexBus podczas współpracy z zewnętrznymi pamięciami, podczas projektowania obwodu drukowanego urządzenia docelowego należy wziąć pod uwagę kilka aspektów: Każda grupa ścieżek sygnałowych musi mieć identyczne obciążenie pojemnościowe i indukcyjne oraz podobnie prowadzone sygnały, w celu zapewnienia zgodności taktowania oraz czasu propagacji sygnałów. Sygnały kontrolne i zegarowe muszą być prowadzone punkt-punkt. Pamięć musi być usytuowane tak blisko mikrokontrolera, jak tylko jest to możliwe. W celu uniknięcia przesłuchów, sygnały adresów i komend powinny być odseparowane (oznacza to inną warstwę prowadzenia połączeń) od danych i sygnałów strobujących.

Przykład obsługi interfejsu Oprogramowanie mikrokontrolera musi skonfigurować stabilny sygnał zegarowy taktujący interfejs FlexBus (rejestr MCGOUTCLK). W  poniższym przykładzie założono wartość częstotliwości sygnału Rys. 1. Tryby pracy multipleksowanej FlexBus taktującego CPU wynoszącą 96 MHz. /* Fragment kodu. */ int MRAM_START_ADDRESS = 0x60000000; uint8 wdata8 = 0x00; uint8 rdata8 = 0x00; uint16 wdata16 = 0x00; uint16 rdata16 = 0x00; uint32 wdata32 = 0x00; uint32 rdata32 = 0x00; /* Ustawienie adresu bazowego. */ FB_CSAR0 = MRAM_START_ADDRESS ; Rys. 2. Sekwencyjne 32-bitowe transfery, różne konfiguracje torów bajtów REKLAMA

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

110-112_freescale.indd 111

111

2012-05-24 09:39:41

PODZESPOŁY /* Włączenie sygnału CS. */ FB_CSMR0 |= FB_CSMR_V_MASK; FB_CSCR0 |= FB_CSCR_BLS_MASK // Tryb right justified | FB_CSCR_PS(1) // 8-bitowy port. | FB_CSCR_AA_MASK // Auto-potwierdzanie. | FB_CSCR_ASET(0x1) // Pojawienie się sygnału wyboru struktury pamięci przy drugim // zboczu sygnału zegarowego po wykryciu adresu. // | FB_CSCR_WS(0x1) // 1 stan oczekiwania - może wymagać stanu oczekiwania zależnego // od szybkości magistrali. Rys. 3. Obszary pamięci zewnętrznych, dostępnych za ; /* Ustatawienia maski adresu bazowego dla 512 kB pośrednictwem interfejsu FlexBus przestrzeni adresowej. */ FB_CSMR0 |= FB_CSMR_BAM(0x7); /* Ustawienie BE0/1 na MRAM. */ FB_CSPMCR |= 0x02200000; /* Zegar referencyjny dzielony przez 3. */ SIM_CLKDIV1 &= ~SIM_CLKDIV1_OUTDIV3(0xF); SIM_CLKDIV1 |= SIM_CLKDIV1_OUTDIV3(0x3); /* Konfiguracja wyprowadzeń potrzebnych do funkcjonowania FlexBus (Alt 5). */ /* W przykładzie tym wykorzystano ustawienia niskiej siły sygnału sterującego transferem. */ //Adresy/dane. PORTA_PCR7=PORT_PCR_MUX(5); //fb_ad[18] PORTA_PCR8=PORT_PCR_MUX(5); //fb_ad[17] PORTA_PCR9=PORT_PCR_MUX(5); //fb_ad[16] PORTA_PCR10=PORT_PCR_MUX(5); //fb_ad[15] PORTA_PCR24=PORT_PCR_MUX(5); //fb_ad[14] Rys. 4. Schemat blokowy systemu taktującego PORTA_PCR25=PORT_PCR_MUX(5); //fb_ad[13] PORTA_PCR26=PORT_PCR_MUX(5); //fb_ad[12] PORTA_PCR27=PORT_PCR_MUX(5); //fb_ad[11] PORTA_PCR28=PORT_PCR_MUX(5); //fb_ad[10] PORTD_PCR10=PORT_PCR_MUX(5); //fb_ad[9] PORTD_PCR11=PORT_PCR_MUX(5); //fb_ad[8] PORTD_PCR12=PORT_PCR_MUX(5); //fb_ad[7] PORTD_PCR13=PORT_PCR_MUX(5); //fb_ad[6] PORTD_PCR14=PORT_PCR_MUX(5); //fb_ad[5] Rys. 5. Zalecane w przykładzie połączenia pomiędzy pamięcią PORTE_PCR8=PORT_PCR_MUX(5); //fb_ad[4] MRAM i interfejsem FlexBus PORTE_PCR9=PORT_PCR_MUX(5); //fb_ad[3] PORTE_PCR10=PORT_PCR_MUX(5); //fb_ad[2] PORTE_PCR11=PORT_PCR_MUX(5); //fb_ad[1] rdata16=(*(vuint16*)(&MRAM_START_ADDRESS + n)); // n PORTE_PCR12=PORT_PCR_MUX(5); //fb_ad[0] = offset //Sygnały kontrolne. /* 32-bitowy zapis. */ PORTA_PCR11=PORT_PCR_MUX(5); //fb_oe_b *(vuint32*)(MRAM_START_ADDRESS + n) = 0x87654321; // PORTD_PCR15=PORT_PCR_MUX(5); //fb_rw_b n = offset PORTE_PCR7=PORT_PCR_MUX(5); //fb_cs0_b /* 32-bitowy odczyt. */ PORTE_PCR6=PORT_PCR_MUX(5); //fb_ale rdata32=(*(vuint32*)(&MRAM_START_ADDRESS + n)); // n /* 8-bitowy odczyt. */ = offset *(vuint8*)(MRAM_START_ADDRESS + n) = 0xAC; // n=offset /* 8-bitowy odczyt. */ Fizyczne połączenie pomiędzy pamięcią MRAM i mikrokontrolerdata8=(*(vuint8*)(&MRAM_START_ADDRESS + n)); // n rem składa się z  8 linii danych FB_D[7:0] oraz 24 linii adresowych = offset FB_A[23:0]. Interfejs FlexBus połączono z pamięcią MRAM w trybie /* 16-bitowy zapis. */ niemultipleksowanym (rysunek 5). *(vuint16*)(MRAM_START_ADDRESS + n) = 0x1234; // Opracowanie redakcyjne bazujące na materiałach firmy Freescale. n=offset /* 16-bitowy odczyt. */ REKLAMA

http://sklep.avt.pl 112

110-112_freescale.indd 112

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:39:41

113.indd 113

2012-05-24 09:39:52

SPRZĘT

Generator wektorowy SMBV100A

Sygnały GPS, Galileo i cyfrowych interfejsów komunikacyjnych generowane za pomocą jednego urządzenia Najnowsza aktualizacja oprogramowania wektorowego generatora sygnałów Rohde & Schwarz SMBV100A pozwala na generowanie sygnałów przeznaczonych do testowania odbiorników GPS i  Galileo. Ponadto, umożliwia prowadzenie pomiarów w  czasie rzeczywistym oraz badanie zachowania się układów w  warunkach odpowiadających prawdziwym scenariuszom użytkowania, z  symulowaniem różnych dróg propagacji sygnału i  przesłaniania satelitów. Wielu operatorów sieci komórkowych, a  także niezależnych serwisów internetowych oferuje swoim klientom dodatkowe usługi uzależnione od miejsca, w  którym się znajdują. Pozwala to na dostosowywanie treści prezentowanej np. na telefonie lub innym urządzeniu mobilnym do tego, co otacza użytkownika. Oczywiście, wymaga to przede wszystkim wyznaczenia lokalizacji klienta, co najczęściej jest realizowane z użyciem globalnych systemów nawigacji satelitarnej (GNSS – Global Navigation Satellite Systems).

114

114-116_rhode&schwarz.indd 114

Odbiorniki GNSS są coraz częściej na stałe zintegrowane z telefonami komórkowymi. Jednakże poprawność działania takiego odbiornika musi być przetestowana, zarówno na etapie projektowania, jak i produkcji. Liczba testów, które zazwyczaj się przeprowadza, jest dosyć duża. Mierzy się między innymi czas potrzebny na wyznaczenie pozycji po włączeniu zasilania, czułość odbiornika oraz dokładność pozycjonowania. Ponieważ nowoczesne telefony komórkowe w zdecydowanej większości obsługują tak-

Rysunek 1. Główne menu modułu GNSS pozwala na wybranie podstawowych ustawień symulacji że bezprzewodowe standardy komunikacji na krótkie odległości, takie jak Bluetooth i  Wi-Fi (IEEE 802.11g/n), idealnym rozwiązaniem byłoby zastosowanie do omawianych pomiarów generatora sygnałów, który obsługuje wszystkie wymienione standardy, w tym sygnały GNSS. ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:09:23

o n i t: s ati r m se v i o f in lea e p r o ng, i rm Fo rder o d n a

/ om

we

bg

ate

c Committed ik. Generator o n wektorowy SMBV100A utr ww

to excellence

w.r

Rysunek 2. Okno definiowania parametrów wielotorowej propagacji sygnału satelitarnego

SMBV100A – uniwersalny wektorowy generator sygnałów GNSS Generator wektorowy firmy Rohde & Schwarz typu SMBV100A dzięki nowemu oprogramowaniu stał się właśnie takim uniwersalnym źródłem sygnałów GNSS. Oprócz bardzo dużej precyzji działania, wyróżnia się teraz dodatkowymi funkcjami, które pozwalają na symulowanie w zaawansowany sposób działania satelitów systemów nawigacji GPS i Galileo. Symulacje mogą być prowadzone niezależnie lub dla obu systemów jednocześnie, co umożliwia testowanie odbiorników, które wyznaczają pozycję w oparciu o oba systemy nawigacji naraz, tj. w tzw. trybie hybrydowym. Tryb ten pozwala na zwiększenie dokładności ustalania lokalizacji, a w niektórych sytuacjach w ogóle umożliwia jej wyznaczenie, gdyż w wielu miastach, w wyniku przesłonięcia się satelitów, odbiorniki nie mają możliwości odbioru sygnałów od odpowiednio wielu nadajników jednego systemu. Oprogramowanie do symulowania sygnałów GNSS zaimplementowane w SMBV100A pozwala na skonfigurowanie wielu opcji, tak aby dopasować je do konkretnych potrzeb danego użytkownika oraz na dobranie odpowiedniego zestawu testów potrzebnych na etapie prototypowania lub produkcji (rysunek 1). Generator wektorowy SMBV100A pozwala na bezpośrednie wytwarzanie sygnałów w wielu różnych standardach, co czyni go unikalnym w tej klasie przyrządów. Obsługuje standardy GSM/EDGE, 3GPP z  HSPA oraz LTE. Pozwala na symulowanie komunikacji Bluetooth i Wi-Fi. Umożliwia nadawanie sygnałów audio z modulacją FM (w tym z RDS) oraz w standardach HD Radio, Sirius, XM Satellite Radio i DAB. Większość nowoczesnych odbiorników GNSS obsługuje wspomagany tryb wyznaczania pozycji, który znacząco skraca czas potrzebny na jej obliczenie. AGPS (Assisted GPS) wymaga pobrania dodatko-

Innovation. Worldwide. Rutronik i ST Seria STM32F0 – Entry-Level CortexTM-M0 MCU

REKLAMA

Rodzina mikrokontrolerów STM32 została rozszerzona o now serie˛ STM32F0, przeznaczon do aplikacji realizowanych dotychczas przez 8- i 16-bitowe MCU. Umoz˙ liwia ona rozszerzenie funkcjonalnos´ci dotychczasowych produktów niskim kosztem. Równoczes´nie wykorzystywana jest STM32-DNA z pełn gam produktów.

Rysunek 3. Wizualizacja położenia satelitów w symulowanej chwili. Na ilustracji pokazano przypadek korzystania z konstelacji hybrydowej, z różnicowaniem aktywnych i nieaktywnych satelitów za pomocą kolorów. Satelity z prefiksem G należą do systemu GPS, a z prefiksem E do Galileo ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

114-116_rhode&schwarz.indd 115

ARM 32-Bit CortexTM -M0 CPU (maks. 48 MHz) VCC 2,0 V do 3,6 V ˛ ´ FLASH 16 i 64 kbyte Pamiec ˛ ˛ Dostepna jest równie˙z szeroka gama narzedzi rozwojowych.

Consult

Components

Tel: +48 32 4 61 20 00

Logistics

Support 115

www.rutronik.com 2012-05-24 09:09:23

SPRZĘT wych danych przez sieć komórkową, zamiast z satelitów nadających z szybkością 50 bitów na sekundę. Oprogramowanie do symulowania GNSS wbudowane w  SMBV100A generuje dane dla AGPS, które następnie mogą być przesłane do telefonu za pomocą aktywnego połączenia radiowego. Dzieje się to równocześnie z generowaniem sygnału satelitarnego docierającego do odbiornika.

Łatwość użytkowania, szybkie testy Dzięki nowemu oprogramowaniu, przetestowanie odbiornika na etapie budowy prototypu lub w trakcie produkcji wymaga od użytkownika wydania tylko kilku poleceń. Wystarczają one do przeprowadzania skomplikowanych pomiarów z  uwzględnieniem złożonych scenariuszy dla maksymalnie 12 symulowanych satelitów. Aby umożliwić szybkie prowadzenie szerokiego zakresu różnorodnych testów, symulator GNSS w  SMBV100A został wyposażony w  szereg trybów pracy przystosowanych do specyficznych potrzeb różnych typowych aplikacji. Okno ich wyboru pokazano na rysunku 1.

Pomiary w trakcie prototypowania Testowanie odbiornika RF, jego odporności na korelację skrośną i  zakłócenia, przeprowadzane są przede wszystkim w trakcie budowy prototypu urządzenia. Wymagają sygnałów z jednego lub więcej satelitów. Ich liczba i poziom docierającego sygnału może się różnić, ale dla zapewnienia powtarzalności wyników, satelity, z których jest odbierany sygnał, nie powinny znikać za horyzontem. Dlatego pomiary tego typu przeprowadza się w trybie symulacji statycznej. Odbierane sygnały wydają się pochodzić od satelitów nieporuszających się, choć ich liczba i charakterystyka nadawania może się zmieniać.

Testy funkcji chipsetów Chcąc przeprowadzać testy chipsetów na etapie ich projektowania lub implementacji w urządzeniach, najlepiej skorzystać z trybu symulacji automatycznej lokalizacji. Jest to najlepszy z trybów do szybkiego wykonania pomiaru czasu potrzebnego na wyznaczenie pozycji. Specjalnie na potrzeby tego trybu generator został wyposażony w  zestaw predefiniowanych miast na różnych kontynentach, dla których zdefiniowano rzeczywisty możliwy układ satelitów. Symulator automatycznie dobiera wtedy do 12 z nich, tak by najlepiej pasowały do konstelacji dostępnej w danej pozycji i chwili. Jest to możliwe dzięki plikowi z almanachami, które pozwalają na automatyczne obliczenie ścieżek satelitów. Ponadto, nowe pliki almanachów można pobrać z Internetu. Są one aktualizowane co tydzień. Jednak tryb automatycznej lokalizacji nadaje się nie tylko do pomiarów symulujących nieruchomy odbiornik. Pozwala także na prowadzenie pomiarów np. w  trakcie wirtualnej przejażdżki po Manhattanie, czy np. wokół Koloseum. Auto-

116

114-116_rhode&schwarz.indd 116

matyczne zmienianie sygnałów satelitów w czasie rzeczywistym pozwala generatorowi tworzyć praktycznie dowolne scenariusze.

Złożone testy w warunkach rzeczywistych Ostatnim trybem symulacji jest lokalizacja użytkownika. Pozwala on na przeprowadzanie wyczerpujących testów funkcjonalnych, obejmujących wrażliwość na krótko- i  długookresowe przysłanianie satelitów oraz wielotorową propagację sygnałów, tak jak w warunkach rzeczywistych. Oczywiście, tak samo jak w trybie automatycznej lokalizacji, także i  tu możliwe jest symulowanie poruszania się odbiornika. Użytkownik ma pełną kontrolę nad liczbą i doborem symulowanych satelitów oraz nad poziomem emitowanego przez nie sygnału. Możliwe jest zmienianie poziomu sygnału, włączanie i  wyłączanie go w  czasie rzeczywistym bez wstrzymywania pracy generatora, dzięki czemu odbiornik nie traci synchronizacji. Pozwala to m.in. na symulację przejazdu przez miasto, gdzie niektóre z  satelitów są blokowane przez wysokie budynki, czy nawet wjazdu do tunelu, gdzie sygnały ze wszystkich satelitów nagle przestają docierać do odbiornika przez jakiś czas. Nie stanowi problemu też zasymulowanie sytuacji, gdy po wyjeździe z tunelu do odbiornika trafią sygnały pochodzące z innych satelitów niż wcześniej, co pozwala zbadać reakcję badanego urządzenia, gdy zachodzi potrzeba resynchronizacji. Ponieważ w  miastach nierzadko sygnał z  satelitów odbija się od budynków i  dociera do odbiornika wielotorowo z  przesunięciem fazowym, w  SMBV100A zaimplementowano również funkcję symulacji takiej sytuacji. Użytkownik może niezależnie dla każdego satelity zdefiniować sposób podziału sygnału na wiele torów. Łącznie sygnały mogą być propagowane 16 ścieżkami. Dla każdej z nich można oddzielnie wskazać poziom sygnału i jego opóźnienie, co widać na rysunku 2.

Wektorowy generator sygnałów Rohde & Schwarz SMBV100A ma parametry typowo spotykane w  znacznie droższych urządzeniach, dzięki czemu jego cena jest bardzo atrakcyjna. Pozwala na generowanie sygnałów o  mocy do +24  dBm z  częstotliwością do 6  GHz. Maksymalna szerokość pasma RF wynosi 528  MHz. Obsługuje takie standardy cyfrowe, jak: WiMAX, 3GPP FDD, HSPA i  LTE, które mogą być bezpośrednio konfigurowane za pomocą intuicyjnego interfejsu użytkownika. Wbudowany modulator pozwala również na generowanie sygnałów w  paśmie podstawowym, dzięki czemu nie ma potrzeby korzystania w  tym celu z  dodatkowego komputera PC.

Aby jeszcze bardziej zbliżyć symulacje do warunków rzeczywistych, możliwe jest uwzględnienie w  konfiguracji generatora wpływu troposfery i jonosfery na propagację fal radiowych (rysunek 3).

Pomiary na etapie produkcji Pełne testy wyznaczania pozycji są rzadko wykonywane na etapie produkcji urządzeń, gdyż zajmują zbyt wiele czasu. Zazwyczaj wystarczy jedynie upewnić się, że podstawowe funkcje odbiornika działają poprawnie i że antena została poprawnie podłączona. Najlepszym sposobem jest przełączenie generatora w specjalny tryb, w którym używany jest tylko jeden satelita, nieporuszający się względem odbiornika. Operator generatora wybiera najpierw tryb statyczny, a następnie zmniejsza siłę sygnału do takiego poziomu, by sprawdzić czułość odbiornika.

Podsumowanie Nowe oprogramowanie generatora R&S SMBV100A pozwala ma wykonanie różnorodnych, kompleksowych pomiarów urządzeń korzystających z  systemów lokalizacji satelitarnej GPS i/lub Galileo. Ponadto, jest w  pełni funkcjonalnym generatorem o  bardzo dobrych parametrach, który pozwala na symulowanie wielu popularnych standardów komunikacyjnych.

Marcin Karbowniczek, EP

Podstawowe parametry symulatora GNSS w  generatorze wektorowym SMBV100A: • Obsługa częstotliwości GPS L1 i  L2 oraz Galileo E1, symulowanie konstelacji hybrydowych. • Symulowanie konstelacji nawet z  12 satelitami w  czasie rzeczywistym (brak potrzeby wcześniejszego przygotowania fal do transmisji). • Elastyczne tworzenie scenariuszy, wliczając poruszanie się odbiorników (import pozycji w  standardzie NMEA), wielotorową propagację  sygnałów, dynamiczną kontrolę tłumienia sygnału, wpływ atmosfery, bez potrzeby stosowania dodatkowych narzędzi programowych. • Nieograniczony czas symulacji z  możliwością zmieniania konfiguracji satelitów „w  locie” bez utraty synchronizacji odbiornika. • Tryb symulacji nadzorowanej przez użytkownika umożliwiający pełną kontrolę nad wszystkimi jej parametrami, w  tym import danych nawigacyjnych w  standardzie RINEX. • Obsługa predefiniowanych i  wybranych przez użytkownika scenariuszy wspomagania AGPS, wraz z  tworzeniem danych potrzebnych do wspomagania.

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:09:24

Oscyloskop Agilent MSO-X 3104A – perfekcja, marzenie każdego elektronika SPRZĘT

Oscyloskop Agilent MSO-X 3104A – perfekcja, marzenie każdego elektronika Są takie proszki do prania, które kosztują połowę ceny innego. Kupując je, gospodyni odnosi pozorne wrażenie, że oszczędza na praniu, bo płaci mniej. Nie bierze jednak pod uwagę tego, że kupionego przez siebie proszku zużywa dwa razy więcej niż tego, który kosztuje dwa razy więcej. Nie wie też, że ubrania nie traciłyby tak szybko kolorów, gdyby używała droższych proszków. Podobnie jest z  samochodami i  ze sprzętem elektronicznym. Czasami warto wydać więcej na lepszy towar. Agilent należy do czołówki światowych producentów zaawansowanego sprzętu pomiarowego. Urządzenia pochodzące od takich wytwórców niestety nie są tanie, ale różnica cen w porównaniu z tańszymi wyrobami klasy popularnej nie wynika tylko z  opłaty za logo znanej firmy. W  przypadku Agilenta można z  pełną odpowiedzialnością stwierdzić, że cena przyrządu uzasadnia jego jakość.

Perfekcja w pomyśle i wykonaniu W  laboratorium „Elektroniki Praktycznej” mieliśmy możliwość przetestowania oscyloskopu MSO-X  3104A firmy Agilent Technologies. Przyrządy tej firmy nieczęsto trafiają do naszej oceny, a  szkoda, bo są to wyroby najwyższej jakości, na pewno warte szerszej prezentacji. W  oscyloskopie MSO-X  3104A wszystko, począwszy od najdrobniejszych szczegółów mechanicznych, przez rozwiązania czysto elektroniczne, na oprogramowaniu przyrządu kończąc, wykonano perfekcyjnie. Naprawdę trudno znaleźć jakiś element, do którego można by mieć jakieś zastrzeżenia. Oscyloskop został wyprodukowany z  materiałów najwyższej jakości. Można tak powiedzieć o podzespołach elektronicznych i mechanicznych. Nie ma mowy o  szpecących nadlewkach na elementach plastikowych, o  niecentrycznie lub z  dużymi oporami obracających się pokrętłach czy napisach ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

117-122_Agilent_MSO_X_3104A.indd 117

wycierających się po dwóch naciśnięciach przycisków. Bardzo duży wyświetlacz, wręcz olbrzymi, jeśli wziąć pod uwagę całkowite wymiary przyrządu, daje niepowtarzalny komfort pracy. Nawet po wydzieleniu stałego pola, w  którym są wyświetlane wartości aktualnych parametrów, pozostaje sporo miejsca na oscylogramy. Na rysunku 1 przedstawiono zrzut ekranu z  włączonymi kursorami ekranowymi. Ich opis jest umieszczony zarówno w dolnej linii, jak i w stałym polu parametrów. Duża rozdzielczość ekranu pozwala bardzo precyzyjnie ustawić kursory w żądanym punkcie wykresu.

Już trudno powiedzieć ile w jednym Tendencja do zwielokrotniania funkcji urządzeń elektronicznych rozszerzyła się także na oscyloskopy cyfrowe. Już dawno

przestały to być tylko i  wyłącznie urządzenia do graficznej wizualizacji przebiegów elektrycznych. Aktualnie nawet najprostsze oscyloskopy są naszpikowane nieznanymi w  czasach przyrządów analogowych funkcjami. Oscyloskop MSO-X 3104A jest świetnym tego przykładem. Zacznijmy od funkcji najprostszych. Oscyloskop-woltomierz, tak można nazwać pierwsze rozszerzenie możliwości pomiarowych tego przyrządu. Wprawdzie rozwiązanie takie było stosowane już w  oscyloskopach analogowych, ale wtedy wymagało sporego wysiłku od konstruktorów. Trudność wiązała się z  wyświetlaniem wartości numerycznych na lampie oscyloskopowej, której nadrzędnym zadaniem było jednak wyświetlanie przebiegów. Radzono sobie w ten sposób, że w oscyloskop wbudowywano mały wyświetlacz najczęściej ze wskaź-

117

2012-05-24 09:06:49

SPRZĘT

Rysunek 1. Typowy wygląd ekranu z opisem kursorów

Rysunek 3. Kryjące i przezroczyste wyświetlanie wyników pomiarów automatycznych nikami LED, który wyświetlał numeryczne parametry przebiegu. Dysponując wyświetlaczem graficznym, funkcję tę można zrealizować znacznie prościej (rysunek  2), ale trzeba otwarcie powiedzieć, że w przypadku takiego oscyloskopu, jak MSO-X 3104A, cyfrowy woltomierz wyświetlający wartości na dużym wskaźniku jest raczej tylko gadżetem. Owszem, gdyby miernik taki pełnił funkcję multimetru mogącego mierzyć nie tylko napięcie i  częstotliwość, ale i  inne parametry sygnału, celowość jego implementacji byłaby dużo większa. Pomiary, tzw. automatyczne, w  oscyloskopie MSO-X 3104A oczywiście są. Można mierzyć 30 parametrów. Jednocześnie są wyświetlane maksymalnie 4 dowolnie wybrane przez użytkownika. Wyniki pomiarów są umieszczane na wykresie w  sposób kryjący lub przeźroczysty (rysunek 3). Po wybraniu opcji Snapshot All na ekranie jest umieszcza-

Rysunek 2. Wirtualny cyfrowy miernik napięcia wyświetlany na ekranie oscyloskopu

Rysunek 4. Tabela z kompletem wyników pomiarów automatycznych

na tabelka ze wszystkimi parametrami, ale jak sama nazwa wskazuje, jest to tylko zrzut ekranowy wartości zmierzonych w  chwili naciskania przycisku (rysunek  4). Niestety, nie ma możliwości oglądania wyników wszystkich parametrów w  czasie rzeczywistym. Kolejny przyrząd zawarty w  oscyloskopie MSO-X 3104A to analizator widma. No nie, tak powiedzieć nie można, byłoby to jednak nadużycie. Nie chodzi bowiem o taką funkcjonalność, jaką zapewniają prawdziwe analizatory RF. Tu mamy do czynienia tylko ze zwykłą analizą FFT, jaka jest dostępna w  każdym szanującym się oscyloskopie cyfrowym. Jednak implementacja tej funkcji w  oscyloskopie MSO-X 3104A jest jedną z  lepszych, jakie można spotkać w  oscyloskopach cyfrowych. Analiza jest szybka, w  dogodny sposób jest ustawiany zakres częstotliwości wykresu widmowego. Służą

do tego dwa parametry określające zakres częstotliwości (Span) i częstotliwość środkową wyświetlaną na ekranie (Center). Dzięki temu można bardzo dokładnie i  pod pełną kontrolą przeglądać całość lub dowolny fragment widma. Oscyloskop MSO-X 3104A, sądząc choćby z  nazwy, umożliwia jednoczesną obserwację przebiegów analogowych oraz cyfrowych. Mamy zatem kolejny przyrząd zaszyty w środku, jest nim analizator stanów logicznych. Gniazdo sondy logicznej jest umieszczone na panelu przednim pod wyświetlaczem. Długie przewody umożliwiają wygodne dołączenie się do badanego urządzenia, ewentualny nadmiar kabli można wsunąć pod oscyloskop, jeśli będzie ustawiony na wyciągniętych nóżkach. Sonda mająca 16 kanałów jest podzielona na dwa porty po 8 linii. Przebiegi cyfrowe są wyświetlane w  3 rozmiarach (rysunek  5) wybieranych przez

Rysunek 5. Trzy rozmiary wyświetlania przebiegów cyfrowych

118

117-122_Agilent_MSO_X_3104A.indd 118

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:06:50

Oscyloskop Agilent MSO-X 3104A – perfekcja, marzenie każdego elektronika

Rysunek 6. Wyświetlanie linii cyfrowych jako magistrali z opisem heksadecymalnym użytkownika. Można też decydować o  tym, które linie analizatora mają być wyświetlane, a  które nie, jak również ustalać ich kolejność na ekranie. Stany poszczególnych linii analizatora są wyświetlane jako niezależne przebiegi czasowe lub jako magistrala z  opisem binarnym lub heksadecymalnym (rysunek 6). Kolejny wirtualny przyrząd, który spotykamy we wszystkich oscyloskopach MSO, to analizator protokołów. Producenci prześcigają się w liczbie obsługiwanych standardów. Agilent nie pozostaje w  tyle. Na liście oscyloskopu MSO-X 3104A znajdują się interfejsy: ARINC 429, CAN, FlexRay, I2C, I2S, LIN, MIL-STD-1553, SPI, UART/RS232. Wybranie któregoś z  nich skutkuje umieszczeniem odpowiedniej opcji wyzwalania i związanych z nią zdarzeń wyzwalających. Na przykład, jeśli zostanie wybrany interfejs I2C, to w  opcjach wyzwalania pojawiają się pozycje Serial 1 (I2C) i  Serial 2 (I2C) oraz związane z  nimi zdarzenia wyzwalające. Dzięki temu istnieje możliwość nie tylko odczytywania i  interpretowania danych przesyłanych danym interfejsem, ale także poszukiwania określonych sytuacji, na przykład przesłania danej o konkretnej wartości. Analizator protokołów wbrew pozorom staje się więc idealnym narzędziem bardziej dla programistów niż dla elektroników. Błędy w transmisji często wynikają z tzw. pluskiew w oprogramowaniu. Przed użyciem analizatora konieczne jest odpowiednie skonfigurowanie badanego protokołu. Chodzi nie tylko o  określenie prędkości transmisji, długości słowa itp., ale należy też pamiętać o prawidłowym ustawieniu parametrów elektrycznych, a  więc standardu logicznego, progów wyzwalania itp. Myląca często bywa logika interfejsu, która np. dla UART-u  jest dodatnia, ale już dla RS232 ujemna. Elektronicy, a  częściej elektrycy czy energetycy, wykorzystują w  swej pracy mierniki jakości energii elektrycznej. Taki wirtualny przyrząd jest dostępny w  oscyloskopie MSO-X 3104A. Właściwie, podobnie jak w  przypadku analizatora widma, jest to ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

117-122_Agilent_MSO_X_3104A.indd 119

Rysunek 7. Schemat pomiaru jakości mocy oscyloskopem MSO-X 3104A

Rysunek 8. Wynik pomiaru harmonicznych sieci zasilającej wydzielony zespół funkcji pomiarowych. Wprawdzie klasyczne mierniki tego typu są produkowane jako przyrządy ręczne, wielkości typowego multimetru cyfrowego, ale taka funkcja może okazać się przydatna także w  oscyloskopie. Nie powinna natomiast raczej decydować o wyborze tego modelu przy zakupie, tym bardziej że konieczne jest posiadanie sondy prądowej i sondy różnicowej (rysunek 7), których nie ma na wyposażeniu standardowym oscyloskopu. Miernik jakości energii elektrycznej mierzy 11 parametrów zasilania i  urządzeń dołączonych do sieci zasilającej. Są to: harmoniczne (rysunek 8), sprawność, prąd rozruchu, modulacja, jakość mocy, utrata energii przy przełączaniu, odpowiedź na nagłą zmianę obciążenia (tran-

sient response), czas włączenie i wyłączenia, tętnienia, współczynnik tłumienia zasilania (PSRR), Slew Rate. Ostatnim przyrządem zabudowanym w oscyloskopie MSO-X 3104A jest generator arbitralny. Rozwiązania takie są przejawem trendu, jaki obserwujemy już od pewnego czasu, uwzględnianego przez wielu producentów, w  tym Agilenta. Generator oscyloskopu MSO-X 3104A ma własne gniazdo wyjściowe umieszczone na płycie czołowej pod wyświetlaczem. Generuje 12 predefiniowanych przebiegów o  różnych kształtach, w  tym jeden przebieg arbitralny użytkownika będący w  stałej gotowości. Przebiegów własnych może być jednak znacznie więcej, gdyż są one zapisywane w  pamięci Flash

Rysunek 9. Edytor do definiowania przebiegów arbitralnych użytkownika

119

2012-05-24 09:06:50

SPRZĘT Inne cechy oscyloskopu

Rysunek 10. Funkcja Mega Zoom

Standardy dotyczące parametrów oscyloskopów cyfrowych tak szybko się zmieniają, że coraz trudniej dokonać miarodajnej klasyfikacji. Jeszcze nie tak dawno przyrządy te można było wyraźnie podzielić na sprzęt popularny, wręcz domowy

Rysunek 11. Zakłócenie typu runt wykrywane przy zastosowaniu specjalnego trybu wyzwalającego przeznaczony raczej dla amatorów oraz sprzęt profesjonalny o  wyraźnie lepszych parametrach i  większej funkcjonalności. Obecnie można wyróżnić jeszcze trzecią grupę urządzeń o parametrach wyśruboRysunek 12. Wyzwalania typu Setup and Hold wanych do granic możliwości i  oczywiście astronomicznych oscyloskopu, lub na pendrivie. Częstotliwocenach, kupowanych do najbardziej skomści generowanych przebiegów zależą od ich plikowanych zagadnień technicznych. Jeśli kształtu, np.: maksymalna częstotliwość dla przyjąć taki właśnie podział sprzętu, to oscysinusoidy jest równa 20 MHz, a dla przebieloskop MSO-X 3104A należy zaliczyć do środgu arbitralnego 12 MHz. Podobnie jest z amplitudami, choć generalnie można przyjąć kowej grupy, a więc do sprzętu profesjonalnezakres regulacji 5 Vpp z offsetem ±2,5 V. Spego o bardzo dobrych parametrach i relatywnie przystępnych cenach (niestety nie znaczy, że cyficznymi przebiegami wyjściowymi jest niskich). Jeśli jednak próbowalibyśmy dokonapięcie stałe oraz szum. W  oprogramowanywać dalszego podziału, to MSO-X 3104A niu firmowym uwzględniono prosty edytor należałoby umieścić w górnej strefie tej grupy. przebiegów z funkcją interpolującą, który jak Świadczą o tym podstawowe parametry, które w  większości tego typu przyrządach należy są najczęściej brane pod uwagę w  tego typu traktować raczej jako podręczne narzędzie klasyfikacjach. Oscyloskop MSO-X 3104A pomocnicze (rysunek  9). Przebiegi są zapima pasmo analogowe 1  GHz, częstotliwość sywane w plikach CSV, więc można je łatwo próbkowania 5 GSa/s z przeplotem i 2,5 GSai  wygodnie przygotować na komputerze, /s bez przeplotu, 4 kanały analogowe i  16 a następnie wyeksportować do oscyloskopu.

120

117-122_Agilent_MSO_X_3104A.indd 120

cyfrowych, rekord 2  Mpunkty z  przeplotem i 1 Mpunkt bez przeplotu z możliwością rozszerzenia do 4 Mp/2 Mp. Nowoczesna technologia Mega Zoom IV oparta na złożonym systemie zarządzania pamięcią zapewnia dużą szybkość odświeżania przebiegu przy dużych rekordach pamięci. Dzięki temu możliwe jest odświeżanie przebiegów do 1.000.000 razy na sekundę i  powiększanie fragmentów oscylogramu (rysunek 10). Należy zwrócić uwagę na to, że analizatory stanów logicznych zaszywane we współczesnych oscyloskopach cyfrowych przewyższają swoimi parametrami urządzenia, które jeszcze do niedawna były produkowane jako stacjonarne, specjalizowane przyrządy. Częstotliwość próbkowania kanałów cyfrowych w  oscyloskopie MSO-X 3104A jest równa 1,25 GSa/s, a częstotliwość przebiegu cyfrowego może być równa 50  MHz. Obsługiwane są standardy TTL (1,4  V), CMOS (2,5  V), ECL (–1,3  V), ale można też zdefiniować własny poziom progowy. Jedną z najsilniejszych cech oscyloskopu MSO-X 3104A są tryby wyzwalania. Jak już wiemy, po włączeniu analizatora protokołów pojawiają się opcje wyzwalania związane z  wybranym do analizy interfejsem komunikacyjnym, ale możliwe jest również wyzwalanie określoną kombinacją wzorcową uwzględniającą zarówno kanały analogowe, jak i  cyfrowe. Kanały analogowe są w  tym przypadku traktowane jako magistrala cyfrowa o poziomie progowym równym poziomowi wyzwalania, kanały cyfrowe natomiast pracują w wybranym wcześniej standardzie. Warunek wyzwalania zawiera konkretne stany na wskazanych liniach albo ich zmiany na określoną wartość. Ciekawą opcją są okna czasowe ustalane dla wprowadzonych przez użytkownika sekwencji wzorcowych. Wyzwolenie dla tej opcji następuje, gdy zadana sekwencja utrzyma się w  zadeklarowanym czasie. Czas jest też argumentem opcji wyzwalania Nth Edge Burst. W  tym trybie wyzwalanie następuje dwuetapowo. Najpierw jest wykrywane zbocze, po którym następuje zwłoka (Idle time). Teraz odliczana jest zadeklarowana liczba zboczy sygnału wejściowego i dopiero w tym momencie następuje wyzwolenie. Następnym bardzo często spotykanym trybem w  oscyloskopach MSO jest Runt, opcja wykorzystywania do wykrywania zakłóceń amplitudowych sygnałów cyfrowych (rysunek 11). Inną, pożyteczną opcją w aplikacjach cyfrowych jest Setup and Hold, której zasadę działania wyjaśniono na rysunku 12. Technika HDTV stała się już tak powszechna, że musiało to znaleźć odbicie w profesjonalnym sprzęcie pomiarowym. W  oscyloskopie MSO-X 3104A rozszerzono więc opcje wyzwalania wideo o obsługę HDTV. Interfejs USB od początku był bardzo niewygodny w  obsłudze na „niskim poziomie”. ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:06:50

Oscyloskop Agilent MSO-X 3104A – perfekcja, marzenie każdego elektronika Czysty i  przejrzysty protokół RS232 został wyparty przez rozwiązanie dużo bardziej uniwersalne i wydajne, ale też bardzo złożone i  trudne do opanowania. Nie dziwi więc popularność mostów USB<–>UART, które bardzo szybko zdobyły duże uznanie nawet profesjonalistów. Pełne możliwości interfejsu USB wymagają jednak jego bezpośredniej obsługi, a ta często wiąże się z koniecznością obserwacji sygnałów elektrycznych. Oscyloskop MSO-X 3104A będzie bardzo użyteczny w takich pracach, gdyż ma specjalny tryb wyzwalania USB. Wyzwolenie jest ustawiane na następujące zdarzenia: Start of Packet (SOP), End of Packet (EOP), Reset Complete (RC), Enter Suspend (Suspend) lub Exit Suspend (Exit Sus) na różnicowych liniach D+ i D–. Obsługiwany jest tryb USB Low Speed i Full Speed. Rysunek 13. Wykres trendu zmian częstotliwości

System akwizycji Pierwsze wersje oscyloskopów cyfrowych, tzw. DSO (Digital Storage Oscilloscope) nieźle zastępowały oscyloskopy analogowe w obserwacjach stosunkowo prostych przebiegów. Trochę gorzej było, gdy zaczęto stawiać przed nimi takie zadania, jak np. poszukiwanie zakłóceń impulsowych. Nie wystarczy do tego tylko zwiększenie częstotliwości próbkowania, konieczne są czasami bardzo rozbudowane

systemy akwizycji danych. W  oscyloskopie MSO-X 3104A dostępnych jest kilka środków pozwalających radzić sobie w takich przypadkach. Przyrząd ten dysponuje czterema trybami pracy układu akwizycji. Są to: Normal – przydatny w  większości zwykłych pomiarów, Peak Detect – umożliwiający obserwację bardzo wąskich impulsów nawet przy długich podstawach czasu, Averaging – stosowany

przede wszystkim w celu skutecznej eliminacji szumów w  sygnale okresowym, ale bez ograniczania pasma pomiarowego i  High Resolution, który również redukuje szum i wygładza przebieg, ale niestety odbywa się to kosztem zmniejszenia pasma pomiarowego. Tryby Averaging i High Resolution zwiększają efektywną rozdzielczość przetwarzania, która dla prędkości próbkowania mniejszej niż 10 MSa/s może

REKLAMA

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

117-122_Agilent_MSO_X_3104A.indd 121

121

2012-05-24 09:06:50

SPRZĘT być równa nawet 12 bitów. Pamiętajmy jednak, że jest to efekt sztuczny, przetworniki A/C pracują zawsze z rozdzielczością 8-bitową. W  oscyloskopie MSO-X 3104A zastosowano jeszcze jedno istotne np. dla poszukiwania przypadkowych zakłóceń rozwiązanie, jakim jest segmentacja pamięci. Po zapełnieniu każdego segmentu oscyloskop przezbraja się i uzyskuje gotowość do wyzwolenia w czasie ok. 1 ms. Obserwację przypadkowych zakłóceń ułatwia ponadto persystencja o regulowanym czasie. Jest to cyfrowa wersja wydłużonej poświaty stosowanej kiedyś w  oscyloskopach klasycznych.

Matematyka Personifikując nieco rolę procesora obsługującego oscyloskop, można stwierdzić, że ma on pełne ręce roboty. Jakby tego było mało, dorzucono mu całkiem obszerny zestaw dodatkowych zajęć w  postaci wykonywanych w czasie rzeczywistym obliczeń matematycznych. I  nie chodzi bynajmniej o 4 podstawowe działania. Obliczenia matematyczne podzielono na cztery grupy. Są to podstawowe działania matematyczne, przekształcenia, filtrowanie i wizualizacja. Przykładowo, grupa przekształceń obejmuje takie funkcje, jak różniczkowanie, całkowanie, pierwiastkowanie i analizę FFT. Kolejne funkcje, jak logarytmowanie, funkcje wykładnicze i  wiele innych, są dostępne po wykupieniu odpowiedniej licencji. W  grupie wizualizacji znajduje się szereg ciekawych opcji. Jest to na przykład obliczanie trendu. Załóżmy, że mamy przebieg o zmieniającej się częstotliwości. Oscyloskop oblicza częstotliwości chwilowe badanego przebiegu, a następnie analizuje trend tych zmian i  nanosi go na wykresie (rysunek 13). Podobnie działa funkcja Chart Logic Bus Timing, która analizuje stan magistrali cyfrowej i wykreśla go jako wartość analogową na wykresie czasowym – idealna opcja do sprawdzania pracy przetworników analogowo-cyfrowych.

W telegraficznym skrócie Jak widać, o  oscyloskopie MSO-X 3104A można pisać bardzo dużo, jednak artykuł musi zmieścić się w  pewnych ramach. Dalsze informacje zostaną więc podane w  dużym skrócie, a  dotyczyć one będą takich elementów dostępnych w oscyloskopie MSO-X 3104A, które można spotkać w większości innych oscyloskopów cyfrowych. Zaczynamy od tzw. odchylania poziomego. Mamy tu trzy tryby pracy: Normal, XY, i  Roll. Normal to typowych tryb dla każdego oscyloskopu, w  którym oscylogram jest kreślony jako napięcie w funkcji czasu. Punkt wyzwolenia może być domyślnie ustawiony na środku ekranu lub w  położeniu odpowiadającym 10% lub

122

117-122_Agilent_MSO_X_3104A.indd 122

Rysunek 14. Złożona maska do testu Pass/Fail 90% szerokości. Oczywiście każde inne położenie jest też możliwe za pomocą pokrętła przesuwu poziomego. Bardzo wygodnym, z  raczej niespotykanym w  oscyloskopach cyfrowych rozwiązaniem, jest możliwość precyzyjnej, przypominającej płynną zmianę podstawy czasu, nie tylko według schematu 1-2-5. W  trybie XY tworzony jest wykres napięcia z  pierwszego kanału w  funkcji napięcia z  drugiego kanału. Z  kolei tryb Roll jest przydatny do obserwacji przebiegów wolnozmiennych. Podstawa czasu nie może być szybsza niż 50 ms/dz. Wykres jest rysowany od prawej strony do lewej. Przebiegi referencyjne to bardzo wygodne i  popularne narzędzie przydatne do uruchamiania i serwisowania urządzeń. Poprawny przebieg zdjęty ze sprawnego urządzenia może być zapisany w  pamięci jako referencyjny, by następnie służył jako wzorzec do porównywania analogicznych przebiegów w uruchamianych bądź serwisowanych urządzeniach. Jednocześnie mogą być aktywne dwa przebiegi referencyjne. Bardzo wygodną funkcjonalnością jest nadawanie własnych etykiet każdemu przebiegowi wyświetlanemu na ekranie. Dotyczy to zarówno kanałów cyfrowych, jak i analogowych. Etykiety mogą być zapisywane w plikach tekstowych w celu szybkiego ich przywołania na ekranie. Inną formą porównywania badanego sygnału z wzorcem jest test maski. W tym przypadku dokonywana jest kontrola, czy przebieg mieści się w założonej tolerancji wyznaczonej przez maskę. Jest to bardzo popularne narzędzie w  oscyloskopach cyfrowych. Agilent zastosował jednak bardzo oryginalne narzędzie do tworzenia maski. Zwykle powstaje ona poprzez określenie dopuszczalnej odchyłki w poziomie i w pionie od przebiegu wzorcowego. Maska jest następnie tworzona automatycznie i  taka tolerancja obowiązuje na całej

szerokości ekranu. W  oscyloskopie MSO-X 3104A taką maskę można jednak przesłać do komputera w  odpowiednim pliku tekstowym, a  następnie poddać ją edycji niemal w dowolnym programie obsługującym ten format danych i ponownie wczytać w  oscyloskopie. Przykład takiej maski przedstawiono na rysunku 14. Save/Recall to funkcje dostępne niemal w  każdym oscyloskopie cyfrowym. Służą do zapisywania w  pamięci wewnętrznej lub zewnętrznej (pendrive) nastaw przyrządu, zrzutów ekranowych, danych, własnych przebiegów utworzonych dla generatora arbitralnego, masek. Zrzuty ekranowe mogą być drukowane bezpośrednio z  oscyloskopu na drukarkach sieciowych. Ciekawe swoją drogą, kiedy pojawią się pierwsze oscyloskopy z  interfejsem WiFi? A  jak już jesteśmy przy portach I/O, to w  oscyloskopie MSO-X 3104A dostępne są: LAN, USB i  GPIB. Przy okazji należy dodać, że istnieje możliwość zdalnego sterowania przyrządem przez aplikację webową.

Od autora Na zakończenie nie mogę powstrzymać się od kilku słów własnej, bardzo subiektywnej oceny. Otóż przez parę ostatnich lat miałem możliwość testowania wielu oscyloskopów różnych producentów. Oscyloskop MSO-X 3104A na pewno w  swojej klasie plasuje się w  czołówce światowej, i mimo że na rynku są dostępne oscyloskopy o  lepszych parametrach (pasmo, szybkość próbkowania), to MSO-X3104A ma w  sobie coś, co powoduje, że nie można się od niego oderwać, jest wyjątkowy. Został opracowany i wykonany perfekcyjnie. Drobne niedociągnięcia, których można dopatrzyć się nawet w  najlepszych urządzeniach giną w zalewie zalet.

Jarosław Doliński, EP

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:06:51

Tytuł

6/2012

•

czerwiec i

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 1/2009

123_ap1.indd 123

•

N Nr 6 (78)

123 2012-05-24 09:40:23

124_ap2.indd 124

2012-05-24 09:40:47

LOGO! 0BA7: nowe możliwości okiem automatyka AUTOMATYKA I MECHATRONIKA

LOGO! 0BA7: nowe możliwości okiem automatyka Miesiąc temu przedstawiliśmy najnowszą wersję LOGO! patrząc na ten sterownik przede wszystkim okiem elektronika. W  tym artykule popatrzymy na nowe LOGO! z  punktu widzenia automatyka, którego mniej interesują fajne rozwiązania wewnątrz a  bardziej praktyczne możliwości urządzenia. LOGO! w  wersji 0BA7 jest pierwszym w  historii firmy Siemens modelem, który powstał w  celu uzupełnienia dotychczasowej oferty produkcyjnej (sterowników z  serii 0BA6), a  nie zastąpienia urządzeń starszej generacji. Wynika to m.in. z  bogatego wyposażenia wewnętrznego nowej wersji sterownika, które jest bardzo przydatne lub wręcz niezbędne w  wielu zaawansowanych aplikacjach, ale w prostych aplikacjach – nie wymagających przykładowo komunikacji sieciowej – nie ma konieczności opłacania zbędnego wyposażenia. Tak więc, w stosunku do 0BA6 nowe wersje charakteryzują się: • rozszerzonym zbiorem parametrów referencyjnych dla bloków funkcyjnych, • większymi możliwościami konfiguracji bloków tekstu komunikatów i timera tygodniowego, ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

125-129_siemens.indd 125

• większą liczbą bloków funkcyjnych rejestru przesuwającego, • wbudowanym interfejsem Ethernet (z  dwoma LED sygnalizującymi status interfejsu), • wbudowanym złączem dla kart SD.

LOGO! 0BA7 i Ethernet LOGO! 0BA7 obsługuje komunikację z  urządzeniami SIMATIC S7 przez sieć Ethernet w standardzie 10/100 Mbit/s TCP/IP. Sterownik za pomocą wbudowanego interfejsu sieciowego może obsłużyć maksimum 8+1 połączeń sieciowych: • 8 połączeń komunikacyjnych S7 w oparciu o TCP/IP z przyłączonymi następującymi urządzeniami: – inne LOGO! 0BA7, – sterowniki PLC SIMATIC S7,

– maksimum jeden panel SIMATIC HMI z  dostępem do sieci Ethernet przez moduły S7 PLC. • 1 połączenie ethernetowe TCP/IP pomiędzy modułem bazowym LOGO! a  komputerem PC z  zainstalowanym programem LOGO!Soft Comfort V7.0. LOGO! jest przystosowane do obsługuje maksimum 23H24 wejść cyfrowych, 8 wejść analogowych, 16 wyjść cyfrowych oraz 2 wyjść analogowych. W  przypadku dołączenia do sterownika modułów LOGO! 12/24RCE, LOGO! 12/24 RC/RCo, LOGO! 24/24o i  LOGO! 24C/24Co przy konfiguracji można wybrać, czy zostaną wykorzystane dwa, czy cztery z czterech dostępnych wejść analogowych. Wejścia AI są numerowane kolejno w  zależności od tego, ile modułów bazowych LOGO! Base należy skonfigurować. Przy konfiguracji dwóch wejść są one oznaczane AI1 i  AI2, co odpowiada konektorom wejściowym I7 i  I8. Kolejne moduły rozszerzeń AI będą oznaczane poczynając od AI3. Jeżeli wybrano konfigurację czterech wejść, to są one oznaczane AI1, AI2, AI3 oraz AI4, co odpowiada wejściom I7, I8, I1 oraz

125

2012-05-24 09:41:11

AUTOMATYKA I MECHATRONIKA Oznaczenia LOGO! Przykład oznakowania urządzenia z rodziny LOGO! LOGO! 12/24RCo Urządzenia z rodziny LOGO! są oznakowywane w jednolity sposób za pomocą następujących elementów składowych: • 12/24: wersja 12/24 V DC • 230: wersja 115...240 V AC/DC • R: Wyjścia przekaźnikowe (bez R: wyjścia tranzystorowe) • C: Wbudowany zegar czasu rzeczywistego • E: Interfejs Ethernet • o: Wersja bez wyświetlacza • DM: Moduł cyfrowy • AM: Moduł analogowy • CM: Moduł komunikacyjny (np. moduł EIB/ KNX) • TD: Wyświetlacz tekstowy I2 w podanej kolejności. Numeracja następnych modułów rozszerzeń AI będzie zaczynać się od AI5.

Zalecane konfiguracje urządzeń w systemie LOGO! Dla zapewnienia szybkiej komunikacji pomiędzy modułem LOGO! Base i  innymi modułami bliżej sterownika należy instalować moduły cyfrowe, a  następnie moduły analogowe. Jedynym wyjątkiem jest funkcja specjalna Sterownik PI: wejście AI służące do zadawania wartości PV powinno znajdować się w module LOGO! Base lub w module wejść analogowych sąsiadującym z  modułem LOGO! Base. Producent zaleca montaż interfejsu CM AS w  skrajnej prawej pozycji - w razie zaniku zasilania interfejsu AS, komunikacja między systemem LOGO! i  modułami rozszerzeń położonymi na prawo od modułu interfejsu LOGO! CM AS zostaje przerwana. Moduł CM EIB/KNX musi być instalowany jako ostatni moduł po prawej stronie zestawu LOGO! Podczas konfigurowania systemu LOGO! trzeba pamiętać, że moduły cyfrowe mogą być bezpośrednio łączone wyłącznie z urządzeniami tej samej klasy zasilania. Moduły analogowe oraz komunikacyjne można łączyć z  urządzeniami należącymi do dowolnej klasy napięciowej. Dwa jednakowe moduły rozszerzeń DM8 można zastąpić pojedynczym modułem rozszerzeń DM16 (i odwrotnie) bez wprowadzania zmian w programie użytkownika. W tabeli 2 zestawiono możliwe konfiguracje połączeń modułów w systemie LOGO! Sterownik LOGO! 0BA7 można połączyć przez sieć z innym urządzeniem LOGO! 0BA7, sterownikiem SIMATIC S7 PLC, paPrzy tworzeniu programów użytkowych w LOGO!Soft Comfort sa dostępne następujące bloki wejść/wyjść sieciowych: • sieciowe wejścia cyfrowe: NI1 do NI64 • sieciowe wejścia analogowe: NAI1 do NAI32 • sieciowe wyjścia cyfrowe: NQ1 do NQ64 • seciowe wyjścia analogowe: NAQ1 do NAQ16

126

125-129_siemens.indd 126

Tab. 1. W  serii 0BA7 dostępne są następujące wersje LOGO! Oznaczenie

Napięcie zasilania

Wejścia

LOGO! 12/24RCE 12/24V DC

8 cyfrowych

LOGO! 230RCE

115 ... 240 V AC/DC

8 cyfrowych

LOGO! 12/24RC

12/24 V DC

8 cyfrowych

1)

LOGO! 24

24 V DC

8 cyfrowych

1)

LOGO! 24C

24 V DC

8 cyfrowych

1)

LOGO! 24RC

24 V AC/ 24 V DC 115 ... 240 V AC/DC

3)

LOGO! 230RC

2)

1)

8 cyfrowych

4 przekaźnikowe (10A)

8 cyfrowych

4 przekaźnikowe (10A)

LOGO! 12/24RCo 12/24 V DC

8 cyfrowych

1)

LOGO! 24o

24 V DC

8 cyfrowych

1)

LOGO! 24Co

24 V DC

8 cyfrowych

1)

24 V AC / 24 V DC

8 cyfrowych

115 ... 240 V AC/DC

8 cyfrowych

LOGO! 24RCo LOGO! 230RCo

3)

2)

Wyjścia Właściwości 4 przekaźnikowe (10 A) 4 przekaźnikowe (10A) 4 przekaźnikowe (10 A) 4 tranzystorowe bez RTC 24V/0,3A 4 tranzystorowe 24V / 0.3A

bez bez bez 4 tranzystorowe bez 24 V/0,3A bez 4 tranzystorowe bez 24 V/0,3A bez bez 4 przekaźnikowe (10A) bez bez 4 przekaźnikowe (10A) bez 4 przekaźnikowe (10A)

wyświetlacza klawiatury wyświetlacza klawiatury zegara wyświetlacza klawiatury wyświetlacza klawiatury wyświetlacza klawiatury

1) Zamiennie można używać konfiguracji: 4 wejścia analogowe (0...10V) i  4 szybkie wejścia cyfrowe. 2) Wersje 230 V AC: Dwie grupy po 4 wejścia. Każde wejście w  ramach grupy musi być dołączone do tej samej fazy. Grupy mogą być dołączone do różnych faz. 3) Wejścia cyfrowe mogą być sterowane ze źródeł typu P lub N.

Tab. 2. Możliwe konfiguracje połączeń modułów w  systemei LOGO! Typ LOGO!  Base

LOGO! LOGO! LOGO! LOGO! LOGO! LOGO! LOGO! LOGO! LOGO! LOGO! LOGO! LOGO!

12/24RCE 230RCE 12/24RC 24 24C 24RC 230RC 12/24RCo 24o 24Co 24RCo 230RCo

DM8 12/24R, DM16 24R

DM8 24, DM16 24

x – x x x x – x x x x –

x – x x x x – x x x x –

Moduły rozszerzeń DM8 230R, DM 8 24R DM16 230R x – – x x – x – x – x – – x x – x – x – x – – x

AM2, AM2 PT100, AM2 RTD, AM2 AQ

CM

x x x x x x x x x x x x

x x x x x x x x x x x x

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:41:11

LOGO! 0BA7: nowe możliwości okiem automatyka Tab. 3. Możliwe konfiguracje modułów rozszerzeń dołączanych do innych modułów rozszerzeń

x x x –

Dodatkowe moduły rozszerzeń AM2, AM2 DM8 DM8 230R, PT100, AM2 24R DM16 230R RTD, AM2 AQ x x – x x x – x x x – x – – x x

x

x

x

–

x

x

x –

x –

x –

– –

x –

x –

Typ modułu rozszerzeń DM8 12/24R, DM8 24, DM16 24R DM16 24 DM8 12/24R, DM16 24R DM8 24, DM16 24 DM8 24 R DM8 230R, DM16 230R AM2, AM2 PT100, AM2 RTD, AM2 AQ Interfejs CM AS CM EIB/KNX

CM x x x x

LOGO! w skrócie LOGO! jest prostym w obsłudze mini-sterownikiem logicznym, oferującym wygodne rozwiązania dla wielu popularnych aplikacji np. domowych: oświetlenie klatki schodowej, oświetlenie zewnętrzne, markizy, żaluzje, oświetlenie wystaw sklepowych i inne, aparaturze szaf rozdzielczych, a także w sterownikach urządzeń mechanicznych, takich jak bramki, klimatyzacja czy pompy do wody deszczowej. Sterowniki LOGO! są dostępne w dwóch klasach napięciowych: • klasa 1 o napięciu zasilającym 24 V (12 VDC, 24 VDC, 24 VAC) • klasa 2 o napięciu zasilającym >24 V (115...240 VAC/DC) Sterowniki LOGO! są dostępne w dwóch wersjach: • LOGO! Basic (wersja z wyświetlaczem): 8 wejść i 4 wyjścia • LOGO! Pure (wersja bez wyświetlacza): 8 wejść i 4 wyjścia W zależności od wersji, każdy moduł jednostki centralnej LOGO! może być rozbudowany za pomocą dodatkowych modułów w liczbie 4 (dla 0BA6) lub 6 (dla 0BA7). LOGO! są wyposażone także w interfejs umożliwiający dołączenie panela operatorskiego LOGO! TD, co łącznie zapewnia dostęp do 39 (dla 0BA6) lub 44 (dla 0BA7) prekonfigurowanych standardowych i specjalnych bloków funkcyjnych dostępnych z poziomu oprogramowania dla aplikacji użytkownika. Producent oferuje dla LOGO! następujące moduły rozszerzające: • Moduły cyfrowe z serii LOGO! DM8... - dostępne w wersjach o różnych napięciach zasilania: 12 VDC, 24 VAC/DC oraz 115...240 V AC/DC, są wyposażone w cztery wejścia i cztery wyjścia. • Moduły cyfrowe LOGO! DM16... - dostępne w wersjach o napięciach zasilania: 24 VDC i 115...240 VAC/DC, są wyposażone w osiem wejść i osiem wyjść. • Moduły analogowe LOGO! są dostępne w dwóch wersjach różniących się zasilaniem: 24 VDC lub - niektóre moduły - 12 VDC. Są one wyposażone w dwa wejścia analogowe, dwa wejścia PT100, dwa wejścia PT100/PT1000 (PT100 lub PT1000 albo po jednym z nich) lub dwa wyjścia analogowe. Sterowniki w wersji LOGO! 0BA7 są wyposażone w wewnętrzny interfejs Ethernet, ale mogą współpracować także z modułami komunikacyjnymi z serii 0BA6: • Moduł komunikacyjny (CM) LOGO! AS-Interface, który ma cztery wirtualne wejścia i wyjścia i pracuje jako interfejs pomiędzy systemem AS-Interface i modułami LOGO! umożliwiając transmisję czterech bitów danych z modułu bazowego LOGO! do systemu AS-Interface i odwrotnie. • Moduł komunikacyjny (CM) LOGO! EIB/KNX, który jest modułem komunikacynym (CM) służącym do połączenia LOGO! z siecią EIB. Umożliwia onkomunikację z innymi urządzeniami w sieci EIB. W tym celu należy zapisać w module CM EIB/KNX konfigurację określającą sposób mapowania wejść/wyjść modułu LOGO! względem magistrali EIB. Odpowiednie wejścia/wyjścia łączy się następnie za pomocą funkcji LOGO!

nelem SIMATIC HMI lub komputerem PC z programem LOGO!Soft Comfort V7.0. Konfiguracja sieci wykorzystującej LOGO! 0BA7 jest możliwa tylko za pomocą programu LOGO!Soft Comfort V7.0. Z  poziomu menu LOGO! 0BA7 można konfigurować następujące parametry sieci LOGO!: adres IP, maskę podsieci oraz adres bramy sieciowej. Program LOGO!Soft Comfort daje użytkownikowi dostęp do następujących konektorów reprezentujące bloki wejść/wyjść sieciowych: • wejścia sieciowe (oznaczane NI w LOGO!), • sieciowe wejścia analogowe (oznaczane NAI w LOGO!), • wyjścia sieciowe (oznaczane NQ w LOGO!), • sieciowe wyjścia analogowe (oznaczane NAQ w LOGO!). Sieciowe wejścia cyfrowe lub analogowe mogą być łączone z  wejściami bloków funkcyjnych. Sieciowe wyjścia cyfrowe lub analogowe można łączyć z wyjściami bloków funkcyjnych. Program narzędziowy LOGO!Soft Comfort jest dostępny w postaci pakietu dla komputerów PC. Program oferuje wiele możliwości, m.in.: • Interfejs graficzny pozwalający na tworzenie programów bez potrzeby

REKLAMA

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

125-129_siemens.indd 127

127

2012-05-24 09:41:12

AUTOMATYKA I MECHATRONIKA posługiwania się samym urządzeniem LOGO!. Można tworzyć programy w  postaci drabinkowej (ladder diagram, contact chart/circuit diagram) lub blokowej (function block diagram, function chart). • Symulowanie działania programu w komputerze. • Generowanie i  drukowanie schematów blokowych programu. • Zapisywanie programu na dysku twardym lub innych nośnikach. • Porównywanie programów. • Wygodne konfigurowanie bloków. • Przenoszenie programu: – z LOGO! do PC, – z PC do LOGO!. • Odczytywanie stanu licznika godzin. • Ustawianie czasu bieżącego. • Zmianę czasu z zimowego na letni • Testowanie online: monitorowanie zmian stanu oraz zmiennych procesu w trybie RUN: – stanu wejść i wyjść cyfrowych, znaczników, bitów rejestru przesuwającego i klawiszy kursora, – wartości na wszystkich wejściach i  wyjściach analogowych oraz wartości znaczników, – efektów działania wszystkich bloków, – wartości roboczych (także czasu) wybranych bloków. • Zatrzymywanie i uruchamianie wykonywania programu (RUN/STOP) z poziomu PC. • Komunikację sieciową (funkcja specyficzna dla 0BA7) • Tworzenie bloków UDF do wykorzystania w  programach użytkowych (funkcja specyficzna dla 0BA7) • Konfigurowanie bloków funkcyjnych Data Log dla programu użytkowego w  celu zapisywania wartości procesów zachodzących w skonfigurowanych blokach funkcyjnych (funkcja specyficzna dla 0BA7) Pakiet LOGO!Soft Comfort jest rozwiązaniem alternatywnym wobec tradycyjnych metod projektowania, o następujących zaletach: • Użytkownik może zaprojektować obwód na własnym komputerze PC. • Następnie można symulować działanie programu na komputerze, dzięki czemu można sprawdzić działanie wszystkich funkcji przed zaimplementowaniem programu w rzeczywistym systemie. • Do projektu obwodu można dodawać komentarze i wydrukować dokumentację. • Przygotowany program można zapisać w komputerze w postaci pliku, co umożliwia późniejszą jego modyfikacją. • Skopiowanie gotowego programu do pamięci LOGO! wymaga tylko kilku prostych czynności.

128

125-129_siemens.indd 128

Zapotrzebowanie na pamięć (0BA7) W poniższej tabeli przedstawiono wymagania pamięciowe bloków funkcji podstawowych i specjalnych dla LOGO! 0BA7: Funkcja Funkcje podstawowe AND AND z  wykrywaniem zbocza NAND (not AND) NAND z  wykrywaniem zbocza OR NOR (not OR) XOR (exclusive OR) NOT (Negacja) Funkcje specialne Timery On-delay (opóźnienie włączenia) Off-delay (opóźnienie wyłączenia) On-/Off-delay (opóźnienie włączeni/wyłączenia) Retentive on-delay (opóźnione załączenie z  podtrzymaniem) Wiping relay (przekaźnik czasowy z  wyjściem impulsowym) Edge triggered wiping relay (przekaźnik czasowy wyzwalany zboczem) Asynchronous pulse generator (asynchroniczny generator impulsów) Random generator (generator losowy) Stairway lighting switch (wyłącznik schodowy) Multiple function switch (przełącznik wielofunkcyjny) Weekly timer (timer tygodniowy) Yearly timer (timer roczny) Astronomical clock (zegar astronomiczny) Stopwatch (stoper) Liczniki Up/down counter (licznik góra/dół) Hours counter (licznik godzin) Threshold trigger (progowy detektor częstotliwości) Funkcje analogowe Analog threshold trigger (progowy przełącznik analogowy) Analog differential trigger (progowy przełącznik analogowy ze strefą) Analog comparator (komparator analogowy) Analog watchdog (watchdog analogowy) Analog amplifier (wzmacniacz analogowy) Pulse Width Modulator (PWM) Mathematic instruction (operacje arytmetyczne) Mathematic instruction error detection (detekcja błędów instrukcji arytmetycznych) Analog multiplexer (multiplekser analogowy) Analog ramp (generator rampy) PI controller (regulator PI) Analog filter (filtr analogowy) Max/Min Average value (wartość średnia sygnału) Inne Latching relay (przekaźnik zatrzaskowy) Pulse relay (przekaźnik impulsowy) Message texts (komunikaty tekstowe ) Softkey (przełącznik programowalny) Shift register (rejestr przesuwny)

Pamięć programu Pamięć REM* 12 12 12 12 12 12 8 8

-

12 16 16 16 12

3 3 3 3 3

20

4

16

3

16 16 20 22 12 20 28

3 3 17

32 36 16

5 9 -

20

-

20

-

24 24 12 30 24

-

16

1

20 40 44 16 20 32

2 6 16

12 12 12 12 16

1 1 2 1

*: liczba bajtów zajmowanych w obszarze pamięci REM, jeśli została włączona opcja podtrzymania pamięci. Ponieważ bloki UDF są prekonfigurowanymi programami użytkownika, wielkość pamięci (pamięć programu i pamięć REM) bloku UDF zależy od liczby bloków funkcyjnych zawartych w UDF.

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:41:13

LOGO! 0BA7: nowe możliwości okiem automatyka Właściwości pakietu LOGO!Soft Comfort V7.0 Najnowsza wersja programu LOGO!Soft Comfort V7.0 współpracując ze sterownikiem w wersji LOGO! 0BA7, oferuje użytkownikowi nowe właściwości: • Komunikacja z S7. Moduły bazowe mogą komunikować się poprzez sieć Ethernet, zarówno między sobą, jak i z kontrolerami SIMATIC lub SIMATIC HMI, obsługującymi Ethernet. • Edytor UDF (funkcje definiowane przez użytkownika) • Obsługa kart SD • Rejestrator danych (data log) • Test on-line dla sieciowej transmisji danych i komunikatów tekstowych • Diagnostyka błędów sieciowych i błędów odczytu/zapisu kart SD • Symulacja sieci • Możliwość identyfikacji wersji programu LOGO! 0BA7 • Import/eksport nazw I/O • Monitorowanie stanu I/O • Konfiguracja trybu pracy ‚BM slave’ • Możliwość wyświetlania informacji referencyjnych w programie roboczym • Zamiana bloków • Zdalna modyfikacja parametrów W programie LOGO!Soft Comfort V7.0 wprowadzono następujące zmiany w stosunku do starszych wersji: • Maksymalna liczba bloków zwiększona z 200 do 400 • Wielkość pamięci programu (RAM) zwiększona z 3800 do 8400 bajtów • Liczba flag analogowych zwiększona z 6 do 16 • Liczba rejestrów przesuwnych zwiększona z 1 do 4, a liczba bitów rejestru z 8 bitów do 32 bitów • Liczba otwartych konektorów zwiększona z 16 do 64 • Czas buforowania RTC zwiększony z 80 godzin do 20 dni • Zmienny współczynnik powiększenia w podglądzie wydruku • Dostępne dwie nowe opcje porządkowania obiektów • Dostępne dwie nowe metody sortowania bloków – według typu lub nazwy bloku • Dostępne zawijanie tekstu w polach tekstowych programu • Nowe ustawienia kolorów ramki bloków UDF • Komunikat potwierdzenia zerowania licznika godzin podczas ładowania programu • Jedna dodatkowa opcja dla wyświetlania ekranu start • Możliwość dołączenia komentarzy do bloków funkcyjnych i przecinania połączeń • Synchronizacja z czasem LAN do funkcji ustaw zegar • LOGO!Soft Comfort V7 nie obsługuje karty baterii RTC.

Jeżeli program użytkownika zawiera sieciowe wejście cyfrowe/analogowe, LOGO! może czytać wartości cyfrowe/analogowe z innego programu użytkowego działającego w  urządzeniu dołączonym do sieci. Jeżeli program użytkownika zawiera sieciowe wyjście cyfrowe/analogowe, LOGO! może zapisywać wartości pojawiające się na wyjściu cyfrowym/analogowym w innym urządzeniu 0BA7 dołączonym do sieci w trybie slave. Nową funkcją w  LOGO! 0BA7 są także bloki UDF, będące prekonfigurowanymi programami użytkowymi, które można tworzyć w  programie LOGO!Soft Comfort. Taki blok można dodać do innego programu użytkowe-

go tak samo, jak predefiniowany blok funkcji. Użytkownik może samodzielnie konfigurować bloki UDF (User-Defined Function - funkcja użytkownika) za pomocą programu LOGO!Soft Comfort. Jeżeli program użytkowy w  LOGO! zawiera blok UDF, to użytkownik może konfigurować elementy dołączone do tego bloku. Sterownik LOGO! 0BA7 może pracować w  sieciowym trybie komunikacyjnym normalnym lub w trybie slave. W trybie normalnym sterownik obsługuje połączenia typu client-server z  modułami SIMATIC S7 PLC, panelami SIMATIC HMI lub innymi urządzeniami z serii 0BA7 w sieci Ethernet. jednostka centralna LOGO! w trybie slave pracuje jako

moduł rozszerzeń LOGO! W trybie slave urządzenia LOGO! nie wymagają żadnego programu użytkowego. Moduł master LOGO! może odczytać wartości na wejściach cyfrowych/ analogowych jednego lub więcej modułu LOGO! pracującego w trybie slave oraz przesłać wartości własnych wyjść cyfrowych/analogowych do tych urządzeń typu slave. W ten sposób można rozszerzać zbiór wejść/wyjść sieciowych LOGO!. Sterownik LOGO! w trybie slave może mieć także własne moduły rozszerzeń. Jest w stanie obsłużyć maksimum 24 wejścia cyfrowe, 8 wejść analogowych, 16 wyjść cyfrowych oraz 2 wyjścia analogowe.

Andrzej Gawryluk

REKLAMA

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

125-129_siemens.indd 129

129

2012-05-24 09:41:13

AUTOMATYKA I MECHATRONIKA

Napęd Ezi-SERVO Plus-R jako system autonomiczny (3) Tabela pozycji programowalnego pozycjonera W poprzednich dwóch częściach cyklu opisano parametryzację oraz konfigurowanie wejść/wyjść napędu Ezi-SERVO Plus-R. Obecnie zajmiemy się tabelą pozycji i sposobem jej tworzenia. W zależności od rodzaju zastosowanego napędu może ona zwierać 256 (EziSERVO Plus-R oraz Ezi-STEP Plus-R) lub 64 (Ezi-SERVO-All oraz Ezi-STEP-All) wiersze rozkazów. Edycja tabeli pozycji odbywa się za pomocą bezpłatnego oprogramowania EziMotion dostarczanego wraz z napędem.

Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 12927, pass: 632vmew5 • poprzednie części artykułu

pisanych w nim parametrów (Edit Item – rysunek 2). Użytkownik może usunąć wartości z  pojedynczego wiersza (Clear Item) lub ze wszystkich wierszy jednocześnie (Clear All Items). W  razie potrzeby istnieje również możliwość przywrócenia parametrów najazdu z pamięci ROM sterownika (Reload Item from ROM). Dostępne są też funkcje takie jak: wytnij (Cut Item), kopiuj (Copy Item), wklej (Paste Item). Wybierając opcję Run Selected Item (wykonaj wybrany wiersz) silnik realizuje najazd zgodnie danymi zapisanymi w zaznaczonym wierszu. Po usunięciu przykładowych danych z  tabeli pozycji można przystąpić do tworzenia własnych sekwencji ruchu. Podwójne kliknięcie lewym przyciskiem myszy na dowolnym wierszu powoduje otwarcie okna Position Table Item Editor (rysunek 3).

Command – wybór komendy Rysunek 1. Tabela pozycji Po uruchomieniu programu EziMotion i wybraniu zakładki Position Table (tabela pozycji) otwiera się okno z przykładową tabelą zapisaną w pamięci sterownika (rysunek 1). Następnie użytkownik wybiera tryb pracy z  tabelą: Normal – tryb normalny, który oznacza realizację zgodnie ze wszystkim zapisanymi warunkami lub Single Step – krok po kroku. Za pomocą przycisku Run/Stop uruchamiamy lub zatrzymujemy realizację tabeli w  trybie Normal. W  trybie Single Step ten sam przycisk służy do realizacji pojedynczego

Rysunek 2. Właściwości wiersza

130

130-132_eldar_(3).indd 130

wiersza. Widoczna u  dołu funkcja Teaching (funkcja uczenia) pozwala na zapamiętanie aktualnej pozycji wału silnika ustalonej za pomocą ręcznego najazdu. Można ją następnie zapisać do podręcznej pamięci RAM (przycisk Refresh) lub do pamięci ROM sterownika (Save to ROM). Tabela pozycji może być również zapisana w postaci pliku (Save to File). Klikając prawym przyciskiem myszy na wybranym wierszu możliwa jest edycja za-

Rysunek 3. Okno edycji danych w wierszu tabeli pozycji

W  pierwszym kroku, rozwijając listę Command, należy wybrać, które polecenie ma wykonać napęd (rysunek 4). Funkcje z  grupy „ABS” służą do wykonania najazdu na pozycję zadaną względem ustalonego punktu bazowego, natomiast funkcje „INC” służą do realizacji przemieszczenia o określoną wartość. Po wybraniu poleceń ABS-Normal Motion oraz INC-Normal Motion użytkownik ma dodatkowo możliwość zdefiniowania czasów przyspieszania i  zwalniania (funkcje ABS-High Speed and Decel oraz INC-High Speed and Decel umożliwiają określenie jedynie czasu zwalniania – rysunek 4). Obok poleceń związanych z re-

Rysunek 4. Dostępne funkcje ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:41:27

Napęd Ezi-SERVO Plus-R jako system autonomiczny

Rysunek 5. Praca z ograniczonym momentem alizacją najazdów do dyspozycji użytkownika są rozkazy, takie jak: • Move Origin – bazowanie zgodnie z ustalonym algorytmem (algorytmy te zostały opisane w numerze styczniowym magazynu Napędy i Sterowanie), • Clear Position – ustawienie aktualnej pozycji jako zerowej,

• Stop - zatrzymanie tabeli, • Push ABS Motion – praca z ograniczonym momentem (polecenie dostępne wyłącznie w napędach Ezi-SERVO Plus-R i EziSERVO All). Ta ostatnia funkcja wymaga, aby poza określeniem parametrów ruchu podczas normalnej pracy (prędkość obrotowa, pozycja

docelowa, czas przyspieszenia i  hamowania) podać również parametry podczas pracy z ograniczonym momentem. Określić należy: • Push Ratio – procentową wartość momentu znamionowego, • Push Speed – prędkość obrotową, • Push Position – pozycję docelową. Idea pracy z  ograniczonym momentem jest taka, że w  normalnych warunkach napęd właściwie nie powinien dojechać do pozycji docelowej, ponieważ wcześniej powinien napotkać opór mechaniczny zdolny zatrzymać wał silnika. Wtedy wystawiany jest sygnał potwierdzający zakończenie tabeli pozycji. Jeśli jednak, w trybie z ograniczonym momentem, silnik osiągnie pozycję docelową i  nie zostanie zablokowany, to zatrzyma się, ale nie wystawi sygnału zakończenia tabeli pozycji. Poniżej znajduje się przykład realizacji funkcji ograniczającej moment obrotowy (Push ABS Motion – rysunek  5). Zgodnie z  ustawionymi czasami przyspieszania i zwalniania napęd dojeżdża do pozycji 200000 z prędkością 50000 imp/s. Następnie przechodzi w tryb pracy z ograniczonym momentem. Silnik zwalnia do prędkości 10000 imp/s zmniejszając jednocześnie moment na wale do wartości 55% znamionowego momentu trzymającego. Przed osiągnięciem pozycji 250000 powinno nastąpić zablokowanie napędu poparte wystawie-

REKLAMA

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

130-132_eldar_(3).indd 131

131

2012-05-24 09:41:29

AUTOMATYKA I MECHATRONIKA zaznaczyć w  nim opcję zerowania licznika pętli (Clear Loop Count) i podać numer linii (wiersza) zawierającej parametry pętli, której licznik zerujemy (JP Table No.).

PT Output Set – wystawianie sygnałów wyjściowych

Numer wiersza (No.)

Numer wiersza wykonywanego następnie (JP Table No.)

Numer wiersza do którego wykonany zostanie skok JPT 0

Numer wiersza do którego wykonany zostanie skok JPT 1

Numer wiersza do którego wykonany zostanie skok JPT 2

14

15

115

10116

10255

Rysunek 6. Przykłady realizacji skoku: a) skok nieudany, b) skok bezwarunkowy; c, d) skok warunkowy niem wyjściowego sygnału zakończenia tabeli pozycji.

Motion – parametry ruchu Jak już wspomniano przy okazji pracy z  ograniczonym momentem, po wybraniu danej funkcji w okni Position Table Item Editor należy określić dostępne dla niej parametry ruchu, takie jak: pozycja (Position), niska i wysoka prędkość obrotowa (Low, High Speed), czas przyspieszania/hamowania pomiędzy niską i wysoką prędkością obrotową (Accel, Decel Time). Poniżej dostępna jest funkcja Check Inposition (rys. 3). Umożliwia ona wystawienie cyfrowego sygnału potwierdzenia po zakończeniu aktualnie wykonywanej linii i osiągnięciu pozycji zadanej (Check Inposition). W każdym wierszu wymagane jest podanie czasu zwłoki po wykonaniu bieżącej komendy (Waiting Time after command). W przypadku kiedy włączymy działanie ciągłe (Enable Continous Action) napęd ignoruje czas zwłoki oraz pomija sprawdzanie osiągnięcia pozycji zadanej (Check Inposition).

Jump – Skok do wiersza W opisie każdego wiersza powinien znaleźć się numer linii, która ma być zrealizowana jako następna (JP Table No.). Jeżeli bieżący wiersz jest ostatnim to pozostawiamy

rubrykę JP Table No. pustą. Istnieje również możliwość realizacji skoku po otrzymaniu sygnału z  odpowiednio skonfigurowanego wejścia cyfrowego (konfiguracja wejść/wyjść opisana została z numerze lutowym magazynu Napędy i Sterowanie). W każdym wierszu istnieje możliwość zdefiniowania trzech różnych skoków zaznaczając opcje JPT 0 – JPT 2 i podając numery linii docelowych. Funkcję skoku można realizować na dwa sposoby. W  pierwszym przypadku jest on realizowany po pojawieniu się sygnału na wejściu i po wykonaniu bieżącego wiersza. W  drugim przypadku napęd czeka na wejściowy sygnał cyfrowy potwierdzający wykonanie skoku (JPT Start). Przy takich skokach warunkowych przed numerem wiersza wpisuje się wartość 10 np. 10022. Oba sposoby realizacji skoku przedstawiono w przykładzie poniżej (rysunek 6).

Counting Loop – praca w pętli Napęd z  wbudowanym pozycjonerem pozwala na realizację pętli (Counting Loop). W polu Loop Count wpisuje się liczbę powtórzeń pętli. Pętla rozpoczyna się od wiersza podanego w polu JP Table No. Po wykonaniu serii powtórzeń napęd przejdzie do realizacji wiersza podanego w rubryce JP Table No. AT the end of loop. Należy pamiętać, aby

W  sterowniku silnika użytkownik ma do dyspozycji trzy wyjścia Output PT0-PT2, których obsługę uruchamia się zaznaczając opcję PT Output Set. Następnie należy określić w  jaki sposób mają one pracować. Do wyboru są trzy warianty: Start Sign – sygnał na wyjściu pojawia się w  momencie rozpoczęcia wykonywania wiersza i  trwa do jego zakończenia, End Sign – sygnał na wyjściu pojawia się po wykonaniu wiersza i  trwa do momentu rozpoczęcia kolejnej linii oraz ostatni – Pass Sign – sygnał wyjściowy pojawia się po osiągnięciu określonej pozycji. Czas trwania tego sygnału (Trigger Time) oraz pozycja, w której ma być wystawiony (Trigger Position) definiowane są przez użytkownika. Opcja ta jest dostępna jedynie kiedy pozycja docelowa określona jest w sposób absolutny (tzn. w odniesieniu do punktu bazowego).

Zakończenie tabeli W ostatnim wierszu tworzonej tabeli pozycji należy wybrać funkcję Stop. Taki sam efekt uzyskamy jeśli w polu JP Table No. nie podamy numeru wiersza, który ma być wykonany jako następny.

Podsumowanie Ten artykuł kończy 3-częściowy cykl opisujący parametryzację i sposób programowania napędów firmy Fastech. Te zaawansowane urządzenia przechowują w  pamięci ROM złożone sekwencje ruchu. Różnorodne funkcje, które można przypisać wejściom/ wyjściom sterownika oraz możliwość realizacji pętli, skoków i  innych komend w  poszczególnych wierszach tabeli pozycji powodują, że w  aplikacjach o  niezbyt dużym stopniu skomplikowania, możliwa jest praca bez nadrzędnego sterownika. Oczywiście korzystanie z  tabeli pozycji nie wyklucza możliwości sterowania napędem za pomocą urządzeń zewnętrznych poprzez port RS485. Wykorzystując transmisję szeregową można także dodawać, usuwać i  edytować wiersze tabeli pozycji. Obecnie firma Fastech kończy prace nad wdrożeniem interfejsów przemysłowych Modbus, CANopen, Profibus oraz EtherCAT.

Tomasz Haliniak, Jakub Kantor Eldar

http://sklep.avt.pl 132

130-132_eldar_(3).indd 132

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:41:31

Mobot AUTOMATYKA Explorer otwarta konstrukcja platformy I MECHATRONIKA

Mobot Explorer otwarta konstrukcja platformy Każdy z  pewnością wie, że wiedza i  umiejętności, które zdobywa się samodzielnie ceni się o  wiele bardziej i  na długo utrwalają się one w  pamięci. Firma WObit od kilku lat opracowuje i  produkuje roboty mobilne wychodząc naprzeciw potrzebom i  oczekiwaniom szkół ponadpodstawowych, gimnazjów, techników, kółek zainteresowań, fascynatów robotyki, uczelni wyższych i  firm rozpoczynających działalność w  robotyce mobilnej. Otwarta konstrukcja platformy mobilnej jest jednym z  narzędzi, dzięki którym możliwości samodzielnego rozwoju są niezwykle szerokie. Obecnie dostępna jest ulepszona wersja Mobot Explorer v2. Składa się ona z  platformy jezdnej z  napędem na cztery koła. W  porównaniu do wersji poprzedniej zostały zwiększone wymiary platformy, korpus jest wydłużony o  50  mm i  poszerzony o  15  mm. Napęd wykonano przy użyciu czterech silników prądu stałego firmy Buehler Motor GmbH. Wyposażone są one w wysokosprawne przekładnie planetarne o  przełożeniu 72:1. Dzięki ich zastosowaniu zespół napędowy ma bardzo dobre osiągi: prędkość obrotową 40  obr./min., znamionowy moment obrotowy 1 Nm przy zasilaniu napięciem 12 V i prądem znamionowym 860 mA. Platforma jest zbudowana z  solidnej blachy stalowej, do której przymocowane są cztery koła z  tworzywa z  oponami wypełnionymi pianką. Koła przystosowane są do poruszania się w trudnym terenie. Cztery napędy dysponują dużym momentem obrotowym (znamionowo 1 Nm każdy), który przenoszony jest za pomocą kół o średnicy 120 mm w systemie AWD. Dzięki temu robot jest w stanie poradzić sobie na wyboistym lub kamiennym podłożu. Mobot-Explorer v2 wyposażony jest w  układ sterowania oparty o  mikrokontroler ATmega128 oraz zintegrowaną ładowarkę baterii akumulatorów żelowych 12  V wbudowanych w  robocie. Ładowarkę można zasilać dowolnym napięciem stałym w  zakresie 16 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

133_wobit.indd 133

do 25  VDC. Maksymalny prąd ładowania akumulatorów to 3  A. Ładowarka jest wyposażona w  gniazdo męskie typu DCJack o średnicy zewnętrznej kołka 2 mm i średnicy otworu 6,3 mm. Do sterowania silnikami prądu stałego najistotniejszymi elementami są mikrokontroler ATmega128 oraz dwa scalone mostki H MC33887 firmy Freescale. Mostki te mogą być obciążone prądem ciągłym do 5 A, co jest wystarczające dla zastosowanych silników. Mobot Explorer dzięki swojej otwartej konstrukcji można z łatwością rozszerzać o dodatkowe funkcje. Aby realizować zadania pomiarowe platformę można wyposażyć w  czujniki, które pozwalają zmierzyć np. odległość od przeszkody. Dzięki temu robot może pełnić funkcję autonomicznego pojazdu. Dla wykonania tego rozszerzenia można zastosować dalmierze triangulacyjne lub dalmierze ultradźwiękowe. Możliwości robota można również poszerzyć o  funkcję zdalnego sterowania, poprzez zastosowanie modułu MOBOT-CONTROLLER. Jest to uniwersalny pilot, który współpracuje z  modułami radiowymi MOBOT-RCRv2. Wyposażono go w: mikrokontroler ATmega16, dwa dwuosiowe joysticki analogowe, pięć przycisków, trzyosiowy akcelerometr, kolorowy (16  bit) wyświetlacz graficzny o  rozdzielczości 132×176 pikseli oraz moduł do transmisji radiowej w  paśmie 868  MHz. Zaimplementowanie joysticków umożliwia sterowanie manipulatorem robota, dzięki temu można jednocześnie poruszać robotem i manipulatorem. Mobot Explorer może również być uzupełniony o jednopłytowy komputer przemysłowy. Dzięki niewielkim wymiarom płyty oraz stosunkowo małemu poborowi prądu możliwy jest bezpośredni montaż komputera na podwoziu robota, co tym samym zwiększa jego funkcjonalność. Innym komponentem, o  który można dodatkowo wzbogacić komputer by móc realizować zdalną kontrolę jest karta WiFi, ewentualnie

Dodatkowe informacje: P.P.H. WObit E.K.J. Ober s.c. Dęborzyce 16, 62-045 Pniewy tel. +48 61  291 22 25, faks 61  291 10 11 e-mail: [email protected], www.wobit.com.pl

można sterować robotem manualnie. Jako nośnik pamięci można wykorzystać kartę CF, a komunikować się z komputerem poprzez łącze USB. Nowym elementem przygotowanym przez konstruktorów firmy WObit dla Mobot Explorer jest płyta sterująca (MOBOT-MB-STM32). Płyta będzie oparta o  szybki, 32-bitowy procesor ARM Coxtex-M3 (STM32). Standardowo będzie mogła sterować 2 silnikami DC z płynną regulacją prędkości, a  także odczytywać informacje o obrotach z dwóch enkoderów. Wyprowadzone zostaną także złącza umożliwiające bezpośrednie sterowanie 4 serwami modelarskimi (np. do sterowania manipulatorem itp.). Płyta będzie posiadała złącza umożliwiające bezpośrednie podłączenie  sonarów, 4 dalmierzy Sharp, skanera przestrzeni Hoykuyo, modułu radiowego Mobot-RCR, a także odbiornika aparatury modelarskiej RC do zdalnego sterowania z dużych odległości. Prosta i  solidna konstrukcja oraz płaska część nadwozia platformy i  łatwy dostęp do wnętrza robota ułatwiają łatwą rozbudowę i modyfikacje według potrzeb użytkownika. Zespół konstruktorów firmy WObit nieprzerwanie pracuje nad tworzeniem nowych rozszerzeń wychodząc naprzeciw potrzebom użytkowników. Aby uzyskać dodatkowe informacje zapraszamy na stronę www.wobit.com.pl oraz do kontaktu z  naszymi doradcami pod numerem telefonu +48 61-291-22-25.

P.P.H. WObit E.K.J. Ober s.c.

133

2012-05-24 09:41:46

AUTOMATYKA I MECHATRONIKA

Przekaźniki miniaturowe w ofercie Relpolu Firma Relpol od wielu lat specjalizuje się w  produkcji przekaźników elektromagnetycznych: miniaturowych, przemysłowych, instalacyjnych, interfejsowych oraz przekaźnikow czasowych i  przekaźnikow programowalnych. Nasza oferta skierowana jest, praktycznie, do każdej gałęzi przemysłu, elektroniki, telekomunikacji – do wielu rodzajów zastosowań, zapewniając przekaźniki o  przemyślanej konstrukcji i  niezawodnym działaniu. Przekaźnik elektromagnetyczny to zapewne jeden z  najstarszych podzespołów elektrycznych. O  jego ciągłej popularności decyduje duża odporność na chwilowe przeciążenia, przepięcia i  stany nieustalone, możliwość komutacji sygnałów o dużej mocy, zarówno przy wysokim napięciu, jak i  dużym natężeniu prądu. Dzisiaj rozwój rynku przekaźników w  dużej mierze determinują zastosowania przemysłowe. Tak jest niezmiennie od lat i  nie widać w tym obszarze istotnych zmian. Przemysł jest dużym odbiorcą tych elementów, gdyż wykorzystuje je w wielu miejscach instalacji, w urządzeniach i maszynach oraz jako komponenty układów automatyki przemysłowej i energetycznej. Z kolei w zakresie elektroniki przekaźniki podlegają miniaturyzacji po to, aby zajmowały jak najmniej miejsca na płytkach drukowanych. Przykładem są przekaźniki typu RM96, dostępne w  wersjach z jednym zestykiem przełącznym (1P), jednym zestykiem zwiernym (1Z) lub jednym zestykiem rozwiernym (1R). Możliwe jest zamawianie przekaźników ze stykami wykonanymi ze stopów: AgSnO2, AgSnO2/Au 3 mm lub AgCdO. Styki złocone mają zastosowanie przy załączaniu małych obciążeń z  napięciem obwodu powyżej 5  V, prądem powyżej 2 mA, mocą powyżej 0,05 W. Przekaźniki są dostępne w obudowach o  wysokości jedynie 16  mm i  podstawie 30  mm×10  mm. Przeznaczone do montażu THT na płytkach drukowanych lub do zamontowania w  gniazdach wtykowych zapinanych na szynie 35  mm (tylko przekaźniki z  zestykiem przełącznym 1P), do których dostępne są modułu serii M – sygnalizacyjne/przeciwprzepięciowe z  LED i diodą D. Obudowa komponentu charakteryzuje się dużą odpornością środowiskową – w  zależności od wersji jej szczelność IP wynosi 40 lub 67. Mimo małych wymiarów elementy te mają wysoką zdolność obciąże-

134

134-135_relpol.indd 134

niową. Znamionowy prąd obciążenia wynosi 8 A przy 250 V AC, a maksymalna moc łączeniowa sięga 2 kVA. Maksymalny prąd załączania wynosi 15  A, co oznacza, że elementy te są odporne na udary prądowe powstające podczas załączania obciążeń o charakterze reaktancyjnym. Dzięki temu przekaźniki RM96 można traktować jako elementy uniwersalne wykonawcze, zdolne do sterowania większością popularnych urządzeń, takich jak silniki, oświetlenie, grzejniki i inne podobne urządzenia. Cewki przekaźników RM96 przeznaczone są do zasilania prądem stałym. Dostępne są w 7 wersjach dla napięć znamionowych od 5 V do 48 V (5, 6, 9, 12, 18, 24 i 48 V). Roboczy zakres napięcia zasilania cewek przekaźników jest stosunkowo szeroki, np. dla temperatury otoczenia +20°C określany jest w zakresie od 0,7 Un do 2,25 Un – przy braku obciążenia na stykach i  przy temperaturze cewki równej tempe-

Dodatkowe informacje: Relpol SA Dział sprzedaży, tel. 68 47 90 822, 850 [email protected]

raturze otoczenia. Roboczy zakres napięcia zasilania cewki zmniejsza się wraz ze wzrostem obciążenia styków, wzrostem temperatury otoczenia i  przy cewce nagrzanej napięciem zasilania. Szeroki zakres napięcia zasilania oznacza, że przekaźniki są odporne na wahania napięć zasilających i mogą one być zasilane nie tylko ze źródeł o  niskiej rezystancji wewnętrznej, co uła-

Tabela 1. Przekaźniki miniaturowe RM96 firmy Relpol Liczba i  rodzaj zestyków Materiał styków Maksymalne napięcie zestyków Znamionowy prąd obciążenia w  kategorii Obciążalność prądowa trwała zestyku Maksymalna moc łączeniowa w  kategorii Dane cewki Napięcie znamionowe Znamionowy pobór mocy Dane izolacji Napięcie probiercze

AC1

1P, 1Z, 1R AgSnO2, AgSnO2/Au 3 mm, AgCdO 440 V 8 A/250 V AC 8 A/24 V DC 8 A 2  000 VA

DC DC

5…48 V 0,22...0,3 W

AC AC1 DC1

4000 V AC 1000 V AC

- pomiędzy cewką a  stykami - przerwy zestykowej Pozostałe dane  Trwałość łączeniowa w  kategorii Trwałość mechaniczna (cykle) Temperatura otoczenia pracy Gniazda Akcesoria do gniazd

AC1

>105    8 A, 250 V AC  >2×107 -40…+80°C ES 32, EC32 Moduły sygnalizacyjne/przeciwprzepięciowe, obejmy ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 08:52:03

Przekaźniki miniaturowe w ofercie Relpolu

twia ich zastosowanie i poprawia pewność działania w  warunkach stanów nieustalonych. Przekaźniki miniaturowe z  serii RM96 zawierają cewkę o  obniżonym poborze mocy, pobierającą od 0,22 do 0,3  W. Jest to znacząco mniej w  porównaniu do star-

szych elementów. Mały pobór mocy to efekt dopracowanej konstrukcji mechanicznej i dużej precyzji wykonania elementu o niewielkich oporach mechanicznych. Nie tylko pozwala to oszczędzać energię, ale także daje możliwość ciasnego upakowania wielu przekaźników w obudowie oraz umożli-

wia pracę w szerokim zakresie temperatur. Cewki o niskim poborze mocy wydzielają mniej ciepła i mają mniejszy wpływ na samonagrzewanie się przekaźników. Przerwa izolacyjna pomiędzy cewką a stykami dla RM96 wynosi 8 mm. To duża wartość, pozwalająca traktować te elementy jako posiadające wystarczającą separację dla obwodów elektrycznych znajdujących się na różnych potencjałach i  wskazujaca, że producent poświęcił wiele uwagi jakości izolacji i  jej wzmocnieniu. Potwierdza to także wysoka wartość napięcia probierczego dla tego obwodu wynosząca aż 4 kV. Zakres temperatur pracy wynosi od –40°C do +80°C, a  więc jest szeroki i  dopasowany do wymagań przemysłowych. Trwałość mechaniczna przekaźników wynosi 2×107 cykli, a elektryczna przy obciążeniu znamionowym 105 łączeń. Oznacza to, że przekaźniki typu RM96 to konstrukcje bezawaryjne. Przekaźniki RM96 mają wszystkie niezbędne uznania i  certyfikaty bezpieczeństwa i  są zgodne z  wymaganiami dyrektywy RoHS. Wybrane parametry przekaźników typu RM96 zamieszczono w tabeli 1.

Relpol S.A.

REKLAMA

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

134-135_relpol.indd 135

135

2012-05-24 08:52:04

Pre n nu u m e r u j! j!

za darmo lub półdarmo

Jeśli jeszcze nie prenumerujesz Elektroniki Praktycznej, spróbuj za darmo! My damy Ci bezpłatną prenumeratę próbną od lipca 2012 do września 2012, Ty udokumentuj swoje

zainteresowanie wpłatą kwoty 144,00 zł na kolejne 9 numerów EP (październik 2012 – czerwiec 2013). Będzie to coś w rodzaju zwrotnej kaucji. Jeśli nie uda nam się przekonać Cię do prenumeraty i zrezygnujesz z niej przed 16.09.2012 r. – otrzymasz zwrot całej swojej wpłaty. BEZPŁATNA PRENUMERATA PRÓBNA od lipca 2012 r. do września 2012 r. 3×0,00  zł=0,00  zł

PRENUMERATA 9-MIESIĘCZNA (VAT 8%) od października 2012 r. do czerwca 2013 r. 9×16,00  zł=144,00  zł

Jeśli już prenumerujesz EP, nie zapomnij przedłużyć prenumeraty! Rozpoczynając drugi rok nieprzerwanej prenumeraty EP nabywasz prawa do zniżki.

W przypadku prenumeraty rocznej jest to zniżka w wysokości ceny 2 numerów. Rozpoczęcie trzeciego roku prenumeraty oznacza prawo do zniżki o wartości 3 numerów, zaś po 3 latach nieprzerwanej prenumeraty masz możliwość zaprenumerowania EP w cenie obniżonej o wartość 4 numerów. Jeszcze więcej zyskasz, decydując się na prenumeratę 2-letnią – nie musisz mieć żadnego stażu Prenumeratora, by otrzymać ją w cenie obniżonej o wartość aż 8 numerów! Więcej – po 3 latach nieprzerwanej prenumeraty upust na cenie prenumeraty 2-letniej równy jest wartości 10 numerów, a po 5 latach zniżka osiąga wartość 12 numerów, tj. 50% CENY PRENUMERATY (VAT 8%, standardowa cena prenumearaty rocznej – 176,00 za rok) okres dotychczasowej nieprzerwanej prenumeraty rok 2 lata 3 lata lub 4 lata 5 i więcej lat 160,00 zł 144,00 zł 128,00 zł (2 numery gratis) (3 numery gratis) (4 numery gratis) 256,00 zł 224,00 zł 192,00 zł (8 numerów gratis) (10 numerów gratis) (12 numerów gratis)

rocznej 2-letniej

PAMIĘTAJ ! TYLKO PRENUMERATORZY:*

 otrzymują 80% zniżki na równoległą prenumeratę e-wydań (zamówienia na www.avt.pl/eprenumerata)  otrzymują co miesiąc „Niezbędnik Elektronika” na CD  mogą otrzymywać co miesiąc bezpłatny numer archiwalny EP (zamawiając dowolne z dostępnych jeszcze wydań sprzed lipca 2011 r. – otrzymasz je wraz

z prenumeratą; zamówienie możesz wysłać mailem na nasz adres [email protected])

 zostają członkami Klubu AVT-elektronika i otrzymują wiele przywilejów oraz rabatów (patrz www.avt.pl/klub)  mają prawo do upustów w sklepie www.sklep.avt.pl *) nie dotyczy prenumerat zamówionych u pośredników (RUCH, Poczta Polska i in.); nie dotyczy bezpłatnych prenumerat próbnych.

CENY PRENUMERATY WERSJI ELEKTRONICZNEJ EP (VAT 23%) 6-miesięcznej 12-miesięcznej 6×6,50 zł = 39,00 zł 12×5,70 zł = 68,40 zł 80% zniżki = 7,80 zł 80% zniżki = 13,65 zł

standardowe dla Prenumeratorów wersji papierowej

24-miesięcznej 24×5,17 zł = 124,80 zł 80% zniżki = 24,95 zł

Prenumeratę zamawiamy:

Najprościej

dokonując wpłaty

AVT – Korporacja sp. z o.o.

Dane adresowe naszego wydawnictwa

03-197 Warszawa, ul. Leszczynowa 11 97 1600 1068 0003 0103 0305 5153 176,00 •–‘•‹‡†‡†œ‹‡•‹¦–•œ‡ä©œÏ

Numer konta bankowego naszego wydawnictwa Kwota zgodna z  warunkami prenumeraty podanymi powyżej

Jan Kowalski

Pełny adres pocztowy wraz z  imieniem, nazwiskiem (ewentualnie nazwą firmy lub instytucji)

͕͖Ǧ͙͗͘O׆Āǡ—ŽǤ‘•‘ƒ—–×™͚Ȁ͛͜͝ Roczna prenumerata EP ‘†—‡”—͛Ȁ͖͔͕͖

Określenie czasu prenumeraty (roczna, półroczna, na okres od...do...); osoby prywatne chcące otrzymać fakturę VAT prosimy o  dopisanie „Proszę o  FVAT” (firmy i  instytucje prosimy o  podanie NIP)

Najłatwiej

wypełniając formularz w Internecie (na stronie www.ep.com.pl) – tu można zapłacić kartą

Najwygodniej

wysyłając na numer 663 889 884 SMS-a o treści PREN – oddzwonimy i przyjmiemy zamówienie (koszt SMS-a wg Twojej taryfy) lub

zamawiając za pomocą telefonu, e-maila, faksu lub listu.

Dział Prenumeraty Wydawnictwa AVT, ul. Leszczynowa 11, 03-197 Warszawa, tel.: 22 257 84 22, faks: 22 257 84 00, e-mail: [email protected] 136_prenumerata.indd 136

2012-05-24 09:42:05

Kity i Moduły AVT Od 1990 roku w  AVT opracowano ponad 2000 projektów układów elektronicznych, które były publikowane w wydawanych przez AVT czasopismach dla elektroników oraz oferowane w postaci zestawów do samodzielnego montażu. Aktualna oferta obejmuje najbardziej popularne kity, t.j. zestawy składające się z  płytki drukowanej, elementów i  instrukcji (tzw. wersja B). Oferowane są też same płytki z  dokumentacją (wersja A) oraz układy zmontowane i  uruchomione (wersja C). Seria kitów cieszących się największym zainteresowaniem w  kraju i  za granicą została przygotowana w wersji eksportowej TOP-Q. Z kolei kity zamawiane w dużych ilościach jako układy zmontowane i uruchomione są oferowane w kategorii Moduły AVT. Zatem oferta AVT obejmuje: Kity TOP-Q, Kity AVT (w wersjach A, B, C) oraz Moduły AVT.

Prezentacje techniczne poszczególnych kitów i modułów są dostępne na stronie: sklep.avt.pl p p

Kity TOP-Q Kod

Kity TOPQ to seria Kitów AVT przygotowanych na rynek zagraniczny i krajowy

Cena PLN z  VAT (23%)

Nazwa RTV/Audio/Video

AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT

594 B 734 B 741 B 742 B 744 B 1023 B 1024 B 2050 B 2132 B 2153 B 2392 B 2449 B 2469 B 2477 B 2499 B 2723 B 2728 B

Zdalnie sterowany potencjometr do aplikacji audio Uniwersalny moduł audio Najprostszy wzmacniacz mocy 22 W Niskoszumny mikser stereo Najprostszy wzmacniacz mocy 2×22W Przedwzmacniacz gramofonowy o  charakterystyce RIAA Słuchawkowy wzmacniacz wysokiej jakości Najprostszy wzmacniacz akustyczny 3 W Przedwzmacniacz z  regulacją barwy dźwięku Wzmacniacz 100 W Wzmacniacz mikrofonowy SMD Filtr do subwoofera Odbiornik UKF FM Wzmacniacz mocy 70 W  na TDA 1562 Wzmacniacz 4×40 W Stereofoniczny nadajnik FM Wzmacniacz mikrofonowy

AVT AVT AVT AVT AVT AVT

2500 B 2501 B 2502 B 2550/P B 3500 B 5125 B

Płytka testowa do kursu BASCOM 8051 Emulator procesorów 89CX051 Programator procesorów 89CX051 Programator procesorów AVR Płytka testowa do kursu BASCOM AVR Programator USB AVR (STK500)

AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT

512 B 727 B 733 B 735 B 736 B 1066 B 1081 B 1459 B 1461 B 2126 B 2270 B 2857 B 5086 B

Cyfrowy miernik pojemności Uniwersalny moduł zasilający Monitor i  konserwator akumulatora Regulator impulsowy DC Ekonomiczny zasilacz warsztatowy Miniaturowy zasilacz uniwersalny Miniaturowy stabilizator impulsowy Uniwersalny układ czasowy Uniwersalny zasilacz laboratoryjny 5 i  12 VDC/1 A Najmniejszy moduł miniwoltomierza na LCD Moduł miliwoltomierza do zasilaczy Moduł woltomierza/amperomierza z  termostatem Programowany 4-kanałowy komparator/woltomierz

90 24 24 17 28 19 26 18 24 57 19 22 49 85 80 38 20

Układy uP, uC i  do PC 98 52 70 23 120 56

Przyrządy warsztatowe 80 16 30 25 22 18 35 20 19 32 37 76 82

Dla domu, samochodu, wypoczynku i  zabawy AVT 390 B AVT 513 B AVT AVT AVT AVT

522 720 721 722

B B B B

8-kanałowy przełącznik RC5/SIRC Zegar ze 100-letnim kalendarzem i  2-kanałowym termometrem Miniaturowy zamek szyfrowy – Immobilizer Błękitno-biały mrygacz Klaskacz – akustyczne zdalne sterowanie Rozjaśniacz samochodowy

36 88 72 14 16 14

Kod AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT

723 B 724 B 725 B 726 B 728 B 729 B 730 B 731 B 732 B 737 B 738 B 739 B 740 B 743 B 745 B 746 B 747 B 841 B 924 B 925 B 950/1 B 969 B 1007 B 1012 B 1104 B 1343 B 1428 B 1460 B 2628/1 B 2632 B 2720 B 2787 B 2849 B 5041 B 5094 B

Nazwa

AVT 5108 B

Trójwymiarowy labirynt elektroniczny Uniwersalny układ czasowy Magiczny przełącznik Uniwersalna centralka alarmowa „Wypasiony” scalony sensor Zwariowany kręciołek Dalekosiężny tor podczerwieni Przeraźliwy straszak Whisper – łowca szeptów Melodyjka i  gong Szoker-masażysta Irytator – dokuczliwy natręt nocny Niezwykła „niebieska” dotykowa syrena policyjna Tajemnicze światełko Uniwersalny regulator Ekonomizer Stroboskop dyskotekowy Ultradźwiękowy detektor ruchu Programowany sterownik świateł Karta przekaźników na USB Termostat elektroniczny Bezstykowy zamek RFID Regulator obrotów silnika elektrycznego Strach na komary Prosty wykrywacz metali Diodowy oświetlacz Regulator temperatury Włącznik zmierzchowy Ładowarka akumulatorów ołowiowych Gigantyczny zegar Policyjny stroboskop PC-Termometr, rejestrator temperatury Tiny Clock Termometr MIN-MAX Bezprzewodowy regulator temperatury 2-kanałowy termometr z  dwukolorowym wyświetlaczem LED 2-kanałowy termometr z  dwukolorowym wyświetlaczem LED

AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT

Zestaw Zestaw Zestaw Zestaw Zestaw Zestaw Zestaw

AVT 5108 B

Cena PLN z  VAT (23%) 16 13 12 20 14 18 30 29 28 23 32 18 25 17 26 12 24 38 38 67 94 60 30 15 34 30 32 22 30 70 55 44 69 74 160 78 78

Zestawy startowe 701 702 703 704 705 710 719

startowy: rezystory – 660 szt. startowy: kondensatory – 265 szt. startowy: elektrolity – 100 szt. startowy: półprzewodniki – 76 szt. startowy: elementy mechaniczne – 600 szt. do wykonywania płytek drukowanych startowy diody LED – 142 szt.

19 26 26 16 25 28 28

sklep.avt.pl ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

137

Niniejsze ogłoszenie jest informacją handlową i nie stanowi oferty w myśl art. 66, § 1 Kodeksu Cywilnego. Ceny mogą ulec zmianie. 137-141_oferta.indd 137

2012-05-24 09:42:23

Kity AVT

Najpopularniejsze Kity AVT dostępne w wersjach A, B, C z instrukcją tylko w języku polskim

L E G E N D A A B C P O

litera K oznacza, że kit jest sprzedawany łącznie z obudową i w cenie kitu uwzględniono koszt obudowy symbol literowo-cyfrowy oznacza typ zalecanej obudowy plastikowej lub metalowej (bez otworowania), niewchodzącej w skad kitu Zasady sprzedaży są opublikowane na stronie 141

płytka drukowana z dokumentacją kit, czyli zestaw elementów z płytką drukowaną i dokumentacją moduł (urządzenie) zmontowany i uruchomiony zaprogramowany układ, płyta CD itp. obudowa, możliwe są dwa warianty:

Kod

Nazwa

Publ.

Cena PLN A

B

z  VAT (23%)

C

P

O

RTV Odbiornik nasłuchowy CW/SSB – 80/20 m Odbiornik nasłuchowy SSB/CW AVT 962 80 m AVT 2117/1 Mikrofon bezprzewodowy AVT 2122 Przedwzmacniacz antenowy CB AVT 2310/1 Transceiver SSB ANTEK v. 3.0 Cyfrowa skala do transceivera AVT 2318 SSB AVT 2481 Mininadajnik FM AVT 2788 Wykrywacz pluskiew AVT 2807 Miniodbiornik CB-19 AVT 2810 Minitransceiver ZUCH AVT 2818 Odbiornik nasłuchowy „Jędruś” AVT 2840 Minitransceiver Antoś AVT 2873 Filtr audio AVT 5109 Radiokomunikacyjny filtr audio Minitransceiver na pasmo 3,7 AVT 5127 MHz TRX2008

AVT 157

EP12/96 EP1/07 EdW5/99 EdW11/96 EdW11/98

10 122 13

EdW4/01 EdW5/06 EdW1/07 EdW10/06 EdW4/07 EdW9/07 EdW7/08 EP8/07 EP3/08

36

4 10 4,6 13,7 21 152

EdW12/98 14,8

KM60

25 25

58 170

6 20 5 36 5 32 28 152 15 24 4 42 12 78 24

87

9 5,7

98 140 19 31

6,1

28

15 6

67 17

8

49

10

33

49

5

32

50

8

88 130

Układy audio AVT 446 AVT 1033

Wzmacniacz do walkmana EP7/98 Przedwzmacniacz mikrofonowy EP2/95 Stereofoniczny wzmacniacz AVT 1227 EP4/99 słuchawkowy AVT 1492 Wzmacniacz 2 x 100 W EP11/08 AVT 1583 Moduł wzmacniacza audio 10W EP8/10 Wzmacniacz mocy 2x45W AVT 1594 EP10/10 z  STK4182 10-diodowy wskaźnik poziomu AVT 1650 EP11/11 sygnału audio AVT 2104/1 Wzmacniacz 2×22 W  EdW9/97 Wzmacniacz mocy z  układem AVT 2180 EdW2/98 LM3886 AVT 2326 Wzmacniacz mikrofonowy EdW2/99 Wskaźnik wysterowania 2×5 AVT 2375 EdW9/99 LED AVT 2671 Uniwersalny moduł TDA7294 EdW7/03 AVT 2736 Wzmacniacz mostkowy 400 W EdW10/04 Wzmacniacz na tranzystorach AVT 2762 EdW8/05 N-MOSFET AVT 2864 Analizator widma EdW5/08 AVT 2921 Głośnik plazmowy EdW11/09 AVT 5187 Audiofilski wzmacniacz 200 W EP4/09 Analizator widma sygnału audio AVT 5210 EP11/09 z  wyświetlaczem graficznym

49

20

25

32

7

23

34

9,1 71 15 120 12

36

32 6 9

74 21 69

97

24 120

18

18

Układy mikrokomputerowe i  do PC Uniwersalna karta portów na USB Programator z  interfejsem USB 451 dla BASCOM AVR Regulator obrotów wentylatorów 478 w  komputerze PC „Klocki” RS485 – konwerter 530 RS232<–>RS485 530/USB Konwerter USB<–>RS485 „Klocki” RS485 – karta wejść 531 przekaźnikowych „Klocki” RS485 – karta wyjść 532 optoizolowanych „Klocki” RS485 – karta wyjść 533 cyfrowych (GND) „Klocki” RS485 – karta wyjść 534 cyfrowych (VCC) „Klocki” RS485 – karta wejść 535 cyfrowych „Klocki” RS485 – karta wejść 536 analogowych „Klocki” RS485 – moduł termi537 nala z  wyświetlaczem LED

AVT 414 AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT

138

EP9/05

34

67 130

EP11/05

32

75 100

EP3/99

6

24

55

EP6/03

6,8

42

60

EP5/08

6

40

70

EP7/03

30

25

98 150

10

EP7/03 47,6 104 150

20

EP8/03 36,6 68,4

95

20

EP8/03 35,4

52

95

20

EP9/03 35,4

47

90

20

EP9/03

51

78 140

40

EP10/03

45

74

20

92

Kod

Nazwa

Publ.

„Klocki” RS485 – alfanumeryczAVT 538 ny wyświetlaczem LCD Interfejs JTAG do procesorów AVT 581 AVR AVT 927 Uniwersalny interfejs internetowy Karta wejść z  interfejsem AVT 953 Ethernet Karta przekaźników sterowana AVT 966 przez Internet Zestaw uruchomieniowy dla AVT 992 procesorów AVR i  ‘51 AVT 1389 EEPROM Programmer Programator JTAG dla układów AVT 1409 MSP430 AVT 1430 ATMEGA8 w  AVT992 AVT 1452 Adapter ISP dla AVR AVT 1462 Uniwersalny adapter dla AVR AVT 1581 Przejściówka USB-LPT Miniaturowy konwerter USBAVT 1595 -UART Miniaturowy konwerter USB AVT 1600 <–> RS485 AVTduino LCD - wyoewietlacz AVT 1615 LCD dla Arduino AVTduino LED - wyoewietlacz AVT 1616 LED dla Arduino AVTduino JOY – manipulator dla AVT 1618 Arduino AVTduino Motor – driver silniAVT 1619 ków dla Arduino Cortexino – kompatybilna z  ArAVT 1620 duino płytka z  LPC1114 AVT 1622 Minimoduł z  ATMEGA8 PICduino – kompatybilna z  ArAVT 1625 duino płytka z  PIC18F2550 Uniwersalny moduł rozszerzeń AVT 1633 dla Arduino AVTduino BT – moduł Bluetooth AVT 1646 kompatybilny z  Arduino Moduł karty pamięci kompatybilAVT 1649 ny z  Arduino Moduł wyświetlacza LCD z  miAVT 1665 krokontrolerem ATmega8 AVTduino RELAY moduł przeAVT 1666 kaźników Stabilizator impulsowy AVT 1667 3  A  z  układem LM2576 AVT 1668 AVTduino ETHERNET STM32duino – kompaAVT 1675 tybilna z  Arduino płytka z  STM32F103C8T6 edukacyjny AVT 2250/1 Mikrokomputer z  8051 – płyta główna Mikrokomputer edukacyjny AVT 2250/2 z  8051 – wyświetlacz i  klawiatura Mikrokomputer z  procesorem AVT 2550 AT90S8535 LogicMaster – płytka prototypoAVT 2875 wa dla CPLD AVT 3505 Płytka testowa do kursu C AVT 5140 Konwerter USB-I/O Uniwersalny programator mikroAVT 5172 kontrolerów AVR Uniwersalna karta wyjść z  interAVT 5217 fejsem RS485 Moduł wejść cyfrowych z  interAVT 5221 fejsem RS485 AVT 5272 AVTduino – sposób na AVR AVT 5240 Komputerowy sterownik LED Płytka ewaluacyjna dla AVT 5311 mikrokontrolerów ATmega8 i  ATmega32

Cena PLN A

B

z  VAT (23%)

C

66 110

P

EP10/03

26

EP6/04

25

EP4/06

60 147 240

35

EP10/06

69 100 220

50

EP2/07

86 188 300

50

O

20 15

EP1/01

28 160 220

EP3/04

7,5 29,6

EP3/05

6

EP7/06 EP7/07 EP2/08 EP08/10

8,5 24 18 35

17

32 36 75 125 48 65

34

EP10/10

10

30

EP12/10

8

36

EP4/11

14

40

52

EP5/11

10

43

53

EP6/11

10

29

38

EP9/11

11

33

44

EP5/11

11

67

90

EP6/11

8

40

53

EP7/11

12

67

94

EP8/11

15

23

32

EP9/11

8

80

94

EP11/11

8

22

38

EP2/12

9

66

92

EP3/12

10

38

52

EP3/12

8

42

EP3/12

10

54

82

EP5/12

12

72

94

EdW8/97

43

80 150

EdW8/97

18

84 160

EdW9/01

45

95

EdW8/08

18

78

EdW1/06 EP7/08

34 122 190 30 42

25

EP2/09

33

43

25

EP1/10

48

97

15

25

15 96

EP2/10

31

78

EP1/11 EP6/10

11 22

63 54

15

EP9/11

38 130 198

84 10

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012 Niniejsze ogłoszenie jest informacją handlową i nie stanowi oferty w myśl art. 66, § 1 Kodeksu Cywilnego. Ceny mogą ulec zmianie.

137-141_oferta.indd 138

2012-05-24 09:42:26

Kity AVT Kod AVT 5320 AVT 5340

Nazwa AVTCPLDuino Moduł karty pamięci kompatybilny z  Arduino Konwerter Ethernet/UART

Publ.

Cena PLN A

B

z  VAT (23%)

C

P

Kod

O

EP11/11

12

64

EP4/12

42

94 128

AVT 527 AVT 959 AVT 1220 AVT 1327 AVT 1480 AVT 1522 AVT 1540 AVT 1572 AVT 1569 AVT 2131 AVT 2462 AVT 2701 AVT 2725 AVT 2757 AVT 2764 AVT 2767 AVT 2813 AVT 2815 AVT 2885 AVT 2999 AVT 5083 AVT 5155 AVT 5161 AVT 5257 AVT 5260 AVT 5333

Prosty analizator stanów logicznych do PC Amatorski oscyloskop cyfrowy VGA tester Wysokoprądowy stabilizator warsztatowy Mini-generator funkcyjny Zasilacz beztransformatorowy Regulowany stabilizator impulsowy Zdalny miernik napięcia Symetryczny zasilacz warsztatowy ±1,25…±25 V, 1,5/5 A Generator akustyczny na ATTINY25 Prosty zasilacz laboratoryjny Zasilacz 10 A  10...20 V Moduł zasilacza do wzmacniaczy mocy Mikroprocesorowy miernik pojemności Zasilacz warsztatowy 0...25,5 V/0...2,55 A Częstościomierz i  generator na PC Oscyloskop w  komputerze PC Przystawka do pomiaru indukcyjności Softstart do toroida (wersja Lux) Miernik częstotliwości Mini Kombajn Pomiarowy Mikroprocesorowy zasilacz laboratoryjny Generator DDS Zasilacz cyfrowy 0...25 V/0...5 A Przestrajany cyfrowo generator akustyczny Obrotomierz Multimetr panelowy

45

75

25

37 195 220 23 48 98

12 10

EP4/05 EP9/03 EP12/06

95

EP1/99

6,3

48 122

EP10/01 EP8/08

4,9 4

15 12

EP5/09

9

EP9/09

36

69

EP6/10

7

36

30

EP5/10

14

25 70 45

EdW4/04

6,8

42

EdW6/04

32

79 180

EdW7/05

13

83

EdW9/05 EdW10/05 EdW2/07 EdW2/07 EdW11/08 EdW1/12

4

10 KM85

10

8

5

15

5

8 30

EP10/02

40

56

15

EP11/08 EP12/08

62 240 300 60 163

35 25

40 116

30

EP11/10 EP3/12

25 23

K

11

8 29 14 30 55 60 170 260

EP9/10

K

65 108

EdW2/97 10,3 EdW1/01 6,8

52 49

74 70

15 15

Dla domu, samochodu, wypoczynku i  zabawy AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT

302 303 304 306 313 314 447

Kompresor do gitary i  basu Przystawka gitarowa „Distortion” Gitarowa bramka szumów Chorus gitarowy Gitarowa kaczka Gitarowe tremolo-vibrato Stoper na szkolną olimpiadę Inteligentny sterownik lampki 528 samochodowej system pomiaru 570/USB 8-kanałowy temperatury z  USB Zamek kodowy z  telefonem 910 komórkowym 957 Moduł pomiaru temperatury 980 Sterownik akwariowy Automat do zapalania świateł 990 w  samochodzie 1096 Czarodziejski przełącznik 1308 Zdalny włącznik 4 urządzeń Najprostszy sterownik silnika 1314 krokowego Dwukierunkowy regulator obro1444 tów silników DC 1464 Stroboskop LED 1466 Echo cyfrowe 1468 Lokalne radiopowiadomienie Generator PWM – regulator 1469 mocy silnika DC 1474 Generator fali prostokątnej 1476 Włącznik zmierzchowy 1482 Sygnalizator LED Sterownik bipolarnego silnika 1585 krokowego 1510 Bariera laserowa

7,4 39 54 6,8 36 61 4,6 25,1 49 7,4 65 130 5,1 34,2 69 5,7 24 39 140,2

EP10/03

10

25

45

5

EP4/04

50

96 110

40

EP12/05

16

43

55

10

AVT 5345

EP11/06 EP3/07

35 62 88 45 140 290

25

AVT 5344

EP6/07

5

26

40

5,1 20

17 66

31

EP8/01

6,5

38

45

EP12/06

18

38

50

EP4/04 EP6/08 EP7/08

26 15 8

70 46 71

KM60 KM60 KM42 KM60 KM42 KM42

AVT 5342 AVT 5343

AVT 1676 AVT 1677 AVT 5346

10

AVT 5347

16

AVT 5348 AVT 5349

EP8/08

15

45

56

EP8/08 EP8/08 EP8/08

5 4 4

28 24 8

50 32

EP8/08

21

37

48

EP1/09

6

50

8

B

z  VAT (23%)

C

P

O

10

8

10

42 10 15 KM50 10 25

8

16 12 15

Nowości AVT 1673

AVT 1674

10

Cena PLN A

Sterownik silnika do modeli R/C EP4/09 5 14 20 Zdalny włącznik radiowy EP4/09 36 69 90 Sterownik unipolarnego silnika AVT 1525 EP6/09 22 38 krokowego AVT 1535/1 Przekaźnik czasowy (sekundy) EP8/09 20 42 AVT 1535/2 Przekaźnik czasowy (minuty) EP8/09 20 42 AVT 1545 Programowany sterownik świateł EP10/09 27 52 AVT 1560 8-kanałowa karta przekaźników EP02/10 15 79 AVT 1596 Regulator obrotów wentylatora EP10/10 6 19 Dwustanowy sterownik serwoAVT 1605 EP2/11 12 24 37 mechanizmu Regulator obrotów wentylatora AVT 1613 EP4/11 6 34 52 230 V z  silnikiem indukcyjnym Miniaturowy włącznik zmierzAVT 1655 EP12/11 4 20 28 chowy AVT 1656 Uniwersalny moduł wykonawczy EP12/11 6 18 25 AVT 2109 Centralka alarmowa EdW7/96 6 26 40 AVT 2139 Strach na krety EdW5/97 5 22 26 AVT 2177 Przełącznik zmierzchowy EdW1/98 5,1 27 32 Najprostszy regulator mocy AVT 2210 EdW3/97 5,1 25 33 230 V Wyświetlacz 7-segmentowy AVT 2222 EdW4/97 14,5 18 35 JUMBO bez LED Ładowarka akumulatorów żeloAVT 2309 EdW10/98 6,3 24 39 wych – zasilacz buforowy AVT 2601 Centralka alarmowa EdW10/02 6,8 30 AVT 2711 Obrotomierz EdW2/04 22 38 Ładowarka akumulatorów AVT 2715 EdW3/04 5,7 30 ołowiowych AVT 2753 Strach na szpaki EdW5/05 6 24 35 AVT 2874 Impulsowy wykrywacz metali EdW8/08 15 60 AVT 2895 Centrala inteligentnego domu EdW4/09 52 74 Zegar cyfrowy z  wyświetlaczem AVT 5002 EP3/01 64 110 analogowym AVT 5022 Programowany zegar z  DCF77 EP7/01 40 84 Mikroprocesorowy wykrywacz AVT 5025 EP7/01 20 59 metali AVT 5186 Bezstykowy zamek RFID EP5/09 36 80 Modelarski regulator dwukieAVT 5190 EP6/09 32 66 runkowy Rejestrator temperatury z  interAVT 5230 EP4/10 16 48 fejsem USB Karta przekaźników z  interfejAVT 5250 EP8/10 52 190 280 sem Ethernet AVT 5252 Centralka alarmowa EP8/10 75 210 3-kanałowa aparatura do zdalAVT 5290 EP5/11 28 67 98 nego sterowania modeli AVT 5330 8-kanałowy termometr do PC EP2/12 22 64 95 Czterokanałowy termometr z  wyAVT 5389 EP5/12 27 65 110 świetlaczem LED

EP5/96 EP6/96 EP7/96 EP10/96 EP11/96 EP12/96 EP8/98

EP8/96 EP7/01

Publ.

AVT 1519 AVT 1520

Przyrządy warsztatowe AVT 389

Nazwa

AVT 5350 AVT 1677 AVT 1678 AVT 1679 AVT 1680

Automatyczna podlewaczka do kwiatów Pięciopasmowy korektor graficzny AMPTester Wzmacniacz audio o  mocy 2×300 W Efekt gitarowy Fazer Przetwornica DC/DC na 5 V i  3,3 V Latarka do namiotu AVTDuinoPWM Wielobitowy przetwornik cyfrowo-analogowy audio z  układami PCM1704 Bezprzewodowe łącze gitarowe Uniwersalna ładowarka akumulatorów modelarskich Ni-MH, Ni-Cd, Li-Po Li-Fe AVTduino Automation Board Moduł wykonawczy z  interfejsem Ethernet AVTDuinoPWM Elektroniczny potencjometr stereofoniczny z  balansem Moduł wykonawczy z  triakami Wzmacniacz audio o  mocy 150 W  z  układami TDA7294

EP4/12

12

34

EP5/12

14 136

EP5/12

27

EP5/12

98

EP5/12

10

EP5/12

8

EP5/12 EP5/12

8 14

15

48

26

EP6/12 102

30

EP6/12

30 330

EP6/12

16

EP6/12

12

EP6/12

44 170 260

EP6/12

14

EP6/12

8

EP6/12

9

33

EP6/12

12

78

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

32

49

139

Niniejsze Niniejsze ogłoszenie ogłoszenie jest jest informacją informacją handlową handlową i niei stanowi nie stanowi oferty oferty w myśl w myśl art. art. 66, §66, 1 Kodeksu § 1 Kodeksu Cywilnego. Cywilnego. CenyCeny mogą mogą uleculec zmianie. zmianie. 137-141_oferta.indd 139

2012-05-24 09:42:26

Moduły AVT Kod

Układy zmontowane i uruchomione do zastosowania we własnych aplikacjach

Nazwa

Cena PLN

Kod

Nazwa

z  VAT (23%)

AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT

1007 1066 1081 1308 1314 1409 1428 1443 1459 1469 1476 1498 1519 1520 1580 1581 1585 1610

C C C C C C C C C C C C C C C C C C

AVT 1613 C AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT

1622 C 1655 C 1656 C 2017 C 2050 C 2104/1 C 2109 C 2117/1 C 2126 C 2139 C 2149 C 2177 C 2180 C 2210 C 2250 C 2270 C 2309 C 2392 C 2550/P C 2715 C 2787 C 2857 C 2864 C 2875 C 2999 C 3500 C 3505 C 390 C 414 C 5041 C 5094 C 5108 C 5125 C 513 C

140

Regulator obrotów silnika elektrycznego Miniaturowy zasilacz uniwersalny Stabilizator impulsowy Zdalny włącznik 4 urządzeń Sterownik silnika krokowego Programator JTAG dla MSP430 Regulator temperatury Interfejs ethernetowy Uniwersalny układ czasowy Generator PWM – regulator mocy silnika DC Włącznik zmierzchowy Wzmacniacz 2×2 W Sterownik silnika do modeli RC Zdalny włącznik radiowy Włącznik świtowy Przejściówka USB-LPT Sterownik bipolarnego silnika krokowego Minimoduł z  ATtiny2313 Regulator obrotów wentylatora 230 V z  silnikiem indukcyjnym Minimoduł z  ATmega8 Miniaturowy włącznik zmierzchowy Uniwersalny moduł wykonawczy Niskoszumny przedwzmacniacz mikrofonowy Wzmacniacz akustyczny 3 W Wzmacniacz mocy z  TDA1554 Centralka alarmowa Mikrofon bezprzewodowy Moduł miliwoltomierza LCD do zasilaczy Strach na krety Przedwzmacniacz z  automatyką Przełącznik zmierzchowy100 Wzmacniacz mocy z  układem LM3886 Najprostszy regulator mocy 230 V Mikrokomputer edukacyjny z  8051 – komplet Moduł miliwoltomierza LED do zasilaczy Ładowarka – zasilacz buforowy Wzmacniacz mikrofonowy SMD – 2 kanały Programator ISP/LPT (STK200) Ładowarka akumulatorów ołowiowych Termometr do PC Moduł woltomierza/amperomierza Analizator widma Płytka testowa do kursu CPLD (XC9572XL) Mini Kombajn Pomiarowy Płytka testowa do kursu AVR (90S2313) Płytka testowa do kursu C (ATMEGA162) Przełącznik 8 kanałowy sterowny RC5/SIRC Karta portów na USB Termometr MIN/MAX Bezprzewodowy regulator temperatury Termometr 2-kanałowy Programator USB-AVR (STK500) Zegar z  termometrem 2-kanałowym

48 24 50 82 45 34 54 70 30 56 30 22 20 90 30 65 51 37 52 53 28 25 40 30 50 40 25 52 26 33 46 130 36 280 58 43 30 38 49 67 98 97 96 270 200 190 50 130 100 190 106 89 140

Cena PLN z  VAT (23%)

AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT AVT

5155 C Generator DDS 5160 C Climatic – sterownik klimatyzacji 522 C Miniaturowy zamek cyfrowy 5250 C Karta przekaźników sterowana przez Internet 5260 C Obrotomierz 527 C Amatorski oscyloskop cyfrowy 5272 C AVTduino – pomysł na AVR 5275 C Płytka ewaluacyjna dla mikrokontrolerów PIC 528 C Sterownik lampki samochodowej 530 C Konwerter RS232<–>RS485 530/USB C Konwerter USB<–>RS485 531 C Karta wyjść przekaźnikowych RS485 532 C Karta wyjść optoizolowanych RS485 533 C Karta wyjść cyfrowych RS485 534 C Karta wyjść cyfrowych (VCC) RS485 535 C Karta wejść cyfrowych RS485 536 C Karta wejść analogowych RS485 537 C Moduł terminala z  wyświetlaczem LED RS485 538 C Alfanumeryczny wyświetlacz LCD RS485 5311 C Płytka ewaluacyjna dla mikrokontrolerów AVR 5325 C USBASP - Programator mikrokontrolerów AVR 5389 C Czterokanałowy termometr z  wyświetlaczem LED 570/USB C 8-kanałowy system pomiaru temperatury z  USB 594 C Zdalnie sterowany potencjometr 735 C Regulator impulsowy DC 924 C Programowany sterownik świateł 925 C Karta przekaźników na USB 927 C Uniwersalny interfejs internetowy 950 C/1 Termostat elektroniczny LCD 953 C Karta wejść z  interfejsem internetowym 966 C Karta przekaźników z  interfejsem internetowym 992 C Zestaw uruchomieniowy dla AVR I  51 DMX512 Konwerter USB-DMX512 AVT DMX512PRO Konwerter USB-DMX z  optoizolacją AVT MOD01 Regulator impulsowy DC (15 A) AVT MOD02 Sterownik diod RGB AVT MOD03 Konwerter USB<–>RS485 AVT MOD04 Moduł przekaźników na USB AVT MOD05 Ethernetowy moduł I/O AVT MOD06 Uniwersalny moduł portów I/O  na USB AVT MOD07 Wzmacniacz słuchawkowy AVT MOD08 Bezstykowa kontrola dostępu (RFID) AVT MOD09 Konwerter USB <–> RS232 AVT MOD10 Miernik częstotliwości 50 MHz AVT MOD11 Wzmacniacz mocy 2×12 W AVT MOD12 Wzmacniacz mocy 2×22 W AVT MOD13/12 Uniwersalny moduł stabilizatora 12 V/500 mA AVT MOD13/5 Uniwersalny moduł stabilizatora 5 V/500 mA AVT MOD13/9 Uniwersalny moduł stabilizatora 9 V/500 mA AVT MOD14 Konwerter USB<–>RS485 z  optoizolacją AVT MSP430 Moduł komputera z  MSP430F1232 AVT PROG1 Programator USB – AVR (STK500 v2) AVT PROG2 Mini programator USB – AVR (STK500 v2)

300 140 100 280 74 220 84 198 45 60 70 150 150 95 95 90 140 92 110 198 54 110 110 110 38 55 80 240 143 220 300 220 85 130 64 62 65 92 350 90 74 140 36 46 38 42 10 10 10 95 90 98 67

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012 Niniejsze ogłoszenie jest informacją handlową i nie stanowi oferty w myśl art. 66, § 1 Kodeksu Cywilnego. Ceny mogą ulec zmianie.

137-141_oferta.indd 140

2012-05-24 09:42:27

Towary oferowane przez AVT można nabyć:

W sklepie internetowym:

sklep.avt.pl kl l

W sklepie firmowym AVT:

W sklepach dystrybutorów:

w siedzibie AVT:

DYSTRYBUTORZY Augustów ATVA, sklep „ELEKTRONIK”, ul. Mickiewicza 33, tel. 87 643 40 92 Bartoszyce KOMP-ELEKTRONIK, ul. Kętrzyńska 21 tel.89 762 16 20 Bełchatów FHU TELMO, ul. Wojska Polskiego 23j, tel. 44 632 35 77 wew. 21 Białystok MONITOR, ul. Brukowa 9 lok 5U, tel. 85 742 41 88 Bielsko Biała NOWY ELEKTRONIK, ul. Komorowicka 36, tel. 33 816 46 63 Biłgoraj CENTRUM ELEKTRONIKI, ul. Bohaterów Monte Cassino 19/54, tel. 84 686 11 23 Bydgoszcz ELTRONIX, ul. Śniadeckich 51, tel. 52 321 38 75-76 Bytom ELEKTRONIK, ul. Katowicka 15/7 tel. 32 280 43 36 Bytów JANDISC, ul. Wojska Polskiego 12, tel. 59 822 23 09 Chorzów TECHTON, ul. 3 Maja 105, tel. 32 247 86 10 CzechowiceNOWY ELEKTRONIK, ul. Narutowicza 79, tel. 32 215 06 94 Dziedzice MAXTRONIK, ul. Garibaldiego 11/13, tel. 34 365 44 32, 365 30 92 Częstochowa DROCAN, ul. Kościuszki 23 tel. 34 361 02 98 E-COMMERCE PARTNERS, ul. Główna 23 tel. 34 343 89 18 Gdańsk JACKTRONIC, ul. Wita Stwosza 32A, tel. 58 552 38 88 BIELGIZ, sklep FACHMAN, ul. Sympatyczna 25, tel. 87 428 84 83 Giżycko BIELGIZ, sklep FACHMAN, ul. Obwodowa 6, tel. 87 428 84 83 Gliwice VOLTRONIK, ul. Dworcowa 47/6, tel. 32 230 85 66 Głogów GONCZAR ELEKTRONIK, ul. Smolna 9, tel. 76 831 33 67 Jarocin KOLOR SERWIS (Centrum Handlowe Tobena), ul. Wrocławska 18, tel. 62 505 30 20 Jaworzno BLACK ELECTRONICS, ul. Grunwaldzka 96 tel. 604 149 099 Kalisz KOLOR SERWIS, ul. Majkowska 10, tel. 62 764 13 76 NOWY ELEKTRONIK, ul. Roździeńskiego 1, tel. 32 719 31 33 Katowice VOLTRONIK, ul. Dąbrowskiego 2, tel. 32 251 30 68 MJM HANDEL I  USŁUGI RTV, ul. Sandomierska 154, tel. 41 368 28 56 Kielce SKLEP AMATOR, ul. Wojewódzka 2/6, tel. 41 342 67 30 Koszalin MIKRO, ul. Dz. Wrzesińskich 29/2, tel. 94 346 04 64 Kościerzyna RADIOTOM, ul. Mickiewicza 4, tel. 58 686 37 41 CYFRONIKA, ul. Sąsiedzka 43, tel. 12 266 54 99, 267 29 60 Kraków MONSTER ELEKTRONIK, ul. Chochołowska 11, tel. 12 266 33 26 SMD MAJSTEREK, ul. Kalwaryjska 34, tel. 12 296 30 19 Krosno TELEKOMP, ul. Lwowska 2 tel. 13 432 25 11 Lubin FONIX, ul. Sybiraków 6, tel. 76 841 20 15 LUXEL, ul. Mała 8, tel. 42 630 75 87 Łódź Łódź TME, ul. Ustronna 41, tel. 42 645 54 00 1. GAL, ul. Skargi 9, tel. 17 583 35 99 Mielec 2. GAL,, ul. Wolności (Hala Targowa), tel. 17 773 18 44 Nowy Sącz ANDROTIN, ul. Narutowicza 8, tel. 18 443 75 66 Nowy Targ ASTRUM, ul. Długa 21a tel. 661 62 19 37 MULTIELEKTRONIK Opole ul. Ligonia 10, tel. 77 453 89 60 Ostrowiec GI SERVEL SKLEP, os. Ogrody 37, tel. 41 266 74 00 Świętokrzyski Piła CZĘŚCI ELEKTRONICZNE, O. M. Kolbe 11A, tel. 67 212 08 35 Piotrków PALLAD, ul. Dąbrowskiego 15, tel. 601 32 27 10 Trybunalski ANALOGIS PLUS, ul. Łąkowa 14, tel. 61 853 52 31 ELSTAT, ul. Chwaliszewo 17/23, tel. 61 852 65 42 Poznań INVENTION-GROUP, ul. Żorska 38a tel. 500 293 804 TRAFOS VOLUMEN, ul. Grottgera 4A/12, tel. 61 865 96 46 EDA PLUS, ul. Kwiatowa 9 tel. 61 852 46 05 Radom ELSEMIK, ul. Mireckiego 3, tel. 48 363 98 75 Rybnik SKLEP ELEKTROTECHNICZNY A.BOCHENEK, ul. Hutnicza 15, tel. 32 755 76 99 Rzeszów CEZAS, ul. Torowa 7 tel. 17 860 00 89 Szczecin ELEKTRONIKA STANISŁAW ŁĘPICKI, ul. Sikorskiego 8, tel. 91 484 46 25 Sosnowiec TERMIK, ul. 3 Maja 21/A7, tel. 32 296 30 45 Stalowa Wola ROMAR, ul. Hutnicza 1, tel. 15 842 16 80 Świdnica UNITRON, ul. Budowlana 4 tel. 74 852 25 52 Tarnowskie Góry KLUB WWW S.C. CENTRUM ELEKTRONIKI, ul. Rynek 9, tel. 32 769 08 88 Tarnów BETATRONIC, ul. Krasińskiego 40, tel. 14 621 53 30 Trzebiatów KANDELA, ul. Nowa 2 tel. 91 387 35 27 Tychy NOWY ELEKTRONIK, ul. Uczniowska 7, tel. 32 217 89 02 AVT SKLEP FIRMOWY, ul. Leszczynowa 11, tel. 22 2578466 PIEKARZ – SKLEP 1, ul. Wolumen 53, paw.66, tel. 22 633 28 45 PIEKARZ – SKLEP 2, ul. Przy Agorze, tel. 22 835 50 37 lub 41 SEMICON, W.G.E. paw. 9 tel. 22 825 24 64 Warszawa SEMICON, ul. Wolumen 53, paw. 70A, tel. 22 669 99 22 VEGA-TRONIK SKLEP FIRMOWY 1, W.G.E. paw.21, tel. 22 825 91 00 wew. 122, 825 65 05 VEGA-TRONIK SKLEP FIRMOWY 2, ul. Żelazna 41, tel. 22 890 20 20, 890 09 97 Włocławek ELECTRONIC, ul. Zbiegniewskiej 2A, tel. 54 413 38 88 ROBOTRONIK, ul. Wrocławczyka 37, tel. 71 322 53 74 Wrocław SEMICONDUCTORS BANK LTD, ul. Benedykta Polaka 12, tel. 71 328 72 44 HORN ELEKTRONIK, ul. Kruszwicka 26/28 tel. 71 359 33 20 Żywiec ELEKTRONIX P.H.U., ul. Wesoła 10, tel. 33 862 03 59

• sklep dysponujący pełnym asortymentem centralnego magazynu AVT, • SHOWROOM, czyli pokaz „na żywo” sprzętu Sound & Light

Warszawa, ul. Leszczynowa 11, tel. +48 22 257 84 50 pon.-pt. w godz. 8-1645, sob. 10-1345

Wysyłkowo na koszt odbiorcy pocztą lub firmą kurierską za pobraniem Podstawowe stawki za paczki do 2 kg wynoszą:

poczta pobranie: 15,00 zł kurier pobranie: 27,00 zł Zamówienia są realizowane na bieżąco, tj. w dniu otrzymania zamówienia lub nazajutrz, o ile nie występują braki magazynowe. Zaległe zamówienia są realizowane zwykle w terminie 2-3 tygodni. Na oferowane przez nas towary udzielamy gwarancji. Zastrzega się możliwość zmiany cen. Prowadzimy serwis gwarancyjny i pogwarancyjny. W przypadku zmiany cen większej niż 10% klient będzie o tym uprzedzony.

Płatnicy podatku VAT Płatników podatku VAT prosimy o umieszczanie na zamówieniach: Numeru Identyfikacyjnego Podatnika VAT, Czytelnego podpisu osoby zamawiającej, Pieczątki firmowej.

Zamówienia można również składać: pocztą na adres: AVT Korporacja Dział Handlowy 03-197 Warszawa ul. Leszczynowa 11

tel.: +48 22 257 84 50 faks: +48 22 257 84 55 pon.-pt. w godz. 8-16 (faks czynny całą dobę)

pocztą elektroniczną: [email protected]

Zamówienia od firm i instytucji tylko pisemne! ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

141

Niniejsze ogłoszenie jest informacją handlową i nie stanowi oferty w myśl art. 66, § 1 Kodeksu Cywilnego. Ceny mogą ulec zmianie. 137-141_oferta.indd 141

2012-05-24 09:42:27

DZIAŁ

WYBRANE KSIĄŻKI Z OFERTY AVT • www.sklep.avt.pl Podstawy technologii montażu dla elektroników W książce przedstawiono przegląd technologii oraz uwarunkowania materiałowe związane z ekologicznym montażem nowoczesnych podzespołów elektronicznych, w tym z montażem bezołowiowym. Autor przedstawił także zagadnienia związane z projektowaniem obwodów drukowanych, ich myciem, naprawami i testowaniem, omówił ponadto różne metody łączenia elementów i modułów wchodzących w skład kompletnych urządzeń. Książka jest przeznaczona dla konstruktorów, studentów wyższych uczelni technicznych, a także elektroników-hobbystów, którym zależy na poznaniu podstawowych zasad projektowania współczesnych urządzeń elektronicznych. Ryszard Kisiel, stron: 224, cena: 63 zł

kod zamówienia

KS–120500

Elektronika dla każdego. Przewodnik

kod zamówienia

kod zamówienia

kod zamówienia

kod zamówienia

KS–991003

KS–120413

KS–100911

KS–120403

PSPICE Symulacja i optymalizacja układów elektronicznych, Artur Król, Joanna Moczko Stron: 260, cena 65 zł

Egzamin kwalifikacyjny, Radosław Lenartowicz, Witold Zdunek Stron: 410, cena 56 zł

Instalacje przeciwpożarowe. Zeszyty dla elektryków - nr 5, Edward Skiepko Stron: 195, cena 50 zł

Zasilacze UPS oraz baterie akumulatorów w układzie zasilania gwarantowanego. Zeszyty dla elektryków - nr 4, J. Wiatr, M. Miegoń Stron: 215, cena 50 zł

Czy zastanawiałeś się kiedykolwiek, jak działają otaczające Cię urządzenia elektroniczne? Kim są osoby, które potrafią je zaprojektować, wykonać i zagwarantować ich poprawne funkcjonowanie? A może marzysz, żeby zbudować swój własny układ elektroniczny? Aha, kiwasz twierdząco głową. Wobec tego ta książka musi znaleźć się w Twoim koszyku! Ma ona już blisko trzydziestoletnią historię i trzymało ją w rękach wielu hobbystów-elektroników. Dzięki przejrzystym opisom i licznym przykładom nawet kompletny laik błyskawicznie opanuje przedstawiony materiał. Równania opisujące prąd stały i zmienny, prawo Ohma, oporniki, diody i tranzystory to tylko część elementów świata elektroniki, które już za chwilę przestaną być Ci obce! Harry Kybett, Earl Boysen, stron: 408, cena: 58 zł

kod zamówienia

KS–120501

Elektronika z Excelem

kod zamówienia

KS–120400

Excel na dobre zagościł w szkołach, firmach i instytucjach naukowych, w których wykorzystywany jest do rozwiązywania różnorodnych problemów obliczeniowych: od przeprowadzania symulacji, wyznaczania trendów i wskaźników, poprzez generowanie różnych zestawień, porównań i podsumowań danych, aż po tworzenie na ich podstawie charakterystyk i wykresów. Aplikacja ta znajduje też zastosowanie w wielu dziedzinach techniki, wspomagając zarówno proste rachunki czy działania związane z wyceną kosztów realizacji projektów, jak i zaawansowane obliczenia inżynierskie. Jeśli chcesz poznać podstawy elektroniki i dowiedzieć się, jak wykorzystać arkusz kalkulacyjny do rozwiązywania typowych problemów z tej dziedziny, sięgnij po książkę "Elektronika z Excelem". Witold Wrotek, stron: 168, cena: 34 zł

Mikrokontrolery PIC w praktycznych zastosowaniach Mikrokontrolery PIC przebojem wdarły się na rynek uniwersalnych cyfrowych układów sterujących. Obecnie są wykorzystywane do kontrolowania pracy różnych urządzeń technicznych, instalacji automatyki przemysłowej i systemów informatycznych, jednak można je znaleźć również w używanym na co dzień sprzęcie AGD czy telefonach komórkowych. Ogromną popularność zawdzięczają sporym możliwościom, dużej niezawodności i elastyczności, prostocie programowania, szerokiemu spektrum zastosowań oraz niewygórowanym cenom. Jedyną wadą PIC-ów wydaje się stosunkowo niewielka ilość polskojęzycznej dokumentacji, a zwłaszcza brak podręcznika, który umożliwiałby początkującemu użytkownikowi bezbolesne rozpoczęcie przygody z tymi mikrokontrolerami. kod zamówienia

KS–120200

kod zamówienia

kod zamówienia

kod zamówienia

kod zamówienia

KS–210209

KS–291005

KS–220308

KS–101223

Układy mikroprocesorowe. Przykłady rozwiązań, Bartłomiej Zieliński Stron: 130, cena 30 zł

Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Zeszyty dla elektryków – nr 6, R. Markowska, A. W. Sowa Stron: 188, cena 50 zł

S5/S7 Windows Programowanie i symulacja sterowników PLC, Artur Król, Joanna Moczko-Król Stron: 383, cena 75 zł

Mikrokontrolery AVR – Niezbędnik programisty, Jarosław Doliński Stron: 134, cena 25 zł

kod zamówienia

kod zamówienia

kod zamówienia

kod zamówienia

KS–270901

KS–270000

KS–990302

KS–241111

Angielsko-polski słownik specjalistyczny. Elektronika, Piotr Ratajczak Stron: 391, cena 40 zł

Silniki elektryczne w praktyce elektronika, Jacek Przepiórkowski Stron: 264, cena 75 zł

kod zamówienia

kod zamówienia

kod zamówienia

kod zamówienia

KS–100204

KS–111101

KS–280802

KS–100504

Obraz cyfrowy. Reprezentacja, kompresja, podstawy przetwarzania. Standardy JPEG i MPEG, Marek Domański Stron: 644, cena 59 zł

Układy sterujące w zasilaczach i przetwornicach – część 4, Praca zbiorowa Cena 42 zł

Stabilizatory napięcia cz.2, Stsanisław Kwaśniewski Cena 40 zł

Układy elektroniczne analogowe i cyfrowe, Filipkowski Andrzeja Stron: 720, cena 59 zł

Paweł Borkowski, stron: 408, cena: 69 zł

Linux. Podstawy i aplikacje dla systemów embedded Książka jest kompletnym przewodnikiem omawiającym podstawowe i kluczowe zagadnienia wykorzystania systemu operacyjnego Linux w systemach wbudowanych (embedded) zbudowanych w oparciu o procesory z rdzeniami ARM. Materiał zawarty w książce podzielono na etapy, umożliwiające szybkie i łatwe rozpoczęcie pracy z komputerami jednopłytkowymi, zarówno początkującym Czytelnikom (podstawy pracy z systemem Linux, zasadności jego wykorzystania w systemach wbudowanych oraz podstawowych zagadnień związanych z warstwą sprzętową), jak i bardziej zaawansowanym (sprzętowa i programowa obsługa GPIO, I2C, 1-Wire oraz RS-232). Łukasz Skalski, stron: 168, cena: 79 zł

Wstęp do programowania sterowników PLC, Robert Sałat, Krzysztof Korpysz, Paweł Obstawski Stron: 260, cena 45,30 zł

kod zamówienia

Proste konstrukcje lampowe audio, Adam Tatuś Stron: 224, cena 73,50 zł

KS–120414

Budowa robotów dla początkujących Dzięki tej książce własnoręcznie go zbudujesz! Pewnie nie zrobi za Ciebie zakupów, ale froterowanie podłogi może być już w zasięgu jego możliwości. W trakcie lektury zdobędziesz niezbędną wiedzę o robotyce: układy zasilania, napędy i czujniki wszelkiego rodzaju przestaną być Ci obce. Ponadto dowiesz się, jakie narzędzia oraz materiały są niezbędne do budowy robota, nauczysz się precyzyjnie lutować układy elektroniczne, przygotowywać płytki drukowane, testować silniki oraz korzystać z siłowników. Znajdziesz tu instrukcje krok po kroku oraz ponad 400 ilustracji pozwalających samodzielnie zbudować robota na baterie. David Cook, tłumaczenie Jacek Janczyk, Łukasz Piwko, stron: 416, cena: 69 zł kod zamówienia

KS–120302

142 142-143_ksiegarnia.indd 142

kod zamówienia

kod zamówienia

kod zamówienia

kod zamówienia

KS–210304

KS–220201

KS–200406

KS-220805

Tranzystory – odpowiedniki Katalog część 1 Stron: 791, cena 45 zł

Katalog elementów SMD Stron: 344, cena 35 zł

Diody, diaki – odpowiedniki Stron: 842, cena 50 zł

www.sklep.avt.pl

Układy scalone – odpowiedniki Stron: 784, cena 44 zł

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 1/2009

Niniejsze ogłoszenie jest informacją handlową i nie stanowi oferty w myśl art. 66, § 1 Kodeksu Cywilnego. Ceny mogą ulec zmianie.

2012-05-24 10:28:19

ów % or VT 10 at A T er ów BAum ik RAren czn p ię a es dl mi

Ostatnio dodane pozycje w ofercie AVT

kod zamówienia

kod zamówienia

kod zamówienia

KS–110101

KS–201102

Linux w systemach embedded, Marcin Bis Stron: 568, cena 89 zł

Mikrokontrolery AVR, język C, podstawy programowania, Mirosław Kardaś Stron: 468, cena 80 zł

Monolityczne mikrofalowe układy scalone. Modelowanie, projektowanie, pomiary, Janusz Dobrowolski Cena 25 zł

kod zamówienia

kod zamówienia

KS–110800

KS–290906 Podstawy elektrotechniki i elektroniki samochodowej, Piotr Fundowicz, Bogusław Michałowski, Mariusz Radzimierski Stron: 224, cena 43 zł

KS–100502

Język C dla mikrokontrolerów AVR. Od podstaw do zaawansowanych aplikacji, Tomasz Francuz Stron: 568, cena 90 zł

AVR i ARM7. Programowanie mikrokontrolerów dla każdego, Paweł Borkowski Stron: 528, cena 77 zł

kod zamówienia

KS–230116

KS–101232 Podstawy elektrotechniki dla szkoły zasadniczej część 2, Roman Kurdziel Stron: 216, cena 26,50 zł

Mikroprocesory jednoukładowe PIC, Stanisław Pietraszek Stron: 416, cena 69 zł

kod zamówienia

KS–110556

kod zamówienia

KS-290400 KS-290500 KS-290600 KS-290601 KS-290602 KS-290900 KS-290901 KS-290903 KS-290904 KS-290905 KS-291102 KS-291200 KS-291201 KS-291202 KS-291299 KS-101230 KS-101231 KS-101232 KS-101233 KS-110100 KS-110101 KS-110200 KS-110201 KS-110207 KS-110208 KS-110209 KS-110210 KS-110225 KS-110226 KS-110227 KS-110228 KS-110229 KS-110230 KS-110231 KS-110300 KS-110400 KS-110401 KS-110555 KS-110556 KS-110800 KS-110900 KS-110901 KS-110902 KS-110903 KS-110904 KS-111001 KS-111002 KS-111100 KS-111101

kod zamówienia

KS–110208

KS-111103 KS-111104 KS-111105 KS-111200 KS-120001 KS-120200 KS-120300 KS-120301 KS-120302 KS-120400 KS-120401 KS-120402

Badania i pomiary elektroenergetyczne dla praktyków, W. Orlik Stron: 312, cena 47 zł

KS-120403

kod zamówienia

KS–110207

kod zamówienia

kod zamówienia

KS–101103

KS–990151

Technika cyfrowa. Zbiór zadań z rozwiązaniami, J. Tyszer, G. Mrugalski, A. Pogiel, D. Czysz Stron: 287, cena 51,50 zł

Pracownia elektroniczna. Elementy układów elektronicznych, Augustyn Chwaleba, Bogdan Moeschke, Marek Pilawski Stron: 172, cena 19 zł

KS-120409 KS-120410 KS-120411 KS-120412

Egzamin kwalifikacyjny elektryka w pytaniach i odpowiedziach, W. Orlik Stron: 456, cena 60 zł

KS-120413 KS-120414 KS-120500

KARTY SD/MMC W SYSTEMACH MIKROPROCESOROWYCH 58,00 SYSTEMY I SIECI FOTONICZNE 56,00 MIKROKONTROLERY AT91SAM7 W PRZYKŁADACH 94,00 WYBRANE ASPEKTY OPTYMALIZACJI PRZYRZĄDÓW FOTOAKUSTYCZNYCH 70,00 SYSTEMY I SIECI DOSTĘPOWE XDSL 59,00 MULTISIM. TECHNIKA CYFROWA W PRZYKŁADACH 70,00 WPROWADZENIE DO JĘZYKA VERILOG 98,70 PODSTAWY SIECI KOMPUTEROWYCH 59,00 PODSTAWY OBSŁUGIWANIA I NAPRAW PS 53,00 MIKROKONTROLERY STM32 W PRAKTYCE 82,00 MIKROKONTROLERY LPC2000 W PRZYKŁADACH 94,00 SYSTEMY TRANSMISJI DANYCH - MECHATRONIKA SAMOCHODOWA 65,00 PROPAGACJA FAL RADIOWYCH W TELEKOMUNIKACJI BEZPRZEWODOWEJ 47,00 SERWIS SPRZĘTU DOMOWEGO 5/09 12,00 PODSTAWY AUTOMATYKI I ROBOTYKI 35,00 ALGORYTMY TEORII LICZB I KRYPTOGRAFII W PRZYKŁADACH 72,50 JĘZYK C++: MECHANIZMY, WZORCE, BIBLIOTEKI 59,00 PODSTAWY ELEKTROTECHNIKI DLA SZKOŁY ZASADNICZEJ CZĘŚĆ 2 26,50 ELEKTROTECHNIKA Z AUTOMATYKĄ. PODR. DLA TECH. MECHANIZACJI ROLNICTWA 15,00 PROJEKTOWANIE UKŁADÓW SCALONYCH CMOS 55,00 MIKROKONTROLERY AVR, JĘZYK C, PODSTAWY PROGRAMOWANIA WYD.2 83,00 MIKROKONTROLERY STM32 W SIECI ETHERNET W PRZYKŁADACH 85,00 PRAKTYCZNE PODSTAWY MECHATRONIKI DLA TECHNIKÓW 34,00 EGZAMIN KWALIFIKACYJNY ELEKTRYKA W PYTANIACH I ODPOWIEDZIACH 60,00 BADANIA I POMIARY ELEKTROENERGETYCZNE DLA PRAKTYKÓW 47,00 ELEKTROWNIE WIATROWE 36,00 ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA W SAMOCHODACH 49,00 KONWENCJONALNE I ELEKTRONICZNE UKŁADY HAMULCOWE 47,00 OŚWIETLENIE 17,00 UKŁADY WTRYSKOWE UNIT INJECTOR SYSTEM/UNIT PUMP SYSTEM (UIS/UPS) 51,00 PROMIENIOWE ROZDZIELACZOWE POMPY WTRYSKOWE VR 35,00 SPRZĘGŁA, SKRZYNKI BIEGÓW, WAŁY I PÓŁOSIE NAPĘDOWE 61,00 UKŁADY PRZENIESIENIA NAPĘDU SAMOCHODÓW CIĘŻAROWYCH I AUTOBUSÓW 48,00 PODSTAWY OBSŁUGI KOMPUTERA. ILUSTROWANY PRZEWODNIK. WYD.3 22,00 PODSTAWY STATYSTYKI Z PRZYKŁADAMI W R 89,00 PORADNIK MECHANIKA SAMOCHODOWEGO 49,00 WZMACNIACZE OPERACYJNE TEORIA I PRAKTYKA 79,00 100 PROJEKTÓW NA 555 59,00 JĘZYK C DLA MIKROKONTROLERÓW AVR. OD PODSTAW DO ZAAW. APLIKACJI 90,00 LINUX W SYSTEMACH EMBEDDED 89,00 PORADNIK TECHNIKI SAMOCHODOWEJ 85,00 SYNTEZERY DDS. PODSTAWY DLA KONSTRUKTORÓW 51,00 INTELIGENTNY DOM I INNE SYSTEMY STEROWANIA W 100 PRZYKŁADACH 61,00 KLIMATYZACJA POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH KPS 97,00 PROCESORY DSP DLA PRAKTYKÓW 99,00 ELEKTRONIKA DLA BYSTRZAKÓW. WYDANIE 2 39,00 MIKROKONTROLERY LPC1100. PIERWSZE KROKI 69,00 NOWOCZESNE WYPOSAŻENIE TECHN. DOMU JEDNORODZ. INSTALACJE ELEKTR. 47,00 OBRAZ CYFROWY. REPREZENTACJA, KOMPRESJA, PODSTAWY PRZETWARZANIA. STANDARDY JPEG I MPEG 59,00 PROGRAMOWANIE STEROW. PLC ZGODNE Z NORMĄ IEC61131-3 W PRAKTYCE 79,00 URZĄDZENIA ELEKTRONICZNE. CZĘŚĆ 1 RADIO I TELEWIZJA 35,00 URZĄDZENIA ELEKTRONICZNE. CZĘŚĆ 2 OD GRAMOFONU DO MP3 35,00 TECH. CHŁODNICZA DLA PRAKTYKÓW. URZĄDZENIA CHŁODNICZE I PRZEP. PRAWNE 130,00 STM32. APLIKACJE I ĆWICZENIA W JĘZYKU C 79,00 MIKROKONTROLERY PIC W PRAKTYCZNYCH ZASTOSOWANIACH 69,00 SYSTEMY POCZTY ELEKTRONICZNEJ. STANDARDY, ARCHITEKTURA, BEZPIECZEŃSTWO 49,00 KOLEKTORY SŁONECZNE I FOTOOGNIWA W TWOIM DOMU 42,00 BUDOWA ROBOTÓW DLA POCZĄTKUJĄCYCH 69,00 ELEKTRONIKA Z EXCELEM 34,00 NIEKONWENCJONALNE ŹRÓDŁA ENERGII 34,00 ELEKTRYCZNE I ELEKTRONICZNE WYPOSAŻENIE POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH. CZĘŚĆ 1. WYPOSAŻENIE ELEKTRYCZNE I ELEKTROMECHANICZNE 40,00 ZASILACZE UPS ORAZ BATERIE AKUMULATORÓW W UKŁADZIE ZASILANIA GWARANTOWANEGO. ZESZYTY DLA ELEKTRYKÓW - NR 4 50,00 INSTALACJE SŁONECZNE. DOBÓR, MONTAŻ I NOWE KONSTRUKCJE KOLEKTORÓW 14,00 EKONOMICZNOŚĆ INSTALACJI. CO TO JEST I JAK JĄ LICZYĆ 25,00 ZESPOŁY PRĄDOTWÓRCZE W UKŁADACH AWARYJNEGO ZASILANIA OBIEKTÓW BUDOWLANYCH. ZESZYTY DLA ELEKTRYKÓW - NR 3 35,00 DOBÓR PRZEWODÓW I KABLI ELEKTRYCZNYCH NISKIEGO NAPIĘCIA. NIEZBĘDNIK ELEKTRYKA 1 30,00 EGZAMIN KWALIFIKACYJNY, GRUPA 1, WYD VI 56,00 LINUX. PODSTAWY I APLIKACJE DLA SYSTEMÓW EMBEDDED 79,00 PODSTAWY TECHNOLOGII MONTAŻU DLA ELEKTRONIKÓW, WYD. 2 63,00

www.sklep.avt.pl

Tytuł

KSIĘGARNIA WYSYŁKOWA • www.sklep.avt.pl



15 zł

Książki są dostarczane pocztą – wystarczy wypełnić zamówienie (blankiet powyżej) i-wysłać do nas:

ąAVT - Księgarnia Wysyłkowa zt ul. Leszczynowa 11

oc

p

03-197 Warszawa

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 1/2009

axtel. +48222 578 450

t

/f el.

faks +48222 578 455

lem i a [email protected]

e-m

Niniejsze ogłoszenie jest informacją handlową i nie stanowi oferty w myśl art. 66, § 1 Kodeksu Cywilnego. Ceny mogą ulec zmianie.

142-143_ksiegarnia.indd 143

143 2012-05-24 10:28:24

Ogłoszenia i reklamy hurtowni, sklepów, importerów, producentów, dealerów, itp. są płatne. Cena podstawowego modułu (35 x 20 mm) wynosi 66 zł + VAT. Koszt minimalnej ramki dla ogłoszeń o wielkości 3 modułów wynosi 198 zł + VAT. Moduły można łączyć zarówno w pionie jak i w poziomie. Maksymalna szerokość ogłoszenia to 5 modułów, wysokość 12 modułów. Rabaty stosujemy wyłącznie dla reklam powyżej 8 modułów: 4-6 emisji 10%, 7-11 emisji 15% i od 12 emisji 25%. Oferta specjalna: • publikacja fragmentów cennika w ramce o wielkości: 8 modułów w pionie cena 264 zł + VAT, 9 modułów w poziomie 305 zł + VAT • rabat specjalny dla firm poszukujących pracowników wynosi 25% (wyłącznie dla dużych reklam). Wszelkich informacji udziela Grzegorz Krzykawski, tel. 22 257 84 60, e-mail: [email protected]. Reklamy do tej rubryki mogą być przygotowane przez Zamawiającego w postaci wydruku z drukarki laserowej lub pliku w formacie CDR, AI, EPS (tekst zmieniony na krzywe), PSD, PDF z próbnym wydrukiem albo pliku w dowolnym edytorze tekstu (także z wydrukiem), jeśli krój czcionek nie jest rzeczą dużej wagi. Małe reklamy mogą być przygotowane w redakcji (gratis) na podstawie odręcznego szkicu lub maszynopisu. Opracowania te nie będą jednak wówczas uzgadniane z Zamawiającym przed oddaniem do druku. Redakcja nie odpowiada za treść reklam i  ogłoszeń zamieszczonych w  Elektronice Praktycznej

144-148_kramik.indd 144

2012-05-24 09:42:45

forum.ep.com.pl

msp430.ep.com.pl nixie.ep.com.pl

144-148_kramik.indd 145

2012-05-24 09:42:46

MiniStick Analog

Miniaturowy modu³ pomiarowy z USB

99 PLN*

*cena nie zawiera podatku VAT

2 kana³y 0...10, 0(4)...20mA A darmowy program PC rozdzielczoœæ 12 bitt interfejs USB

AP Automatyka S.C. tel.: +48 67 357 10 80 [email protected] www.apautomatyka.pl

144-148_kramik.indd 146

2012-05-24 09:42:48

msp430.ep.com.pl

144-148_kramik.indd 147

2012-05-24 09:42:48

Nie przegap! interesujących materiałów w siostrzanym czasopiśmie W czerwcowym wydaniu

Elektroniki dla Wszystkich między innymi: Mój własny GPS Czy warto wykonać własne urządzenie GPS? Choć popularność odbiorników GPS ogromnie wzrosła, samodzielna budowa własnego odbiornika GPS jest źródłem ogromnej satysfakcji oraz znakomitą okazją do zdobycia cennego doświadczenia. Pod lupą – – Położenie i wędrówki biegunów Kolejny odcinek cyklu przynosi ogromnie ważne informacje o tym, dlaczego bieguny transmitancji zmieniają położenie na płaszczyźnie s. Wspomagacz budzika Urządzenie niezbędne każdemu śpiochowi. Jeśli w porę nie zareagujemy na budzik, z objęć Morfeusza wyrwie nas przeraźliwy, pulsujący dźwięk dwóch buzzerów piezo. Przetwornica i ładowarka do akumulatorów litowych Dwuczęściowy artykuł opisuje sposoby wykorzystania akumulatorów litowych, pochodzących z odzysku. W części pierwszej opisana jest inteligentna ładowarka. Schematy w Inkscape – A może masz pomysł na ciekawy artykuł lub projekt? – szybko, łatwo i przyjemnie Skonstruowałeś urządzenie, Także i Ty wypróbuj bardzo prosty, przyjazny które jest godne zaprezentowania szerszej publiczności? sposób rysowania schematów elektronicznych Możesz napisać artykuł edukacyjny? za pomocą darmowego programu Inkscape. Chcesz podzielić się doświadczeniem? Ponadto w numerze:  Samochodowy licznik dzienny W takim razie zapraszamy do współpracy na łamach  Termostat – sterownik trawiarki B237 Elektroniki dla Wszystkich. Kontakt: [email protected]  Rozbity zegarek i co z tego wynikło  Aqua Bluetooth EdW możesz zamówić w sklepie internetowym AVT  Kuchnia konstruktora http://www.sklep.avt.pl, telefonicznie 22 257 84 50, – stabilizatory z MOSFET-em N fax: 22 257 84 55, listownie lub za pomocą e-maila:  Prosty sposób na płytki drukowane [email protected] Do kupienia także w Empikach  Szkoła Konstruktorów – "Okołomedyczny" i wszystkich większych kioskach z prasą. układ elektroniczny Na wszelkie pytania czeka także Dział Prenumeraty  Szkoła Konstruktorów – Elektronika dla osób tel. 22 257 84 22, [email protected] starszych

www.elportal.pl

avt.pl/prenumerata

144-148_kramik.indd 148

2012-05-24 09:42:50

INFO Wyniki konkursu Silicon Labs Podajemy wyniki konkursu zorganizowanego przez Elektronikę Praktyczną we współpracy z firmą Silicon Labs. Zwycięzcami są: Damian Nowak z  Warszawy, Franciszek Jamróz z  Ustronia i  Krzysztof Krześlak z Wiśniowej Góry. Laureaci otrzymają zestawy ewaluacyjne Silicon Labs Energy-Harvest-RD. Gratulujemy!

Wyniki konkursu NDN W kwietniowej EP ogłosiliśmy wspólnie z firmą NDN z Warszawy, wyłącznym autoryzowanym serwisem i  dystrybutorem przyrządów Rigol w  Polsce, konkurs, w  którym zadaliśmy następujące pytanie: W  którym roku Rigol wprowadził na rynek nowoczesne oscyloskopy cyfrowe o  częstotliwości próbkowania 1 GSa/s i  paśmie 200 MHz? Otrzymaliśmy ogromną liczbę prawidłowych odpowiedzi i… nieco błędnych. Prawidłowa odpowiedź, to „2004 r.”. Niestety, zwycięzca może być tylko jeden. Nagrodę główną, oscyloskop cyfrowy DS1052E i multimetr Sanwa PC5000a ufundowane przez firmę NDN, otrzymał Adam Skórzewski. Gratulujemy wygranej!

Seminarium Avnet-Silica Xilinx Zynq-7000 10 maja 2012 roku odbyło się całodniowe szkolenie poświęcone najnowszemu produktowi firmy Xilinx, rodzinie układów Zynq-7000. W  trakcie anglojęzycznego seminarium pracownicy Xilinxa i  Siliki zaprezentowali podstawowe cechy kompletnej platformy Zynq-7000 Extensible Processing, omówili parametry sprzętowe platformy oraz metody jej programowania. Pokazano też przykłady kompilacji i uruchomienia kodu oraz nowe środowisko deweloperskie, które w niedalekiej przyszłości będzie służyło do tworzenia aplikacji na wszystkie nowe układy programowalne Xilinxa.

kością bloku programowalnych bramek logicznych, wytwarzanego w  procesie technologicznym o  wymiarze charakterystycznym równym 28 nm. Warto przy okazji zauważyć, że majowa prezentacja odbyła się w dzień po oficjalnej premierze i została błyskawicznie zorganizowana dla polskich inżynierów przez warszawski oddział firmy Avnet-Silica.

Marcin Karbowniczek, EP

Seminaria, szkolenia i warsztaty Masters Firma Masters organizuje cykl darmowych seminariów poświęconych układom zasilania oraz modułom GSM/GPRS/3G i GPS firmy SIMCom. Ich celem jest prezentacja najnowszych rozwiązań układowych i aplikacyjnych w zakresie produktów do power management. Pierwsza część szkolenia będzie miała charakter teoretyczny, część druga to warsztaty na bazie płyt ewaluacyjnych związanych z aplikacjami zasilającymi. W trakcie trwania seminarium będzie możliwość otrzymania próbek oraz nabycia lub wypożyczenia zestawów ewaluacyjnych. Program: Szkolenie merytoryczne związane z aplikacjami najnowszych rozwiązań z dziedziny układów zasilania: przetwornice step down i step up, wielokanałowe flyback oraz rozwiązania stosowane w aplikacjach zasilających diody LED i nietypowych konfiguracjach. Prezentację roadmap dla poszczególnych rodzin elementów. Część praktyczną, w trakcie której będą prezentowane różne zestawy uruchomieniowe i rzeczywiste parametry układów na urządzeniach pomiarowych. W  trakcie szkolenia będzie możliwość zamówienia próbek (lub nawet otrzymania ich na miejscu) oraz wypożyczenia zestawów uruchomieniowych. Szkolenie będzie prowadzone przez inżynierów firmy MASTERS w języku polskim. REKLAMA

Zynq-7000 Od strony sprzętowej platformę Zynq-7000 można podzielić na 2 części. Blok mikrokontrolera zawiera dwa rdzenie ARM Cortex-A9, kontrolery pamięci (w tym DDR3) i szereg interfejsów zewnętrznych. Drugi blok stanowią programowalne bramki logiczne umożliwiające realizację np. szybkich algorytmów DSP wraz ze zintegrowaną pamięcią. Wbudowane rdzenie, oprócz klasycznych pleceń ARM, obsługują zestaw instrukcji SIMD o  nazwie NEON. Ich implementacja w  rdzeniach pozwala tworzyć systemy bardzo szybko przetwarzające multimedia. Całość uzupełniają: przetwornik analogowo-cyfrowy oraz interfejsy gigabitowe i magistrali PCIexpress. Ponadto platforma obsługuje zaawansowany system zarządzania poborem energii, a komunikacja pomiędzy blokiem mikrokontrolera a  częścią programowalną odbywa się zgodnie z  protokołem interfejsu AXI. Omawiana platforma ma łączyć w sobie elastyczność konfiguracji i skalowalność typowe dla FPGA, z wydajnością i poborem mocy takim jak w układach ASIC i łatwością użytkowania ASSP (Application-Specific Standard Product). Wprowadzenie na rynek Pierwsze układy rodziny Zynq-7000 są już dostarczane do klientów. Będą one dostępne w kilku wersjach różniących się m.in. wielELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

149-151_info.indd 149

149

2012-05-24 09:43:07

INFO Harmonogram: Rzeszów 21.05 Kraków 22.05 Katowice 23.05 Nowy Sącz 24.05 Wrocław 28.05 Świdnica 29.05 Zielona Góra 30.05 Poznań 31.05 Gorzów Wlkp 1.06 Koszalin 4.06

Szczecin 5.06 Bydgoszcz 6.06 Radom 20.06 Kielce 21.06 Białystok 26.06 Lublin 27.06 Łódź 28.06 Częstochowa 29.06 Gdańsk 04.07 Mrągowo 5.07

Warsztaty z inspekcji wizyjnej Firma National Instruments, która w ostatnim czasie dosyć aktywnie działa w Polsce, zdecydowała się rozszerzyć swoje plany seminaryjne o kolejne spotkania. Na przełomie maja i czerwca mają się odbyć prezentacje i warsztaty poświęcone tworzeniu koncepcji, analizie opłacalności oraz metodologii konstruowania systemów wizyjnych. W  części warsztatowej uczestnicy będą własnoręcznie tworzyć system wizyjny w oparciu o platformę SmartCamera. Aby wziąć udział w  spotkaniu konieczna jest rezerwacja przez Internet pod adresem: http://poland.ni.com/wydarzenia/warsztaty-inspekcja-wizyjna Spotkania odbędą się po jednym razie w: Poznaniu, Szczecinie, Gdańsku, Warszawie, Krakowie, Katowicach, Wrocławiu i  Toruniu, w okresie od 23 maja do 5 czerwca. Każde z nich ma trwać 4 godziny.

XIV edycja Olimpiady Elektrycznej i Elektronicznej „Euroelektra” 13 kwietnia 2012 roku na Uniwersytecie Technologiczno-Przyrodniczym w  Bydgoszczy odbyła się uroczystość ogłoszenia wyników i wręczenia nagród laureatom i finalistom XIV edycji Olimpiady Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej „Euroelektra”. Organizatorem „Euroelektry” jest Stowarzyszenie Elektryków Polskich a siedziba Komitetu Głównego Olimpiady znajduje się w  Oddziale Bydgoski SEP. Olimpiada zorganizowana została wspólnie z Akademią Morską w Gdyni i Uniwersytetem Technologiczno-Przyrodniczym w Bydgoszczy. Celem Olimpiady jest pogłębianie wiedzy i rozwijanie umiejętności zawodowych uczniów w  dziedzinie elektryki i  elektroniki oraz lepsze przygotowanie do dalszej nauki w  szkołach wyższego stopnia i  pracy zawodowej. Olimpiada umożliwia wyłonienie najbardziej uzdolnionej młodzieży i  wspieranie jej w  dalszym rozwoju zawodowym. Sprzyja również w nawiązywaniu współpracy oraz wymianie doświadczeń między nauczycielami, pracownikami naukowo-dydaktycznymi wyższych uczelni technicznych i pracownikami przemysłu. Do zawodów I stopnia przystąpiło 2330 uczniów ze 130 szkół z całej Polski. Uczniowie mieli do wyboru start w jednej z trzech grupach tematycznych: elektrycznej, elektronicznej lub teleinformatycznej. Zawody odbyły się w trzech etapach; pierwszy etap to zawody szkolne, drugi - zawody okręgowe i trzeci - zawody centralne (finał olimpiady). Finał olimpiady został zorganizowany na Wydziale Elektrycznym Akademii Morskiej w Gdyni. Zawody finałowe wyłoniły najlepszych elektryków,

150

149-151_info.indd 150

elektroników i teleinformatyków. Wśród nich znaleźli się uczniowie nie tylko szkół technicznych, ale również liceów ogólnokształcących. Laureaci i finaliści otrzymali dyplomy i nagrody rzeczowe. Otrzymali również zaświadczenia, na podstawie których przyjmowani są na wyższe uczelnie z  pominięciem zwykłego postępowania kwalifikacyjnego oraz zwalniani z części pisemnej egzaminu zawodowego, który odbywa się na zakończenie nauki z szkole. Specjalną nagrodę ufundowała Akademia Morska w  Gdyni. Zdobywcy pierwszych miejsc w trzech grupach tematycznych oraz ich opiekunowie popłyną w  rejs żaglowcem AM „Darem Młodzieży. Będzie to zapewne niezapomniane przeżycie dla młodych ludzi i ich opiekunów. Również firma APATOR ufundowała nagrodę specjalną – roczne stypendium. Otrzymał je zdobywca pierwszego miejsca z  grupie elektronicznej Konrad Adasiewicz z Zespołu Szkół Elektryczno – Mechanicznych w Nowym Sączu. Cenne nagrody ufundowały również inne firmy: Polskie Sieci Elektroenergetyczne Operator S.A. oraz WAGO ELWAG Sp. z o.o. Olimpiada jest finansowana z dotacji Ministerstwa Edukacji Narodowej, przez sponsorów oraz partnerów branżowych. Od wielu lat sponsorami i partnerami branżowymi są następujące firmy: APATOR S.A., WAGO-ELWAG Sp. z o.o., Polskie Sieci Elektroenergetyczne Operator S.A., Polskie Sieci Elektroenergetyczne oraz Przedsiębiorstwo Elektryfikacji ELTOR sp. z o.o. Poza tym Technikum Elektryczno-Energetyczne w Bydgoszczy pozyskuje na organizację olimpiady Bydgoski Grant Oświatowy przyznawany przez Urząd Miasta Bydgoszczy.

XX-lecie firmy Dacpol Firma DACPOL została założona w  1992 roku. Dlatego, to właśnie bieżący rok jest tak szczególny, ponieważ firma obchodzi swoje 20-lecie. DACPOL specjalizuje się w dystrybucji podzespołów do energoelektroniki i automatyki przemysłowej. Od samego początku istnienia, koncentruje swoją działalność na wysokiej jakości komponentach elektroniki mocy. DACPOL jest prekursorem wprowadzenia na rynek polski miedzy innymi: modułu mocy IGBT, przekaźników półprzewodnikowych, czy bezpieczników szybkich. W raz z rozwojem - firma uczestniczyła w wielu znaczących przetargach z zakresu dostaw komponentów do budowy przetwornic trakcyjnych, napędów, czy przekształtników. DACPOL reprezentuje 140 czołowych producentów podzespołów i urządzeń, ale przede wszystkim firma reprezentowana jest przez wysoce wykwalifikowaną kadrę. Spółka zatrudnia ponad 120 pracowników, w tym około 80 inżynierów, specjalistów, posiadających dużą wiedzę teoretyczną i doświadczenie w poszczególnych grupach asortymentowych. W ciągu 20 lat działalności DACPOL zdobył doświadczenie, ale przede wszystkim zaufanie klientów, które pozwoliło poszerzyć asortyment o podzespoły elektrotechniczne, elektroniczne, a także automatykę przemysłową, akumulatory oraz wyposażenie warsztatowe. Kompleksowa obsługa poszczególnych grup przypisana jest wysoce wykwalifikowanym inżynierom, co pozwala na optymalne dobranie podzespołów, czy rozwiązanie nietypowych problemów technicznych. Jednocześnie świadczy

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 09:43:08

INFO usługi z zakresu projektowania i produkcji bloków mocy, grzania indukcyjnego, a także produkcji i serwisu urządzeń pomiarowych. DACPOL to nie tylko firma działająca na rynku polskim, ale także jej działalność wykracza poza granice kraju. Istniejący od kilkunastu lat dział eksportu prowadzi sprzedaż na terenie całej Europy, USA, Kanady, czy Dalekiego Wschodu. Firma posiada oddziały handlowe na Ukrainie i w krajach bałtyckich. Ma też swoich przedstawicieli handlowych w Rosji, zapewniając dystrybucję na rynkach Europy Wschodniej. DACPOL realizuje strategię kompleksowej obsługi klienta poprzez szeroki zakres oferowani produktów, wiedzę i doświadczenie pracujących w niej osób. Od 1999 roku firma posiada certyfikat Systemy Zarządzania ISO, co gwarantuje wysoką jakość oferowanych usług. DACPOL z uwagą śledzi najnowsze technologie, starając się zapewnić swoim klientom dostęp do wielu nowości na rynku, takich jak: superkondensatory, czy komponenty na bazie węglika krzemu. Firma rozwija się bardzo dynamicznie, o czym świadczą liczne nagrody. Przykładem może być wielokrotnie nadana przez dziennik „Puls Biznesu” - „Gazela Biznesu”.

Na podbój Marsa! Reaktywacja

REKLAMA

Firma TME od zawsze popiera nowe technologie i z zainteresowaniem śledzi ich rozwój. Sponsorowała już Skarabeusza, robota marsjańskiego i jego twórców – studentów Politechniki Warszawskiej i członków Mars Society Polska, którzy jak jedyni przedstawiciele Europy zakwalifikowali się do międzynarodowego konkursu łazików marsjańskich University Rover Challenge 2009. Konkurs ten odbył się na pustyni w stanie Utah w  USA. Teraz firma TME pomogła toruńskiemu zespołowi ABM Space Education, powstałemu z  udziałem doktorantów Uniwersytetu im. Mikołaja Kopernika wspierając jego wyprawę w  góry Dachstein w  Austrii, gdzie w  dniach 17 kwietnia – 1 maja 2012 odbyły się testy terenowe łazików marsjańskich. Testy zostały przeprowadzone w trzech starannie wybranych miejscach w jaskiniach Lodowej i Mamuciej, znajdujących się na terenie rezerwatu przyrody chronionego przez UNESCO. Organizatorem wydarzenia było Austrian Space Forum, organizacja prowadząca wieloletni program badawczo-rozwojowy sprzętu do eksploracji Marsa, planet i  środowisk ekstremalnych. W  testach wzięło udział, oprócz polskiego zespołu, 9 grup z  Austrii, Francji i  USA. Na łaziku ABM SE (Magma White), który reprezentował Polskę, został zainstalowany prototypowy georadar WISDOM, nad którym pracują francuscy naukowcy. Mechanizm ten jest przeznaczony dla łazika EXOMARS na misję marsjańską ESA, zaplanowaną na 2018 rok. Radar przechodzi testy w wielu miejscach na ziemi, tzw. analogach marsjańskich, gdzie istnieje możliwość pełnej symulacji warunków panujących na Marsie. Udział w misji był dla polskiej drużyny niepowtarzalną okazją, żeby zdobyć wiele ciekawych informacji, nawiązać kontakty z  innymi pasjonatami, a także zetknąć się z najnowszą technologią, zaprezentować swój sprzęt i podzielić się doświadczeniami. W trakcie testów odbyło się szereg eksperymentów oraz testy najnowszej wersji skafandra kosmicznego Auoda.X. Sprawdzane były również metody łączności i zdalnego sterowania. Testowana technologia WISDOM może okazać się przydatna nie tylko w misjach marsjańskich, ale i w badaniach pozakosmicznych. Całość misji była transmitowana przez Internet. TME była jednym ze sponsorów misji Dachstein.

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

149-151_info.indd 151

151

2012-05-24 09:43:09

DZIAŁ

Elektronika Praktyczna 7/2012

Kolejne gigabajty narzędzi niezbędnych do pracy konstruktora, czyli NIEZBĘDNIK ELEKTRONIKA na DVD. D. Tylko dla prenumeratorów EP.

Dobowy rejestrator temperatury Temperatura powietrza jest jedną z ważniejszych informacji, którą bierzemy pod uwagę przed wyjściem z domu. Oglądając prognozę pogody możemy z pewnym prawdopodobieństwem spodziewać się, jaka temperatura będzie ona w przyszłości. Często też zastanawiamy się jaka temperatura była w przeszłości - właśnie z tych powodów powstał dobowy rejestrator temperatury.

AVTduino RS – moduł interfejsów szeregowych dla Arduino Za miesiąc zaprezentujemy układ to moduł rozszerzający funkcjonalność płytek ewaluacyjnych zgodnych z Arduino o możliwość transmisji danych za pomocą interfejsów szeregowych RS232 i RS485. Są one stosowane w starszym sprzęcie komputerowym oraz w wielu urządzeniach przemysłowych, w najróżniejszych sterownikach, programatorach i interfejsach diagnostycznych itd., z którymi dzięki Arduino będzie mogło wymieniać dane.

Karta przekaźników z interfejsem USB

Termostat Nieskomplikowane urządzenia automatyki domowej cieszą się niesłabnącym zainteresowaniem. Za miesiąc opiszemy projekt termostatu, którego zadaniem jest utrzymywanie temperatury w pomieszczeniu.

Dużą popularnością cieszą się projekty urządzeń współpracujących z komputerem PC. Za miesiąc zaprezentujemy moduł, który jest sterowany z użyciem interfejsu USB. Mocną stroną projektu jest jego oprogramowanie, które umożliwia użytkownikowi zautomatyzowanie różnych czynności.

WYKAZ FIRM OGŁASZAJĄCYCH SIĘ W  TYM NUMERZE ELEKTRONIKI PRAKTYCZNEJ

ACTE ........................................11 AKSOTRONIK ..........................144 AM TECHNOLOGIES ................121 AND-TECH ..............................147 AP AUTOMATYKA .............69, 146 ARMEL ....................................144 ASTAT .......................................39 BORNICO ..................................10 CONRAD ELECTRONIC ................... ................................. WKLEJKA CD CWIEME .................................151 CYFRONIKA ...............................67 DELTA ....................................147 EBV .........................................111 EGMONT INST. ..........................95 ELDAR.....................144, 146, 147 ELFA DISTRELEC...........................1 ELMARK ............................12, 149 ELMAX....................................148 ELPIN ......................................145

ELPOD ....................................144 EVATRONIX ...............................77 FALDRUK...................................14 FARNELL..................................154 FERYSTER ..................................69 FREESCALE ..............................111 FUTURE ELECTRONICS ...............19 GAMMA ...................................69 GTB SOLARIS ...........................144 HUMA ..............................69, 146 JAWO .....................................147 JM ELEKTRONIK...........................7 KRADEX ..................................144 KRISTECH ................................147 MASTERS ..................................71 MASZCZYK................................69 MICRODIS .................................29 NDN ...................................3, 153 PIEKARZ ............................69, 145 PYFFEL ....................................147

QWERTY ...................................14 RELPOL ...................................123 RENEX ......................................69 RK-SYSTEM ...............................63 ROHDE-SCHWARZ .....................17 RS COMPONENTS .......................9 RUTRONIK ...............................115 SEMICON ................................131 SIEMENS ...................................13 SIGMA ....................................145 ST MICROELECTRONICS ................. ...........................5, 23, 25, 27, 51 SYBET .......................................49 TELMATIK ...............................147 TESPOL .....................................87 TEXAS INSTRUMENTS................15 TME ..........................................43 TRANSFER ELEKTRONIK ...........144 WG ELECTRONICS ...................135 WOBIT ..............69, 127, 129, 147

Reklamy stron internetowych na str. 69

152

152_zapowiedzi.indd 152

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2012

2012-05-24 14:00:53

000_wklejka_CD.indd 1

2012-05-24 02:15:41

12 Niezbędnik EP 6/20 a: więcej na str. 8 będnik elektronik Niezb CDEP 6/2012 Dodatkowe materiały do artykułów: • Przegląd odbiorników nawigacji satelitarnej • Napęd Ezi-SERVO Plus-R • Przetwornica flyback • OrCAD i Allegro • Nie Przeocz

Dodatkowe materiały do projektów: • Projekty pokrewne • Noty katalogowe • Źródła • PCB

, P T F R E W R E S Y N J Y C K A D E R : . N I . M M I N A AN Dodatkowe materiały oraz poprzednie części do artykułów: • Przegląd odbiorników nawigacji satelitarnej • Napęd Ezi-SERVO Plus-R • Przetwornica typu flyback • Tetris na STM32Butterfly • LabView dla praktyków • IQRF więcej niż radio • OrCAD i Allegro

Dane wym wymagane magane ne ed do o llogowania ogow gowan nia na serwerze FTP Elektroniki Praktycznej: host: ftp://ep.com.pl • user: 12927 • pass: 632vmew5 Uwaga: na serwerze FTP są dostępne materiały od numeru 12/2009 do wydania bieżącego. Dostęp do poszczególnych materiałów dla Czytelników EP po podaniu unikatowego hasła opublikowanego w EP. 000_wklejka_CD.indd 2

2012-05-24 02:15:41





ANALIZATORY serii DSA800

Zakres częstotliwości od 9 kHz do 1,5 GHz • Wyświetlany średni poziom szumów (DANL) – -135 dBm • Szum fazowy -80 dBc/Hz przy 10 kHz, • Całkowita dokładność amplitudy <1,5 dB • Minimalne pasmo rozdzielczości (RBW) 100 Hz • Filtr EMI i quasi-szczytowy (opcjonalnie)• Pomiar VSWR (opcja) • Standard z przedwzmacniaczem i funkcjami demodulacji FM/AM • Wiele funkcji pomiarowych (opcja) • 1,5 GHz Generator śledzący (opcjonalnie) • 8-calowy (800 × 480 pikseli) z wysokiej rozdzielczości wyświetlacz z jasnym, żywym i łatwym w użyciu interfejsem graficznym • Pełna łączność ze standardowymi interfejsami, takimi jak LAN, USB Host, USB Device i GPIB (opcja) • Kompaktowe wymiary, mała masa (4 kg)

NOWOή

OSCYLOSKOPY serii DS4000 (2 i 4 kanałowe) Pasmo 100MHz, 200MHz, 350MHz, 500MHz • Max. próbkowanie 4G Sa/s • Długość pamięci 140Mpts (standard) • 2 lub 4 kanały • Częstotliwość odświeżania przebiegów do 110 000 wfms/s • Innowacyjna technologia "UltraVision" • Wspomagana sprzętowo analiza przebiegów w czasie rzeczywistym • 9 calowy wyświetlacz WVGA • Czułość 1mV/dz • Standardowe interfejsy: LAN, USB, VGA • Wyzwalanie i dekodowanie sygnałami szyn danych I2C, SPI, UART, CAN (opcjonalnie)

NOWOή

Model Pasmo Kanały Próbkowanie Pamięć

DS4054 DS4052 500 MHz 4 2

DS4034 DS4032 DS4024 DS4022 350 MHz 200 MHz 4 2 4 2 4 GSa/s (Max.) 140 Mpts (Standard)

DS4014 DS4012 100 MHz 4 2

OSCYLOSKOPY serii DS6000 (2 i 4 kanałowe) Pasmo 1GHz, 600MHz • Częstość próbkowania do 5GSa/s • 2 lub 4 kanały • Pamięć akwizycji do 140 Mpkt (standardowo) • Odświeżanie z częstotliwością do 120 000 przebiegów na sekundę, duża pojemność pamięci i krótki czas odpowiedzi • Nagrywanie przebiegów w plikach o zawartości do 180 000 klatek • Innowacyjna technologia „UltraVision” • Zaawansowane funkcje wyzwalania i pomiary automatyczne z analizą statystyczną • Wyzwalanie i dekodowanie sygnałów magistral szeregowych • Dedykowany przycisk wyszukiwania przebiegów „WaveFinder” • Różnorodne interfejsy: USB, LAN(LXI-C), WVGA, GPIB (opcja)... • Wbudowana 2GB pamięć flash • Opcjonalne zasilanie bateryjne

MULTIMETRY DM3068 i DM3051 (6 1/2 i 5 3/4 cyfry) DM3068 – Rzeczywista 6 1/2-cyfrowa rozdzielczość odczytu • True RMS napięć i prądów • Wbudowane pełne konfiguracje dla różnych czujników temperatury • Możliwość przeniesienia wszystkich ustawień do innego przyrządu • UltraSensor • Standardowe interfejsy: USB Device, USB Host, LAN, RS-232, GPIB • Obsługa pamięci USB i zdalnego sterowania przez internet • Funkcje matematyczne, standardowe testy DM3051 – Rzczywisty 5 3/4 odczyt (480000) • Maksymalne próbkowanie do 50 kSa/s • TrueRMS napięcia i prądów • Standardowe interfejsy: urządzenie USB, USB Host, RS-232, • Łatwe, wygodne i elastyczne oprogramowanie sterujące • UltraLogger • UltraSensor

GENERATORY FUNKCYJNE / ARBITRALNE serii DG4000 Pasmo: 160 MHz, 100 MHz, 60 MHz • 2 kanały - standard • częstotliwość próbkowania 500 MSa/s • 14 bitów rozdzielczości pionowej • 2ppm - wysoka stabilność częstotliwości • Niski poziom hałasu -115dBc/Hz • Do 150 wbudowanych przebiegów • Uniwersalne analogowe i cyfrowe funkcje modulacji (AM, FM, PM, ASK, FSK, PSK, BPSK, QPSK, 3FSK, 4FSK, OSK, PWM) • Wbudowany wysokiej precyzji licznik częstotliwości 200MHz • Do 16 niestandardowych funkcji • 7- calowy kolorowy wyświetlacz LCD (800x480 pikseli)

Promocja TRWA! ®

NOWOή

Próbkowanie 1GSa/s, Pamiêæ 1Mpunkt

Przy zakupie DS1052E w promocji PC5000a za 1zł+vat 1052E - 1 398 zł +vat

02-784 Warszawa, ul. Janowskiego 15 tel./fax (22) 641-15-47, 644-42-50 http://www.ndn.com.pl e-mail: [email protected]

153.indd 153

2012-05-24 09:43:31

)DUQHOOHOHPHQWRIHUXMHNRPSOHNVRZćRIHUWĕSURGXNWyZGOD]DVWRVRZDĸ Z\NRU]\VWXMćF\FKDOWHUQDW\ZQHťUyGãDHQHUJLLRGPLNURNRQWUROHUyZ0&8  SRSU]H]NRQGHQVDWRU\]ãćF]DSRXNãDG\0(06LPLHUQLNLXQLZHUVDOQH

A STĔ P N E

G A DNI

D O ST A

25

PONAD 15 0

AN W

O

âY T E K P C

P R OD U

K

ĆCYCH IOD D

AWCÓW ST O

W

B

C

P JA

0

M P O NEN KO T ÓW

0

52=:,Ć=$1,$==$.5(68 $/7(51$7<:1<&+Ť5Ð'(â (1(5*,,=$&=<1$-Ć6,Ĕ787$-

B EZ

A ZN IC

PâATN A

START C TECH MO N PO

farnell.com/alternative-energy 154.indd 154

2012-05-24 09:43:49