Elektronika Praktyczna 2012-08

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

2012-07-30 05:25:59

001.indd 1

002.indd 2

2012-07-30 05:26:11

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

HR30

! A J C O M O PR SDS 1022DL 890 zł +vat

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)

ή NOWO

y Zgodność z każdym DMM. y Przekładnia - zakres i rozdzielczości umożliwia wyświetlanie 100mV/A. y 30A DC/AC pomiar z rozdzielczością 1 mA i odczyt z dokładnością do 1 %. y DC Zero pokrętło regulacji. y Wskaźnik baterii. y Maksymalny przekrój żył: Ø 19mm.

330 z³ +vat

APPA703 Mostek RLC 100 kHz

• • • • • • • • • • • • • • • • •

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

• • • • • • •

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 CV≤1 x 10-4+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

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

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

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

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

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

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

2012-07-30 05:26:23

OD WYDAWCY

Niezależność energetyczna

Prenumerata naprawdę warto

Mimo „groźnie” brzmiącego tytułu we wstępniaku nie będzie nic na temat kryzysu energetycznego, widma zgłady świata itp. Są wakacje, przeżyliśmy Euro 2012, nie angażując się w modne ostatnimi czasy rozpatrywanie co nam się udało, a co nie – cieszmy się życiem. Wakacje to dla sporej części z nas czas odpoczynku, zwolnienia tempa życia. Dyskusja w  redakcji rozpoczęła się od informacji nt. domu niezależnego energetycznie, który jest budowany w okolicach Mierzyna. To pierwsza budowla tego typu w Polsce. Niby to nic dziwnego, bo przecież kiedyś ludzie żyli w takich warunkach, obywając się bez telewizji, lodówek, pralek i tym podobnych przedmiotów ułatwiających życie. Rezygnując z nich pewnie da się żyć podobnie i w obecnych czasach. Jednak dyskusja rozwinęła się dalej. A co by było, gdyby nie rezygnować z tych „luksusów”, ale spróbować lokalnie, niezależnie wytworzyć energię elektryczną? Przecież są już dziś po temu środki techniczne. Wtedy przypomniały nam się dwie informacje. Jedna, może nie tak ciekawa, że naukowcy wynaleźli ogniwa fotowoltaiczne, które są przeźroczyste. Produkują one energię elektryczną absorbując promieniowanie podczerwone, niewidzialne dla człowieka, a przepuszczając resztę widma światła. Zapewne już wkrótce okna w naszych domach będą mogły produkować prąd! Czyżby to był koniec niewygodnych w użyciu paneli fotowoltaicznych? Kolejna wiadomość dotyczyła bardzo ciekawego eksperymentu, który od jesieni 2012 zostanie zapoczątkowany na wyspie Bornholm. Bornholm nie ma zasobów konwencjonalnych źródeł energii. Siłą rzeczy sięga się więc po rozwiązania alternatywne i już dziś połowę energii elektrycznej wytwarza się z wiatru, słońca i biomasy. Reszta jest dostarczana ze Szwecji, ale wyspa chce uniezależnić się od dostaw prądu i najpóźniej za około 20 lat całą niezbędną energię wytwarzać lokalnie. Trudno jednak polegać na energii wiatru i  słońca, ponieważ ich wydajność energetyczna jest zmienna, zależna od warunków pogodowych. Dlatego na Bornholmie będzie testowana koncepcja inteligentnego zarządzania dostępnymi zasobami energetycznymi, która uzależni konsumpcję energii od jej podaży. Jeśli podaż będzie mała, to w domu może nie dać się jednocześnie uruchomić np. pralki i zmywarki, ale tylko jedno z tych urządzeń. Z ich włączeniem trzeba będzie poczekać, aż podaż zwiększy się tj. warunki pogodowe pozwolą generatorom na wyprodukowanie większej ilości energii elektrycznej. Wtedy, zgodnie z koncepcją, testowany system sam uruchomi te urządzenia. Co ciekawe, domy mają nie tylko racjonować zużycie energii elektrycznej, ale również dzielić się jej nadwyżkami! Trudność polega na tym, że system nie powinien zmniejszać komfortu życia domowników. Wiadomo też, że koszt energii będzie zależny od jej podaży, co dodatkowo będzie motywować do jej oszczędzania i korzystania w tych godzinach, w których jest jej nadmiar i w których po prostu będzie ona tańsza. Eksperyment nazywa się EcoGRID i będzie trwał przez 3 lata, od jesieni 2012 do połowy 2015 r. Bierze w nim udział kilka państw, główne to Dania i Niemcy. Na wyspie Bornholm obejmie on ok. 2 tysięcy gospodarstw domowych. Kraje zaangażowane w to przedsięwzięcie traktują Bornholm jako swego rodzaju energetyczny poligon doświadczalny i w niedalekiej przyszłości chcą zastosować na swoich terytoriach podobne rozwiązania na wielką skalę. Dodatkowo, energia elektryczna i ciepło mają być wytwarzana przez każde z gospodarstw domowych. Domy zostaną wyposażone w mikroturbiny wiatrowe, zestawy paneli fotowoltaicznych, zestawy solarne, pompy ciepła i inne urządzenia. Ich właściciele będą mogli nie tylko korzystać z lokalnych źródeł, ale również oddawać nadwyżkę do sieci otrzymując za nią zapłatę. Co oczywiste, będzie ona tym większa, im bardziej zredukują oni pobór energii przez własne gospodarstwo w godzinach najwyższej ceny – godzinach szczytu. Te nieużywane lub po prostu udostępnione przez właścicieli źródła utworzą coś na kształt wirtualnej elektrowni o rozproszonych zasobach, którą będzie dysponował zarządzający całym systemem. Takie wirtualne elektrownie określane skrótem VPP (Virtual Power Plant), mogą dysponować całkiem sporą mocą. Przekonała się o tym firma Siemens, która zbudowała w Niemczech system łączący w  sieć awaryjne generatory prądu zainstalowane w  szpitalach, zakładach przemysłowych, biurach i urzędach. Zwykle są one włączane tylko podczas awarii, zasilając jedynie budynek, w którym są ustawione. Siemens utworzył z nich wirtualny blok energetyczny mogący w razie potrzeby dostarczyć prąd o mocy aż 1450 MW! Pomysły naukowców zmierzają dalej. Na przykład zakłada się, że będzie wzrastała popularność samochodów napędzanych energią elektryczną, które będą zasilane głównie z  ogniw fotowoltaicznych i  turbin wiatrowych, dostarczających prądu do tymczasowego magazynu, którym będzie samochód! Użytkownik może sam zdecydować, kiedy jego auto ma się ładować, a kiery oddać do sieci zgromadzoną energię. A ja obawiałem się, że zwiększenie liczby aut napędzanych prądem nadmiernie obciąży sieć energetyczną. Nie przegapcie kolejnego numeru EP!

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: 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 8/2012

2012-07-30 05:27:01

005.indd 5

2012-07-30 05:27:45

OLEDmixer – mikser sygnałów audio

Urządzenie, które łączy zalety techniki cyfrowej z ergonomią obsługi urządzeń analogowych. Wysokiej jakości regulator sterowany w sposób cyfrowy oraz typowy element wykonawczy.

preEqualiser – przedwzmacniacz audio

preEqualiser to moduł przedwzmacniacza zintegrowanego z 7-pasmowym korektorem audio, wyposażony kolorowy wyświetlacz TFT.

Dekoder DCC SUSI

Nie lada gratka dla modelarzy – projekt zaawansowanego dekodera DCC. Co ważne, użytkownicy kitów AVT-5201 oraz AVT-1617 mogą wykonać upgrade swoich dekoderów wprowadzając do nich nowe funkcjonalności.

Frezarka sterowana numerycznie

To w sam raz projekt na wakacje! Uprości budowę modelu latającego, pływającego lub jeżdżącego, ale urządzenie może przydać się nie tylko modelarzom, lecz również do innych prac w warsztacie.

Tradycyjnie, jak co roku, w sierpniowej EP góra miniprojektów! Użyteczne, nietuzinkowe, na wakacyjne wieczory. 006-007_spis_tresci.indd 6

2012-07-30 15:50:47

Nr 8 (236) Sierpień 2012

Projekty Dekoder DCC z funkcją SUSI .............................................................................................................................................................................................20 Sterownik frezarki CNC.....................................................................................................................................................................................................25 OLEDmixer. Mikser sygnału audio.....................................................................................................................................................................................34 preEqualiser. 7-pasmowy korektor z wyświetlaczem TFT ..................................................................................................................................................40 1-bitowy przetwornik A/D wysokiej klasy (1). Przetwornik D/A z układem WM8741 – ciąg dalszy bitwy przetworników 45

Miniprojekty Automatyczny wyłącznik czasowy ....................................................................................................................................................................................53 Elektroniczny, stereofoniczny potencjometr audio ...........................................................................................................................................................54 AVTRelDuino Shield. Moduł wykonawczy dla Arduino .....................................................................................................................................................55 Filtr do subwoofera ..........................................................................................................................................................................................................57 Iluminofonia RGB .............................................................................................................................................................................................................59 Przekaźnikowy wyłącznik czasowy ...................................................................................................................................................................................60 Włącznik zbliżeniowy .......................................................................................................................................................................................................61 Uniwersalny moduł przekaźnikowy ..................................................................................................................................................................................63 Elektroniczny selektor wejść audio ...................................................................................................................................................................................64 Przedwzmacniacz gramofonowy MM RIAA ......................................................................................................................................................................65 Przystawka do miernika lamp elektronowych AVT5229....................................................................................................................................................67 Generator sygnałów TTL o częstotliwości 1/2/4/8/16 MHz ................................................................................................................................................69 Uniwersalny przełącznik sygnałów ...................................................................................................................................................................................70 Wielogabarytowy termometr LED ....................................................................................................................................................................................71 Dwupunktowy termometr binarny ...................................................................................................................................................................................72 Regulator temperatury .....................................................................................................................................................................................................74 Wężyk spustowy do aparatu cyfrowego FujiFilm ..............................................................................................................................................................74 Zasilacz beztransformatorowy z układem LNK304 ...........................................................................................................................................................75 Galwaniczny separator USB ..............................................................................................................................................................................................76 Miniaturowy GPS dla robotyki i nie tylko..........................................................................................................................................................................77

Projekty Czytelników Znaczkomat. Automat do sprzedaży znaczków ................................................................................................................................................................79

Notatnik konstruktora Szybka, dwukwadrantowa przetwornica DC/DC ...............................................................................................................................................................95 Pelengacja kontra echolokacja czyli tropienie nietoperzy ...............................................................................................................................................110

Sprzęt PQ BOX 200. Zaawansowany analizator JEE i rejestrator stanów nieustalonych do 10kV p-p ........................................................................................108

Podzespoły PandaBoard – pierwsza „otwarta” płytka rozwojowa dla multimedialnej platformy OMAP4 .........................................................................................102

Kursy Użycie timerów mikrokontrolera STM32F100. Pomiary małych pojemności oraz indukcyjności .......................................................................................84 FlowCode i E-blocks (1). Instalowanie komponentów, pierwszy program ........................................................................................................................90 STM32 dla użytkowników 8-bitowców (1) .......................................................................................................................................................................99

Automatyka i Mechatronika Praktyczna Tekstowe i dotykowe panele operatorskie Kinco ............................................................................................................................................................106 Od wydawcy ......................................................................................................................................................................................................................4 Niezbędnik elektronika .......................................................................................................................................................................................................8 Nie przeocz. Podzespoły ...................................................................................................................................................................................................10 Nie przeocz. Koktajl niusów .............................................................................................................................................................................................14 Sprzężenie zwrotne. Forum ..............................................................................................................................................................................................16 Sprzężenie zwrotne. Ankieta ............................................................................................................................................................................................17 Prenumerata ....................................................................................................................................................................................................................18 Info ................................................................................................................................................................................................................................113 Oferta.............................................................................................................................................................................................................................116 Kramik i rynek ................................................................................................................................................................................................................123 Księgarnia wysyłkowa ....................................................................................................................................................................................................128 Zapowiedź następnego numeru .....................................................................................................................................................................................130

006-007_spis_tresci.indd 7

2012-07-30 15:50:50

DZIAŁ ZAWARTOŚĆ DODATKOWEJ PŁYTY DVD

niezbędnik

elektronika 1. AlteraQuartusII 12.0

Profesjonalne oprogramowanie zawierajże nowoczesne narzędzia dla układów firmy Altera.

2. Atollic TrueSTUDIO ARM 3.1.0

Kompletne, profesjonalne narzędzie programistyczne dla procesorów z rdzeniem ARM Cortex-M4 składające się m.in. z kompilatora C/C++ oraz debuggera. Środowisko zbudowane jest na platformie Eclipse.

3. CrossWorks AVR Win

Zintegrowane środowisko programistyczne do tworzenia kodu oraz testowania aplikacji dla mikrokontrolerów AVR. Zestaw stanowi kompletne i ekonomiczne rozwiązanie do programowania mikrokontrolerów rodziny AVR. Do dyspozycji mamy m.in. kompilator ANSI C, assembler, biblioteki, symulator, JTAG debugger. CrossWorks dla AVR obsługuje m.in. procesory AT90, ATmega, Attiny i ATxmega

4. CrossWorks MAXQ

Środowisko programistyczne dla mikrokontrolerów MAXQ20 i MAXQ30 firmy Maxim. EP 7/2012 AtmelStudio 6 Zintegrowane środowisko programistyczne do tworzenia i debugowania aplikacji. CADSTAR Design Viewer V13.0 Darmowy program pozwalający na udostępnianie projektu CADSTAR na dowolnym systemie Windows. CADSTAR Express V13.0 Darmowy program do projektowania obwodów drukowanych. CMSIS Configuration Wizard Darmowy program służący do prostej konfigurowania plików ARM CMSIS bez potrzeby korzystania z oprogramowania Keil uVision. Freescale eTPU(2) Development Suite Kompilator C, preprocessor, assembler, linker, symulator oraz debugger dla układów MPC55xx/56xx eTPU oraz eTPU2. FTDI Vinculum II Toolchain V2.0.0 Umożliwia tworzenie aplikacji dla FTDI Vinculum-II (VNC2). Keil uVision 4.53 MDK-ARM to kompletne środowisko programistyczne dla procesorów Cortex-M, Cortex-R4, ARM7 i ARM9. MDK-ARM. Linear LTSpice IV 6 2012 Rozbudowany symulator układów analogowych. Umożliwia on sprawdzenie układu przed fizycznym zbudowaniem

8

008_niezbednik.indd 8

Oprogramowanie CrossWorks zawiera komplet narzędzi programistycznych: kompilator języka ANSI C, assembler, linker, biblioteki, symulator, programator pamięci Flash oraz debugger JTAG

Rozbudowany symulator układów analogowych. Umożliwia sprawdzenie układu przed zbudowaniem prototypu. Ponadto, pozwala na pomiary prądów i napięć, które w fizycznym modelu byłby trudne do zmierzenia.

5. CrossWorks MSP430

8. MerlinPCB

Kompletne oprogramowanie dla wszystkich rodzin mikrokontrolerów MSP430. Pozwala na tworzenie kodu, począwszy od wstępnego projektu aż po ostateczną wersję. Do dyspozycji są m.in. kompilator ANSI C, assembler, biblioteki, symulator, JTAG debugger. CrossWorks for MSP430 obsługuje zarówno standardowe rdzenie 16-bitowe jak i nowy rdzeń MSP430X.

6. EagleWin 6.2.0

Najnowsza wersja popularnego programu do projektowania obwodów drukowanych. Wersja light jest w pełni funkcjonalna, a jedynymi ograniczeniami są wielkość pola roboczego w edytorze płytek drukowanych oraz liczba dostępnych warstw.

7. LinearTechnology LTSpiceIV 6.2012

modelu.

STM8 i STM32.

Devices.

MCP MPLlabX 1.20 Zintegrowane środowisko programistyczne wyposażone w zestaw funkcji do rozwoju aplikacji wbudowanych dla mikrokontrolerów PIC i dsPIC firmy Microchip.

TI HALCoGen Program, który pozwala użytkownikowi na konfigurowanie mikrokontrolerów TMS57031x.

AnalogDevices WASPv6.04 Oprogramowanie dla wszystkich układów serii AduC702x. pozwaające analizowanie ich wydajności.

MSP430 GCC Narzędzie dla procesorów MSP430 zawierające kompilator C, assembler, linker, debugger oraz inne.

TI Sensor AFE LMP91000 Oprogramowanie przeznaczone do współpracy z płytką ewaluacyjną z układem LMP91000.

PC-Lint Wizard Program wspomagający analizę kodu źródłowego w C/ C++.

TI Sensor AFE LMP91050 Oprogramowanie przeznaczone do współpracy z płytką ewaluacyjną z układem LMP91050

QTouch 4.3.1 Aplikacja do wizualizacji danych QTouch w czasie rzeczywistym.

TI Tina Narzędzie do symulowania pracy obwodów elektronicznych.

SiLabs Isolator Power Consumption Calculator Aplikacja pozwalająca na oszacowanie podstawowych informacji na temat izolacji oraz oszacowanie bilansu strat.

EP6/2012 Altera Quartus II 11.1 SP2 Narzędzia dla rozwoju urządzeń z układami firmy Altera.

ST SPL F4 Kompletna paczka sterowników oraz przykładów dla wszystkich 32-bit mikrokontrolerów serii STM32F4xx. STmicroXplorer 2.0 Graficzne narzędzie ułatwiające skonfigurowanie funkcji wyprowadzeń mikrokontrolerów STM32. STMstudio2.2 Oprogramowanie, które pomaga diagnozować i uruchamiać aplikacje przeznaczone dla mikrokontrolerów

AnalogDevices ADSim Symulowanie peryferiów mikrokontrolerów rodziny AduC w tym m.in. przetworników ADC i DAC. AnalogDevices Elves Do łatwego selekcjonowania bibliotek dla układów AduC70xx oraz wyboru ich prawidłowych parametrów. AnalogDevices PLAtool Narzędzie graficzne pozwalające użytkownikowi na łatwą konfigurację PLA oraz generowanie kodu w C lub assemblerze dla mikrokontrolerów ADuC7xxx od Analog-

AnalogDevices WSDv7.05 Do wgrywania programu przez interfejs RS232 do pamięci mikrokontrolera ADuC. eDRAWmax Narzędzie graficzne pozwalające na łatwe i profesjonalne tworzenie m.in. diagramów, wykresów, schematów, tabel i prezentacji. Freescale ADC Kinetis calc Kalkulator pozwalający oszacować niezawodność układów Kinetis Freescale w oparciu o dane użytkownika. Freescale C90TFScalc Program do wyliczenia niezawodności mikrokontrolerów Kinetis rodziny C90TFS. Infineon DAVE 3.1.1 Platforma bezpłatnych narzędzi programistycznych dla 8-, 16-, i 32-bitowych mikrokontrolerów firmy Infineon z rodziny XC800. NI CircuitDesignSuite Platforma projektowa do tworzenia i symulowania schematów. Renesas Flash Development Toolkit V.4.08 Oprogramowanie dedykowane do programowania mikrokontrolerów Renesas.

Renesas CubeSuite CubeSuite+ to kompletne zintegrowane środowisko dla procesorów rodziny V850 firmy Renesas. Siemens LOGO Soft Comfort 7.0 Oprogramowanie narzędziowe dla sterowników PLC z serii LOGO! SiLabs Precision32 Zaawansowane, zintegrowane środowisko projektowe zawierające kompilator i debugger dla 32-bitowych mikrokontrolerów Precision32 od Silicon Labs. EP 5/2012 Altium Designer Viewer Build 9.3.0.19153 Program umożliwiający podgląd projektów utworzonych za pomocą Altium Designera. ARM DS5 Środowisko programistyczne dla mikrokontrolerów ARM i SoC z rdzeniem ARM. Zawiera kompilator, debugger, analizator oraz symulator. ARMwizard Aplikacja wspomagająca edycję rejestrów, ustawień przerwań, timerów mikrokontrolerów ARM7 z rodziny LPC2xxx firmy Philips (NXP). Freescale CodeWarrior SE uCs Środowisko programistyczne dla mikrokontrolerów firmy Freescale: RS08, HCS08 i ColdFire. FTDI toolset Zestaw 9 narzędzi dla układów FTDI.

IAR Embedded Workbench MSP430 v. 5.40 Zestaw zaawansowanych i łatwych w obsłudze narzędzi programistycznych dla aplikacji z mikrokontrolerem MSP430. 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. Keil C51 v.9.06 Kompilator języka C dla mikrokontrolera 8051. Zawiera szereg narzędzi, między innymi symulator. KEIL uVision MDK 4.50 Kompletne środowisko programistyczne dla procesorów Cortex-M, Cortex-R4, ARM7 i ARM9. LTpowerPlay LTpowerPlay to potężne środowisko projektowe przeznaczone do oceny zasilania układów scalonych Linear Technology w tym LTC2974 i LTC2978. LTspice IV 03 2012 LTspice IV jest wydajnym symulatorem regulatorów impulsowych z układami LT. Microchip MPlab X Zintegrowane środowisko programistyczne wyposażone w zestaw funkcji do rozwoju aplikacji wbudowanych dla mikrokontrolerów PIC i dsPIC firmy Microchip. NI LabView 2011

Przystawka do popularnego programu graficznego CorelDRAW przekształcająca go w program do projektowania płytek drukowanych.

9. Microchip MPLAB X IDE1.20

Zintegrowane środowisko programistyczne wyposażone w zestaw funkcji do tworzenia i uruchamiania aplikacji dla mikrokontrolerów PIC i dsPIC firmy Microchip. Program dla Windows, Mac i Linux.

10. SiLabs

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

service pack 1 Service pack dla programu LabView. NI MultiSim ADI edition Program służący do projektowania i symulacji obwodów. Ma biblioteki m.in. dla wzmacniaczy operacyjnych, przełączników i źródeł napięć referencyjnych. QDKC++ARM-Cortex-GNU STM3210C-EVAL Przykłady oraz dodatkowe materiały do płytki ewaluacyjnej STM3210C firmy STMicroelectronic. SiLabs Precision32 Zaawansowane środowisko projektowe zawierające kompilator i debugger dla 32-bitowych mikrokontrolerów Precision32 od Silicon Labs. SmartRF Studio Aplikacja, która może być wykorzystana do oceny i konfigurowania układów RF małej mocy firmy Texas Instruments. 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). TI HAL CoGen Program do konfigurowania mikrokontrolerów TMS57031x. 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.. 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 (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. iCEcube2 Środowisko projektowe dla procesorów mobleFPGA. LabView2011 Platforma i środowisko programistyczne dla języka wizualnego programowania firmy National Instruments. Measurement Studio 2010 SP1 Zintegrowany zestaw narzędzi i bibliotek stworzonych specjalnie dla programistów NET. 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. 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. EFM32 Simplicity Studio Pakiet programów dla mikrokontrolerów EFM32. HiTOP 5.40 ARM Funkcjonalne środowisko projektowe z obsługą debuggera dla 32-bitowych mikrokontrolerów ARM.

układów FPGA Lattice Semiconductor. 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

Lattice Diamond Programmer Standalone for Windows Kompletne środowisko projektowe dla

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 05:28:07

™ 0 3 s 4 MSP Power MCU a-Low

Ultr

Ultra -low leaka ge proc ess tech nolo gy

ed rallel Unpa ce rman perfo d unifie h t i w FRAM

MSP

430™ DNA Evolv ed

“Wolverine”: World’s lowest power MCU platform s 5NIQUEMIXEDSIGNALULTRA LOWLEAKAGEPROCESSTECHNOLOGY 5 % s %NABLESVARIETYOFNEWLOWPOWERPERIPHERALS # s #ONSISTENTLOWPOWEROVERENTIRETEMPERATURERANGE

s 7ORLDSLOWESTPOWERMEMORYTYPEISXLESSENERGYPERBIT s 3PEEDANDmEXIBILITYOFTRADITIONAL2!3 s .EARINlNITEENDURANCEANDNON VOLATILE .

s #ONTINUINGTOPIONEERTHELOWPOWERLANDSCAPE # s ,EADINGPOWEREFlCIENCYOVERENTIRESYSTEMARCHITECTURE , s )NDUSTRYLEADINGANALOGINTEGRATION s #OMPLETESOFTWAREPACKAGEFOREASIESTDEVELOPMENT

ti.com/wolverine

Lowest Memory Power

Lowest Standby Power

Lowest Active Power

Lowest Peripheral Power

Lowest 250x lower Standby than Flash Power

Lowest 360nA Standby Current Standby with RTC Power

Lowest 100μA/MHz Standby Power

Lowest 75μA Standby ADC12 Power

The platform bar is a trademark of Texas Instruments. © 2012 Texas Instruments Incorporated.

EBV ELEKTRONIK

www.ebv.com

02-674 Warszawa, ul. Marynarska 11, tel. +4822 2574705 do 07, 50-062 Wrocław, Plac Solny 16, tel. +4871 3422944 Wolverine_ad.indd 1 009.indd 9

3/16/12 1:29 PM 2012-07-30 05:28:20

NIE PRZEOCZ PRZEOCZ Podzespoły NIE

nowe

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

Miniaturowe diody LED do układów automatycznej regulacji ostrości aparatów fotograficznych Firma Avago opracowała dwie nowe serie diod o wąskim kącie emisji przeznaczone do użycia w układach automatycznej regulacji ostrości aparatów fotograficznych. Diody są produkowane w obudowach o wymiarach 3,6 mm×3,2 mm×3,4 mm z wbudowanymi, przeźroczystymi, epoksydowymi soczewkami formującymi wiązkę światła. Mogą pracować w zakresie temperatury otoczenia od –40 do +85°C. Diody ASMT-FJ70 o barwie pomarańczowej charakteryzują się kątem emisji 12° i jasnością wynoszącą typowo 25 cd przy prądzie zasilania 20 mA. Diody ASMT-FG70 o barwie zielonej charakteryzują się kątem emisji 14° i jasnością 22 cd przy 20 mA. Ceny hurtowe ASMT-FJ70 i ASMT-FG70 wynoszą, odpowiednio: 0,45 USD i 0,60 USD przy zamówieniach 10 tys. sztuk. www.avagotech.com/pages/en/leds/ auto_focus_auxiliary_flash_led/asmt-fg70-nfj00 REKLAMA

Kontroler dwuwyjściowej wysokoprądowej przetwornicy DC-DC step-down Dwukanałowy kontroler DC-DC step-down typu LTC3839 pozwala na wykonywanie przetwornic o  sprawności sięgającej 95% przy prądzie wyjściowym 25  A  i  częstotliwości taktowania 2 MHz! Pracuje w zakresie napięcia wejściowego od 4,5 do 38 V i umożliwia stabilizację napięcia wyjściowego w zakresie od 0,6 do 5,5 V. Jego zaletą jest możliwość pracy z krótkim czasem włączenia klucza (minimalnie 30 ns), co pozwala na realizację przetwornicy o dużej różnicy napięć między wejściem i wyjściem, a równocześnie dużej częstotliwości przełączania. Kolejną zaletą jest różnicowy układ pomiaru prądu wyjściowego mierzący spadek napięcia na rezystorze szeregowym bądź rezystancji cewki, eliminujący błąd pomiaru wynikający z rezystancji ścieżek na płytce drukowanej, który może osiągnąć nawet ±500 mV. Zastosowane w  LTC3839 wysokoprądowe sterowniki bramek tranzystorów MOSFET pozwalają na używanie tranzystorów o dużej mocy i prądzie drenu do 50 A. Na bazie LTC3839 mogą być realizowane również wielofazowe systemy zasilania (do 12 faz) o sumarycznej wydajności prądowej aż 250  A. Standardowym wyposażeniem jest układ miękkiego startu, regulowany ogranicznik prądu wyjściowego i zabezpieczenie nadnapięciowe. Maksymalny błąd napięcia wyjściowego, uwzględniający wszystkie źródła błędów, wynosi dla dopuszczalnych warunków pracy ±0,25% w temperaturze +25°C i ±0,67% w zakresie od 0 do +85°C. LTC3839 jest produkowany w obudowie QFN-32 (5  mm×5  mm). Ceny hurtowe zaczynają się od 3,18  USD przy zamówieniach 1000 sztuk. http://www.linear.com/product/LTC3839

Przetwornik energii elektrycznej na mechaniczną z nadajnikiem 868/315 MHz Firma EnOcean zaprezentowała nowy typ przetwornika energii elektrycznej na mechaniczną oznaczony symbolem ECO 200. Jest to przetwornik przeznaczony do współpracy z układem nadajnika PTM 330. Wraz z nim pozwala zrealizować autonomiczny przełącznik z komunikacją bezprzewodową, niewymagający doprowadzania energii z zewnątrz. Może on znaleźć zastosowanie w automatyce budynków i przemyśle.

10

010-017_newsy_koktajl_forum.indd 10

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 06:55:44

Podzespoły

ECO 200 przetwarza energię mechaniczną wciskanego przełącznika na energię elektryczną poprzez zmianę strumienia magnetycznego indukowanego w cewce przemieszczającej się względem magnesu trwałego. Jest przetwornikiem trzeciej generacji charakteryzującym się w stosunku do poprzednich wersji większą sprawnością i mniejszym poziomem generowanych zaburzeń elektromagnetycznych. Zasilany jego energią nadajnik PTM 330 ma 4 wejścia dające możliwość współpracy z maksymalnie 4 przetwornikami. Może pracować w pasmach 315 i 868 MHz, co pozwala na jego stosowanie w różnych lokalizacjach geograficznych. Zapewnia zasięg do 30 m wewnątrz budynków i do 300 m w terenie otwartym. Każdy egzemplarz PTM 330 ma unikalny, 32-bitowy numer identyfikacyjny. http://www.enocean.com/en/eco200-ptm330/

Szybkie, 14-bitowe przetworniki A/C z interfejsem szeregowym JESD204B Firma Intersil wprowadza do oferty dwa szybkie 14-bitowe przetworniki A/C wyposażone w  interfejs szeregowy JESD204B o  prędkości transmisji do 4,375  Gb/s na ścieżkę. Układ ISLA214S50 jest przetwornikiem 1-kanałowym o  maksymalnej szybkości próbkowania 500  MS/s, natomiast ISLA224S to przetwornik 2-wejściowy o  maksymalnej szybkości próbkowania 250  MS/s na kanał. W  obu układach, do osiągnięcia pełnej wydajności wystarczają 2 ścieżki JESD204B. Opcjonalna trzecia ścieżka jest używana wówczas, gdy jest konieczne zapewnienie kompatybilności z  wcześniejszym standarREKLAMA

Pamięci Flash o podwyższonym stopniu bezpieczeństwa Najważniejszą zaletą nowych pamięci Flash wyprodukowanych przez firmę Eon Silicon Solution jest podwyższony poziom ochrony danych zapisanych w pamięci zapewniany przez zabezpieczenie Persistent Protection Bits. Chroni ono przed nieautoryzowanym kopiowaniem i próbami manipulowania kodem programu. Pamięci są określane jako „high security” i są dostępne w wersjach z interfejsem równoległym (EN29GA) i szeregowym SPI (EN25QA). Mogą one znaleźć zastosowanie m.in. w dekoderach telewizyjnych, terminalach płatniczych POS i nowoczesnych miernikach zużycia mediów. Aktualnie są dostępne pamięci z interfejsem równoległym o pojemnościach: 64 Mb (EN29GA064H/L-70BAIP), 128 Mb (EN29GA128H/L-70BAIP) i 256 Mb (EN29GA256H/L-90BAIP) oraz szeregowym: 32 Mb (EN25QA32), 64 Mb (EN25QA64) i 128 Mb (EN25QA128-104BBIP). http://www.essi.com.tw/products/products.aspx ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

010-017_newsy_koktajl_forum.indd 11

11

2012-07-30 06:55:44

Szerszy zbiór 45 ważnych nowości produktowych z czerwca i lipca 2012 zamieszczamy na płycie CD-EP8/2012

NIE PRZEOCZ

dem JESD204A obsługiwanym przez tańsze układy FPGA. Pozwala ona zapewnić pełną prędkość działania przetwornika przy przepustowości obniżonej do 3,125 Gb/s na ścieżkę. Jednym z parametrów nadajnika JESD204B jest deterministyczne opóźnienie pomiędzy sygnałem zegarowym i strumieniem danych szeregowych, co pozwala zapewnić synchronizację w systemach komunikacyjnych I/Q i wielokanałowych. Przetwornik ISLA224S25 pobiera z zasilania moc 980 mW przy szybkości próbkowania 250 MS/s. Ma współczynnik SNR równy 72,9 dB przy fIN=105 MHz i częstotliwości próbkowania 250 MS/s. Moc pobierana przez ISLA214S50 wynosi jedynie 1050 mW, podczas gdy w  układach konkurencyjnych jest to około 2500  mW. SNR wynosi 72,9  dBFS przy częstotliwości próbkowania 500  MS/s (więcej o  3  dB od najbliższego odpowiednika). Oba układy są dostępne w obudowach QFN-48 o wymiarach 7 mm×7 mm. www.intersil.com/en/products/data-converters/ high-speed-a-d-converters/a-d-converters/ISLA214S50.html

Szybki, podwójny regulator LDO Firma Torex opracowała szybki, podwójny regulator LDO typu XC6421 z zabezpieczeniem przeciwzwarciowym i  przed udarami prądowymi. Jest on przeznaczony głównie do zastosowania w  urządzeniach przenośnych, takich jak telefony komórkowe, w  których występują gwałtowne, skokowe zmiany obciążenia źródła zasilania. Każdy kanał regulatora ma obciążalność prądową 300 mA, a oba mieszczą się w miniaturowej obudowie o  wymiarach wynoszących zaledwie 2,0 mm×1,8 mm×0,6 mm. Stabilizator ma dokładność regulacji napięcia wynoszącą 1%, bardzo dobre tłumienie tętnień sygnału wejściowego 75  dB przy 1  kHz i  mały spadek napięcia pomiędzy wejściem a wyjściem wynoszący 70 mV przy prądzie obciążenia 100 mA. Może być zasilany napięciem z zakresu 1,6…5,5  V, natomiast napięcia wyjściowe są programowane z  rozdzielczością 50 mV w zakresie 1,2…3,6 V. W stanie spoczynkowym układ pobiera prąd wynoszący typowo 90  mA  na kanał. Oba stabilizatory mają wyprowadzenia enable pozwalające na ich niezależne włączanie lub wyłączanie. W trybie spoczynkowym następuje szybkie rozładowanie kondensatora wyjściowego i  powrót napięcia wyjściowego do poziomu VSS. http://www.torex.co.jp/english/news/2011/XC6421.html REKLAMA

testy elektryczne płytek

12

010-017_newsy_koktajl_forum.indd 12

Energooszczędne mikrokontrolery z wbudowanym sterownikiem LCD Energooszczędne mikrokontrolery nowej serii RL78/ L12 firmy Renesas zaprojektowano z  przeznaczeniem do urządzeń zasilanych ze źródeł przenośnych i  wymagających niewielkich paneli LCD, odpornych na temperaturę otoczenia z  zakresu –40…+85°C. Nowe mikrokontrolery zawierają sterownik wyświetlacza LCD umożliwiający kontrolę maksymalnie 280 segmentów (35×8). Do innych zalet należy mały pobór prądu wynoszący 66  mA/MHz w  stanie aktywnym oraz 0,6  mA  w  trybie oszczędnościowym przy aktywnym zegarze RTC, detektorze napięcia i podtrzymaniu pamięci RAM. Moc obliczeniowa wynosi 30 DMIPS przy częstotliwości taktowania 24 MHz. Seria mikrokontrolerów RL78/L12 obejmuje 18 typów w  obudowach mających od 32 do 64 wyprowadzeń. W porównaniu ze swoimi poprzednikami, charakteryzują się one obniżonym o około 30% poborem mocy. Mogą być zasilane napięciem 1,6…5,5 V. Inne parametry to: • pamięć Flash programu: 8, 16 lub 32 kB, • pamięć Flash danych: 2 kB, • pamięć RAM: 1 lub 1,5 kB, • liczba linii I/O: od 20 do 47, • 6 timerów 16-bitowych i 2 timery 8-bitowe, • 8/10-bitowy, 4...10-kanałowy przetwornik A/C, • 2 kontrolery DMA. http://www.renesas.com/products/mpumcu/ rl78/rl78l1x/rl78l12/index.jsp

Miniaturowe dławiki SMD o dużym prądzie przewodzenia Firma TDK-EPC rozszerzyła linię standardowych cewek ERU o  nową serię ERU 20 charakteryzującą się podwyższonym dopuszczalnym prądem przewodzenia. Cewki ERU 20 są produkowane w zakresie indukcyjności 1,0…35 mH. Ich rezystancja stałoprądowa wynosi, w  zależności od wersji, od 0,62 do 7,0  mV, a  dopuszczalny prąd przewodzenia od 9,3 A do nawet 50 A. Typowe zastosowania tych elementów obejmują układy zasilania systemów telekomunikacyjnych oraz teleinformatycznych i  falowniki systemów fotowoltaicznych. Konstrukcja cewek ERU 20 bazująca na ferrytowym rdzeniu z uzwojeniem typu flat-wire zapewnia małe straty i dużą gęstość energii. Obszar zajmowany przez dławik na płytce drukowanej ma wymiary 21 mm×21,5 mm, a grubość jego obudowy 9,8…14,2 mm. Cewki ERU 20 mogą być produkowane w wersjach na indywidualne zamówienia. http://www.epcos.com/inf/30/db/ind_2008/b82559_a020.pdf ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 06:55:45

Podzespoły Oznaczenie B82559A0353A020 B82559A0293A020 B82559A0203A020 B82559A9153A020 B82559A7103A020 B82559A5682A020 B82559A4472A020 B82559A5332A020 B82559A4222A020 B82559A3152A020 B82559A2102A020

LR [mH] 35,0 29,0 20,0 15,0 10,0 6,8 4,7 3,3 2,2 1,5 1,0

Isat [A] 9,3 11,0 13,9 15,3 18,3 19,0 22,0 34,0 43,0 50,0 50,0

RDC [mV] 7,00 7,00 6,40 4,90 3,90 2,90 2,60 1,50 1,20 0,90 0,62

Miniaturowy wskaźnik poziomu baterii z interfejsem I²C i wyjściem alarmowym Układ scalony STC3105 jest miniaturowym wskaźnikiem poziomu baterii do urządzeń przenośnych, dostępnym w  miniaturowej obudowie o  wymiarach 3  mm×2  mm×0,8  mm. Jest wyposażony w  interfejs komunikacyjny I²C i  wyjście alarmowe. Wykorzystuje metodę pomiaru „Coulomb Counter” polegającą na całkowaniu prądu wpływającego/wypływającego z  baterii oraz zapewnia dokładność pomiaru napięcia równą 0,5%. Precyzyjny pomiar zgromadzonego ładunku pozwala na określenie pozostałego czasu pracy urządzenia oraz umożliwia uniknięcie niepotrzebnego, zbyt częstego doładowywania ogniwa, prowadzącego do skrócenia jego żywotności.

STC3105 ma mały pobór prądu wynoszący typowo 60  mA. Może też być przełączany w  tryb standby, w  którym pobór prądu zmniejsza się do zaledwie 2  mA. Jest wyposażony w wyjście alarmowe służące do powiadomienia systemu o  zmniejszeniu się ładunku poniżej ustalonej wartości progowej. Cena hurtowa wynosi 1,00 USD przy zamówieniu 1000 sztuk. http://www.st.com/internet/analog/product/252407.jsp

Najmniejszy na świecie moduł GSM/GPRS Firma Sierra Wireless ma w ofercie najmniejszy na świecie moduł GSM/GPRS. Moduł WS6318 ma wymiary 15 mm×18 mm i jest o około 40% mniejszy od rozwiązań konkurencyjnych. Umożliwia to użycie go w zupełnie nowych i innowacyjnych urządzeniach przenośnych, w których jest niewiele miejsca na płytce drukowanej. Mimo niewielkich rozmiarów, moduł ma wszystkie właściwości potrzebne w  aplikacjach typu Wireless. Oprócz funkcji dual band GSM / GPRS, moduł ma również funkcje audio (interfejs PCM) oraz zintegrowany stos TCP/IP. Obudowa typu LGA umożliwia łatwy, seryjny montaż modułu. Poza tym, moduły charakteryzują się wysoką wytrzymałością i odpornością na warunki środowiskowe. http://www.sierrawireless.com/WS6318

REKLAMA

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

010-017_newsy_koktajl_forum.indd 13

13

2012-07-30 06:55:46

NIE PRZEOCZ

koktajl

niusów Według On Semi i Atmela okres złej koniunktury na rynku dobiega końca

UMC rozbuduje na Tajwanie fabrykę krzemu kosztem 8 mld dol.

On Semiconductor, Atmel i  inni dostawcy półprzewodników ogłosili na początku maja, że przechodzący fazę spadkową rynek półprzewodników odbił się od dna. Obie firmy osiągnęły obroty i  zyski przewyższające oczekiwania analityków. Według przedstawicieli On Semi jego działalność ustabilizowała się w I kw. br. W pierwszym kwartale roku On Semi uzyskał sprzedaż 744,4 mln dol., o  3% mniej w  ujęciu kwartalnym i  o  14% mniej w  skali roku, a  zysk firmy wyniósł 28,2 mln dol. W  ostatnim kw. ubiegłego roku On Semi miał stratę 8,8 mln dol., a w I kw. 2011 r. zysk 35,5 mln dol. Atmel z kolei w I kw. br. uzyskał sprzedaż układów za 357,8 mln dol., o 7% mniej kwartalnie i o 22% mniej w skali roku, a jego zysk w I kw. wyniósł 20,4 mln dol.

UMC, producent półprzewodników typu pure-play, uroczyście rozpoczął w  maju br. etap 5 i  6 (P5 i  P6) rozbudowy 300-milimetrowego kompleksu fabrycznego Fab 12A w Tainanie, najstarszym tajwańskim mieście. Inwestycja o  łącznej wartości 8 mld dol. pozwoli zwiększyć produkcję UMC w technologii 28 nm i  zapewni podstawy do wytwarzania układów w  procesie 20  nm i 14 nm, stwierdzili przedstawiciele firmy. Tyle samo, 8 mld dol., kosztowały pierwsze cztery, już zrealizowane etapy budowy kompleksu fabrycznego. W  planach firma ma dalszą rozbudowę w  etapach P7 i P8. Instalacja sprzętu w ramach P5 i P6 jest przewidziana na II poł. 2013  r., a  łączna powierzchnia nowych cleanroomów ma wynieść 53 tys. m2. Całkowita produkcja w Fab 12A po zakończeniu 5 i 6 etapu rozbudowy wyniesie 130 tys. płytek krzemowych miesięcznie.

Pegatron i Foxconn wyprodukują laptopy dla HP Tajwańscy producenci Pegatron i Foxconn uzyskali zamówienia na produkcję laptopów dla HP. Dołączą oni do pozostałych producentów kontaktowych HP, Compala i  Quanta Computer. Foxconn ma dla amerykańskiej firmy wytwarzać tradycyjne laptopy z serii G, ale nie ultrabooki. Pegatron, firma założona przez Asusa w 2008 r. do wykonywania na zlecenie produkcji płyt głównych i innych komponentów, wyprodukuje na zamówienie HP laptopy z wyższej półki, a także komputery PC z serii all-in-one (AIO).

Według Gou Apple weźmie na siebie część kosztów poprawy warunków pracy w Foxconnie Foxconn wybuduje w Szanghaju centrum B+R w dziedzinie elektroniki, poinformował prezes i  założyciel firmy Terry Gou podczas konferencji prasowej w maju br. Otwarcie ośrodka, gdzie poza zespołem badań i rozwoju mieścić się będzie nowa chińska siedziba firmy, zaplanowano na 2015 r. W  trakcie spotkania z  dziennikarzami Gou stwierdził, że Apple weźmie na siebie część kosztów poprawy warunków pracy w fabrykach Foxconna, gdzie powstają iPhone’y i iPady. Gou dodał, że jego firma i Apple traktuje poprawę warunków pracy nie jako koszt, ale jako przewagę konkurencyjną.

Samsung z rekordowym zyskiem Samsung stał się oficjalnie największym producentem telefonów komórkowych. Przez ponad 14 lat tytuł ten należał do Nokii. Dużą część zysków Samsung zawdzięcza niezwykle popularnej linii urządzeń Galaxy, które są bezpośrednią konkurencją dla czołowych urządzeń koncernu Apple. W I kw. br. mobilny oddział koreańskiego koncernu produkował średnio 20 tys. smartfonów Galaxy na godzinę. Zysk operacyjny Samsunga niemal się podwoił się rok do roku i wyniósł w I kw. 5,2 mld dol. Obecnie rynkowa wycena Samsunga sięga 190 mld dol., ponad 11 razy więcej niż konkurencyjnego Sony.

14

010-017_newsy_koktajl_forum.indd 14

On Semi rozwija centrum projektowe w Czechach On Semiconductor otworzył w  maju br. centrum badawczo-rozwojowe i projektowe w czeskiej miejscowości Roznov pod Ostrawą. Centrum w  Roznovie mieści się w  istniejącym campusie On Semi, który firma przejęła od Motoroli z  chwilą wyodrębnienia się z  niej w  1999 r. Nowe centrum ma powierzchnię około 1200 m2. Poza centrum projektowym w  czeskim campusie On Semi działa fabryka półprzewodników operująca na płytkach 150 mm, zakład produkcyjny samych płytek krzemowych oraz biura wsparcia działalności gospodarczej. On Semi zatrudnia w Roznovie około 1300 pracowników. Liczba miejsc pracy w centrum projektowym wzrosła ostatnio z 12 do ponad 100, poinformował On Semi. Centrum projektowe skupia się na rozwoju układów zasilania o niskim poborze prądu znajdujących zastosowanie w telewizorach, laptopach, ładowarkach akumulatorowych, sprzęcie AGD, aplikacjach oświetleniowych LED i bezprzewodowych.

Duże zapotrzebowanie na systemy bezpieczeństwa na lotniskach Pomimo globalnej recesji, nadal będą rosły inwestycje w infrastrukturę lotniskową, szczególnie w  systemy bezpieczeństwa, oceniła firma doradcza Frost & Sullivan. Zakup coraz bardziej zaawansowanego technologicznie sprzętu dla systemów zabezpieczeń będzie miał na celu zagwarantowanie zgodności z restrykcyjnymi przepisami oraz najwyższymi standardami bezpieczeństwa. Trend ten będzie szczególnie widoczny w  regionie Azji i  Pacyfiku, włączając Indie i  Chiny. Z  analizy „Ocena globalnego rynku systemów bezpieczeństwa na lotniskach” wynika, że wydatki na systemy bezpieczeństwa wyniosły w 2011 roku około 19,1 mld dol. Autorzy szacują, że do roku 2018 sięgną one 45,43 mld dol. W  Europie aktualnie obowiązujące regulacje i  ograniczenia dotyczące bezpieczeństwa są bardzo surowe, zgodnie z nowymi dyrektywami UE. Kraje Europy Zachodniej, szczególnie Wielka Brytania, ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 06:55:46

Koktajl Podzespoły newsów Hiszpania oraz Niemcy, będą zatem w  dalszym ciągu inwestować w planowane modernizacje istniejącej infrastruktury. Największe możliwości dla rozwoju sektora zabezpieczeń będą oferowały jednak rynki Europy Wschodniej, gdyż tu infrastruktura będzie się znacząco rozwijać, stwierdzają autorzy raportu. Także polskie porty lotnicze będą musiały zainwestować w lepsze systemy bezpieczeństwa. Obecnie w naszym kraju priorytetem są systemy monitoringu i nadzoru. Ważne jest także bezpieczeństwo obrzeży lotniska i kontrola dostępu.

W zakładach Boscha w Rumunii powstawać będą sterowniki wtrysku paliwa W ramach pierwszego etapu inwestycji w miejscowości Cluj-Napoca w Rumunii Bosch wybuduje za 77 mln euro fabrykę sterowników wtrysku paliwa (ECU) do silników samochodowych. Rozpoczęcie budowy zapowiedziano II kw. br., a  produkcja układów ma ruszyć w  połowie 2013 r. Zakłady powstaną na powierzchni 38 tys. m kw. i do końca przyszłego roku zatrudnienie znajdzie w nich 340 pracowników. W kolejnych latach Bosch zamierza zakłady rozbudować. W  strukturze firmy nowe zakłady należeć będą do motoryzacyjnego działu Boscha, w którym powstają właśnie sterowniki wtrysku, czujniki i inne układy stosowane w technice motoryzacyjnej i na innych rynkach.

Agilent kupił Dako za 2,2 mld dol. Agilent Technologies, dostawca półprzewodników i sprzętu testująco-pomiarowego, kupił od szwedzkiej grupy kapitałowej za 2,2 mld dol. Dako, duńską firmę wyspecjalizowaną w diagnostyce medycznej. Dako jest jednym ze światowych liderów w  dostawach przyrządów

i instrumentów do diagnozowania i laboratoryjnej analizy nowotworu złośliwego i badań patologicznych.

Synopsys kupił dostawcę narzędzi do projektowania fotoniki Synopsys kupił w maju br. RSoft Design Group z Nowego Jorku, dostawcę oprogramowania do projektów i  symulacji w  dziedzinie fotoniki. Według firmy kombinacja jej produktów do projektowania w  zakresie obrazowania i  oświetlenia oraz produkty RSoft rozszerzają platformę firmy zapewniając klientom bardziej kompleksowy asortyment rozwiązań optycznych, jakie wspierają powstające nowe technologie, aplikacje i rynki. Zakup RSoft był dla firmy „naturalnym rozszerzeniem” jego wejścia na rynek optyczny, które rozpoczęło się w 2010 r. od przejęcia Optical Research Associates (ORA). Synopsys przedstawił swoją strategię rozwoju biznesu jako idącą w dwóch kierunkach: umacniania pozycji lidera w środowisku EDA, oraz rozwoju technologii pokrewnych, w tym projektowania układów optycznych.

Energa zainstalowała 37 tys. elektronicznych liczników energii Po zakończeniu prac związanych z automatycznym opomiarowaniem odbiorców przemysłowych Energa-Operator wdraża program inteligentnego opomiarowania klientów indywidualnych. Na koniec lutego br. spółka zainstalowała 37 tys. ze 105 tys. planowanych w pierwszym etapie liczników. Prace polegają na wymianie liczników stosowanych dotychczas na nowoczesne elektroniczne, zapewniające m.in. funkcjonalność zdalnych odczytów. Równolegle budowana jest infrastruktura telekomunikacyjna, mająca zapewnić łączność pomiędzy licznikami oraz centralnym systemem informatycznym. W  Polsce jest łącznie do wymiany, według różnych szacunków, ok. 16 mln liczników.

REKLAMA

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

010-017_newsy_koktajl_forum.indd 15

15

2012-07-30 06:55:46

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

Przetwornica boost i dziwne skoki napięcia # Buduję przetwornicę boost do sterowania lampą Nixie Z566M oraz neonówkami. Z 12 V muszę wytworzyć napięcie 150 V i utrzymać je na względnie stabilnym poziomie. Na schemacie obciążeniem jest neonówka z rezystorem, ale jeżeli jest sam rezystor, to problem też występuje.

# Włącz na wyjściu dodatkowy rezystor o rezystancji 15 kV, to przetwornica będzie pracowała w trybie ciągłym. Tomasz Gumny # Diodę 1N4005 zastąpiłbym jakąś szybką diodą, dociążył układ – jak wspomniał przedmówca. Przydałaby się również jakaś zwrotna kontrola napięcia. Statyk # Zmieniłem diodę na UF4004 (trr=50  ns) i  obciążałem przetwornicę, aż się to w  miarę ustabilizowało. Dopiero z rezystorem 4,7 kV regulacja jest względnie płynna. Ale wtedy przy napięciu 130 V cała przetwornica ciągnie mi z zasilacza 1 A! Sprzężenie zwrotne do Atmegi zrobię, gdy uda mi się w miarę ustabilizować ten układ. Próbowałem zrobić jakiś prosty regulator, ale najpierw muszę sam opanować sterowanie przetwornicy. Zrobiłem podobną przetwornicę na MC33063 i działa doskonale! Mógłbym zastosować ten scalak, ale procesor w tym zegarku tylko raz na minutę dodaje jeden i przez resztę czasu można go wykorzystać do innych celów, jak np. sterowanie przetwornicą. leonow32 # Czy wiadomo coś więcej o dławiku? Tomasz Gumny

Sygnał sterujący tranzystor pochodzi z ATmegi, co działa bez problemu. Ma stałą częstotliwość 48 kHz, a zmiana współczynnika wypełnienia powinna płynnie regulować napięcie na wyjściu. Jednak tak nie jest! Okazuje się, że istnieją pewne wartości współczynnika wypełniania, przy których napięcie nagle wzrasta o około 20-40 V, a potem pozostaje stałe, mimo ciągłego zwiększania wypełnienia. Mniej więcej te progi to wartości 20%, 40%, 60% i 80%. Nie wiem skąd to się bierze i jak ulepszyć przetwornicę? Na pierwszym zdjęciu (poniżej) jest sygnał podawany na bramkę tranzystora. Nie wiem skąd biorą się cztery „górki” na poziomie niskim. Na oscyloskopie widzę, że kiedy współczynnik wypełnienia jest zbyt duży, aby pomieścić te cztery górki, wtedy napięcie wyjściowe nagle wzrasta, a z czterech górek zostają trzy, co widać na kolejnym zrzucie ekranu oscyloskopu.

# Do sterowania bramką klucza przydałby się jakiś układzik przeciwsobny, szybko rozładowujący potencjał. Najprościej byłoby zbudować ten układzik w oparciu o UC3844. Wyjście PWM z ATmegi, przez prosty układ różniczkujący sprząc z wejściem PWM UC3844 i po zawodach. Statyk # Wczoraj przyszedł do mnie nowy numer EP, a tam artykuł jak na życzenie – „Programowo – sprzętowe przetwornice step-up”. Przetrawię to i zobaczymy, czy sytuacja się poprawi. leonow32

Problem z mostkiem H # Zbudowałem sobie regulator do silników bazując na artykule http://ep.com.pl/files/2493. pdf. Ze względu na duże prądy tranzystory T1-T4 umieściłem na oddzielnej płytce. Pierwsze próby udały się. Musiałem jednak nieco zmodyfikować płytkę ze wspomnianymi tranzystorami, podczas montażu niechcący zwarłem masę baterii i  mostka (sam sterownik był odłączony) i  silnik ruszył. Jednak wystarczyło podłączyć sterownik (procek nie był zasilany) i  wszystko było OK. Kolejnej próby z włączonym zasilaniem jeszcze nie robiłem. Mostek sprawdzałem i nic nie znalazłem. Czy tranzystor unipolarny j.w. mógł dostać jakiś „zbłąkany potencjał” i się otworzyć? Czy mogę sprawdzić, czy tranzystory nie są uszkodzone (możliwe, ponieważ sterownik na koniec trochę „szalał”, ale dymu nie było) bez wylutowywania ich? Może jakieś inne sugestie co jest nie tak? Z góry dziękuję za pomoc. lipczyk # Podłączanie zasilania do mostka H z odłączonym lub niezasilanym sterowaniem to bardzo kiepski pomysł. Podobnie zresztą, jak pozostawianie przez autora bramek i baz bez jakiegokolwiek podwieszenia na czas zerowania procesora (…) Tomasz Gumny # Innych objawów niema. Dodam, że bliźniaczy mostek się nie załącza się w sytuacji jak wyżej. Zmontuję go w całość i zobaczę, czy w ogóle działa. Do programowania procesora odpinam sterownik, a  zasilanie włączyło mi się niechcący. Rozumiem, że taki mostek bez sterownika może być nieprzewidywalny. lipczyk (…) # A jakie były te pierwsze, bo to, że: zwarłem masę baterii i mostka (sam sterownik był odłączony) i silnik ruszył można różnie rozumieć. Rozumiem, że taki mostek bez sterownika może być nieprzewidywalny. Ze zwarciem źródła zasilania włącznie! Tomasz Gumny

Zrobiłem też oscylogram napięcia na cewce. Wydaje się, jakby tranzystor otwierał się podczas tych górek i to pewnie powoduje te skoki napięcia wyjściowego, o których pisałem wcześniej, ale co powoduje te górki?

# Jednak tranzystor się spalił. Ponieważ był przykręcony do 3  kg aluminium, nie było to „efektowne”, a przez to zauważalne. lipczyk # Późno, ale lepiej teraz niż nigdy. Metoda dla twojego działania jest prosta – pomiędzy końcówki rezystorów R11, R12, R13, R14 a wyprowadzenia mikrokontrolera dodaj rezystory, coś pomiędzy 10 kV a 47 kV podłączone do masy. Zarówno MOSFET P jak i N będą w stanie odcięcia. Bez podłączenia do sterowania „od czegokolwiek” prąd płynący przez silnik powinien być praktycznie zerowy. Rozumiem, że zasilanie około 15 V w fazie prób jest z zasilacza z ograniczeniem prądu. Zamiast silnika włącz żarówkę na napięcie około 24 V – jak zaświeci się to coś padło (ale nic gorszego nie powinno się stać). Jak nie zaświeci, to jeszcze nie czas na radość – weź miernik prądu, włącz szeregowo z żarówką i wykonaj pomiar. Jak prąd (kilkadziesiąt mA płynie, to źle, jak nie to...? ). I to by było na tyle wg. profesora „mniemanologi stosowanej”. rotab Aby dowiedzieć się jak bluesman zaczął swoją przygodę z elektroniką, zajrzyj na forum.ep.com.pl!

No i co tu robić? Przetwornica sama się zakłóca? leonow32

16

010-017_newsy_koktajl_forum.indd 16

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 06:55:47

Podzespoły

nagradzana

ankieta/ranking (wyślij pocztą, faksem, mailem lub wypełnij na www.ep.com.pl)

Wszystkich Czytelników zapraszamy do wypełnienia ankiety, która pomaga redakcji trzymać właściwy kurs. Ankieta składa się z 4 części (A, B, C, D). Udział w ankiecie nagradzamy. Jeśli prenumerujesz EP lub otrzymywałeś nasz miesięcznik w przeszłości, możesz dokonać jednorazowego zakupu książek w księgarni wysyłkowej AVT z rabatem 15%. Pozostałych Czytelników nagradzamy całkowicie darmową 2-miesięczną prenumeratą startową EP.

A. O Tobie 1. Twój związek z elektroniką wynika stąd, iż jesteś:  uczniem/studentem o profilu elektronicznym  elektronikiem z zawodu  hobbystą o wykształceniu nieelektronicznym 2. Zdradź nam swój wiek:  do 25 lat  od 25 do 40 lat  od 40 do 65 lat  ponad 65 lat 3. Czy masz wpływ na decyzje zakupowe w Twojej firmie?  tak, bezpośrednio  tak, pośrednio  nie

B. O tym numerze EP

 Elektroniczny selektor wejść audio  Przedwzmacniacz gramofonowy z korekcją RIAA  Przystawka do miernika lamp  Generator sygnałów TTL  Uniwersalny przełącznik sygnałów  Wielogabarytowy termometr LED  Dwupunktowy termometr binarny  Regulator temperatury  Wężyk spustowy do aparatu fotograficznego  Zasilacz beztransformatorowy  Galwaniczny separator USB  Miniaturowy GPS

1. Zaznacz, które projekty zainteresowały Cię szczególnie w tym wydaniu EP:  Sterownik frezarki CNC  Dekoder DCC z funkcją SUSI  Siedmiopasmowy korektor z wyświetlaczem TFT  Mikser sygnału audio  Jednobitowy przetwornik A/D  Automatyczny wyłącznik czasowy  Elektroniczny, stereofoniczny potencjometr audio  Moduł wykonawczy dla Arduino  Filtr do subwoofera  Iluminofonia RGB  Przekaźnikowy wyłącznik czasowy  Włącznik zbliżeniowy  Uniwersalny moduł przekaźnikowy

2. Inne artykuły w tym numerze EP (wymień tytuły), które zainteresowały Cię szczególnie .............................................................................................. ..............................................................................................

C. O przyszłych numerach EP

 Mikroprocesorowy zasilacz warsztatowy  Mikroprocesorowa ładowarka akumulatorowych  Wzmacniacz 500 W w kl. D  Timer fotograficzny  Bezprzewodowy regulator oświetlenia  Warsztatowy analizator widma  Pojemnościowa klawiatura

1. Zaznacz, które projekty z listy przygotowywanych do publikacji w EP interesują Cię szczególnie:  GSM-owa centrala alarmowa  Mikroprocesorowy przedwzmacniacz audio  Aktywne obciążenie  Miernik odległości  Generator funkcyjny  Telefon komórkowy  Falownik 3-fazowy  GSM-owy sterownik urządzeń  Ethernetowy termometr

2. Twoje propozycje tematów projektów do opracowania i publikacji w EP (sonda „Nic dla Was bez Was” na www.ep.com.pl) .............................................................................................. ..............................................................................................

D. Pragniemy więcej wiedzy o zainteresowaniach i potrzebach Czytelników. Prosimy o odpowiedź na następujące pytania: 1. Opisz w kilku zdaniach nad czym ostatnio pracujesz jako elektroniki (zawodowo lub amatorsko): ………………………………………………………………………………………………......................................................................................................................……….. 2. Jakiej wiedzy potrzebujesz, ew. jaki kurs by Ci się przydał? ………………………………………………………………………………………………......................................................................................................................……….. 3. Jakich narzędzi pomiarowych używasz najczęściej i opisy jakich metod testowania i pomiarów potrzebujesz? ………………………………………………………………………………………………......................................................................................................................……….. 4. Częściej stosujesz komponenty SMD, czy przewlekane, i opisy jakich narzędzi by Ci się przydały? ………………………………………………………………………………………………......................................................................................................................……….. 5. Czy jesteś zadowolony z funkcjonowania serwera FTP?

tak

nie

nie korzystam z FTP

6. Czy na płytach CD i na serwerze FTP znajdujesz potrzebne Ci materiały?

tak

nie

nie potrzebuję dodatkowych plików

7. Trzymamy rękę na pulsie i staramy się dostarczać Wam najnowszej wiedzy. Chcemy być jeszcze lepsi i dlatego prosimy, abyś podzielił się z nami swoją opinią. Czy chciałbyś coś usprawnić w czasopiśmie? ………………………………………………………………………………………………......................................................................................................................……….. Dla prenumeratorów: 8. Czy prenumerujesz elektroniczną czy papierową wersję EP?

papierową

elektroniczną

9. Czy jesteś zadowolony z „Niezbędnika”?

tak

nie mam zdania

nie

10. Czy jesteś zainteresowany tym, aby w „Niezbędniku” ukazały się artykuły archiwalne zawierające np. kurs programowania Bascom, kurs programowania w języku C itp.? tak nie nie mam zdania Twoje dane adresowe: Imię i nazwisko...........................................................................................................

e-mail........................................................

telefon...............................................

miejscowość..............................................

kod pocztowy............................................

ulica............................................................................................................................

nr.....................................

nr prenumeraty.....................................

Wyrażam zgodę na przetwarzanie moich danych osobowych przez AVT-Korporacja Sp. z o.o. w Warszawie do celów redakcyjnych zgodnie z ustawą o ochronie danych osobowych z dnia 29.08.1997 r. (Dz.U. Nr 133, poz. 833)

Data..................................................

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

010-017_newsy_koktajl_forum.indd 17

podpis..................................................

17

2012-07-30 06:55:47

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 września 2012 do listopada 2012, Ty udokumentuj

swoje zainteresowanie wpłatą kwoty 144,00 zł na kolejne 9 numerów EP (grudzień 2012 – sierpień 2013). Będzie to coś w rodzaju zwrotnej kaucji. Jeśli nie uda nam się przekonać Cię do prenumeraty i zrezygnujesz z niej przed 16.11.2012 r. – otrzymasz zwrot całej swojej wpłaty. BEZPŁATNA PRENUMERATA PRÓBNA od września 2012 r. do listopada 2012 r. 3×0,00  zł=0,00  zł

PRENUMERATA 9-MIESIĘCZNA (VAT 8%) od grudnia 2012 r. do sierpnia 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 stycznia 2012 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] 018-019_prenumerata.indd 18

2012-07-30 05:30:24

Na Olimpiadzie w Meksyku w 1968 roku Bob Beamon oddał skok aż o 7% dłuższy, niż ktokolwiek przed nim. Dzięki temu niebywałemu wyczynowi do dziś jest rekordzistą olimpijskim! 7% to bardzo dużo. Trudno uwierzyć, ale zniżki dla Prenumeratorów Elektroniki Praktycznej są jeszcze większe. Nieporównanie większe.

EP w prenumeracie

jest tańsza nawet o 50%!

patrz avt.pl/klub-elektronika

patrz strona obok

Zaprenumeruj Elektronikę Praktyczną:  start za darmo d  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 k k w stronę t bezpłatnych czasopism na avt.pl/klub  Niezbędnik Elektronika (dostępny tylko dla Prenumeratorów!)  50% zniżki na archiwum EP  50% zniżki na „EP Plus”

Zaprenumeruj Elektronikę Praktyczną w sierpniu, a dodatkowo atkowo otrzymasz - do wyboru: naszą firmową koszulkę lub płytę „Babski Wieczór 2” (m.in. z piosenką „Jump”) Informację, jaki prezent wybierasz, przekaż nam przed 1 września – 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 wydania d i EP+ to 26 zł, ł ale... Prenumeratorzy płacą jedynie 13 zł!

Nie lubisz płacić wszystkiego na raz? Pomyśl o stałym zleceniu bankowym: www.avt.pl/szb 018-019_prenumerata.indd 19

2012-07-30 05:30:25

PROJEKTY

Dekoder DCC z funkcją SUSI AVT 5355

W  EP 9/2009x opisano prosty dekoder DCC. W  poniższym artykule opisana będzie bardziej zaawansowana wersja. Co ważne, powstał wariant dla AVT-5201 oraz AVT-1617, dzięki czemu użytkownicy tych kitów będą mogli przeprowadzić lifting swoich dekoderów. Rekomendacje: urządzenie jest doskonałą alternatywą dla drogich rozwiązań fabrycznych; przyda się modelarzom kolejowym, ale jest też bardzo dobrym ćwiczeniem dla elektroników i  automatyków, ponieważ zastosowano w  nim nietuzinkowe rozwiązanie transmisji danych i  zasilania. Ze względu na to, w artykule o poprzednim dekoderze AVT-5201 opisałem zasadę komunikacji DCC, teraz pominę ten wątek, skupiając się na omówieniu różnic pomiędzy starym a nowym dekoderem.

dę Zenera (D1), dzięki czemu stabilizator nie przegrzewa się, gdy napięcie na szynach przekracza 20  V. Dodano wyprowadzenia (BACKUP i  GND) służące do dołączenia kondensatora UPS. Sposób jego włączenia pokazano na rysunku  2. Końcówkę mocy, tak jak w  poprzednim dekoderze, stanowi układ L2720 (U3). Mikrokontroler ATtiny zastąpiono ATmegą168, dzięki czemu dekoder ma 7 wyjść funkcyjnych (w tym 4 mocy) oraz wyjście SUSI. Wejście dekodujące dane PD2 (INT0) oddzielono od wejść mierzą-

Budowa i zasada działania Schemat ideowy nowego dekodera DCC zamieszczono na rysunku 1. W porównaniu z  poprzednią wersją, rozbudowano stronę sprzętową nowego dekodera. Przed wejściem stabilizatora U1 (78L05) dodano dio-

cych napięcie na szynach (ADC0 i  ADC1), dzięki czemu nie było problemu z doborem dzielników rezystorowych, znanym z  poprzedniej wersji dekodera. W  programie wprowadzono szereg zmian i  ulepszeń, które dokładnie zostaną opisane przy okazji omawiania funkcji rejestrów CV. Złącze programujące (J1) jest kompatybilne z poprzednią wersją dekodera. W  komplecie płytek, poza płytką dekodera, dodane są płytki do zamontowania wtyku (do dekodera) i gniazda (do lokomotywy) w standardzie NEM652.

Tabela 1. Opis rejestrów CV dekodera DCC CV

Nazwa

Zakres wartości

Wartość Opis domyślna

1

Adres lokomotywy

1…99

3

2

Minimalne napię0…50 cie na silniku

20

3

Czas rozpędzania

0…31

10

4

Czas hamowania

0..15

3

20

020-024_dcc.indd 20

Adres lokomotywy dla adresowania krótkiego Różne silniki rozpoczynają pracę od różnego napięcia (wypełnienia PWM). Aby niewielka zmiana położenia pokrętła prędkości jazdy spowodowała uruchomienie lokomotywy, trzeba ustalić napięcie minimalne, od którego silnik zaczyna obracać się. Zalecana procedura: - CV5 ustawić na 120. - Zwiększać wartość CV2 od 0 (najlepiej w  trybie PoM) do momentu aż lokomotywa ruszy. - Ustawić CV5 w/g potrzeby lub upodobania. Napięcie wprowadzamy setkach mV, np.: CV2=10 tj. 1  V, CV2=35 tj. 3,5V, CV2=50 tj. 5V. Dzięki temu, że program mierzy napięcie na szynach (potrzebne także przy ARP), możliwe stało się wprowadzanie do rejestru napięcia w  mV, a  nie wartości PWM-a. Program sam wylicza wartość PWM, tak aby utrzymać napięcie zadane pokrętłem prędkości. Oczywiście jeśli napięcie na torowisku będzie zbyt niskie i  PWM osiągnie wartość 255, lokomotywa i  tak nie pojedzie szybciej. Czas rozpędzania od 0 do maksymalnej prędkości jest równy: CV3×1 ms×255, np.: - CV3=15 tj. czas rozpędzania: 15×0,001 s×255=3,8 s. - CV3=1 tj. czas rozpędzania: 1×0,001 s×255=0,25 s. Wpisanie 0 wyłącza funkcję. Uwaga! Czas rozpędzania będzie krótszy dla niższych wartości CV5. Reguły jak dla rozpędzania. ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 05:50:07

Dekoder DCC z funkcją SUSI Dekoder ma tryb manewrowy, w którym jest możliwe włączenie po obu stronach świateł białych. Wiele modeli lokomotyw ma także światła czerwone. Dekoder programowo

wspiera blokowanie czerwonych świateł w  trybie jazdy manewrowej. Schemat obwodów sterowania światłami pokazano na rysunku 3.

Montaż i uruchomienie Schemat montażowy dekodera pokazano na rysunku 4. Ze względu na to, że elementy są zamontowane po obu stronach płytki,

Rysunek 1. Schemat ideowy dekodera DCC

Tabela 1. c.d. CV 5 8

9

Nazwa Maksymalne napięcie na silniku ID producenta

Częstotliwość PWM dla mikrokontrolera AtMega168

Zakres wartości

Wartość Opis domyślna

60…160

120

Napięcie w  setkach mV, jak dla CV2.

8

-

0…255

2

Wpisanie 8 przywraca ustawienia fabryczne. PWM dla prędkości podstawowej (bity b0..b3): 0…1=30 Hz, 2…3=125 Hz (domyślna), 4…6=500 Hz, 7…9=4 kHz, 10=32 kHz. PWM dla małej prędkości (bity b4..b5): 0 (+0) – 30 Hz, 1 (+16) – 125 Hz, 2 (+32) – 500 Hz, 3 (+48) – 4 kHz.

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

020-024_dcc.indd 21

21

2012-07-30 05:50:08

PROJEKTY

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

W ofercie AVT* AVT-5355 A AVT-5355 C

AVT-5355 B AVT-5355 UK

Podstawowe informacje: • Wymiary płytki drukowanej: 41 mm×18 mm. • Zalecane napięcie na torowisku: 17…20 V. • Dopuszczalne napięcie na torowisku: 12…25 V • Maksymalny, sumaryczny prąd ciągły: 1 A. • Automatyczna Regulacja Prędkości (ARP), odpowiednik ABC – wersja poprawiona (10-bit). • Programowanie Paged, PoM, Direct. • Adresowanie krótkie i długie. • Jazda w 14/26/126 krokach • Poprawione dekodowanie DCC (optymalizacja czasowa). • HLU (w trakcie testów). • Stabilizacja napięcia na silniku niezależnie od napięcia na szynach. • CV2, 5, 136 (wartość w Voltach). • Tryb jazdy manewrowej: definiowanie klawisza jazdy manewrowej, prędkość zmniejszona do wartości wpisanej w CV136, z obu stron światła białe, blokowanie czerwonych świateł przez wyjście funkcyjne, brak reakcji na ARP (ABC/HLU). • Płynne przyspieszanie i zwalnianie (zmiana PWM1/256, a nie 8/256) • 7 wyjść funkcyjnych, w tym: 2 do sterowania oświetleniem (po 200 mA), 2 (F1, F2) dodatkowe mocy (200 mA), 3 (F3, F4, F5) TTL (maks. 20 mA). • Mapowanie wyjść. • Płynne rozjaśnianie i ściemnianie świateł. • Wyjście SUSI (w trakcie testów). Wykaz elementów: Rezystory (SMD 0805) R2, R3, R9: 10 kV R5, R6: 100 kV/1% R7, R8: 4,3 kV/1% Kondensatory (SMD 1206) C1: 4,7 mF/16 V C2: 10 mF/16 V C3, C4: 100 nF Półprzewodniki U1: 78L05 (SO-8) U2: ATmega168 (TQFP32) T1…T4: BSS138 (SOT-23) M1: mostek prostowniczy DF06S D1: dioda Zenera 4,7 V/0,5 W U3: L2722 (DIP-8) Inne JP1: listwa goldpin 2×8, dwustronna, okrągła Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • 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-1617 Oświetlenie wagonu z dekoderem DCC (EP 5/2011) AVT-5287 Sterownik DCC zapór makiety przejazdu kolejowego (EP 04/2011) AVT-5259 Moduł pętli do makiety kolejowej (EP 10/2010) AVT-5253 Centralka NanoX systemu DCC – Manipulator (EP 8/2010) AVT-5247 Kontroler dwóch semaforów 3-komorowych (EP 7/2010) AVT-5248 Kontroler czterech semaforów 2-komorowych (EP 7/2010) AVT-5249 Kontroler semafora 5-komorowego i tarczy ostrzegawczej (EP 7/2010) AVT-5238 Uniwersalny 8-wyjściowy dekoder mocy (EP 6/2010) AVT-5239 Kontroler siłowników czterech zwrotnic (EP 6/2010) AVT-5234 Centrala NanoX (EP 5/2010) AVT-5212 Przejazd automatyczny (EP 12/2009) AVT-5211 MiniDCC (EP 11/2009) AVT-5207 Generator dźwięków do makiety kolejowej (EP 10/2009) AVT-5201 Dekoder DCC – Sterowanie makietą kolejową (EP 9/2009) AVT-5198 Samoczynna Blokada Liniowa SBL (EP 8/2009) * 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 ma obudowy ani elementów dodatkowych, które nie zostały wymienione w załączniku pdf AVT xxxx CD oprogramowanie (nieczęsto 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 ma załączony ten sam plik pdf! Podczas składania zamówienia upewnij się, którą wersję zamawiasz! (UK, A, A+, B lub C) http://sklep.avt.pl

22

020-024_dcc.indd 22

Rysunek 2. Sposób dołączenia kondensatora podtrzymującego zasilanie

Rysunek 3. Schemat ideowy obwodów sterowania światłami i  zaprogramować mikrokontroler. Po zapropracę zaleca się rozpocząć od wlutowania gramowaniu goldpin wyjmujemy z  płytki elementów na spodniej stronie płytki. Na dekodera. Przy wgrywaniu programu, należy górnej warstwie montujemy wszystkie elepamiętać o zapisaniu eeprom-u i odpowiedmenty, poza mikrokontrolerem i  L2722. Po nim ustawieniu bitów konfiguracyjnych (rytych czynnościach przyłączamy zasilanie sunek  5). Najlepiej skorzystać z  pliku *.elf, 15 V do dekodera (doprowadzenia RightRail zaznaczając eeprom i  fuses (rysunek  6). i LeftRail). Polaryzacja jest nieistotna, wskaTeraz pozostaje, przy użyciu przewodów, zane aby zasilacz miał ustawione ograniczepołączyć płytkę dekodera z  płytką wtyku nie prądowe na około 100 mA. Kontrolujemy NEM652 i umieścić dekoder w lokomotywie napięcie na wyjściu stabilizatora U1, które lub stanowisku testowym. powinno wynosić około 5  V. Jeśli napięcie jest poprawne, wlutowujemy mikrokontroler U2 oraz układ U3. Obsługa Układ U3 jest dostarczany w  obudowie W dekoderze wprowadzono sporo zmian. DIP, natomiast na płytce znajdują się pady Wszystkie zostaną opisane przy okazji omajak pod SMD, dlatego wyprowadzenia ukławiania sposobu konfigurowania dekodera za du L2722 należy obciąć, po czym przylupomocą rejestrów CV. Ich opis zamieszczotować do płytki, podobnie jak układ SMD. no w  tabeli  1. Kolorem czerwonym wyróżMikrokontroler dostarczony w  kicie jest już zaprogramowany, jeśli jednak chcielibyśmy wgrać nowszą wersję oprogramowania, należy wlutować złącze J1 (goldpin kątowy 1×6). Niestety, goldpin zwiększy wymiary dekodera (wydłuży go). Jeśli jest to niepożądane mikrokontroler można zaprogramować bez lutowania J1. W  tym celu należy przygotować prostą listwę goldpin 1x6. Co drugi pin krótszego odcinka listwy (przeznaczonych do wlutowania w  płytkę) lekko porozginać na boki. Taka listwa dość ciasno wejdzie w  otwory przeznaczone na złącze J1, a  dzięki metalizacji zapewniony będzie kontakt elektryczny goldpina z  padami na płytce. Teraz na goldpinia można założyć wtyk programatora Rysunek 4. Schemat montażowy dekodera DCC ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 05:50:08

Dekoder DCC z funkcją SUSI Tabela 1. c.d. CV

Nazwa

Zakres wartości

9

Częstotliwość PWM Dla mikrokontrolera AtTiny85

0…255

9

Częstotliwość PWM’a Dla AtTiny oraz AtMega

0…255

9

10

wypełnienie PWM’a  (jasność lamp) dla dekodera oświetlenia Wypełnienie PWM’a  (jasność lamp) dla dekodera oświetlenia

Wartość Opis domyślna PWM dla prędkości podstawowej (bity b0..b3): 0…2=125 Hz, 3=250 Hz, 4=500 Hz, 5=1 kHz, 6=2 kHz, 7=4 kHz, 2 8=8 kHz, 9…10=15 kHz. PWM dla małej prędkości (bity b4..b5): 0 (+0) – 125 Hz, 1 (+16) – 250 Hz, 2 (+32) – 500 Hz, 3 (+48) – 1 kHz. Próg zmiany ze startowej wartości PWM (bity b4..b5) na wartość podstawową (bity b0..b3): 00 (+0) – zawsze podstawowa (PWM z  bitów b0..b3), 01 (+64) – 12%, 10 (+128) – 24%, 11 (+192) – 36%. Prędkość w  krokach (tryb 26) przy której następuje zmiana trybu pracy PWM: SlowPwm FastPwm 2 Próg 1 0..1 2..28 Próg 2 0..4 5..28 Próg 3 0..8 9..25 Prędkość w  krokach (tryb 126) przy której następuje zmiana trybu pracy PWM-a SlowPwm FastPwm Próg 1 0...15 16..126 Próg 2 0.. 31 32..126 Próg 3 0.. 47 48..126

0…255

100

Wypełnienie PWM (jasność lamp w  przedziałach)

0…255

100

Wypełnienie PWM (jasność lamp w  przedsionkach)

11

TimeOut

0…255

100

CV11 - czas (w  ms) od braku transmisji do wyłączenia silnika lub przejścia na jazdę analogową, np.: CV11=127 tj. czas: 0,001 s×127=127 ms To czy silnik się zatrzyma, czy będzie jazda analogowa zależy od CV29.

12

Wypełnienie PWM’a  (jasność lamp) dla dekodera oświetlenia

0…255

20

Wypełnienie PWM (jasność lamp końca składu) Adres rozszerzony dekodera: CV17=starsza część adresu, CV18=młodsza część adresu. Na przykład ustawiamy adres 700: 700/256=2 reszty 188 CV18=2 CV17=188 Rejestry są aktywne tylko, gdy jest ustawiony bit 5 w  CV29. b0, b1 - aktywacja jazdy manewrowej funkcją: 00 (+0) – brak jazdy manewrowej, 01 (+1) – F3, 10 (+2) – F4, 11 (+3) – F5, b2 (+4) – włączenie jazdy ze zmniejszoną prędkością (CV25), b3 (+8) – równoczesne włączenie świateł przednich i  tylnych, b4.b5 – wyjście blokujące czerwone światła: 00 (+0) – brak blokady, 01 (+16) – F1, 10 (+32) – F2, 11 (+48) – F3, b6 (+64) – blokada ARP (ABC) w  trybie manewrowym, b7 (+128) – wyłączenie w  trybie manewrowym przyspieszania i  zwalniania (CV3 i  CV4)..

17 18

rozszerzony adres 100…9999 100 dekodera

24

jazda manewrowa

0…255

14

25

Maksymalne napięcie na silniku podczas jazy manewrowej

0…160

60

Maksymalne napięcie podczas jazy manewrowej (w  100 mV, jak dla CV2 i  CV5). Jeśli ustawimy CV25 na wartość większą niż ustawioną w  CV5, to rejestr CV5 przyjmie wartość CV5.

27

Automatyczna Regulacja Prędko0…7 ści. Funkcjonalny odpowiednik ABC

3

Konfiguracja ARP: Bit0 (+1)=1 – zatrzymanie, gdy Bit1 (+2)=1 – zatrzymanie, gdy Bit2 (+4)= 1 – zmienia reakcję W  nowej wersji wykorzystuje się

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

020-024_dcc.indd 23

odchyłka dodatnia i  jedzie do przodu. odchyłka ujemna i  jedzie do tyłu. na kierunek. rozdzielczość 10-bitową, a  nie jak wcześniej 8-bitową.

23

2012-07-30 05:50:09

PROJEKTY Tabela 1. c.d. CV

Nazwa

Zakres wartości

29

Konfiguracja dekodera

0…255

30 31 40

czas rozświetlania 1…31 świateł czas wygaszania 1…31 świateł Napięcia na wyjściach funk0…160 cyjnych

Wartość Opis domyślna Konfigurowanie dekodera: Bit0 (+1)=0 – DIR normal, 1 – DIR reversed (zamienione kierunki jazdy). Bit1 (+2)=0 – 14 kroków, 1 – 28 kroków. 2 Bit2 (+4)=0 – tylko DCC (brak transmisji to stop), 1 – jazda analogowa możliwa (gdy brak transmisji). Bit5 (+32)= 0 – adres 1-bajtowy, 1 – adres rozszerzony. Czas rozświetlania świateł równy: CV30×CV40×1 ms/4 2 np: dla: CV30=16 i  CV40=255: 1×255×1 ms/4=1 s. 8

Reguły jak wyżej.

120

CV40 - napięcie na wyjściu świateł przednich w  setkach mV (jak CV2, 5).

41 42 43 71

72 73 74 75

Rejestry konfigurujące wyjścia funkcyjne (mapowanie)

0…28

j.w. j.w. j.w. j.w.

j.w. j.w. j.w. j.w.

Poziom aktywowania ARP (Automatyczna 134 0…31 Regulacja Prędkości), funkcjonalny odpowiednik ABC

1

2 3 4 5

10

CV41 - napięcie na wyjściu światła tylnego. CV42 - napięcie na wyjściu F1. CV43 - napięcie na wyjściu F2. Rejestr mapowania umożliwia przypisanie wybranego wyjścia (F0, F1..F5) do klawisza funkcyjnego F1…F28). Przykład: CV71=1 – wyjście 1 kontrolowane funkcją F1. CV72=3 – wyjście 2 kontrolowane funkcją F3. CV73=0 – wyjście 3 wyłączone. j.w. j.w. j.w. j.w. Poziom sygnału, po którym nastąpi zatrzymanie lokomotywy przy asymetrii na szynach. Sposób konfigurowania: - W  trybie PoM, na odcinku bez asymetrii, zmniejszać jego wartość, aż lokomotywa zacznie ruszać (warto przedtem wpisać w  CV3 i  CV4 wartość 0), zapamiętać tę wartość. - Następnie na odcinku z  asymetrią zwiększać wartość rejestru aż lokomotywa ruszy, zapamiętać wartość. - Dodać do siebie obie wartości po czym podzielić przez 2. Wyliczoną wartość wpisać do rejestru. Wartość 20 jest optymalna dla rozwiązania z  5 diodami, a  8 dla rozwiązania z  4 diodami.

niono rejestry dostępne tylko w  dekoderze z  mikrokontrolerem Atmega168. Kolorem żółtym wyróżniono rejestry dostępne tylko w dekoderze oświetlenia. Aktualnie program zajmuje niecałe 8 kB pamięci Flash. Wystarczyłby więc procesor Atmega88, ale mając na uwadze fakt, że oprogramowanie jest przez cały czas rozwijane, dekoder wyposażono w mikrokontroler Atmega168.

Sławomir Skrzyński, EP Rysunek 5. Ustawienie ważniejszych fusebitów

Rysunek 6. Opcje zaznaczane przy programowaniu za pomocą pliku elf

REKLAMA

Uwaga! 1000 zestawów STM32F0Discovery dla Czytelników Elektroniki Praktycznej Plus! Czytelnicy Elektroniki Praktycznej Plus „Mikrokontrolery” mają niebywałą okazję do zdobycia zestawów deweloperskich Discovery firmy STMicroelectronics.

Każdy z zestawów zawiera: • mikrokontroler STM32F051R8T6 @48 MHz z 64 kB Flash, 8 kB RAM • zintegrowany debugger-programator ST-LINK/V2 • zasilanie z USB • dwie diody LED i przycisk dla aplikacji użytkownika • linie GPIO wyprowadzone na gold-piny • uniwersalną płytkę prototypową Aby otrzymać zestaw… Więcej informacji w EP+ Mikrokontrolery! Regulamin konkursu będzie opublikowany na stronie organizatora. Zestawy Discovery oferowane będą do wyczerpania zapasów.

24

020-024_dcc.indd 24

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 05:50:09

Sterownik frezarki CNC PROJEKTY

AVT 5358/1

AVT 5358/3

AVT 5358/2

Sterownik frezarki CNC W  artykule zaprezentujemy kompletny sterownik frezarki CNC zbudowany z  użyciem specjalizowanego układu TA8435 firmy Toshiba oraz podstawy sterowania maszyny w  g-code i  praktyczny opis programu Mach3. Przedstawione informacje będą pomocne do prawidłowego wykonania, przetestowania oraz uruchomienia sterownika. Krótkie, nieskomplikowane przykłady wprowadzające do tematyki pozwolą na wykonie frezowania pierwszych wzorów, co ułatwi dalsze poznawanie tej tematyki. Rekomendacje: frezarka CNC przyda się modelarzom i  majsterkowiczom, będzie również ciekawym uzupełnieniem warsztatu elektronika czy serwisu elektronicznego. Niegdyś, aby przedmiot wyglądał dobrze i spełniał normy odnośnie do tolerancji wykonania, obróbką materiału musiał zająć się wprawny rzemieślnik. Przy produkcji ręcznej, bez użycia maszyn, każdy wytworzony przedmiot był w  pewnym sensie inny. Dziś do obróbki stosuje się maszyny sterowane komputerowo. Maszyny te nazywa się w skrócie obrabiarkami CNC (Computerized Numerical Control). Sterowanie poprzez komputer oraz odpowiednią aplikację pozwala na szybkie i  precyzyjne obrabianie materiału. Kolejną zaletą tego typu obróbki jest wysoka powtarzalność wytwarzanych przedmiotów. Sterownik zaprojektowano w  taki sposób, aby mógł być nadzorowany przez program o  nazwie Mach3. Jego wersję demonstracyjną można pobrać spod adresu interELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

025-033_cnc.indd 25

netowego www.machsupport.com. Program komunikuje się z maszyną za pomocą portu LPT i może to być pewnym mankamentem, ponieważ to złącze jest zastępowane przez USB. Z  drugiej strony, Mach3 ma minimalne wymagania sprzętowe dzięki czemu do sterowania frezarką można użyć komputera sprzed kilku lat, który można kupić za niewielką kwotę lub wręcz otrzymać ze złomu komputerowego. Ma to o  tyle uzasadnienie, że kupowanie nowoczesnego, drogiego komputera PC z przeznaczeniem do zakurzonego warsztatu, nie ma większego sensu.

Płytka interfejsu LPT Schemat płytki z  interfejsem LPT pokazano na rysunku  1, a  jej wygląd na fotografii  2. Płytka umożliwia jednoczesne sterowanie 4 silnikami krokowymi w osiach

W ofercie AVT* AVT-5358/1 A AVT-5358/2 A AVT-5358/3 A AVT-5358/1 B AVT-5358/2 B AVT-5358/3 B

Podstawowe informacje: • Sterownik TA8435 – Zasilanie stopnia mocy: 24 VDC – Zasilanie części cyfrowej: 5 VDC – Ciągły prąd wyjściowy: 1,5 A – Chwilowy prąd wyjściowy: 2,5 A – Podział kroku silnika: 1/1, 1/2, 1/4 i 1/8 • Zasilacz – Zasilanie 17VAC – Napięcia wyjściowe: – 24VDC niestabilizowane (15 A w zależności od zastosowanego mostka prostowniczego) – 12 V/1A – 5 V/1A • Płytka LPT – Zasilanie: 12V Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • 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-1682 Sterownik silnika krokowego (EP 07/2012) AVT-5284 Sterownik silnika krokowego kontrolowany przez Ethernet (EP 4-5/2011) AVT-1585 Sterownik bipolarnego silnika krokowego (EP 8/2010) AVT-2933 Sterownik silnika krokowego USB (EdW 2/2010) AVT-1525 Sterownik unipolarnego silnika krokowego (EP 6/2009) AVT-5137 Sterownik silnika krokowego z interfejsem MODBUS (EP 6-7/2008) * 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 ma obudowy ani elementów dodatkowych, które nie zostały wymienione w załączniku pdf AVT xxxx CD oprogramowanie (nieczęsto 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 ma załączony ten sam plik pdf! Podczas składania zamówienia upewnij się, którą wersję zamawiasz! (UK, A, A+, B lub C) http://sklep.avt.pl

25

2012-07-30 05:58:33

PROJEKTY X, Y, Z  oraz dodatkowym w  umownej osi A, którą może być na przykład obrót stołu, sterowanie wrzecionem lub po prostu drugim silnikiem jednej z  osi X, Y, Z. Łatwo zauważyć, że funkcję sterownika pełni komputer PC, natomiast płytka bazowa pełni rolę interfejsu pomiędzy nim a silnikami, urządzeniami wykonawczymi i  czujnikami krańcowymi osi. Dla łatwej konwersji poziomów napięć oraz w celu zabezpieczenia sygnałów wejściowych przed przypadkowymi przepięciami mogącymi powstać na stykach wyłączników krańcowych, zastosowano transoptory. Na płytce umieszczono dwa przekaźniki sterowane bezpośrednio z  programu za pomocą tranzystorów T1

Tabela nr 1. Funkcje wyprowadzeń interfejsu LPT Nr pinu Funkcja 1 Kierunek obrotów osi A 2 Zegar taktowania osi A 3 Zegar taktowania osi Z 4 Kierunek obrotów osi Z 5 Zegar taktowania osi Y 6 Kierunek obrotów osi Y 7 Zegar taktowania osi X 8 Kierunek obrotów osi X 9 NC i  T2. Mogą one służyć np. do załączenia wrzeciona i pompy podającej płyn chłodzący narzędzie skrawające.

Nr pinu 10 11 12 13 14 15 16 17 18...25

Funkcja Krańcówka X Krańcówka Y Krańcówka Z Krańcówka A Enable Awaryjne zatrzymanie STOP Przekaźnik PK1 Przekaźnik PK2 GND

Opis funkcji poszczególnych doprowadzeń portu LPT zamieszczono w  tabeli  1 (będzie ona niezbędna przy konfigurowaniu

Rysunek 1 Schemat płytki bazowej sterownika z interfejsem równoległym LPT

26

025-033_cnc.indd 26

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 05:58:33

Sterownik frezarki CNC Tabela 2. Wybór podziału kroków silnika za pomocą przełącznika S1 Przełącznik S1 S1/1

Fotografia 2. Wygląd płytki bazowej sterownika

S1/2

Podział kroku

on

on

1/1

off

on

1/2

on

off

1/4

off

off

1/8

programu). Płytka interfejsu LPT jest kompatybilna ze sterownikiem silnika krokowego o symbolu AVT-1682, którego opis był publikowany w EP 6/2012.

Sterownik silnika krokowego Schemat ideowy sterownika silnika krokowego pokazano na rysunku  3, natomiast jego wygląd na fotografii  4. Sterownik jest łatwy w  budowie, ponieważ zbudowano go z  użyciem specjalizowanego układu scalonego TA8435 firmy Toshiba. Umożliwia on na sterowanie silnikiem krokowym w trybie pełnego kroku 1 oraz w  tzw. trybie micro step 1/2, 1/4 oraz 1/8 podstawowego kroku silnika. Dopuszczalny, ciągły prąd obciążenia wynosi 1,5  A  na fazę. Tryb sterowania silnikiem krokowym wybiera się za pomocą przełącznika S1. Poszczególne nastawy oraz odpowiadające im podziały kroku podstawowego wymieniono w tabeli 2. Układ TA8435 jest wykonany w technologii BiCMOS – w strukturze układu wykonano tranzystory w  technologii bipolarnej i CMOS. Na schemacie ideowym sterownika umieszczono schemat blokowy struktury układu. Widać na nim bloki funkcjonalne, takie jak dekoder przetwarzający sygnały sterujące (w  tym wypadku z  portu LPT), kontroler prądu wyjściowego oraz blok mocy, z którego jest zasilany silnik krokowy. Dodatkowo, schemat bloku mocy pokazano na rysunku  5. Tranzystory w  nim pracujące połączono w  mostek H, co pozwala na szybkie, dynamiczne sterowanie silnikiem w obu kierunkach. Na rysunku widać rówREKLAMA

Rysunek 3. Schemat ideowy sterownika silnika krokowego ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

025-033_cnc.indd 27

27

2012-07-30 05:58:34

PROJEKTY nież obwody zabezpieczające przed przeciążeniem. Na złączu CON1 sterownika wyprowadzono wejścia sterujące: zegarowe STEP, kierunku obrotów DIR oraz włączenie stopnia mocy ENABLE. Na tym złączu są również dostępne doprowadzenia zasilające obwody cyfrowe układu TA8435. Dodatkowo, na płytce umieszczono zworkę, za pomocą której można ustawić prąd zasilający silnik (100% lub 60%) a tym samym jego moment obrotowy. Jak wspomniano, układ umożliwia sterowanie silnikiem w trybie z podziałem kroku podstawowego z  maksymalnym podziałem 1/8. Innymi słowy, jeśli silnik fizycznie ma 200 kroków na obrót, to po ustawieniu maksymalnego podziału jego oś może przyjmować pozycje pośrednie, 8-krotnie rośnie rozdzielczość kątowa i wynosi 1600 kroków. Na rysunkach 6a…d pokazano przebiegi na obu uzwojeniach silnika, odpowiednio dla podziału 1/1, 1/2, 1/4 oraz 1/8: faz A i B przesunięte są względem siebie o 90° stopni i dzielone na „schodki” w zależności od podziału. Za pomocą sterownika można zasilać silniki krokowe 4-wyprowadzeniowe (2-fazowe, bipolarne), 6-wyprowadzeniowe (unipolarne) oraz 8-wyprowadzeniowe. Sposób dołączenia poszczególnych typów silników pokazano na rysunku 7. Sterowniki silników należy połączyć z płytką interfejsu za pomocą 10-żyłowej taśmy ze złączami zaciskanymi IDC. Do połączenia płytki interfejsu z  portem LPT służy kabel „jeden do jednego” zakończony z obu stron złączami męskimi DB25. Można go kupić w sklepie z akcesoriami komputerowymi lub wykonać samodzielnie. Wykonując kabel samodzielnie trzeba zwrócić uwagę, że musi on mieć minimalnie 17 żył ponieważ doprowadzenia masy (GND) można połączyć ze sobą wewnątrz wtyczki, jednak zaleca się, aby miał 24 żyły. Doprowadzenie 9 złącza jest nieużywane. Schemat połączenia wszystkich modułów sterownika zamieszczono na rysunku 8.

Fotografia 4. Wygląd zmontowanego sterownika silnika krokowego nia należy odpowiednio dobrać pojemność kondensatora C5 z przedziału 4,7…10 mF). W  zasilaczu przewidziano miejsce do zamontowania elementów obwodu opóźnionego załączania przekaźnika. Można go użyć np. do opóźnionego załączenia napię-

cia zasilania układów mocy. Jego użycie jest opcjonalne. Opóźnienie zależy od wartości pojemności C11 i  rezystancji R2. Im są one większe, tym jest dłuższy czas upływający do załączenia. Prąd znamionowy styków

Zasilacz Płytka interfejsu LPT jest zasilana napięciem stałym 12  V, natomiast sterowniki silników krokowych są zasilane dwoma napięciami stałymi: 5 V oraz 24 V. W tym modelu wymagane jest, aby zasilacz napięcia 24 V dostarczał prąd o natężeniu co najmniej 3 A na silnik, jednak jest to oczywiście zależne od mocy zastosowanych silników. Schemat ideowy proponowanego zasilacza pokazano na rysunku  9, natomiast jego wygląd na fotografii  10. Zasilacz dostarcza 3 napięć stałych: stabilizowanych 5  V/1  A  i  12  V/1  A oraz niestabilizowanego 24  V/15  A. Natężenie prądu zasilającego silniki można łatwo zwiększyć stosując inny mostek prostowniczy, transformator oraz kondensator C5 (wraz ze wzrostem obciąże-

28

025-033_cnc.indd 28

Rysunek 5. Wewnętrzna budowa stopnia mocy układu TA8435 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 05:58:34

Sterownik frezarki CNC a)

b)

c)

d)

Rysunek 6. Przebiegi na wyjściach zasilających silnik krokowy w zależności od ustawionego podziału kroku: a) krok podstawowy, b) 1/2, c) 1/4, d) 1/8.

Sterownik silnika krokowego Rezystory: R1, R2: 0,1 V/2 W R3: 330 V R4: 2 kV RN1: RPACK 8×100 kV Kondensatory: C1, C3: 100 nF C2: 1000 mF/50 V C4: 220 mF/16 V C5: 3,3 nF Półprzewodniki U1: TA8435 D1...D4: 1N5822 +5 V, +24 V: dioda LED 3 mm zielona Inne: DIPSWITCH2 – 1 szt. F1: bezpiecznik 5 A Gniazdo bezpiecznika do druku – 1 kpl. ARK2: 2 szt. Goldpin: 1×10 Goldpin 2×5 Jumper – 1szt Taśma 10-żyłowa, ok. 25 cm Złącza zaciskane na taśmę 10-żyłowa – 2 szt. Podkładka silikonowa – 1 szt. Radiator – 1 szt. przekaźnika nie może być mniejszy niż wymagany do zasilania silników.

Uruchomienie, konfigurowanie programu Mach3, testowanie Po zainstalowaniu programu Mach3 należy go uruchomić i przygotować do pracy. W tym celu trzeba ustawić parametry interfejsu LPT. Czynność tę wykonujemy w  zakładce Config –> Ports and Pins pokazanej na rysunku  11. W polu Port Setup and Axis Selection ustawić należy numer portu LPT używanego do kon-

Wykaz elementów Wkręty – 2 szt. Płytka interfejsu LPT Rezystory: R1...R11, R21: 4,7 kV R12, R13: 10 kV R14, R15: 1 kV R16...R19, R20: 330 V RN1: RPACK 4×4,7 kV Kondensatory: C1, C2: 100 nF C3, C4: 100 mF/16 V Półprzewodniki: U1: 7805 U2...U6: PC817 D1, D2: 1N4148 T1, T2: BC547 LED1, LED2: dioda LED czerwona 3 mm Inne: PK1, PK2: przekaźnik 12V ARK2: 2szt ARK3: 2szt Złącze DB25 żeńskie - 1szt Goldpin 2×5 - 4szt Goldpin 1×8 Wtyki DB25 męskie + obudowy – 2szt Przewód 24-żyłowy 1 mb (min. 17 żył) troli frezarki – zwykle będzie to LPT1 o adresie 0x378. Następnie ustawia się prędkość pracy programu (Kernel Speed) – im szybszy komputer, tym większą prędkość można wybrać. Po każdej wprowadzonej zmianie należy kliknąć na przycisk Zastosuj, ponieważ inaczej zmiany nie zostaną zapamiętane. W kolejnej zakładce Motor Outputs pokazanej na rysunku  12 konfiguruje się miejsca montażu silników oraz numery wyprowadzeń portów LPT, do których są one dołączone. Tu przyda się tabela  1. Zaznaczenie kolumny

Zasilacz Rezystory: R1: 15 kV R2: 100 kV R3: 4,7 kV Kondensatory: C1...C4, C6, C7, C8: 100 nF C5: 4700 mF/50 V C9, C10: 100 mF/16 V C11: 220 mF/16 V Półprzewodniki: U1: 7805 T1: BD649 D1: Dioda Zenera 12 V B1: Mostek prostowniczy 15 A (25 A) T2: BC547 D2: 1N4148 D3: dioda Zenera 5,6 V Inne: F1: bezpiecznik 15 A Gniazdo bezpiecznika do druku – 1 kpl. ARK2 – 4 szt. ARK3 – 1 szt. K1: Przekaźnik np. AZ822-2C-12DSE 12 V

Enabled uaktywnia daną oś, Step Pin# to kolumna numeru wyprowadzenia, na które wysyłane są impulsy zegarowe dla danej osi, natomiast w  kolumnie DirPin# wpisuje się numer wyprowadzenia odpowiedzialnego za sterowanie kierunkiem obrotu silnika danej osi. Kolumna DirLowActive określa czy wyprowadzenie sterujące kierunkiem ma być ustawione, czy wyzerowane. Nastawa w  koREKLAMA

Rysunek 7. Sposoby dołączenia różnych silników krokowych do sterownika ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

025-033_cnc.indd 29

29

2012-07-30 05:58:34

PROJEKTY lumnie StepLowActive określa domyślny poziom sygnału zegarowego. Na przykładowym rysunku 12 pokazano nastawy dla 3 silników zamontowanych w osiach X, Y i Z. W następnej kolejności ustawić należy sygnały wejściowe (zakładka Input Signals, rysunek 13). Za pomocą tych nastaw określamy, do których doprowadzeń LPT będą dołączone sygnały z  wyłączników krańcówych oraz przycisk zatrzymania awaryjnego. W  kolumnie ActiveLow ustawia się aktywny poziom sygnału, a więc pośrednio – rodzaj wyłącznika krańcowego tzn. NC lub NO. Podobnie wprowadza się nastawę dla przycisku STOP. Krańcówki należy umieścić w obu skrajnych położeniach każdej osi, natomiast przycisk STOP powinien znajdować się w takim miejscu, aby był łatwo dostępny w razie awarii maszyny lub błędnie wygenerowanego

Rysunek 8. Połączenia pomiędzy modułami

Przykłady użycia języka g-code

30

025-033_cnc.indd 30

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 05:58:35

Sterownik frezarki CNC

Rysunek 9. Schemat ideowy zasilacza kodu sterującego. Silniki krokowe wyposażone w przekładnię śrubową mają bardzo duży moment obrotowy, co może doprowadzić do uszkodzenia frezarki CNC.

Rysunek 13. Ustawienie numerów doprowadzeń sygnałów wejściowych

Rysunek 16. Okno dostrajania silników krokowych

Rysunek 14. Ustawienie wyprowadzeń dla sygnału ENABLE oraz przekaźników

Do pierwszego uruchomienia pozostało skonfigurowanie jedynie sygnałów wyjściowych w  zakładce Output Signals, należy wpisać numery portów złącza LPT sygnałów Enable i  sterowania przekaźnikami (rysunek  14). Wszystkie ustawienie można przetestować w  zakładce Diagnostics Alt-7. Załączając ręcznie krańcówki powinniśmy zaobserwować zmianę koloru pól sygnalizujących ich położenie na żółte (rysunek 15).

Fotografia 10. Wygląd zmontowanego zasilacza

Rysunek 11. Ustawienia portu LPT

Rysunek 12. Ustawienia numerów wyprowadzeń sterującymi silnikami ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

025-033_cnc.indd 31

Rysunek 15. Zakładka diagnostyczna programu Mach3

31

2012-07-30 05:58:35

PROJEKTY

Rysunek 17. Schemat montażowy płytki bazowej Aby silniki pracowały prawidłowo, nie gubiły kroków i jednocześnie ich moment obrotowy był maksymalny, należy odpowiednio ustalić charakterystyki ich rozpędzania i  hamowania. W  dużej mierze zależą one od bezwładności mechanicznej urządzenia. Silniki można „dostroić” korzystając z  zakładki Config –> Motor Tuningg ((ryrysunek 16). sunek 16). Korzystając z niej ustawiamy osobno silnik napędowy każdej z osi. Za pomocą strzałek na klawiaturze możemy sterować silnikami. Prędkość oraz przyspieszenie silników wpisujemy w  polach, odpowiednio: Velocity, y Accel. W oknie jest wyświetlana aktualna charakterystyka prędkości oraz przyspieszenia silnika. W  oknie Steps perr ustawiamy liczbę kroków na jednostkę miary. Na tę liczbę ma wpływ rodzaj zastosowanego silnika, przekładni oraz

Rysunek 18. Schemat montażowy płytki sterownika

ustawiony podział kroku w  sterowniku. Przykładowo, jeśli zastosowany silnik ma 200 kroków na obrót, sterownik ustawiony jest z podziałem 1/4 kroku, a zastosowana śruba napędowa osi ma gwint o skoku 1 mm, to w polu Steps per należy wpisać liczbę 200×4×1=800. Po wykonaniu nastaw m o ż n a przetestować maszynę.

Rysunek 19. Sch Schemat montażowy płytki zasilacza

Montaż i uruchomienie Na rysunku 17 zamieszczono schemat montażowy płytki interfejsu LPT, na rysunku  18 schemat montażowy płytki sterownika silnika krokowego, natomiast na rysunku  19 schemat montażowy płytki zasilacza. Wszystkie moduły są zbudowane z  elementów przewlekanych i  nie są trudne w montażu. Uruchomienie płytki zasilacza sprowadza się jedynie do zmierzenia napięć wyjściowych. Płytkę interfejsu LPT najlepiej przetestować wraz ze sterownikami, łącząc je po skonfigurowaniu programu do portu LPT.

Przykładowe polecenia g-code

Fotografia 20. Model testowy frezarki wykonanej z laminatu

32

025-033_cnc.indd 32

G-code to język zapisu poleceń dla urządzeń sterowanych numerycznie. Definiuje operacje, które ma wykonać obrabiarka CNC w  celu uzyskania odpowiedniego efektu na obrabianym materiale. G-code wygenerować z programu CAD lub napisać samodzielnie korzystając z edytora tekstowego. Przykłady użycia języka g-code oraz wybrane jego polecenia ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 05:58:36

Sterownik frezarki CNC „Komendy g-code” Przykładowe komendy przygotowawcze G G00 - ruch szybki narzędzia bez możliwości obróbki, (szybki dojazd) G01 - ruch narzędzia wg interpolacji liniowej G02 - ruch narzędzia wg interpolacji kołowej zgodnie z  ruchami wskazówek zegara G03 - ruch narzędzia wg interpolacji kołowej przeciwnie do ruchu wskazówek zegara G04 - postój czasowy G40 - koniec korekcji G41 - korekcja toru narzędzia lewostronna (kompensacja promienia płytki, freza) G42 - korekcja toru narzędzia prawostronna (kompensacja promienia płytki, freza) G43 - włączenie kompensacji długości narzędzia ( frezarka ) G33 - toczenie gwintu G53 - współrzędne absolutne maszynowe G54 - G59 - przesunięcie układu współrzędnych G70 - wymiarowanie w  calach G71 - wymiarowanie w  milimetrach G80 - koniec cyklu wielokrotnego G81 - cykl nawiercania G82 - cykl wiercenia z  przerwą czasową G83 - cykl wiercenia z  wyciąganiem ( usuwaniem wióra ) G84 - cykl gwintowania synchronicznego G90 - pozycjonowanie absolutne G91 - pozycjonowanie przyrostowe G94 - programowanie prędkości posuwu w  [mm/min] G95 - programowanie prędkości posuwu w  [mm/obr] G96 - włączenie trybu stałej prędkości skrawania [m/min]( tokarka ) G97 - włączenie trybu stałej prędkości obrotowej wrzeciona [obr/min] (tokarka) Przykładowe komendy pomocnicze M M00 - stop programu bezwarunkowy M01 - stop programu warunkowy (zależy od trybu pracy) M02 - koniec programu M03 - włączenie prawych obrotów wrzeciona M04 - włączenie lewych obrotów wrzeciona M05 - wyłączenie obrotów wrzeciona M06 - zmiana narzędzia (polecenie „zmień”) M07 - włączenie chłodziwa przez narzędzie M08 - włączenie chłodziwa wylewki zewnętrzne M09 - wyłączenie chłodziwa M30 - koniec programu i  przewinięcie do początku. Komenda T T - kompensacja wymiarów narzędzia (wybór narzędzia).

umieszczono w ramkach. Nie są to wszystkie funkcje, a obszerny opis języka wraz z przykładami można znaleźć z łatwością w Internecie lub w literaturze specjalistycznej. Jak pokazano na przykładowych wykresach, posuw wrzeciona odbywa się na zasadzie ruchu od punktu do punktu, zgodnie ze współrzędnymi X, Y, Z. Rysunek numer 1 w ramce z  przykładami ilustruje wykonanie polecenia G00, czyli szybki przemieszczenie się wrzeciona, tzw. szybki dojazd do punktu bez obrabiania materiału oraz G01, a więc przemieszczanie z  obrabianiem. Wpisując przy każdej z  tych funkcji prędkość przemieszczania się (np. F200) określamy szybkość, z  którą ma przemieszczać się frez w materiale. Na rysunkach 2 i 3 w ramce pokazano realizację poleceń G02 oraz G03 odpowiedzialnych za przemieszczanie się po okręgu, zgodnie oraz przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Na rysunku  4 pokazano przykładowy kod programu wykonujący wycinek koła, natomiast na rysunku  5 przedstawiono sposób tworzenia krzywizn. Dodając do kodu trzecią oś Z można frezować w trzech wymiarach np. płaskorzeźby, co ilustruje rysunek 6 z ramki.

Model testowy – frezarka Na fotografii  20 pokazano model testowy frezarki, który wykonano z laminatu do płytek drukowanych. Powstał on w celu przetestowania sterownika oraz nauki programu sterującego. Zaletą takiego rozwiązania jest niska cena, ponieważ zbudowanie nawet prostej amatorskiej frezarki CNC wiążę się ze sporymi nakładami finansowym. Prezentowany model doskonale nadaje się do frezowania wzorów np. na płytach CD czy rysowania pisakiem na kartce papieru. Na fotografii  21 zaprezentowano zdjęcie zbudowanej w warunkach domowego warsztatu, solidnej frezarki CNC. Taką maszyną można już śmiało frezować detale np. w  aluminium. Sterowniki silników wraz z zasilaczem schowano w niewielkiej obudowie.

AW Fotografia 21. Solidna frezarka CNC REKLAMA

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

025-033_cnc.indd 33

33

2012-07-30 05:58:37

PROJEKTY

OLEDmixer

Mikser sygnału audio

AVT 5356

W  swojej praktyce inżynierskiej już kilkakrotnie mierzyłem się z  zadaniem budowy miksera sygnałów audio. Pomimo że konstruowane urządzenia były rozbudowane funkcjonalnie, to jak pokazała praktyka – nie zapewniały odpowiedniej ergonomii obsługi. Powodem był przede wszystkim sposób regulacji parametrów, który nie był tak naturalny i  łatwy jak to ma miejsce w  konstrukcjach stricte analogowych, gdzie każdemu wejściu lub parametrowi zwykle odpowiada oddzielny element regulacyjny. Dopiero najnowsze zdobycze współczesnej techniki umożliwiły wykonanie miksera, który w  pełni zaspokaja moje wymagania. Rekomendacje: mikser będzie ciekawym uzupełnieniem zestawu audio lub przyda się przy realizacji nagrań muzycznych. Prezentowany mikser łączy w  sobie zalety techniki cyfrowej z  ergonomią obsługi urządzeń analogowych. W jaki sposób pogodzono te wydawałoby się sprzeczne wymagania? Zastosowano wysokiej jakości medium regulacyjne (potencjometr cyfrowy, regulator poziomu itp.) sterowane w  sposób cyfrowy oraz tradycyjny element wykonawczy, czyli potencjometr lub jego odpowiednik. Schemat ideowy miksera zgodnego z zaprezentowaną koncepcją pokazano na rysunku  1. Jest to nieskomplikowany system mikroprocesorowy, którego „sercem” jest nowoczesny, 8-bitowy mikrokontroler Atmega164P. Jest on odpowiedzialny za realizację pełnej funkcjonalności urządzenia, natomiast elementami wykonawczymi (z punktu widzenia sygnałów audio) są scalone, 6-kanałowe regulatory wzmocnienia TDA7448 produko-

34

034-039_mikser.indd 34

wane przez firmę STMicroelectronics oraz podwójny wzmacniacz operacyjny TLC272P w typowej aplikacji sumatora sygnałów. Jako element interfejsu użytkownika zastosowano nowoczesny wyświetlacz graficzny OLED o  rozdzielczości 128×64 piksele i  żółtym kolorze świecenia (opisany dokładnie w  EP 1/2011 i  EP 2/2011). Jest to element, który poza doskonałymi parametrami elektrycznymi zaskakuje jakością obrazu, co nie jest bez znaczenia w urządzeniach, które mogą pracować w różnych warunkach oświetleniowych. Zgodnie z  głównym założeniem projektu, które jako podstawowy wymóg stawia ergonomię obsługi, do wszystkich regulacji urządzenia przewidziano zespół enkoderów (CH1…CH5 i  OUT) dających bezpośredni dostęp do regulowanej wielkości (wzmocnienie/balans). Dodatkowo, mikser wyposażono

W ofercie AVT* AVT-5356 A AVT-5356 UK

Podstawowe informacje: • Napięcie zasilania: 12…15 VDC • Maksymalny prąd obciążenia: 40 mA • Liczba kanałów stereo wejścia/wyjścia: 5/1 • Zakres regulacji wzmocnienia: 0…–79 dB, krok 1 dB; funkcja Mute • Zakres regulacji balansu: -79…0…79 dB, krok 1 dB • Odstęp sygnału od szumu S/N (Vout=1 Vrms): 100 dB • Zniekształcenia harmoniczne THD (Vin=1 Vrms, f=1 KHz): 0,01% • Separacja wejść: 90 dB • Separacja kanałów (f=1 KHz): 90 dB • Maksymalny poziom sygnału wejściowego: 2 Vrms • Impedancja wejściowa: 50 kV • Liczba obsługiwanych kontrolerów MIDI: 12 • Aktywny kanał MIDI: 1 • Ustawienia fusebitów: CKSEL3...0: 1111 SUT1...0: 11 CKOUT: 1 JTAGEN: 1 CKDIV8: 1 OCDEN: 1 EESAVE: 0 Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • 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-5208 T-Mixer. Nowoczesny mikser audio z panelem dotykowym (EP 11/2009) AVT-5138 4-kanałowy mikser z interfejsem MIDI (EP 6-7/2008) AVT-490 Mikser audio ze sterowaniem cyfrowym (EP 2-3/1999) AVT-2710 Prosty dyskotekowy mikser (EdW 2/2004) AVT-2173 3-kanałowy mikser ze wzmacniaczem (EdW 10/1997) AVT-1034 Czterokanałowy mikser stereo (EP 4/1995) * 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 ma obudowy ani elementów dodatkowych, które nie zostały wymienione w załączniku pdf AVT xxxx CD oprogramowanie (nieczęsto 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 ma załączony ten sam plik pdf! Podczas składania zamówienia upewnij się, którą wersję zamawiasz! (UK, A, A+, B lub C) http://sklep.avt.pl

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 05:59:09

Mikser sygnału audio w  interfejs MIDI dający możliwość zdalnej kontroli urządzenia. Układ TDA7448 jest nowoczesnym, 6-kanałowym regulatorem wzmocnienia

w zakresie -79…0 dB wyposażonym w funkcję Mute. Charakteryzuje się on doskonałymi parametrami elektrycznymi oraz prostotą aplikacji. Układ ma interfejs komunikacyjny

I2C, za pomocą którego mikrokontroler dokonuje wszelkich regulacji będących wynikiem działań użytkownika (lokalnie, za pomocą enkoderów) lub rozkazów sterujących prze-

Rysunek 1. Schemat ideowy układu OLEDmixer ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

034-039_mikser.indd 35

35

2012-07-30 05:59:11

PROJEKTY

Rysunek 1. Schemat ideowy układu OLEDmixer - c.d. słanych przez interfejs MIDI. Dla umożliwienia pracy dwóch układów TDA7448 na jednej magistrali I2C producent wprowadził możliwość sprzętowej zmiany adresu ukła- Rysunek 2. Ramka transmisji układu TDA7448 du. Można to zrobić powinna być zakończona poprzez wysłanie zmieniając poziomy na wyprowadzeniach Sterowanie pracą układu TDA7448 odsygnału Stop. Istnieje możliwość włączenia ADDR. W  ten sposób mikrokontroler może bywa się przy użyciu magistrali I2C, a typoautoinkrementacji bajtu subadresu i  wysłasterować niezależnie pracą każdego ze scawą ramkę transmisji pokazano na rysunku 2. nia wielu następujących po sobie bajtów lonych regulatorów wzmocnienia realizując Po wysłaniu adresu sprzętowego układu danych dla kolejnych funkcji regulacyjnych, np. funkcję balansu, która nie jest zaimplemusi nastąpić wysłanie subadresu, który począwszy od funkcji o numerze wysłanym mentowana standardowo. Pięć pierwszych jest niczym innym jak adresem funkcji, któprzy pierwszym podaniu parametru „Subadregulatorów w  każdym układzie TDA7448 ra będzie poddawana regulacji. Po wysłaniu dress”. Za tę funkcjonalność odpowiedzialny wykorzystano jako stereofoniczne regulatosubadresu musi z  kolei nastąpić wysłanie jest bit4 (oznaczony na rysunku jako B) bajta ry wzmocnienia dla każdego z pięciu wejść danej regulacyjnej dotyczącej przesłanego „Subaddress”. Listę możliwych wartości pamiksera audio. Wyjścia tych regulatorów po wcześniej subadresu a  następnie transmisja odseparowaniu składowej stałej dodawanej Tabela 1. Lista możliwych wartości parametru „Subaddress” układu TDA7448 wraz do sygnału wewnątrz układu TDA7448 suz  opisem realizowanych funkcji mowane są przez sumator sygnałów zbudoMSB LSB wany z użyciem wzmacniacza operacyjnego Funkcja X X X B A3 A2 A1 A0 TLC272P, zasilanego napięciem niesyme0/1 0 0 0 0 Tłumienie dla regulatora numer 1 trycznym. Dalej, wyjścia każdego z sumato0/1 0 0 0 1 Tłumienie dla regulatora numer 2 rów, po kolejnym odseparowaniu składowej 0/1 0 0 1 0 Tłumienie dla regulatora numer 3 stałej, podłączono do ostatniego, szóstego 0/1 0 0 1 1 Tłumienie dla regulatora numer 4 regulatora wzmocnienia realizującego 0 0/1 0 1 0 0 Tłumienie dla regulatora numer 5 funkcjonalność regulacji wzmocnienia 0/1 0 1 0 1 Tłumienie dla regulatora numer 6 sumy sygnału. Na wyjściach tego regulatora 0/1 0 1 1 0 jest dostępny sygnał stereofoniczny, wyjniewykorzystywane 0/1 0 1 1 1 ściowy miksera.

36

034-039_mikser.indd 36

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 05:59:11

Mikser sygnału audio rametru „Subaddress” wraz z  opisem realizowanych przez nie funkcji zamieszczono w tabeli 1. Bajt danych, jak można się domyślać, określa tłumienie dla wybranego kanału regulatora zaś znaczenie poszczególnych bitów danych dla tego parametru przedstawiono w tabeli 2. Dotychczas w  różnych swoich projektach wykorzystujących enkoder (impulsa-

Tabela 2. Lista możliwych wartości bajtu danych wraz z  opisem znaczenia poszczególnych bitów MSB LSB TłuD7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 mienie 0 0 0 0 dB 0 0 1 -1 dB 0 1 0 -2 dB 0 1 1 -3 dB 1 0 0 -4 dB 1 0 1 -5 dB 1 1 0 -6 dB 1 1 1 -7 dB 0 0 0 0 0 0 dB 0 0 0 0 1 -8 dB 0 0 0 1 0 -16 dB 0 0 0 1 1 -24 dB 0 0 1 0 0 -32 dB 0 0 1 0 1 -40 dB 0 0 1 1 0 -48 dB 0 0 1 1 1 -56 dB 0 1 0 0 0 -64 dB 1 0 0 0 0 -72 dB 1 1 X X X X X X MUTE

tor) jako element regulacyjny korzystałem z  zewnętrznych przerwań mikrokontrolera. Zwykle jednak w tych urządzeniach używałem jednego impulsatora przeznaczonego do regulacji wielu parametrów. Tu jednak sprawa ma się nieco inaczej, gdyż trzeba zapewnić obsługę aż 6 enkoderów, a  dodatkowo w  danej chwili regulacji może być poddawanych więcej niż jeden parametr. Jak więc rozwiązać to zagadnienie programowo? Przyznam się szczerze, iż po początkowym optymizmie, co do prostoty tego zagadnienia w  świetle możliwości wykorzystania specjalnego przerwania zewnętrznego PIN CHANGE, w  które to wyposażono niemal wszystkie nowe mikrokontrolery z serii Atmega, prawidłowe rozwiązanie obsługi enkoderów okazało się niezwykle czasochłonne i nie tak łatwe, jak wydawało się na początku. Powodem były zakłócenia komutacji, które generują tanie enkodery mechaniczne (zwłaszcza użyte w takiej liczbie), a które to nie sposób było „ujarzmić” w prosty sposób programowy. Zwyczajne wykorzystanie przerwania PIN CHANGE, które jest wywoływane przy każdej zmianie poziomu na danym wyprowadzeniu (dla którego uruchomiono obsługę przerwania) okazało się niewystarczające, jeśli chodzi o precyzję sterowania jak i detekcję kierunku obrotów. Po wielu próbach różnych układów sprzętowych i  algorytmów programowych okazało się, że optymalnym jak i wystarczającym rozwiązaniem tego zagadnienia jest użycie timera i przerwania generowanego po jego przepełnieniu. Procedura obsługi tego prze-

rwania 50 razy na sekundę próbkuje poziom na doprowadzeniach portu PORTC mikrokontrolera, do którego podłączono pierwsze z wyprowadzeń każdego z enkoderów, aby wykryć moment obrotu ośki każdego z  nich, a  po jego detekcji, odczytać stan portu PORTD, do którego podłączono z kolei drugie wyprowadzenie enkoderów. W ten sposób możliwa stała się detekcja kierunku obracania. W celu zwiększenia precyzji działania każdy z enkoderów wyposażono w  układy całkujące RC, których zadaniem jest eliminowanie drgań zestyków. Procedurę obsługi przerwania OVF0 dla miksera napisaną w języku Bascom Basic przedstawiono na listingu 1. Wiemy już jak, w  dość prosty sposób, zrealizowano obsługę wszystkich enkoderów przy udziale wyłącznie jednego przerwania sprzętowego. A zatem przejdźmy do drugiego sposobu regulacji naszego układu, jakim jest zaimplementowany interfejs MIDI będący, co nie ukrywam, moim ulubionym interfejsem komunikacyjnym, choć o bardzo ograniczonym zakresie zastosowań. Standard MIDI (Musical Instrument Digital Interface) został utworzony w  1983  r. w  celu ujednolicenia sposobu połączeń i  współpracy elektronicznych instrumentów muzycznych i  komputerów. Obejmuje zarówno warstwę sprzętową jak i programową (specyfikacja komunikatów przesyłanych przez interfejs itd.). Było to tak doskonałe i nowatorskie rozwiązanie, że mimo upływu lat nie zaszła potrzeba wprowadzenia nowej standaryzacji. Jego ponadczasowość wynika

Listing 1. Listing procedury obsługi przerwania OVF0

Enkodery: ‚Procedura obsługi wszystkich enkoderów Stop Timer0 Timer0 = 234 ‚Przerwanie OVF0 wystąpi co około 20 ms czyli 50 razy ‚na sekundę co skutecznie eliminuje drgania enkoderów For Pin = 2 To 7 ‚Sprawdzamy piny PC2...PC7 co odpowiada enkoderom ‚CH5...CH0...OUT czyli kanałom 5...0 Channel = 7 – Pin If Pinc.pin <> Pinc_state.pin Then ‚Detekcja zbocza na wybranym pinie If Pinc.pin <> Pind.pin Then ‚ Detekcja kierunku obrotów ‚PLUS If Value = 0 Then ‚Określamy tryb regulacji czyli sprawdzamy czy regulujemy Volume (Value=0) czy Balance (Value=1) If Volume(channel) < 80 Then Incr Volume(channel) Refresh.channel = 1 ‚Żądanie odświeżenia odpowiedniej kontrolki na ekranie Refresh.6 = 1 ‚Żądanie wysłania danych po MIDI End If Else If Balance(channel) < 160 Then Incr Balance(channel) Refresh.channel = 1 ‚Żądanie odświeżenia odpowiedniej kontrolki na ekranie Refresh.6 = 1 ‚Żądanie wysłania danych przez MIDI End If End If Else ‘MINUS If Value = 0 Then ‚Określamy tryb regulacji czyli sprawdzamy czy regulujemy Volume (Value=0) czy Balance (Value=1) If Volume(channel) <> 0 Then Decr Volume(channel) Refresh.channel = 1 ‚Żądanie odświerzenia odpowiedniej kontrolki na ekranie Refresh.6 = 1 ‚Żądanie wysłania danych po MIDI End If Else If Balance(channel) <> 0 Then Decr Balance(channel) Refresh.channel = 1 ‚Żądanie odświeżenia odpowiedniej kontrolki na ekranie Refresh.6 = 1 ‚Żądanie wysłania danych po MIDI End If End If End If Pinc_state = Pinc End If Next Pin Start Timer0 Return

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

034-039_mikser.indd 37

37

2012-07-30 05:59:11

PROJEKTY

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

przede wszystkim z  prostoty implementacji oraz przemyślanej konstrukcji, gdyż system ten pozwala na współpracę wielu urządzeń jednocześnie. MIDI, jest szeregowym interfejsem danych pracującym z  szybkością 31250 (± 1%) bits/s, w którym dane przesyłane są w paczkach po 8 bitów, z jednym bitem startu i jednym bitem stopu, bez bitów kontroli parzystości. Układ wejściowy interfejsu MIDI wykonuje się najczęściej przy użyciu szybkiego transoptora (np. 6N138), który zamienia prąd w linii (ok. 5 mA) na przebiegi napięciowe zaś interfejs wyjściowy, z wykorzystaniem pary rezystorów ograniczających prąd diody LED w  urządzeniu odbiorczym. W standardzie MIDI dane przesyłane są grupowo w  formie tzw. komunikatów (Messages), przy czym wprowadzono bardzo prosty sposób na odróżnienie bajtów poleceń sterujących (Status Byte) od bajtów danych (Data Byte): bajty poleceń mają ustawiony najstarszy bit (0xFF..0x80) zaś bajty danych najstarWykaz elementów Rezystory: (raster 5 mm) R1: 1 kV R2: 820 kV/1% (SMD1206) R3…R14: 10 kV R15, R16: 220 V R17, R18: 120 V R19…R30, R33, R34: 47 kV R31, R32: 1 kV Kondensatory: (raster 2,54 mm) C1, C2, C14…C36, C42, C44, C45: 100 nF C3, C37…C41, C43, C56: 10 mF/16 V C4: 4,7 mF/16 V C5, C8, C9: 100 nF (SMD1206) C6, C7: 22 pF (SMD1206) C10…C13: 4,7 mF/20 V (SMD „B“, EIA 352821R) C46…C55: 10 mF/16 V (SMD „B“, EIA 352821R) Półprzewodniki: U1: 7809 U2: LP2950CDT-3.0 (DPACK) U3: ATmega164P (TQFP44) U4, U5: TDA7448 (SO20) U6: TLC272C (DIL08) OK1: 6N138 (DIL08) D1: 1N4007 D2: 1N4148 T1: BC557C Inne: OLED: wyświetlacz OLED 128×64 typu WEX012864LLPP3N00000 (Winstar, złącze 30 pin) Q1: rezonator kwarcowy 12 MHz niski VOL/BAL: microswitch z wysoką ośką PWR: gniazdo męskie kątowe 90˚ 2-pin (NSL25-2W) MIDI-IN, MIDI-OUT: gniazdo kątowe 90˚ typu DIN-5 do druku CH1…CH5, OUT: enkoder (bez przycisku) IN1L…IN5L, IN1P…IN5P, OUTL, OUTP: gniazdo kątowe 90˚ typu RCA żeńskie do druku ZIF: złącze typu ZIF do montażu powierzchniowego (raster 0,5 mm, 30-pin, styki od góry) Taśma połączeniowa dla złącz typu ZIF (raster 0,5 mm, 30 styków, długość około 4 cm).

38

034-039_mikser.indd 38

szy bit mają wyzerowany (0x7F..0x00). Zwykle informacje przesyłane są w  kolejności: bajt polecenia i po nim jeden lub dwa bajty danych (w zależności od rodzaju polecenia).

Polecenia wysyłane są tylko przy zmianie danego elementu sterującego. Bajt polecenia określa jedną ze standardowo zdefiniowanych funkcji, którą instrument ma wykonać

Rysunek 3. Schemat montażowy układu OLEDmixer ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 05:59:12

Mikser sygnału audio Tabela 3. Lista obsługiwanych kontrolerów MIDI wraz z  opisem regulowanych parametrów. Numer kontrolera 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Regulowany parametr Tłumienie dla pierwszego kanału miksera (Ch1) Tłumienie dla drugiego kanału miksera (Ch2) Tłumienie dla trzeciego kanału miksera (Ch3) Tłumienie dla czwartego kanału miksera (Ch4) Tłumienie dla piątego kanału miksera (Ch5) Tłumienie dla wyjścia (sygnału sumy) miksera (Out) Balans dla pierwszego kanału miksera (Ch1) Balans dla drugiego kanału miksera (Ch2) Balans dla trzeciego kanału miksera (Ch3) Balans dla czwartego kanału miksera (Ch4) Balans dla piątego kanału miksera (Ch5) Balans dla wyjścia (sygnału sumy) miksera (Out)

Rysunek 4. Wygląd interfejsu użytkownika układu OLEDmixer (bity 7…4), np. Note On/Off (włącz/wyłącz nutę), Control Change (zmień parametr urządzenia), Program Change (zmień rodzaj brzmienia) oraz numer kanału MIDI, na którym informacja ma być odebrana (bity 3…0 określające jeden z  16-tu kanałów MIDI). Dla porządku należy wspomnieć o możliwości ograniczenia transferu danych poprzez usunięcie redundancji, z  której to korzysta metoda „Running Status”. Polega ona na wysłaniu jednego bajta polecenia i wielu bajtów danych (bez każdorazowego ponawiania bajta polecenia) w  przypadku przesyłania tego samego rodzaju sygnałów sterujących jeden za drugim np. sygnały wywołane zmianą jednego i tego samego regulatora. W  mikserze wszystkie zdalne procesy regulacyjne zachodzą na skutek wysłania poprzez interfejs MIDI tzw. komunikatów MIDI a dokładnie rzecz ujmując, kontrolerów (Control Change) wpływających na parametry czasu rzeczywistego (w  naszym przypadku tłumienie i balans). Listę dostępnych (obsługiwanych) kontrolerów wraz z  opisem ich znaczenia oraz dopuszczalnymi wartościami danych zamieszczono tabeli  3. Należy zauważyć, iż w  wypadku przesłania kontrolera nieobsługiwanego lub obsługiwanego, ale o  wartości spoza jego zakresu taki rozkaz regulacyjny zostanie pominięty. Odbierane dane, w  przypadku ich ważności, zostaną w  pierwszej kolejności przesłane za pomocą magistrali I2C do odpowiedniego układu TDA7448, a  następnie spowodują odświeżenie zawartości ekranu (odpowiednich kontrolek). Przy zbyt dużej ilości danych przeELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

034-039_mikser.indd 39

Zakres wartości kontrolera 0…80 0…80 0…80 0…80 0…80 0…80 0…127 0…127 0…127 0…127 0…127 0…127

Odpowiadający mu zakres regulacji

Jedn.

-79…0 -79…0 -79…0 -79…0 -79…0 -79…0 -79…0…79 -79…0…79 -79…0…79 -79…0…79 -79…0…79 -79…0…79

dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB

syłanych w  krótkim czasie jedna po drugiej, są one umieszczane w programowym buforze FIFO interfejsu USART mikrokontrolera i obsługiwane na bieżąco w pętli głównej programu obsługi. Procedura obsługi bufora FIFO zabezpieczona została także przed niekontrolowanymi następstwami niepełnych pakietów danych, które mogłyby powodować wejście programu obsługi urządzenia w  niekończąca się pętle oczekiwania na uzupełnienie danych. W przypadku niepełnych, urwanych pakietów danych, procedura obsługi bufora danych wychodzi z trybu oczekiwania powodując jednocześnie wyzerowanie tegoż bufora. Tak jak w  przypadku odbierania danych, tak w  przypadku obsługi urządzenia przy pomocy lokalnych enkoderów, odpowiednie sygnały sterujące zostają wysłane przy użyciu interfejsu MIDI według tych samych, podanych wcześniej specyfikacji. Zastosowane rozwiązanie sprzętowe umożliwia, więc nagrywanie wszelkich regulacji np. przy pomocy sekwencera sprzętowego podłączonego do MIDI i  późniejsze ich odtwarzanie w  czasie rzeczywistym synchronicznie do odtwarzanych ścieżek audio. Takie wyposażenie czyni nasz mikser pełnowartościowym elementem większego zestawu sprzętu grającego przeznaczonego do tworzenia i edycji muzyki.

Montaż Schemat montażowy miksera audio przedstawiono na rysunku  3. Jak widać jest to dość zwarta konstrukcja ze zdecydowaną przewagą elementów przeznaczonych do montażu przewlekanego (większość elementów typu SMD znajduje się pod panelem wyświetlacza OLED). Montaż urządzenia rozpocząć należy od wlutowania mikrokontrolera, co może okazać się nie lada wyzwaniem z  uwagi na dość duże zagęszczenie wyprowadzeń tego elementu (obudowa TQFP44). Najprostszym sposobem montażu elementów o  takim zagęszczeniu wyprowadzeń niewymagającym jednocześnie posiadania specjalistycznego sprzętu jest użycie typowej stacji

lutowniczej, dobrej jakości cyny z odpowiednią ilością topnika oraz plecionki rozlutowniczej, która umożliwi usunięcie nadmiaru cyny spomiędzy wyprowadzeń układów. Należy przy tym uważać by nie uszkodzić termicznie układu. Po zamontowaniu mikrokontrolera, przystępujemy do montażu złącza ZIF, przeznaczonego do podłączenia taśmy przyłączeniowej panelu OLED, postępując w  analogicznie jak poprzednio. Następnie montujemy pozostałe elementy typu SMD. Tuż przed przykręceniem wyświetlacza do płyty naszego układu (należy użyć odpowiedniej długości dystansów), należy go podłączyć korzystając ze złącza ZIF umieszczonego po stronie elementów i  odpowiedniej długości taśmy połączeniowej. Następnie montujemy pozostałe elementy przeznaczone do montażu przewlekanego (rezystory, kondensatory, elementy półprzewodnikowe), przy czym gniazda, złącza i enkodery warto jest zamontować na samym końcu. Poprawnie zmontowany układ (warto sprawdzić jakość montażu mikrokontrolera i pozostałych elementów o  dużym zagęszczeniu wyprowadzeń) powinien działać tuż po podłączeniu zasilania.

Obsługa Sterowanie urządzeniem nie różni się od obsługi typowych konstrukcji analogowych. Poszczególne enkodery służą do regulowania wzmocnienia lub balansu odpowiadających im wejściowych kanałów stereo urządzenia (plus regulacja sumy na wyjściu) w  czasie rzeczywistym, przy czym tryb pracy regulatorów (regulacja balansu czy wzmocnienia) podlega zmianie po każdorazowym naciśnięciu przycisku oznaczonego jako VOL/ BAL. Stosowne informacje o  „położeniu” poszczególnych regulatorów wyświetlane są na graficznym wyświetlaczu OLED miksera włączając w to bieżący tryb regulacji. Co oczywiste, ekran urządzenia podlega także odświeżeniu na skutek danych przesłanych poprzez interfejs MIDI. Wygląd interfejsu użytkownika dla ekranu regulacji balansu pokazano na rysunku 4.

Robert Wołgajew, EP

REKLAMA

39

2012-07-30 05:59:12

PROJEKTY

preEqualiser 7-pasmowy korektor z wyświetlaczem TFT Któż z  nas nie zna choćby jednego z  programowych odtwarzaczy audio dla systemów operacyjnych Windows czy Mac OS X? Aplikacji wykonanych z  rozmachem i  dobrym smakiem, jeśli chodzi o  design, ale jednocześnie o  znakomitej funkcjonalności i  prostocie obsługi. Czyż nie byłoby warto posiadać tak atrakcyjny interfejs użytkownika w  domowym, stacjonarnym sprzęcie audio? A  jeszcze lepiej byłoby, gdyby rozwiązanie tego typu zaadoptować do istniejących rozwiązań sprzętowych, czyniąc je na wskroś nowoczesnymi i  nietuzinkowymi! Tak oto powstał preEqualiser, moduł przedwzmacniacza zintegrowanego z  7-pasmowym korektorem audio wyposażony w  atrakcyjny i  czytelny interfejs użytkownika z  użyciem kolorowego wyświetlacza TFT. Rekomendacje: moduł można zintegrować z  posiadanym sprzętem audio zwłaszcza, iż zaopatrzono go w  zdalne sterowanie przy użyciu pilota pracującego z  zastosowaniem popularnego standardu RC5. Większość Czytelników podda być może w  wątpliwość finansową stronę takiego projektu, ale czasy się zmieniają i  to, co do niedawna wydawać się mogło nieosiągalne z  punktu widzenia kosztów zakupu i  możliwości budowy, w tej chwili jest w zasięgu ręki większości elektroników – konstruktorów, również tych budujących urządzenia dla własnej przyjemności. To wszystko staje się możliwe dzięki wprowadzaniu coraz to nowocześniejszych, gotowych systemów audio w  postaci jednego układu scalonego, pozwalających na obniżenie kosztów przy zachowaniu maksymalnej funkcjonalności. Dobrym przykładem tego typu rozwiązania jest jeden z  nowszych układów scalonych

40

040-044_preequaliser.indd 40

AVT 5357 produkowanych przez firmę STMicroelectronics, przeznaczony do zastosowań w  sprzęcie audio o  oznaczeniu TDA7416. Jako, że stanowi on „serce” naszego urządzenia, przejdźmy w  pierwszej kolejności do choćby pobieżnego opisu tego ciekawego układu scalonego. TDA7416 ten jest kompletnym systemem audio (bez końcówki mocy) wyposażonym w 7-pasmowy korektor sygnału akustycznego zintegrowany z  7-punktowym analizatorem widma, dwa niezależne, 4-wejściowe multipleksery wejściowe z  możliwością przełączania sygnałów wejściowych na dwa niezależne wyjścia oraz specjalny moduł subwoofera. Ponadto, wyposażono go w możliwość programowej regulacji wzmocnienia na wejściu, dwa filtry górnoprzepustowe, zintegrowany korekcję „Kontur” (loudness) oraz regulatory poziomu sygnału wyjściowego. Aby zrozumieć zasadę działania oraz paletę możliwości regulacyjnych układu TDA7416, najlepiej jest spojrzeć na jego uproszczony schemat funkcjonalny zamieszczono na rysunku 1. Jak pokazano na rys.  1, każdy z  4 sygnałów wejściowych (jedno z  wejść może pracować jako różnicowe) można, korzystając z  wbudowanych dwóch niezależnych multiplekserów analogowych, przełączyć na zaawansowany tor korekcji sygnału i wyjście MAIN lub bezpośrednio na wyjście REAR. Dodatkowo, przewidziano możliwość połączenia wyjścia REAR z  wyjściem toru korekcji sygnału, czyli niejako z  pominięciem

wyboru dokonanego przy użyciu drugiego multipleksera. Producent układu zaopatrzył go także w  monofoniczne wejście audio oznaczone jako MIX, dzięki czemu jest możliwe zmiksowanie sygnału wyjściowego MAIN z  sygnałem wejścia MIX (np. sygnał audio z  telefonu komórkowego w  urządzeniach car audio). Dodano także dedykowany moduł subwoofera z niezależną regulacją wzmocnienia w celu separacji sygnałów niskoczęstotliwościowych. Znając już schemat blokowy układu TDA7416 warto na chwilę zatrzymać się przy sposobie komunikowania się przez system nadrzędny z tym arcyciekawym procesorem dźwięku, gdyż ta wiedza umożliwi nam wykorzystanie ogromnych możliwości, jakie w nim drzemią. Sterowanie i  konfigurowanie układu TDA7416 odbywa się przy użyciu interfejsu I2C, a  typową ramkę danych przesyłaną do niego przedstawiono na rysunku  2. Po wysłaniu adresu układu musi nastąpić wysłanie subadresu, który jest niczym innym, jak adresem funkcji (rejestru), która będzie poddawana regulacji. Po wysłaniu subadresu musi nastąpić wysłanie danej regulacyjnej dotyczącej przesłanego wcześniej subadresu, a  następnie transmisja powinna być zakończona poprzez wysłanie sygnału Stop. Tak jak w  przypadku wielu innych układów sterowanych magistralą I2C, istnieje możliwość włączenia autoinkrementacji bajtu subadresu i wysłania wielu następujących po sobie bajtów danych dla kolejnych funkcji, począwszy ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 06:00:33

7-pasmowy korektor z wyświetlaczem TFT W ofercie AVT* AVT-5357 A AVT-5357 UK

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

Podstawowe informacje: • Zasilanie: 12…15 VDC, maksymalnie 240 mA (z podświetleniem). • Częstotliwości pasm regulacyjnych korektora: 62 Hz, 157 Hz, 396 Hz, 1000 Hz, 2510 Hz, 4 kHz, 15 kHz. • Zakres regulacji: -14…+14 dB z krokiem 1 dB • Wzmocnienie na wejściu (Pre): -79…0 dB • Wzmocnienie dla wyjść OUT1/OUT2: -79…1 dB co krokiem co 3 dB • Rezystancja wejściowa: 100 kV ±30% • Maksymalny poziom napięcia wejściowego: 2,2 VRMS • Impedancja wyjściowa: 30…120 V • Maksymalny poziom napięcia wyjściowego: 2,2 VRMS • Rezystancja obciążenia wyjścia: 2 kV • Odstęp sygnału od szumu S/N: 103 dB • Maksymalne zniekształcenia harmoniczne: 0,1% • Separacja kanałów: ok. 80 dB • Ustawienia ważniejszych Fusebitów: CKSEL3...0: 1111 SUT1...0: 11 CKOUT: 1 JTAGEN: 1 CKDIV8: 1 EESAVE: 0 Wykaz elementów: Rezystory: (SMD1206) R1: 22 kV R2, R3: 4,7 kV R4: 100 V R5, R6: 10 kV Kondensatory: C1, C2, C5, C21, C24: 10 mF/20 V (tantalowy, typ B, EIA 3528-21) C3, C4, C8…C20, C22, C23, C25, C26: 100 nF (SMD1206) C6, C7: 22 pF (SMD 1206) Półprzewodniki: U1: 78M09 (DPAK) U2: LM1117DT 3.3V (TO220) U3: ATmega324P (TQFP44) U4: TDA7416 (TQFP44) IR: TSOP-31236 (odbiornik podczerwieni) TFT: WF35CTIBCDC# (wyświetlacz TFT, Winstar, szyna danych 16-bitów, kolor 16-bitów, 320×240 pikseli, 3.5”, sterownik SSD1963) D1 – dioda S1A (DO214AC) Inne: Q1 – rezonator kwarcowy 12MHz (niski) ZIF1 – złącze typu ZIF do montażu powierzchniowego (raster 0.5 mm, 32-pin, styki od góry) ENC – impulsator ze zintegrowanym przyciskiem IN1KEY…IN4KEY – przycisk typu microswitch z ośką 25 mm PWR – gniazdo męskie kątowe 90º, 2-pin (NSL252W) IN1…IN4, OUT1, OUT2 – gniazdo męskie kątowe 90º, 3-pin (NSL25-3W) J1 – zworka lub rezystor 10 V (miejsce połączenia masy analogowej i cyfrowej) Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • 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-1535 Eqanalyser – Korektor/analizator sygnału audio (EP 5/2010) AVT-2610 Cyfrowy korektor graficzny Equalizer (EdW 12/2001) AVT-5035 Korektor i wzmacniacz akustyczny 4×40 W (EP 9/2001) AVT-2490 Korektor graficzny equalizer 5-kanałowy (EdW 6/2001) AVT-252 Equalizer 7-kanałowy (EP 10/1995) --Cyfrowy korektor graficzny (EdW 1/2007) --Przedwzmacniacz stereo – korektor audio (EP 9/1994) * 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 ma obudowy ani elementów dodatkowych, które nie zostały wymienione w załączniku pdf AVT xxxx CD oprogramowanie (nieczęsto 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 ma załączony ten sam plik pdf! Podczas składania zamówienia upewnij się, którą wersję zamawiasz! (UK, A, A+, B lub C) http://sklep.avt.pl

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

040-044_preequaliser.indd 41

Rysunek 1. Uproszczony schemat funkcjonalny układu TDA7416 (dla uproszczenia rysunku pokazano jeden kanał stereo) od funkcji o numerze wysłanym przy pierwszym podaniu parametru „Subaddress”. Za tę funkcjonalność jest odpowiedzialny bit 5 bajtu „Subaddress”. Listę możliwych wartości parametru „Subaddress” wraz z  opisem

realizowanych funkcji zamieszczono w tabeli 1. Należy podkreślić, iż dla każdej z funkcji przesyłane dane mają inne znaczenie, lecz przytoczenie wszystkich tabel wykraczałoby poza zakres niniejszego artykułu i nie miało-

Rysunek 2. Ramka transmisji układu TDA7416

Tabela 1. Lista możliwych wartości parametru „Subaddress” wraz z  opisem realizowanych funkcji MSB TS 0/1

AZ

LSB AI A4 A3 A2 A1 A0

0/1 0/1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0

0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1

0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

0

1

1

0

0

0 0 0 1 1 1

1 1 1 0 0 0

1 1 1 0 0 0

0 1 1 0 0 1

1 0 1 0 1 0

1

0

0

1

1

1

0

1

0

0

Funkcja Tryb testu (0-wyłączony, 1-włączony) Funkcja AutoZero Remain (0-wyłączona, 1-włączona) Autoinkrementacja subadresów (0-wyłączona, 1-włączona) Wybór źródła sygnału Parametry filtra Loudness Ustawienia głośności Ustawienia dla 1-ego pasma korekcji (62 lub 100Hz) Ustawienia dla 2-ego pasma korekcji (157 Hz) Ustawienia dla 3-ego pasma korekcji (396 Hz) Ustawienia dla 4-ego pasma korekcji (1 kHz) Ustawienia dla 5-ego pasma korekcji (2.51kHz) Ustawienia dla 6-ego pasma korekcji (4 lub 6.34 kHz) Ustawienia dla 7-ego pasma korekcji (15 lub 16 kHz) Ustawienia bloku miksera Ustawienia funkcji SoftMute Ustawienia bloku Subwoofer’a, analizatora widma i  filtra górnoprzepustowego Konfiguracja audioprocesora Ustawienia bloku miksera Ustawienia wzmocnienia dla kanału wyjściowego LF Ustawienia wzmocnienia dla kanału wyjściowego RF Ustawienia wzmocnienia dla kanału wyjściowego LR Ustawienia wzmocnienia dla kanału wyjściowego RR Ustawienia wzmocnienia dla kanału wyjściowego subwoofer’a Test audioprocesora

41

2012-07-30 06:00:34

PROJEKTY by najmniejszego sensu, gdyż znajdziemy je w dokumentacji producenta. Aby dopełnić opis układu, trudno nie wspomnieć o  analizatorze widma sygnału akustycznego, w  który jest wyposażony

TDA7416 zwłaszcza, że jest to interesujące i  rzadko spotykane rozwiązanie. Dla realizacji tej funkcjonalności, układ TDA7416 wyposażono w  grupę dodatkowych filtrów cyfrowych, układów próbkująco-pamiętają-

cych oraz specjalny multiplekser analogowy z  szeregowym wejściem taktującym. Multiplekser ten, taktowany zewnętrznym sygnałem doprowadzanym na wejście SACLK, służy do dostarczania chwilowego napięcia

Rysunek 3. Schemat ideowy korektora preEqualiser

42

040-044_preequaliser.indd 42

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 06:00:35

7-pasmowy korektor z wyświetlaczem TFT wyjściowego z  wybranego filtra cyfrowego na wyjście SAOUT układu procesora audio. Sygnał ten może być następnie zmierzony za pomocą przetwornika A/C wbudowanego w  mikrokontroler, dając informację o  chwilowej wartości napięcia dla wybranego pasma analizatora widma. Znając już dość dokładnie budowę i  zasadę działania układu TDA7416 przejdźmy, zatem do schematu urządzenia, który pokazano na rysunku 3. Jest to stosunkowo nieskomplikowany system mikroprocesorowy, którego elementem wykonawczym (z  punktu widzenia sygnałów audio) jest wspomniany scalony procesor audio, zaś elementem sterującym, nowoczesny mikrokontroler Atmega324P. Mikrokontroler ten odpowiada za sterowanie pracą układu TDA7416 z użyciem sprzętowej magistrali TWI, realizuje obsługę interfejsu podczerwieni Rysunek 4. Schemat montażowy korektora preEqualiser standardu RC5 (z wykorzystaniem przekownika. Warto wspomnieć, iż celowo wyZastosowanie 16-bitowej magistrali danych rwań TIMER1_OVF i  TIMER1_CAPT oraz brano model wyświetlacza wyposażony oraz 16-bitowej głębi kolorów pozwoliło na własnej implementacji stosownych procedur) w  16-bitową magistralę danych oraz mający znaczne przyspieszenie procesu wczytywania i  obsługę klawiatury lokalnej, zintegrowanej 16-bitową głębię koloru. Wymóg ten podykobrazków, a co za tym idzie, usprawniło funkz  enkoderem przeznaczonym do regulacji towany był złożonością graficznego interfejsu cjonowanie interfejsu użytkownika czyniąc większości parametrów (z  wykorzystaniem użytkownika, a  co za tym idzie, wielką liczgo atrakcyjnym i nowoczesnym. przerwania INT0), jak również steruje pracą bą danych składających się na poszczególne Mikrokontroler jest taktowany sygnawyświetlacza TFT o rozdzielczości 320×240 łem generowanym z  użyciem zewnętrznepikseli będącego elementem interfejsu użytobrazki reprezentujące elementy sterujące. REKLAMA

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

040-044_preequaliser.indd 43

43

2012-07-30 06:00:35

PROJEKTY Tabela 2. Lista obsługiwanych rozkazów wraz z  opisem realizowanych funkcji dla układu preEqualiser Odpowiednik na klawiaturze lokalnej IN1KEY IN2KEY IN3KEY

Rysunek 5. Wygląd graficznego interfejsu użytkownika urządzenia preEqualiser

IN4KEY IN1KEY + IN2KEY IN3KEY + IN4KEY

go rezonatora kwarcowego o  częstotliwości 12  MHz. Wszystkie elementy przeznaczone do wyświetlania przechowywane są w  pamięci Flash mikrokontrolera i pomimo że zostały przygotowane z  użyciem utworzonego specjalnie w  tym celu konwertera (zamiana bitmap na ciąg bajtów informacji o kolorach pikseli w standardzie R(5) G(6) B(5)) to i tak zajmują spory obszar tej pamięci. Na szczęście Atmega324P dysponuje aż 32 kB pamięci Flash, co pozwoliło na bezproblemową implementację wszystkich niezbędnych procedur programowych. Jak wspomniano, urządzenie wyposażono w  dwa interfejsy pozwalające na interakcję po stronie użytkownika: odbiornik podczerwieni standardu RC5 i  klawiaturę lokalną, zintegrowaną z impulsatorem przeznaczonym do regulacji aktualnie wybranych parametrów. W tabeli 2 zamieszczono listę obsługiwanych rozkazów wraz z  opisem realizowanych funkcji dla obu interfejsów obsługi. Program obsługi jest typowym rozwiązaniem tego typu aplikacji korzystającym z mechanizmu obsługi zdarzeń, które to ustawiają dedykowaną flagę programową dostępną dla pętli głównej, a przeznaczoną do aktualizacji nastaw układu procesora audio oraz odświeżenia zawartości ekranu. Zdarzenia dotyczące interfejsu podczerwonego w  standardzie RC5 obsługiwane są przez 2 procedury obsługi przerwań systemowych: TIMER1_OVF (od przepełnienia zawartości licznika Timer1) i  TIMER1_CAPT (od przechwycenia zawartości licznika Timer1). Procedury te odpowiadają za dekodowanie rozkazów skutkiem ich działania jest zmiana stanu zmiennej Command widocznej w programie głównym, zawierającej kod odebranego rozkazu. Stan zmiennej jest zmieniany w wypadku odebrania kompletnej i  poprawnej ramki danych. Jest ona również modyfikowana w programie głównym jako efekt naciśnięcia odpowiednich przycisków klawiatury lokalnej lub też jako wynik obsługi impulsatora. Wówczas program główny aplikacji przesyła dane sterujące do układu TDA7416 przy użyciu sprzętowej magistrali TWI oraz aktualizuje zawartość wyświetlacza TFT, zmieniając po-

44

040-044_preequaliser.indd 44

Obrót enkodera w  prawo Obrót enkodera w  lewo Krótkie wciśnięcie ośki enkodera Długie wciśnięcie ośki enkodera

Klawisz na pilocie

Komenda Opis realizowanej funkcji standardu RC5 1 1 Wybór wejścia IN1 dla aktywnego multipleksera (OUT1 lub OUT2) 2 2 Wybór wejścia IN2 dla aktywnego multipleksera (OUT1 lub OUT2) 3 3 Wybór wejścia IN3 dla aktywnego multipleksera (OUT1 lub OUT2) 4 4 Wybór wejścia IN4 dla aktywnego multipleksera (OUT1 lub OUT2) TXT czerwony 55 Zapamiętanie nastaw urządzenia (korekcja i  konfiguracja wejść) TXT niebieski 52 Zmiana jasności podświetlenia wyświetlacza TFT (2 tryby pracy) P+ 32 Zmiana regulowanej wielkości (w  górę) P-

33

Zmiana regulowanej wielkości (w  dół)

Vol+

16

Wybór regulowanej wielkości (następna)

VolAV

17 56

Wybór regulowanej wielkości (poprzednia) Zmiana aktywnego multipleksera (OUT1 lub OUT2)

łożenia odpowiednich obrazków (przy czym porównuje nowe położenie z bieżącym, aby usprawnić działanie aplikacji). Jako dodatkową funkcjonalność wprowadzono możliwość zapisania i odczytu (w nieulotnej pamięci EEPROM mikrokontrolera) wszystkich nastaw regulacyjnych urządzenia. Zapisane nastawy są każdorazowo wczytywane podczas włączania układu. Przy braku odpowiednich wartości nastąpi ustawienie wszystkich „suwaków” w  położenie środkowe oraz, co oczywiste, przesłanie stosownych nastaw do układu procesora audio.

Montaż Schemat montażowy urządzenia pokazano na rysunku 4. Zbudowano je jako konstrukcję modułową z myślą o implementacji w docelowym urządzeniu audio. Mając to na uwadze, zaprojektowano płytkę drukowaną, która wymiarami jest zbliżona do zastosowanego wyświetlacza TFT. Montaż rozpocząć należy od przylutowania elementów o  najmniejszym rastrze tj. mikrokontrolera, procesora audio i złącza ZIF przeznaczonego do podłączenia taśmy wyświetlacza TFT. Najprostszym sposobem montażu elementów o  takim zagęszczeniu wyprowadzeń, niewymagającym jednocześnie posiadania specjalistycznego sprzętu, jest użycie typowej stacji lutowniczej, cyny o  dobrej jakości z  odpowiednią ilością topnika oraz plecionki rozlutowniczej, która umożliwi usunięcie nadmiaru cyny spomiędzy wyprowadzeń układów. Należy przy tym uważać, by nie uszkodzić termicznie lutowanych elementów. Następnie montujemy pozostałe elementy typu SMD. Tuż przed przykręceniem wyświetlacza do płytki (trzeba użyć słupków dystansujących o  od-

powiedniej długości), należy go dołączyć korzystając ze złącza ZIF umieszczonego po stronie elementów i  odpowiedniej długości taśmy połączeniowej. Na końcu montujemy elementy przewlekane. Urządzenie poprawnie zmontowane z użyciem zaprogramowanego mikrokontrolera (warto sprawdzić jakość montażu mikrokontrolera i pozostałych elementów o dużym zagęszczeniu wyprowadzeń) powinno działać już po włączeniu zasilania.

Obsługa Podstawowym założeniem projektowym była chęć zbudowania możliwie najprostszego a zarazem czytelnego i funkcjonalnego interfejsu użytkownika, korzystającego ze znanych z  systemów operacyjnych graficznych elementów regulacyjnych. W  ten oto sposób powstał interfejs zaprezentowany na rysunku  5, w  którym nastawy dla każdego z  pasm korekcji oraz poziomów wzmocnienia symbolizują wirtualne suwaki potencjometrów, a  stan pracy obu multiplekserów analogowych, graficzne kontrolki typu „radio button”. Jak można domyślać się, wszelkich regulacji dokonujemy za pomocą enkodera jak i  lokalnej klawiatury oraz przycisku zintegrowanego z osią enkodera. Funkcje poszczególnych elementów regulacyjnych wyszczególniono w tabeli 2. Podano w niej również odpowiadające poszczególnym funkcjom rozkazy interfejsu zdalnego sterowania standardu RC5. Należy zauważyć, iż klawiatura lokalna ma wyższy priorytet w  porównaniu do rozkazów wysyłanych zdalnie.

Robert Wołgajew, EP

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 06:00:36

1-bitowy przetwornik A/D wysokiej klasy PROJEKTY

1-bitowy przetwornik A/D wysokiej klasy (1) Przetwornik D/A z układem WM8741 – ciąg dalszy bitwy przetworników W  czerwcowym i  lipcowym numerze EP opublikowaliśmy opis przetwornika równoległego D/A  ze słowem 24-bitowym. Zapowiedzieliśmy również „bitwę” pomiędzy nim a  przetwornikiem 1-bitowym. Oto dalszy ciąg zapowiedzianego cyklu. Prezentujemy w  nim projekt przetwornika 1-bitowego z  układami scalonymi firmy Wolfson – WM8741. Rekomendacje: przetwornik jest przeznaczony dla koneserów dobrego dźwięku, którzy są skłonni wydać „nieco” pieniędzy na zakup podzespołów. Przetworniki z  modulatorami sigma – delta (zwane też 1-bitowymi) przeszły długa drogę rozwoju, ale prawie zawsze pozostawały w  cieniu konstrukcji wielobitowych. Były stosowane z  powodzeniem nawet w lepszych odtwarzaczach, ale konstrukcje z  „najwyższej półki” były zarezerwowane dla przetworników wielobitowych. Jednak z  powodów ekonomicznych, w  pewnym momencie przetworniki wielobitowe przestały być rozwijane, a prace nad modulatorami sigma – delta trwały nadal. Doprowadziło to do tego, że dziś mamy relatywnie tanie przetworniki 1-bitowe o  doskonałych parametrach. Ale najważniejsze jest, że można z  nich zbudować przetworniki audio w niczym nieustępujące wielobitowym, a nawet – jak twierdzą niektórzy – przewyższające je parametrami i jakością uzyskiwanego brzmienia. Aby samemu przekonać się, jak to jest naprawdę, postanowiłem zbudować przetwornik z  nowoczesnym przetwornikiem 1-bitowym. Wybór padła na brytyjską firmę Wolfson i  jej sztandarowy przetwornik WM8741. Konwersja sygnału cyfrowego na analogowy w  WM8741 jest wykonywana przez modulator sigma – delta i zgodnie z zapewELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

045-052_dac-poprawiony.indd 45

AVT 5359

nieniami producenta, ma rewelacyjne parametry. Jak przystało na nowoczesne konstrukcje tego typu, przetwornik może konwertować tzw. gęste formaty z  maksymalną częstotliwością próbowania 192 kHz i o słowach o długości 24 bitów.

Założenia projektowe Zaawansowane układy audio (przetworniki, odbiorniki SPDIF, filtry cyfrowe itp.) mają wiele funkcji, które można konfigurować. Przykładem może być format danych strumienia audio przesyłanego pomiędzy odbiornikiem SPDIF i przetwornikiem. Konfigurowanie może być wykonywane sprzętowo poprzez wymuszanie odpowiednich poziomów logicznych na wejściach konfigurujących układu. Jest rozpowszechniona metoda w  aplikacjach, w  których nie ma sterownika mikroprocesorowego. Doskonale

sprawdza się ona na przykład w  odbiornikach SPDIF. Podstawowa zaletą takiego sposobu konfigurowania jest prostota, a  wadą – brak możliwości wykorzystania wszystkich możliwości układu, np. ustawiania poziomu sygnału wyjściowego przetwornika. Konfigurowanie za pomocą programu jest realizowane dzięki zapisywaniu wewnętrznych rejestrów układu przez sterownik mikroprocesorowy. Komunikacja pomiędzy sterownikiem, a  układem odbywa się poprzez interfejs szeregowy, np. SPI lub I2C. Daje to możliwość wprowadzania wszystkich dostępnych nastaw. Postanowiłem wykorzystać te możliwości i sterować regulacją poziomu sygnału wyjściowego wbudowaną w filtr cyfrowy przetwornika WM8741. Jako system nadrzędny zastosowano sterownik mikroprocesorowy z  mikrokontrolerem PIC18F2850.

45

2012-07-30 06:03:49

PROJEKTY Interfejs użytkownika tworzą: wyświetlacz LCD 2 linie po 16 znaków, impulsator firmy Burns, jeden przycisk i odbiornik RC5. Zastosowana regulacja pozwala na dołączenie wyjścia przetwornika bezpośrednio do wejścia wzmacniacza mocy, bez udziału przedwzmacniacza umożliwiającego regulowanie poziomu sygnału. Takie rozwiązanie w  przetworniku, który z  założenia ma być konstrukcją dobrej jakości może wzbudzać kontrowersje. Układ cyfrowej regulacji jest bowiem posądzany przez niektóre osoby o  degradowanie rozdzielczości bitowej sygnału wyjściowego i  przez to zwiększanie

szumu kwantyzacji. Zdania są podzielone, ponieważ z  drugiej strony, dla wielu jest to jednak wygodna i  prawidłowo działająca

funkcja. Nie rozstrzygając o słuszności argumentów żadnej ze stron postanowiłem wbudować regulację – można z niej korzystać lub ją wyłączyć. Kolejnym założeniem wstępnym było podzielenie układu na sekcję odbiornika SPDIF, przetwornika C/A i sterownika mikroprocesorowego łącznie z niezbędnymi ukła-

Rysunek 1. Schemat przetwornika

46

045-052_dac-poprawiony.indd 46

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 06:03:50

1-bitowy przetwornik A/D wysokiej klasy dami zasilającymi oraz sekcję analogowego filtru dolnoprzepustowego popularnie nazywanego „analogówką”. Ten podział ma duże

znaczenie praktyczne, ponieważ umożliwia stosowanie zależnie od potrzeb różnych rozwiązań od klasycznych filtrów dolnoprzepu-

stowych zbudowanych w oparciu o wzmacniacze operacyjne, po układy tranzystorowe,

Rysunek 1. c.d. ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

045-052_dac-poprawiony.indd 47

47

2012-07-30 06:03:50

PROJEKTY

Rysunek 2. Przykład zatrzaskiwania stanu wejścia konfiguracyjnego lampowe, czy układy z  transformatorami audio.

Przetwornik Schemat przetwornika z  odbiornikiem SPDIF i  układami zasilania, ale bez filtra analogowego, pokazano na rysunku  1. WejW ofercie AVT* AVT-5359 A AVT-5359 UK

Podstawowe informacje: • Przetwornik 1-bitowy firmy Wolfson typu WM8741. • Praca z częstotliwością próbkowania 44,1 kHz i 96 kHz, słowa 16-bitowe i 24-bitowe. • Mikrokontroler PIC18F2580. • Wyświetlacz LCD 2 linie po 16 znaków, impulsator firmy Burns, przycisk. • Sterowanie za pomocą nadajnika podczerwieni (kody RC5). • Regulacja poziomu sygnału wyjściowego. • Podział przetwornika na sekcję odbiornika SPDIF, przetwornika C/A i sterownika mikroprocesorowego łącznie z niezbędnymi układami zasilającymi oraz sekcję analogowego filtru dolnoprzepustowego. • 3 płytki drukowane: interfejs użytkownika, sterownik z przetwornikiem i zasilaczami, filtr analogowy. • Zasilanie 230 V AC. • Możliwość dołączenia do wzmacniacza mocy. • Sygnał wejściowy doprowadzany za pomocą SPDIF. Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • 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-5346 Wielobitowy przetwornik cyfrowoanalogowy audio z PCM1704 (EP 6-7/2012) 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) AVT-379 Audiofilski przetwornik C/A (EP 2/2005) AVT-566 Procesor audio z wejściem S/PDIF (EP 3-4/2004) AVT-5084 Audiofilski przetwornik C/A Audio (EP 10-11/2002) AVT-5082 Cyfrowy procesor dźwięku (EP 9/2002) AVT-5026 Wzmacniacz audio z wejściem cyfrowym (EP 7-8/2001) AVT-244 Procesor dźwięku z układem LM1036 (EP 8/1996) AVT-196 Procesor audio na układzie TDA1524A (EP 2/1995) --Cyfrowy tor audio (EP 5-7/2000) * 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 ma obudowy ani elementów dodatkowych, które nie zostały wymienione w załączniku pdf AVT xxxx CD oprogramowanie (nieczęsto 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 ma załączony ten sam plik pdf! Podczas składania zamówienia upewnij się, którą wersję zamawiasz! (UK, A, A+, B lub C) http://sklep.avt.pl

48

045-052_dac-poprawiony.indd 48

GPO0/AIFCONF[1] 0 0 1 1

SDOUT/AIFCONF[0] 0 1 0 1

Format 16 bitów I2S 24 bity I2S 24 bity left justified 16 bitów right justified

Rysunek 3. Konfigurowanie formatu danych ście sygnału standardu SPDIF (złącze J2) jest terminowane za pomocą rezystora R1 o  rezystancji 75  V. Kondensator C1 eliminuje składową stałą sygnału. Złącze J3 jest przewidziane do przełączania sygnału z  opcjonalnego odbiornika sygnału przesyłanego światłowodem. Odbiornik OPTO można podłączyć do złącza J1. Kiedy jest używany sygnał SPDIF, to styki 3 i 2 złącza J3 muszą być zwarte.

Odbiornik SPDIF WM8804 Odbiornik SPDIF nie bierze bezpośredniego udziału w procesie konwersji, ale jego praca może mniej lub bardziej wpływać na jakość sygnału wyjściowego. W  sprzedaży są dostępne odbiorniki o  bardzo dobrej jakości, na przykład – chętnie stosowane przeze mnie DIR9001. Jako odbiorniki wysokiej klasy może służyć odbiornik/konwerter częstotliwości próbkowania SRC4392. W  tym zdecydowałem się jednak na użycie układu WM8804 firmy Wolfson. Może on odbierać strumień danych 24-bitowych próbkowanych z  częstotliwością z  zakresu 32…192  kHz. Istotnym parametrem odbiorników jest jitter sygnału zegarowego odzyskiwanego z  danych wejściowych. Wielu konstruktorów uważa, że ten parametr jest kluczowy dla oceny działania odbiornika. Producent WM8804 na pierwszej stronie dokumentacji podaje, że wartość jitter’a  może mieć minimalny poziom 50 ps RMS. Jest ona bardzo dobra, ale należy zdawać sobie sprawę, że w układzie rzeczywistym może się nie udać się uzyskać aż tak dokładnego odtworzenia sygnału zegarowego. A na pewno bez odpowiedniego wyposażenia i  niezbędnej wiedzy o  tego typu pomiarach, jest trudno dokładnie zmierzyć jitter w  sygnale otworzonym przez aplikację. Poza tym, wpływ tego parametru na efekt końcowy zależy od „wrażliwości” przetwornika. Nowoczesne przetworniki radzą sobie z  jitte’em zdecydowanie lepiej, niż wcześniejsze konstrukcje. Układ PLL odtwarzający sygnał zegarowy potrzebuje do pracy sygnału z  generatora kwarcowego. Generator jest wbudowany w strukturę odbiornika i do jego działania jest potrzebny zewnętrzny rezonator kwarcowy. Istnieje jednak możliwość doprowadzenia zewnętrznego sygnału zegarowego z  generatora. Producent dopuszcza taką opcję z zastrzeżeniem, że ten sygnał również musi mieć mały jitter. Częstotliwość sygnału taktującego WM8804 może zmieniać się w  zakresie od 10…27 MHz, ale nie jest dowolna.

Dla sygnału o 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. 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 programowy) i skierowania sygnału wyjściowego do portu PCM lub nadajnika SPDIF. W  tym projekcie odbiornik będzie konfigurowany sprzętowo.

Tryb sprzętowy WM8804 Projektanci Wolfsona zastosowali ciekawy sposób wykorzystania wejść konfiguracyjnych. Stan tych wejść jest odczytywany i zatrzaskiwany w wewnętrznych rejestrach w czasie wykonywania procedury zerowania (rysunek 2). Dotyczy to zarówno zerowania po włączeniu zasilania, jak i  zerowania po wymuszeniu poziomu niskiego na wejściu RESETB. Po zakończeniu procedury zerowania linie konfigurujące pełnią rolę linii statusowych (informacyjnych). Dlatego odpowiednie poziomy napięć trzeba wymuszać za pomocą rezystorów dołączonych do plusa zasilania lub do masy, tak by układ mógł wystawiać na liniach napięcia wyjściowe bez obawy o uszkodzenie driverów wyjściowych. Tryb sprzętowy jest wybierany przez wymuszenie poziomu niskiego na wejściu SDIN. Po restarcie to wejście może być użyte jako wejście danych interfejsu PCM. Port PCM może być pracować jako master lub slave. Jeżeli wejście SCLK jest podciągnięte do plusa, to port po restarcie port jest konfigurowany jako master. Wtedy wszystkie sygnały zegarowe są generowane przez WM8804. Poziom niski na SCLK załącza tryb slave i  linie sygnałów zegarowych stają się wejściami. Linia CSB konfiguruje źródło sygnału danych dla modułu nadajnika SPDIF (DIT). Wyzerowanie CSB powoduje, że dane pochodzą z wyjścia odbiornika, a dla wysokieWyprowadzenia SCLK SDOUT CSB GPO0

Znacznik statusu TRANS_ERR NON_AUDIO UNLOCK GEN_FLAG

Rysunek 4. Wyjścia statusowe ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 06:03:50

1-bitowy przetwornik A/D wysokiej klasy SPDIF nie zwierają danych audio PCM (np. kompresowane dane AC3, MP3, DTS itp.), to odbiornik sygnalizuje to poziomem wysokim znacznika NON_AUDIO. Odbiornik po wykryciu danych na wejściu powinien się zsynchronizować z  układami PLL. Jeżeli tak się stanie, to znacznik UNLOCK zostanie wyzerowany. W przeciwnym wypadku, UNLOCK pozostaje ustawiony. Poziom znacznika GEN_FLAG jest sumą logiczną znaczników TRANS_ERR, NON_ AUDIO i UNLOCK.

Układ przetwornika

Rysunek 5. Schemat blokowy przetwornika WM8741 PIN

Nazwa

28

CSB/SADDR/I2S

adres 0 = adres 0011010 1 = adres 0011011

Rysunek 6. Ustawianie adresu slave układu WM8741 go z portu PCM. Co ważne, port PCM musi mieć wybrany format danych. Do tego celu

wykorzystywane są linie GPO0/AIFCONF[1] i  SDOUT/AIFCONF[0] (rysunek  3). Po zakończeniu procedury zerowania i  odczytaniu stanu wejść linii konfigurujących, stają się one wyjściami statusowymi (rysunek 4). Poziom wysoki znacznika TRANS_ERR informuje, że w  trakcie transmisji wystąpiły błędy. Kiedy dane przesyłane interfejsem

Rysunek 7. Wysłanie danych do układu WM8741 Listing 1. Zapisanie danej do WM8741

//zapisanie rejestru Wm8741 void SendWM(unsigned char channel, unsigned char reg, unsigned char data){ i2c_start(); if(channel==LEFT) i2c_write(0x36);//adres przetwornika lewego kanału if(channel==RIGHT) i2c_write(0x34);//adres przetwornika prawego kanału i2c_write(reg<<1);//zapisz adres i2c_write(data);//zapisz dane i2c_stop(); }

Rejestr Mode control1 07hex

Bity

Nazwa

Domyślne

[1:0]

MODSEL

00

opis 00 PCM 01 Direct DSD 10 DSD Plus 11 nie używane

Jak wiemy odbiornik WM8804 (układ U1) pracuje w  trybie konfiguracji sprzętowej – wejście MODE jest połączone z masą. Ponieważ odbiornik musi być źródłem wszystkich sygnałów zegarowych, to interfejs PCM musi pracować w  trybie master i  dlatego wejście SCLK (nóżka 1) jest podciągnięte za pomocą rezystora R16 do plusa zasilania (sygnał +3,3 VD). Po zakończeniu procedury zerowania, wejście konfiguracyjne staje się wyjściem statusowym dla statusu TRANS_ERR i dlatego jest ono połączone z  wejściem drivera 74HC04. Umożliwia on opcjonalne sterowania sygnalizacyjnymi diodami LED umieszczanymi na płytce elementów manipulacyjnych interfejsu użytkownika. Format danych wyjściowych jest ustalany poziomami na wejściach GPO0/SWIFM i  GPO2/SDOUT. Wybrałem 24-bitowy format I2S przez podciągnięcie do plusa zasilania wejścia SDOUT/GPO2 rezystorem R15 i ściągnięcie do masy wejścia GPO0/SWIFM rezystorem R14. Wejście SDOUT/GPO2 jest jednocześnie wyjściem dla sygnału statusowego NON_AUDIO, jest podawane na wejście drivera a jego poziom można sygnalizować za pomocą diody LED. Na koniec pozostał do przełączenia sygnał z wyjścia odbiornika do portu PCM lub nadajnika SPDIF. My potrzebujemy sygnału na porcie i dlatego wejście CSB jest podciągnięte do plusa zasilania przez rezystor R13. CSB jest też wyjściem sygnału UNLOCK REKLAMA

Rysunek 8. Programowanie typu danych wejściowych Rejestr

Bity

Nazwa

Domyślne

[1:0]

IWL[1:0]

10

[3:2]

FMT[1:0]

10

Format Control 05hex

opis 00 16bitów 01 20bitów 10 24bity 11 32 bity 00 right justified 01 left justified 10 I2S 11 DSD

Rysunek 9. Programowanie formatu danych wejściowych ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

045-052_dac-poprawiony.indd 49

49

2012-07-30 06:03:50

PROJEKTY Rejestr Mode control1 07hex

Bity

Nazwa

Domyślne

[6:5]

OSR[1:0]

00

opis 00 Low rate 32/44,1/48 kHz 01 Medium rate 96 kHz 10 High rate 192 kHz 11 nieużywane

Rysunek 10. Programowanie częstotliwości próbkowania i jest dołączone (jak poprzednie wyjścia statusowe) do wejścia drivera 74HC04. W wybranym trybie WM8804 może być taktowany wyłącznie sygnałem o  częstotliwości 12  MHz. Jego źródłem jest generator scalony X1. Wyjście generatora jest połączone z wejściem XIN odbiornika. Sygnały wyjściowe, zegarowe i  danych, z portu PCM odbiornika WM8804 są połączone z wejściami portu przetworników przez rezystory szeregowe o rezystancji z zakresu 22…47 V. Mają one za zadanie zredukowanie zniekształceń sygnałów powodowanych pojemnościami pasożytniczymi ścieżek obwodu drukowanego. Magistrala przesyłająca cyfrowe dane audio jest złożona z następujących sygnałów, którym odpowiadają odpowiednie przewody połączeniowe: • MCLK – sygnał zegara systemowego (master clock) o częstotliwości 256×fs, • LRCK – sygnał zegara identyfikacji kanałów o częstotliwości próbkowania fs, • BCK – sygnał zegara taktującego przesyłaniem danych o częstotliwości 64×fs, • DOUT – sygnał danych. Linie magistrali są doprowadzone równolegle do wejść obu przetworników WM8741.

Przetwornik WM8741 Układ WM8741 jest sztandarowym i  chyba najlepiej znanym produktem firmy Wolfson. Konwersja cyfrowego sygnału na postać analogową jest wykonywana przez przetwornik sigma – delta. Nie jest to typowy modulator 1-bitowy, bo z takiego trudno byłoby uzyskać dobre parametry. Producent podaje tylko tyle że jest to kilkubitowy modulator współpracujący z  przetwornikiem impuls/prąd/napięcie. Schemat blokowy WM8741 pokazano na rysunku 5. Jak przystało na nowoczesną konstrukcję, przetwornik może konwertować sygnały w  formatach PCM i  DSD. Dane wejściowe mogą mieć długość od 16 do 32 bitów, a maksymalna częstotliwość próbkowania wynosi 192  kHz. Wielobitowy modulator sigma – delta pozwala na uzyskanie znakomitych parametrów konwersji: • 128 dB SNR A – ważone, tryb monaural, fs=48 kHz, • 125 dB SNR A  – ważone, tryb stereo, fs=48 kHz, • 123 dB SNR – nieważone, tryb stereo, fs=48 kHz, • –100 dB – THD dla fs=48 kHz, bardzo duża tolerancja na jiter sygnałów zegarowych.

50

045-052_dac-poprawiony.indd 50

Przetwornik akceptuje wszystkie używane formaty PCM: right justified, left justified, I2S i DSD. W czasie konwersji sygnału PCM można używać wbudowanego, precyzyjnego, cyfrowego regulatora poziomu sygnału wyjściowego pozwalającego na ustawienie poziomu sygnału wyjściowego w  zakresie -127,75…0 dB z  rozdzielczością 0,125 dB. Regulator ma wbudowaną funkcję wyciszania soft mute. Cechą charakterystyczną WM8741 jest bardzo rozbudowany filtr cyfrowy. Użytkownik może wybrać jedną z  5 dostępnych charakterystyk filtru. Podobnie jak odbiornik WM8804, przetwornik WM8741 może pracować w  trybie sprzętowym i  programowym. Tryb sprzętowy jest chętnie używany, bo nie wymaga stosowania sterownika z  mikrokontrolerem i  pisania programu sterującego. Wszystkie dostępne ustawienia są wykonywane przez wymuszanie odpowiednich poziomów na wejściach konfigurujących. Ponieważ tryb sprzętowy nie będzie tutaj używany, to pominę jego dokładny opis. Tryb programowy jest ustalany za pomocą wyprowadzenia MODE/LRSEL. Kiedy MODE/LRSEL nie jest dołączone, to jest wybierany tryb programowy ze sterowaniem poprzez interfejs I2C. Ustawienie wejścia ustawia tryb programowy ze sterowaniem poprzez interfejs SPI. Przy ustalaniu trybu sterowania trzeba pamiętać o tym, że wymuszenie stanu wysokiego na wejściu DIFFHW ma wyższy priorytet i  wybiera sprzętowy tryb pracy przetwornika monaural. Zdecydowałem się na sterowanie za pomocą I2C i dlatego wejście MODE/LRSEL pozostało niepodłączone. Ponieważ w trybie monural do magistrali I2C musimy dołączyć 2 przetworniki, to każdy z nich musi mieć inny adres. Adres się wybiera poziomem na wejściu CSB/SADDR/I2S (rysunek  6). Słowo sterujące przetwornikiem ma długość 16 bitów (2 bajty). 9 młodszych bitów zawiera dane wpisywane do rejestru sterującego, a 7 starszych – adres rejestru. Po wysłaniu na magistralę sekwencji startu i  adresu slave z bitem R/W=0, wysyłane są dwa bajty danych i  adresu (rysunek  7). Na listingu  1 pokazano procedurę zapisu danej do układu WM8741. Procedura ma 3 argumenty: channel, reg i data. Argument channel określa, do którego dwóch z przetworników będą zapisywane dane. W argumencie reg jest zapisywany adres rejestru, a w data dane przeznaczone do wysłania. Przetwornik może dekodować dane PCM i DSD. Odtwarzanie DSD jest możliwe prak-

tycznie tylko w fabrycznych odtwarzaczach, bo standard SACD nie dopuszcza wyprowadzania sygnału cyfrowego poza urządzenia. Przez łącze SPDIF są przesyłane dane PCM i  przetwornik należy skonfigurować w  taki sposób, aby akceptował takie dane na wejściu. Typ danych wejściowych wybiera się zapisując 2 najmłodsze bity rejestru Mode Control o  adresie 0x07, co pokazano na rysunku 8. Po restarcie układ domyślnie zeruje bity MODSEL i nie ma potrzeby ich programowania dla danych PCM. Format danych wejściowych PCM musi być taki sam, jak format danych wyjściowych z  odbiornika WM8804. Przypomnijmy, że w WM8804 wybrano dane w formacie I2S o długości 24 bajtów. W przetworniku format danych wejściowych PCM jest ustawiany za pomocą rejestru Format Control o adresie 0x05. Jego strukturę pokazano na rysunku 9. Kolejną czynnością konfiguracyjną jest zaprogramowanie częstotliwości próbkowania sygnału wejściowego. WM8741 ma bardzo rozbudowane filtry cyfrowe dla danych PCM. Może trochę dziwić brak automatycznej detekcji częstotliwości próbkowania, ale pewnie producent miał jakiś powód, by to ustawienie musiało być wykonane „ręcznie”. Częstotliwość próbkowania ustawia się zapisując bity 6 i  5 rejestru Mode Control. Jest to o  tyle ważne, że po ustawieniu próbkowania na Low Rate i podaniu sygnału o fs=96 kHz przetwornik (filtr cyfrowy) nie działa i na wyjściu pojawiają się tylko szumy. Po ustawieniu Medium Rate i podaniu sygnału 44,1 kHz przetwornik działa prawidłowo, ale filtr cyfrowy zaczyna ograniczać pasmo od 16  kHz. Program sterujący przetwornikiem ma wbudowaną funkcję ustawiania i  zapamiętywania wejściowej częstotliwości próbkowania. Mnożnik częstotliwości sygnału zegara systemowego Master Lock może być wykrywany automatycznie. Można też wybrać jedną ze standardowych wartości mnożnika: 128, 192, 256, 384, 512 i 768. Domyślnie mnożnik jest wykrywany automatyczne. Za trybu wykrywania mnożnika odpowiadają bity [3:4] rejestru Mode Control1 umieszczonego pod adresem 0x07. Charakterystyka cyfrowego filtra przetwornika zależy od zaprogramowanego zakresu częstotliwości próbkowania (rysunek  10) i  wybranego numeru charakterystyki. Numer charakterystyki jest programowany trzema najmłodszymi bitami rejestru Filter Control (rysunek 11). Przetwornik WM8741 może pracować w  domyślnym trybie stereo. Wtedy układ dekoduje dwa kanały stereofoniczne. Można też zaprogramować go, tak aby dekodował tylko jeden kanał. Taki tryb pracy często jest nazywany monaural, ale producent nazywa go trybem pracy mono. W tym przetworniku wykorzystałem tryb pracy mono, ale ponieważ konfiguracja jest proELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 06:03:51

1-bitowy przetwornik A/D wysokiej klasy Rejestr Filter control 07hex Fs rate

Bity

Nazwa

Domyślne

[2:0]

FIRSEL

000

Charakterystyka 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

Low

Medium

High

opis 000 ch-ka1 001 ch-ka2 010 ch-ka3 011 ch-ka4 100 ch-ka5

Filtr Linear phase half band Minimum phase „soft knee” Minimum phase half-band Linear phase apodising Minimum phase apodising Linear phase „soft knee” Minimum phase „soft knee” Linear phase „brickwall” Minimum phase apodising Linear phase apodising Linear phase „soft knee” Minimum phase „soft knee” Linear phase „brickwall” Minimum phase apodising Linear phase apodising

Rysunek 11. Programowanie charakterystyki filtrów danych PCM Rejestr Mode Control2 08h

Bity

Nazwa

Domyślnie

[3:2]

DIFF[1:0]

00

opis 00 stereo 01 stereo z  zamienionymi miejscami kanałami L, R 01 mono lewy 11 mono prawy

Rysunek 12. Programowanie trybu mono/stereo

gramowa, to nic nie stoi na przeszkodzie, by zastosować jeden przetwornik w trybie stereo. W  takim wypadku można będzie zamontować tylko jeden układ WM8741. Zmiana trybów wiąże się z różnymi sygnałami różnicowymi na wyjściu, ale to omówimy dokładniej przy okazji omawiania wyjściowego filtru analogowego. Tryb stereo/mono jest programowany przez zapisywanie bitów [3:2] rejestru Mode Control2 o adresie 0x08 (rysunek 12).

Sterownik mikroprocesorowy Sterownik zbudowano z użyciem mikrokontrolera PIC18F2580. Interfejs użytkownika tworzą: wyświetlacz LCD 2×16 znaków, impulsator (enkoder obrotowy) firmy Bourns i  jeden przycisk (mikrostyk). Dołączenie odbiornika podczerwieni pracującego z  częstotliwością nośną 36  kHz umożliwia sterowanie funkcjami D/A za pomocą pilota z kodami RC5. Elementy interfejsu użytkownika: wyświetlacz LCD, impulsator, opcjonalne diody LED oraz mikrostyki, są umieszczone na oddzielnej płytce. Jej schemat pokazano na rysunku 13. Mikrokontroler w obudowie do montażu powierzchniowego jest montowany na płytce razem z  przetwornikami. Złącze ICSP jest przewidziane do podłączenia programatora. Połączenie wszystkich sygnałów i zasilania do płytki z wyświetlaczem zapewnia złącze CTRL1. Rezystory R8 i  R9 podciągają do plusa zasilania linie SDA i  SCL magistrali I2C sterującej przetwornikami WM8741.

Układ zasilania W  układach przetworników cyfrowo – analogowych wyższej klasy zasilacz jest jednym z  najważniejszych układów. Musi dostarczać kilku napięć o  małym poziomie szumów. Impulsowy pobór prądu układów cyfrowych powoduje, że na liniach zasilających powstają zaburzenia, które mogą przedostawać się do części analogowej przetwornika. W  przetwornikach WM8741,

Rysunek 13. Schemat ideowy płytki interfejsu użytkownika ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

045-052_dac-poprawiony.indd 51

51

2012-07-30 06:03:51

PROJEKTY Wykaz elementów Płytka przetworników WM8741

Rezystory: (SMD 1206) R18…R21: 22 V R1: 75 V R10…R12: 330 V R8, R9: 4,7 kV R7, R13…R17: 10 kV Kondensatory: C13, C39…C41, C62, C63: 10 nF/100 V (SMD 1206, X7R) C3, C5, C6, C9, C11, C12, C14, C18, C19, C22, C23, C27…C30, C46, C48, C50, C52, C55, C56: 100 nF/100 V (SMD 1206, X7R) C1: 100 nF/63 V (MKT) C15: 1 mF/16 V (tantalowy, SMD 3216) C25, C42…C44, C57, C64, C65: 1 mF/35 V (tantalowy) C32, C36…C38, C60, C61: 10 mF/10 V (tantalowy, SMD 3528) C4, C7, C8, C10, C16, C17, C20, C21, C31, C45, C47, C49, C51: 10 mF/25 V (przewlekany, fi=5 mm, r=2,5 mm; Panasonic , BC Components) C24, C53: 2200 mF/16 V (fi=10 mm, r=5 mm) Półprzewodniki: U9…U11: LT1763CS83.3PBF U12, U13: L1763 CS8-5PBF U6: 7805 (TO-220) U7, U8: 7806 (TO-220) Odbiornik SPDIF Półprzewodniki: U1: WM8804 U2, U5: WM8741 U3: PIC18F2580 D1…D8: 10BQ040PBF Inne: Generator kwarcowy 12 MHz (5 mm×7 mm) Złącz ARK2 – 2 szt. Płytka filtra analogowego (uwaga: elementy dla jednego kanału!) Rezystory: (metalizowane; tolerancja 1%, moc 0,6 W; najlepiej Beyshlag) R15: 10 V R6, R13: 16 V R4, R5, R17: 110 V R16: 220 V R7, R14: 270 V R8, R9: 330 V R18: 680 V R10: 1 kV R1…R3, R11, R12: 47 kV Kondensatory: (tolerancja 2%) C1, C2: 47 pF (styrofleksowy) C8: 100 pF/100 V (styrofleksowy lub polipropylenowy MKP – r=8 lub 12 mm) C5, C6, C20: 270 pF (MKP, r=5 mm) C11, C16, C19, C21: 3,3 nF/100 V (MKP, =5 mm) C10, C12: 4,7 nF/100 V (MKP, r=5 mm) C4, C7, C14, C15, C23, C24: 100 nF/63 V (MKT, r=5 mm) C3, C9, C13, C17, C18, C22, C25: 10 mF/25 V Półprzewodniki: U1…U3: OPA604 Elementy dla sekcji zasilania (komplet dla całej płytki) Rezystory: R19, R21: 220 V R20, R22: 5 kV (pot. wieloobrotowy Helitrim. typ T910W-5K lub zamiennik) Kondensatory: C27, C28, C29, C31…C33: 10 m/25 V (fi=5 mm, r=2,5 mm; Panasonic , BC Components) C26, C27: 2200 mF/25 V (fi=10 mm, r=5 mm) Półprzewodniki: U5: LT317 U4: LT337 D1…D8: 10BQ040PBF Inne: Złącza ARK2 – 2 szt. Płytka panelu czołowego Rezystory: R1: 10 V/0,6 W R5: 100 V (SMD1206) R3, R4: 10 kV (SMD1206) Potencjometr montażowy 4,7 kV Kondensatory: C1, C3: 10 mF/10 V (tantalowy, SMD 3528) C2: 100 nF (SMD 1206) Inne: Wyświetlacz LCD 2×16 znaków (uwaga: w wyprowadzeniach zamieniony pin 1 i 2 (zasilanie) w stosunku do większości wyświetlaczy dostępnych na rynku) Impulsator Bourns ECW1J-B24

52

045-052_dac-poprawiony.indd 52

w  których są wykorzystywane modulatory sigma – delta i  rozbudowane filtry cyfrowe, problem z zakłóceniami na liniach zasilania jest nie do pominięcia. Konstruktorzy scalonych przetworników D/A wyprowadzają oddzielnie masy i linie zasilające dla układów analogowych i cyfrowych. W układach firmy Wolfson projektanci poszli dalej i rozdzielili zasilania poszczególnych bloków układów analogowych. Żeby wykorzystać potencjał przetwornika, ale też odbiornika SPDIF, postanowiłem rozbudować układ zasilania i wydzielić osobne bloki zasilaczy: • Zasilacz napięcia +5  V dostarczający z  dwóch stabilizatorów dwóch napięć „+5 VAR” i „+5 VAL”, zasilających układy analogowe przetwornika kanału prawego i kanału lewego. • Zasilacz napięcia +3,3  V dostarczający napięcia „+3,3  VA” do zasilania układów analogowych pętli PLL odbiornika WM8804. • Zasilacz napięcia +3,3  V dostarczający napięcia „+3,3  VD” do zasilania układów cyfrowych obu przetworników. • Zasilacz apięcia +3,3  V dostarczający napięcia „+3,3  VDD” do zasilania układów cyfrowych odbiornika WM8804, mikrokontrolera PIC18F2580 i scalonego generatora 12 MHz. • Zasilacz napięcia +5 V do zasilania wyświetlacza LCD. Na płytce drukowanej linie zasilające są prowadzone w topologii gwiazdy, a masy cyfrowa i analogowa są rozdzielone i połączone w  jednym punkcie w  pobliżu mostków prostowniczych. Zasilacz ma dwa niezależne mostki prostownicze: osobny dla napięć zasilających obwody analogowe i  osobny dla napięć zasilających obwody cyfrowe. Transformator zasilający powinien mieć dwa uzwojenia dostarczające napięć o  wartości ok. 9…10 V i obciążalności 300 mA. Źródłem najbardziej newralgicznych sygnałów zasilania: „+5  VAR”, „+5  VAL”, „+3,3  VA”, „+3,3  VD” i  „+3,3  VDD” są niskoszumne stabilizatory LDO typy LT1763. Stabilizatory mają ustalone napięcie wyjściowe i  dlatego są potrzebne dwa typy o ustalonym napięciu wyjściowym: LT17633.3 i LT1763-5. Aby zapobiec wydzielaniu się zbyt dużej mocy na stabilizatorach LT1763 zastosowałem stabilizację wstępną na dwu stabilizatorach 7806 w  obudowach TO-220 (osobno dla napięć cyfrowych i  osobno dla napięć analogowych).

Podsumowanie W  kolejnej części artykułu opiszę filtr rekonstruujący, sposób uruchomienia oraz wyniki pomiarów przetwornika. Spróbujemy też podsumować wyniki naszej „bitwy” i wybrać lepsze rozwiązanie.

Tomasz Jabłoński, EP

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 06:03:51

MINIPROJEKTY

Automatyczny wyłącznik czasowy

AVT 1684

To nieskomplikowane urządzenie automatycznie odłącza zasilanie po upływie ustalonego odcinka czasu, np. może w  ten sposób ochronić akumulator przed przeładowaniem. Szczególnie rekomendowane zapominalskim. Schemat ideowy wyłącznika czasowego pokazano na rysunku 1. Wykonano go z użyciem taniego układu scalonego CD4060. Zawiera on w  swojej strukturze gotowy oscylator oraz dzielniki częstotliwości sygnału z  wewnętrznego generatora. Potencjometr P1, rezystory R2 i  R3 oraz kondensator C4 ustalają okres generowanych sygnałów. Wyraża się on wzorem: T=2,2×C4×(P1+R3). Dla wartości elementów ze schematu i  potencjometru P1 ustawionego w  połowie, uzyskujemy następujące, przybliżone czasy trwania sygnałów na poszczególnych wyjściach US1 (od Q1…Q14): 35 s; 70 s; 140 s; 4,5  min; 9  min; 19  min; 38  min; 2,5  godz.; 5 godz.; 10 godz. Wyboru czas działania dokonuje za pomocą zworki. Zainicjowanie odmierzania czasu następuje po zwarciu styków przycisku S1. Jednocześnie jest wykonywane zerowanie układu US1, aby upewnić się, że odliczanie rozpoczyna się od 0. Dalsze podtrzymanie zasilania odbywa się za pomocą jednej pary zestyków przekaźnika PK1. Jego cewka jest zasilana za pośrednictwem tranzystora T1, który jest w  stanie przewodzenia tylko wtedy, gdy na wybranym wyjściu układu panuje poziom niski. Po zakończeniu odliczania i  ustawieniu wybranego wyjścia, tranzystor zatyka się, a  przekaźnik odłącza zasilanie od układu i od sterowanego urządzenia. Wyłącznik w  stanie spoczynku nie pobiera prądu ze źródła zasilania. Działanie jest sygnalizowane świeceniem się diody LED1. Do złącza J1 doprowadza się zasilanie układu, złącze J2 zaś traktuje się jako zwykły wyłącznik i  włącza w szereg z odłączanym urządzeniem.

W ofercie AVT* AVT-1684 A AVT-1684 B AVT-1684 C

Wykaz elementów: Rezystory: (wszystkie o mocy 0,25 W) R1: 22 kV R2: 6,8 MV R3: 1,5 MV R4: 10 kV R5: 2,2 kV P1 1 MV montażowy leżący Kondensatory: C1: 100 nF/50 V (ceramiczny) C2: 470 mF/16 V (elektrolityczny) C3: 22 mF/16 V (elektrolityczny) C4: 1 mF/63 V (polipropylenowy) Półprzewodniki: D1: 1N4148 LED1: dowolny LED 5 mm, np. czerwona T1: dowolny PNP małej mocy, np. BC557 US1: CD4060 Inne: PK1: przekaźnik z cewką na 12 V, dwuobwodowy, np. HF115F J1, J2: ARK2 (5 mm) Podstawka DIL16 Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • 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)

Rysunek 2. Schemat montażowy automatycznego wyłącznika czasowego Układ zmontowano na dwustronnej płytce o  wymiarach 81  mm×32  mm. Schemat montażowy pokazano na rysunku  2. Montaż jest wykonywany typowo, od elementów najniższych po najwyższe. Pod układ scalony warto zastosować podstawkę. Goldpiny, składające się na złącze JP1, można zwierać zworką, jak w  układzie modelo-

Rysunek 1. Schemat ideowy automatycznego wyłącznika czasowego ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

053-078_mini.indd 53

AVT-1459 Uniwersalny układ czasowy (EP 12/2007) * 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

wym, lub podłączyć je do dziesięciopozycyjnego przełącznika obrotowego, w  którym styk wspólny prowadziłby do rezystora R4. Uruchomienie układu nie nastręcza trudności. Po dołączeniu zasilania (ok. 12 V, niekoniecznie stabilizowane, prąd min. 50  mA) układ jest gotowy do pracy. Jedynie należy dokonać regulacji

53

2012-07-30 09:12:45

MINIPROJEKTY częstotliwości sygnału oscylatora. Wykonuje się to za pomocą potencjometru P1. Przed rozpoczęciem regulacji należy ustawić jego ślizgacz w  połowie. Następnie, przy użyciu stopera lub zegara z  sekundnikiem, należy sprawdzić, czy ustawiony czas (możliwie najdłuższy, by wykluczyć krótkotrwałe wahania) jest zgodny z  oczekiwaniami. Jeżeli nie, należy dokonać regulacji i  ponownie uruchomić układ. Ustawienie zgodności jednego czasu spowoduje automatyczne ustawienie pozostałych, gdyż dzielniki nie

wnoszą praktycznie żadnego opóźnienia. Ponowne załączenie układu jest możliwe po upływie kilkunastu sekund od wyłączenia, gdyż muszą rozładować się wszystkie kondensatory znajdujące się w układzie. Kluczową rolę dla stabilności odmierzanych czasów gra jakość dielektryka kondensatora C4. Stąd warto zastosować w tym miejscu kondensator poliestrowy, a  nie elektrolityczny. Jednak należy pamiętać, że generator ten nie jest stabilizowany kwarcowo i  częstotliwość jego pracy – a  w  efekcie

uzyskiwane czas załączeń – zależą od wielu czynników, przede wszystkim temperatury. Nie należy zatem stosować tego urządzenia do precyzyjnego odmierzania czasu. Wartość prądu płynąca przez złącze J2 jest ograniczona przez wydajność prądową styków przekaźnika, szerokość ścieżek i  samo złącze śrubowe, więc dla prądów obciążenia przekraczających 2 A, warto zastosować zewnętrzny, odpowiednio dobrany przekaźnik.

Michał Kurzela, EP

Elektroniczny, stereofoniczny potencjometr audio Potencjometry mechaniczne mają tę wadę, że zużywają się i  zaczynają wywoływać trzaski w  czasie regulacji. Ponadto, ich sterowanie przy użyciu np. mikrokontrolera nastręcza wiele trudności i  wymaga zastosowania napędu. Prezentowany układ w  prosty sposób eliminuje te niedogodności, a  dodatkowo umożliwia regulację balansu. Schemat ideowy potencjometru pokazano na rysunku  1. Napięcie zasilające, podawane na złącze J1, jest filtrowane za pomocą kondensatorów C1…C4 i  stabilizowane przez układ US1. Ze stereofonicznego sygnału wejściowego doprowadzonego przez złącze J2 jest usuwana składowa stała (kondensatory C1 i  C2), natomiast dzielnikami rezystorowymi R1/R2 oraz R3/ R4 dodaje się własną o napięciu 2,5 V. Tak przygotowany sygnał wchodzi na wejścia „górnych” odczepów potencjometrów znajdujących się wewnątrz układu US2 – nóżki 10 i  13. Ich „dolne” odczepy również umieszczone są na potencjale 2,5 V, dzięki czemu przez ścieżkę oporową nie przepływa prąd. Kondensatory C7 i  C8 odcinają

AVT 1685 składową stałą kierując sygnał do wyjścia, czyli złącza J4. Po co takie pozornie niepotrzebne komplikowanie aplikacji? Otóż, na drodze eksperymentalnej zostało potwierdzone, że potencjometry cyfrowe źle radzą sobie z sygnałami, w których prąd nie płynie jedynie od wejścia do wyjścia, a również od wyjścia ku wejściu. Taka sytuacja ma miejsce, kiedy napięcie jest ujemne. Objawia się to zniekształceniami nieliniowymi, a przy dużych amplitudach wręcz słyszalnym charczeniem. Najprostszym i  zarazem skutecznym lekarstwem, jest „przesunięcie” całego sygnału, tak aby cały „zmieścił

się” w dodatniej połówce. Zostało to zrealizowane poprzez dodanie składowej stałej, która jest „niewidoczna” dla samego potencjometru. „Górny” i  „dolny” odczep potencjometru są na tym samym potencjale, więc przez ścieżkę oporową nie płynie żaden prąd. Sterowanie zrealizowane jest pięcioma przyciskami S1…S5: • S1 (MUTE): tłumienie sygnału wyjściowego, • S2 (BAL2): zmniejszanie tłumienia WEJ2 i zwiększanie na wejściu WEJ1, • S3 (BAL1): zmniejszanie tłumienia WEJ1 i zwiększanie na wejściu WEJ2,

Rysunek 1. Schemat ideowy potencjometru elektronicznego

54

053-078_mini.indd 54

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 09:12:46

MINIPROJEKTY W ofercie AVT* AVT-1685 A AVT-1685 B AVT-1685 C

Wykaz elementów: Rezystory: (wszystkie o mocy 0,25 W) R1…R4: 100 kV R5…R8: 680 V Kondensatory: C1, C4: 470 mF/25 V C2, C3: 100 nF/50 V C5…C8: 100 mF/25V Półprzewodniki: US1: LM78L05 US2: DS1802 Inne: J1: goldpin 2 pin J2, J4: goldpin 3 pin J3: goldpin 6 pin S1…S5: przycisk 6 mm×6 mm Podstawka DIP20 Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • 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-1678 Elektroniczny potencjometr stereofoniczny z balansem (EP 6/2012) AVT-1662 32-pozycyjny potencjometr cyfrowy do „wszystkiego” (EP 1/2012) AVT-5283 Potencjometr audio z układem MAX5440 (EP 3/2011) AVT-5237 Potencjometr z impulsatorem (EP 6/2010) AVT-5206 Cyfrowy potencjometr audio (EP 10/2009) AVT-5185 Volumer – Elektroniczny potencjometr audio (EP 5/2009) AVT-945 Audiofilski potencjometr i regulator balansu (EP 8/2006) AVT-5027 Audiofilski potencjometr elektroniczny (EP 9/2001) AVT-369 Audiofilski potencjometr stereofoniczny (EP 2/1998) AVT-2338 Potencjometr cyfrowy (EdW 1/1999) * 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

• S4 (VOL –): równomierne tłumienie obydwu wejść, • S5 (VOL +): równomierne zmniejszanie tłumienia obydwu wejść. Układ DS1802 ma w  swojej strukturze odpowiednie rezystory podciągające oraz obwody eliminujące drganie styków. Wyprowadzenia umożliwiające sterowanie potencjometrem zostały przyłączone do złącza J3 i  umożliwiają użycie klawiatury lub mikrokontrolera – podanie poziomu niskiego jest równoważne naciśnięciu przycisku. Przy omawianiu sterowania trzeba dodać, że opcję MUTE załącza się jedynie klawiszem S1, lecz wyłącza naciśnięciem któregokolwiek. Potencjometr, jak jego odpowiednik mechaniczny, jedynie wprowadza tłumienie. Sterowanie głośnością odbywa się w 65 krokach; każdy z  nich dodaje tłumienie na poziomie 1  dB, a  ostatni wycisza. MUTE nie wyłącza sygnału całkowicie (tłumienie musiałby dążyć do nieskończoności) – w głośnikach podłączonych do czułego wzmacniacza można usłyszeć dźwięk, lecz jest on na tyle wyciszony, że z  pewnością nie będzie stanowił przeszkody w np. prowadzeniu rozmowy telefonicznej. Jako pojedynczy impuls traktowane jest zwarcie styków na czas do 1 s, ale nie krótszy niż 1 ms. Każdy kolejny impuls musi następować z interwałem nie mniejszym niż 1 ms, w  przeciwnym razie impulsy mogą zostać odebrane jako pojedynczy. Wciśnięcie i przytrzymanie przycisku na dłużej niż sekundę spowoduje „przeskok” o  jedną pozycję co każde 100 ms. Potencjometr nie ma pamięci nieulotnej i  po wyłączeniu oraz ponownym włączeniu zasilania uruchamia się z  ustawieniami domyślnymi. Zmontowano go na dwustronnej płytce drukowanej o  wymiarach

AVTRelDuino Shield Moduł wykonawczy dla Arduino

Rysunek 2. Schemat montażowy potencjometru elektronicznego 37 mm×70 mm. Schemat montażowy pokazano na rysunku 2. Montaż jest wykonywany typowo: od elementów najniższych do najwyższych. Pod układ scalony US2 warto zastosować podstawkę. W  potencjometrze modelowym, pięć przycisków zostało przylutowanych od spodu, co zapewnia dobry dostęp do złącz, które są wówczas wyprowadzone do wewnątrz obudowy. Poprawnie zmontowane urządzenie nie wymaga żadnych czynności uruchomieniowych. Zasilane jest napięciem nie mniejszym niż 8 V, ze względu na znajdujący się na płytce stabilizator. Można również usunąć układ US1, a otworki po skrajnych nóżkach zewrzeć zworką i  zasilić potencjometr z  zewnętrznego źródła napięcia +5 V. Pobór prądu wynosi ok. 10 mA.

Michał Kurzela, EP

AVT 1686

Moduł umożliwia sterowanie za pomocą czterech przekaźników obciążeń o  większej mocy. Pełni także funkcję modułu Sensor Shield umożliwiając dołączenie 6  wejść analogowych i  6 wejść/wyjść cyfrowych oraz interfejsów I2C i  RS232TTL poprzez złącza 4-pinowe. Schemat modułu dla Arduino pokazano na rysunku  1. Jako elementy wykonawcze RL1…RL4 wybrano nowoczesne przekaźniki elektromagnetyczne RM40 o  niewielkim poELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

053-078_mini.indd 55

55

2012-07-30 09:12:47

MINIPROJEKTY

W ofercie AVT* AVT-1686 A AVT-1686 B AVT-1686 C

Rysunek 1. Schemat ideowy modułu wykonawczego dla Arduino

Wykaz elementów: Rezystory: (SMD 1206): R1…R4: 2,2 kV R5…R8: 10 kV Kondensatory: (SMD 1206): C1,C2: 100 nF Półprzewodniki: D1…D4: LL4148 LD1…LD4: dioda LED 3 mm Q1…Q4: BC847 (SOT-23) Inne: J1…J6, J9…J14: złącze SIP3 J7, J8: złącze SIP4 JA1, JA3: złącze SIP8 JA2, JPOWER: złącze SIP6 JREL: złącze MC 10-pin kątowe 3,81 mm RL1, RL2: przekaźnik RM40P 5 V RL3, RL4: przekaźnik RM40Z 5 V SW1: przycisk 6 mm×3 mm Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • 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-5351 AVTduino RS – moduł interfejsów szeregowych dla Arduino (EP 07/2012) AVT-1677 AVTDuino PWM (EP 6/2012) AVT-5349 AVTduino Automation Board (EP 6/2012) AVT-1675 STM32duino – kompatybilna płytka z STM32F103C8T6 (EP 5/2012) * 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)

Rysunek 2. Schemat montażowy modułu wykonawczego dla Arduino

56

053-078_mini.indd 56

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

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 09:12:47

MINIPROJEKTY borze mocy i cewce zasilanej z napięcia 5 V, co znacząco uprościło budowę modułu. Dwa z nich są przełączne, dwa zwierne. Wszystkie dostępne styki wyprowadzona są na złącze śrubowe JREL. Wyjścia D8…D11 sterują cewkami za pomocą tranzystorów Q1…Q4. Stany przekaźników sygnalizowane przez diody

świecące LD1…LD4. Pozostałe piny wyprowadzone są na złącza SIP zgodne z Arduino Bricks (Sensor), umożliwiając doprowadzenie sygnałów do płytki bazowej Avtduino. AVTRelDuino jest zmontowany na dwustronnej płytce drukowanej. Rozmieszczenie elementów przedstawia rysunek  2. Sposób

montażu jest typowy, rodzaj zamontowanych złącz zależy od wyboru użytkownika. Jeżeli moduł ma umożliwić konstrukcję „kanapkową”, najwygodniej jest zastosować typowe dla modułów rozszerzeń Arduino przelotowe złącza męsko – żeńskie SIP6/8.

Adam Tatuś, EP

Filtr do subwoofera Osoby budujące kolumny głośnikowe, często mają kłopot z  dobraniem odpowiedniego wzmacniacza dla oddzielnego subwoofera. O  ile sama końcówka mocy nie stanowi problemu, o  tyle kłopot stanowi wyodrębnienie dla niej sygnału składającego się jedynie z  niskich częstotliwości. Prezentowany filtr stanowi rozwiązanie tego problemu: sumuje sygnały z  kanałów, poddaje filtrowaniu sygnał wypadkowy oraz umożliwia regulację szerokości pasma przepuszczanych częstotliwości i  wzmocnienia. Schemat ideowy filtra do subwoofera pokazano na rysunku  1. Sygnały prawego i  lewego kanału są wprowadzane na złącze J1. Kondensatory C1 i C2 oddzielają składową stałą, która mogłaby przedostać się na wejście wzmacniaczy operacyjnych. Z kolei, rezystory R1 i  R2 są odpowiedzialne za odpowiednie obciążenie źródła sygnału oraz utrzymanie wejść odwracających na poten-

AVT 1687

cjale masy. Wzmacniacze US1A i  US1B, wchodzące w skład poczwórnego wzmacniacza operacyjnego, pracują jako wtórniki napięciowe, izolując wejścia i  nie pozwalając przenikać sygnałom. Wyjścia wzmacniaczy nieodwracających połączone są ze sobą, każde za pośrednictwem rezystora i kondensatora połączonych szeregowo. Rezystory wprowadzają dodatkową impedancję na każdym

z wyjść, uniemożliwiając przepływ nadmiernego prądu i ich uszkodzenie. Kondensatory usuwają składową stałą. Następnie wyjścia obu kanałów są zwierane i  następuje sumowanie sygnałów z  obu kanałów. Zsumowany, niewzmocniony sygnał L+R trafia na odwracający wzmacniacz napięciowy. Rezystor R5, będący elementem pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego, ustala wzmocnienie

Rysunek 1. Schemat ideowy filtra do subwoofera ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

053-078_mini.indd 57

57

2012-07-30 09:12:48

MINIPROJEKTY W ofercie AVT* AVT-1687 A AVT-1687 B AVT-1687 C

Rysunek 2. Charakterystyka przenoszenia filtru. Kolor niebieski – lewe skrajne położenie ślizgacza P2, kolor zielony – prawe skrajne położenie, kolor czerwony – środkowe

Rysunek 3. Schemat montażowy filtra do subwoofera tego stopnia na 2  V/V. Dla sygnału wejściowego pochodzącego z  wyjścia liniowego, daje to sygnał wyjściowy o amplitudzie nieprzekraczającej ok. 1,5 V. Wartość tę można zwiększyć, poprzez zwiększenie wartości teg rezystora – jednak, nie jest zalecane przekraczanie rezystancji 100 kV. Przy zbyt dużym wzmocnieniu, mogą ujawnić się szumy wzmacniacza oraz sygnały o wysokiej amplitudzie mogą być zniekształcane, dzięki ograniczonemu napięciu zasilania. Wzmocniony sygnał, za pośrednictwem kondensatora C5,

58

053-078_mini.indd 58

trafia na ścieżkę oporową potencjometru P1, służącego do regulacji amplitudy sygnału wyjściowego. Obwód składający się z  rezystorów R6 i  R7, potencjometru P2 oraz kondensatorów C6 i C7, wraz ze wzmacniaczem operacyjnym US1D, tworzy dolnoprzepustowy filtr Czebyszewa drugiego rzędu. Potencjometrem P2 ustalana jest tzw. częstotliwość odcięcia, czyli ta częstotliwość, powyżej której wzmocnienie układu wychodzi poza przedział ±3  dB. Rezystor R7 ustala minimalną częstotliwość odcięcia, zaś opór ścieżki P2 – maksymalną. Zmieniając ich wartości, można regulować ten parametr w  dość szerokim zakresie. Dla wartości elementów ze schematu, zawiera się ona w  zakresie 70-270  Hz, w  zależności od ustawienia P2. Kondensator C8 odcina ewentualną składową stałą, która mogłaby pojawić się na wyjściu. Charakterystykę częstotliwościową przedstawia rysunek  2. Poczwórny wzmacniacz operacyjny US1 zasilany jest stabilizowanym napięciem symetrycznym o  wartości ±15  V. Dostarczają go dwa stabilizatory US2 i US3, odpowiednio: LM7815 i LM7915. Układ zmontowano na dwustronnej płytce o  wymiarach 65  mm×37  mm, której schemat montażowy pokazano na rysunku 3. Montaż jest typowy: od elementów najniższych po najwyższe, na potencjometrach kończąc. Pod układ US1 warto jest zastosować podstawkę.

Wykaz elementów: Rezystory: (wszystkie o mocy 0,25 W): R1, R2: 47 kV R3…R5: 22 kV R6: 15 kV R7: 4,7 kV P1: 10 kV (pot. logarytmiczny) P2: 50 kV (pot. liniowy) Kondensatory: C1, C2: 47 mF/16 V C3…C5, C8: 100 mF/16 V C6: 100 nF/50 V C7: 47 nF/50 V C9, C13: 100 mF/50 V C10, C11, C14, C15: 220 nF/50 V C12, C16: 220 mF/25 V Półprzewodniki: US1: LM324 lub TL074 US2: LM7815 US3: LM7915 Inne: J1, J3: złącze SIP3 J2: złącze SIP2 Podstawka DIL14 Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • 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-2449 Filtr do subwoofera (EdW 9/2000) * 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

Po zmontowaniu, filtr jest od razu gotowy do działania i nie wymaga żadnych czynności uruchomieniowych. Podczas łączenia układu ze wzmacniaczem należy uważać, by ekranami przewodów sygnałowych nie stworzyć tzw. pętli masy. Z  tego powodu zaleca się połączenie masy układu z  masą reszty wzmacniacza tylko w  jednym punkcie, poprzez złącze zasilania J3. Filtr można zasilać z  tego samego zasilacza, co końcówka mocy. Prąd pobierany nie przekracza 15  mA. Należy pamiętać o  tym, by wartość napięcia na jego wyjściu zawierała się w przedziale ±18…35 V. Zbyt niska może spowodować nieprawidłową pracę stabilizatorów; zbyt wysoka – ich uszkodzenie.

Michał Kurzela, EP

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 09:12:48

MINIPROJEKTY

Iluminofonia RGB

AVT 1688

Prezentowany układ jest gadżetem, mogącym w  efektowny i  zarazem prosty sposób uatrakcyjnić słuchanie muzyki. Efektem jego działania jest dioda LED błyskająca w  różnych kolorach. Nie wymaga jakichkolwiek czynności uruchomieniowych, ponadto jest zasilany niskim napięciem, przez co może być zbudowany nawet przez początkujących elektroników. Schemat ideowy miniaturowej iluminofonii z diodą świecącą RGB pokazano na rysunku 1. Sygnał wejściowy o małej częstotliwości jest podawany na zaciski potencjometru P1. Następnie, odpowiednio zmniejszony, przechodzi on przez kondensator C1. Jego rolą jest odseparowanie składowej stałej i  umożliwienie tym samym implementacji układu „sztucznej masy” dla wzmacniacza operacyjnego US1, którego funkcją jest wzmacnianie podawanego nań sygnału z wejścia. Ponieważ do prawidłowego funkcjonowania układu TL081 jest wymagane zasilanie go napięciem symetrycznym, został on „oszukany” poprzez podanie na jego wejście nieodwracające napięcia będącego połową napięcia zasilającego układ. Jest ono otrzymywane z  dzielnika oporowego, wykonanego z rezystorów R1 i R2 o  jednakowych wartościach. Dzięki niemu z  niesymetrycznego napięcia 9  V uzyskuje się symetryczne ±4,5 V. Rezystor R3 realizuje pętlę ujemnego sprzężenia zwrotnego, ograniczając wzmocnienie wzmacniacza. Jednocześnie polaryzuje wejście odwracające. Kondensator C3 separuje wyjście US1 od zespołu filtrów poprzez wyeliminowanie składowej

stałej ze wzmocnionego już sygnału akustycznego. Sygnał ów trafia zespół trzech filtrów: dolnoprzepustowego, środkowoprzepustowego i  górnoprzepustowego. Dodanie szeregowo z nimi rezystorów R4…R6 zmniejsza wzajemne oddziaływanie filtrów. Tuż za filtrami znajdują się układy wykonawcze oparte na tranzystorach, które sterują poszczególnymi sekcjami diody RGB za pośrednictwem rezystorów R7….R9 ograniczających ich prąd. Pierwszy filtr – dolnoprzepustowy – jest zbudowany z  rezystora R4, kondensatora C4, diody D1 i  tranzystora T1. Dla małych częstotliwości reaktancja kondensatora C4 jest wielokrotnie większa od rezystancji R4. Dioda D1 zwiera ujemne fragmenty sygnału, przez co na bazę tranzystora przedostają się jedynie dodatnie, mogące go otworzyć. Teoretyczna częstotliwość graniczna wynosi ok. 250 Hz; w  praktyce jest zależna od wielu czynników, takich jak tolerancja elementów, impedancja obciążenia filtru itd. Steruje sekcją czerwoną diody LED1. Drugi filtr – górnoprzepustowy – wykonano z  rezystora R6, kondensatora C7, diody

D3 i  tranzystora T3. Dla małych częstotliwości reaktancja kondensatora C7 jest na tyle duża, że przechodzący przezeń sygnał nie jest w  stanie wprowadzić tranzystora w  stan przewodzenia. Staje się to możliwe dopiero dla dużych częstotliwości. Dioda D3, jak poprzed- Rysunek 2. Schemat nio, obcina montażowy iluminofoujemne połówki nii RGB sygnału. Ten obwód steruje niebieską sekcją diody LED1. Trzeci filtr – środkowoprzepustowy – w  swojej istocie jest kombinacją dwóch poprzednich. Składa się z rezystora R5, kondensatorów C5 i C6, diody D2 i tranzystora T2. Dla

Rysunek 1. Schemat ideowy iluminofonii RGB ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

053-078_mini.indd 59

59

2012-07-30 09:12:49

MINIPROJEKTY W ofercie AVT* AVT-1688 A AVT-1688 B

Wykaz elementów: Rezystory: (wszystkie o mocy 0,25 W) R1, R2: 47 kV R3: 180 kV R4…R6: 6,2 kV R7…R9: 820 V P1: 47 kV (pot. montażowy, leżący) Kondensatory: (ceramiczne) C1, C4, C8: 100 nF/50 V C2, C3, C9: 10 mF/25 V (elektrolityczny) C5: 33 nF/50 V C6: 15 nF/50 V C7: 6,8 nF/50 V Półprzewodniki: D1…D3: 1N4148 LED1: dioda LED RGB, 5 mm, wspólna anoda T1…T3: BC546 (opis w tekście) US1: TL081 Inne: J1, J3: goldpin męski 2 pin J2: goldpin męski 4 pin podstawka DIL8 Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • 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-5331 Iluminofonia 4-kanałowa (EP 2/2012) AVT-2980 Kolorofon – Sterownik RGB (EdW 6/2011) AVT-2742 Uniwersalna iluminofonia – kolorofon (EdW 2/2005) AVT-2497 Niezwykła iluminofonia (EdW 8/2001) AVT-2157 Urządzenie iluminofoniczne 4-kanałowe (EdW 9/1997) * 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

małych częstotliwości, jest on filtrem górnoprzepustowym, gdyż reaktancja C5 jest bardzo duża. Z kolei dla dużych częstotliwości, reaktancja C6 powoduje tłumienie Rysunek 3. Nieskomplikowany sumator dwóch kanałów sygnału poprzez zwieranie go do masy. Wynika z  tego, pozwoli dołączyć do niego, na przykład, gotoże impulsy o największej amplitudzie pojawią się na bazie T2 tylko w  pewnym przedziawe taśmy z diodami. le częstotliwości, co znajduje potwierdzenie Układ został zmontowany na jednostronw  praktyce. Ten obwód zasila zieloną sekcję nej płytce o wymiarach 65 mm×32 mm, której diody LED1. schemat montażowy pokazano na rysunku 2. Na złącze J2 wyprowadzone są kolektory Montaż jest przeprowadzany typowo: od eletranzystorów oraz dodatni biegun zasilania. mentów najniższych, do najwyższych. Pod Umożliwia to dołączenie innych diod w  rozukład US1 warto zastosować podstawkę. Pod maitych konfiguracjach – zarówno zespolokondensatory nieelektrolityczne przewidziano nych RGB, jak i  pojedynczych lub gotowych dwa rozstawy otworków, tak aby możliwe było taśm. Prąd kolektora tranzystora BC546 może eksperymentowanie z ich pojemnościami. wynosić do 100 mA, przy większym zapotrzePo przylutowaniu wszystkich elementów, bowaniu konieczna może okazać się ich wypodaniu zasilania oraz sygnału z wyjścia liniomiana, przykładowo na BC337. Jednocześnie wego, układ jest gotowy do pracy. Potencjometrem P1 należy tak dobrać amplitudę sygnału, trzeba mieć na uwadze, że wzrost prądu obby dynamika błysków była satysfakcjonująca. ciążenia powoduje spadek czułości kanałów, ze względu na większy prąd potrzebny do wyZaprezentowana iluminofonia jest monofosterowania baz tranzystorów. Dlatego też, ich niczna, tj. obsługuje jeden kanał, podczas gdy współczynnik wzmocnienia prądowego powido dyspozycji z  reguły są dwa lub więcej. Nic nien być możliwie największy. Ponadto, ścieżki nie stoi na przeszkodzie, by zastosować dwa odna płytce, mogą okazać się nieprzystosowane dzielne układy, do dwóch oddzielnych kanałów. do przenoszenia tak dużych prądów, zatem koMożliwe też jest zsumowanie dwóch kanałów nieczne stanie się ich pogrubienie. w jeden, co zostało pokazane na rysunku 3. Wadą Na złącze J3 podawane jest zasilanie dla tego rozwiązania jest powstawanie przesłuchów układu. Układ modelowy, przy zasilaniu 9  V między kanałami. Sumator pozbawiony tej i bez dołączonych dodatkowych diod, pobiera wady, musiałby zawierać dwa odrębne wtórniki przy włączonych wszystkich trzech sekcjach napięciowe, za którymi dopiero odbywałoby się LED1 ok. 30 mA, przez co może być zasilany sumowanie – jeden kanał nie miałby wówczas np. z baterii 6F22. Nic jednak nie stoi na przemożliwości oddziaływać na drugi i odwrotnie. szkodzie, by zasilany był napięciem 12  V, co Michał Kurzela, EP

Przekaźnikowy wyłącznik czasowyy Nieskomplikowane urządzenie służące do zamiany krótkotrwałych impulsów na impulsy o  zadanym, regulowanym czasie trwania. Impulsy takie mogą pochodzić na przykład z  dowolnych włączników, których naciśniecie spowoduje zadziałanie przekaźnika na ustalony wcześniej czas. Czas zadziałania przekaźnika można płynnie regulować w  zakresie od 1 do około 120 sekund.

AVT 1689

Układ może znaleźć zastosowanie przy podtrzymaniu otwierania rygla w  zamkach drzwiowych lub furtkach, może również okazać się pomocny przy czasowym sterowaniu oświetleniem pełniąc rolę automa-

tycznego wyłącznika po upływie nastawionego czasu. Schemat ideowy wyłącznika czasowego pokazano na rysunku 1 natomiast montażowy na rysunku 2. Sercem układu jest nieśmiertel-

60

053-078_mini.indd 60

ny timer NE555, pracujący w jednym z najczęściej stosowanych rozwiązań, czyli w układzie generatora monostabilnego. Generuje on impulsy o czasie trwania zależnym od pojemności kondensatora C4 oraz ustawienia suwaka ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 09:12:49

MINIPROJEKTY W ofercie AVT* AVT-1689 A AVT-1689 B AVT-1689 C

Wykaz elementów: R1...R3: 1 kV PR1: 100 kV C1: 100 mF C2, C3: 100 nF C4: 220 mF U1: NE555 D1, D2: 1N4148 LED: dioda LED PK1: JQC3FF/121ZS ARK2/500: 2 szt. ARK3/500: 1 szt. Przycisk (Reset) Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • wzory płytek PCB • karty katalogowe i noty aplikacyjne elementów oznaczonych w Wykazie elementów kolorem czerwonym Projekty pokrewne na CD/FTP:

Rysunek 1. Schemat ideowy wyłącznika czasowego

(wymienione artykuły są w całości dostępne na CD)

AVT-5331 Iluminofonia 4-kanałowa (EP 2/2012) * 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 2. Schemat montażowy wyłącznika czasowego

potencjometru PR1. Przycisk P1 wyzwalający pracę układu czasowego jest włączony pomiędzy TRI (pin2) a masę układu. Przekaźnik PK1 oraz dioda LED sygnalizująca jego zadziałanie sterowana jest bezpośrednio z  wyjścia OUT (pin3). Urządzenie może być zasilane napięciem 12...15 V z zasilacza, baterii lub akumulatora. W  egzemplarzu modelowym zastosowano przekaźnik 12 V o dopuszczalnym prądzie obciążenia 10 A przy napięciu 230 VAC.

EB

Włącznik zbliżeniowy Urządzenie pozwala w  łatwy sposób zrealizować włączanie za pomocą zbliżenia ręki. Zasada działania opiera się pomiarze pojemności, więc, w  przeciwieństwie do czujników ultradźwiękowych czy optycznych, włącznik może być zamknięty w  hermetycznej obudowie. Zasięg jest regulowany i  wynosi maksymalnie ok. 8 cm. Z  powodzeniem przeszedł testy z  dłonią w  rękawicy. Schemat ideowy przełącznika zbliżeniowego umieszczono na rysunku 1. Składa się ono z trzech zasadniczych bloków: generato-

AVT 1690 ra, filtra dolnoprzepustowego z  detektorem wartości szczytowej oraz komparatora. Generator wykonano z użyciem układu US1 (555). Pracuje on jako multiwibrator astabilny, o  wypełnieniu sygnału wyjściowego powyżej 50%. Elementami z  nim współpracującymi są rezystory R1 i R2 oraz kondensator, wykonany w  postaci dwóch przewodzących prostokątów na płytce.

Zbliżenie ręki do kondensatora powoduje wzrost pojemności między tymi okładkami, a w efekcie zmniejszenie częstotliwości sygnału generowanego. Nominalna częstotliwość sygnału z  generatora wynosi ok. 15 kHz, zaś maksymalne jej obniżenie to ok. 2 kHz. Sygnał prostokątny jest odbierany jest z nóżki 3 układu US1 i trafia na obwód po-

Rysunek 1. Schemat ideowy przełącznika zbliżeniowego ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

053-078_mini.indd 61

61

2012-07-30 09:12:49

MINIPROJEKTY

Rysunek 2. Schemat montażowy przełącznika zbliżeniowego tencjometr P1 – kondensator C4, który jest regulowanym filtrem dolnoprzepustowym. Dla niskich częstotliwości, reaktancja pojemnościowa kondensatora C4 jest mniejsza, niż dla wyższych. Jest to zatem dzielnik oporowy o stosunku podziału ściśle zależnym od częstotliwości. Za filtrem znajduje się obwód detektora wartości szczytowej złożony z diody D1 i  kondensatora C5. Sygnał, przechodząc przez diodę, polaryzuje ją w  kierunku przewodzenia. Z  kolei naładowany kondensator zatyka tę diodę, nie pozwalając go rozładować zerowym fragmentom przebiegu prostokątnego. Obciążenie detektora jest niezmienne, więc kondensator C5 rozładowuje się przez nie i  napięcie na jego okładkach jest zależne od „szybkości doładowywania”,

62

053-078_mini.indd 62

a więc – przy stałym wypełnieniu – od częstotliwości sygnału. Wzmacniacz operacyjny US2 (TL081) pracuje w  układzie komparatora, pracując z  otwartą pętlą ujemnego sprzężenia zwrotnego. Porównuje wartość napięcia na C5 z  napięciem regulowanym potencjometrem P2, podłączonym jako dzielnik rezystancyjny napięcia zasilającego. Wyjście US2 przełącza się w stan niski po przekroczeniu ustalonego progu, załączając diodę LED1 oraz polaryzując bazę T1 tak, że ten zaczyna przewodzić. Na wyjściu układu, dzięki rezystorowi R6, występuje poziom masy, zaś po jego uaktywnieniu, na wyjście pojawia się napięcie +12 V, które może służyć do sterowania przekaźnikiem. Rezystor R4 ogranicza prąd płynący przez LED1, zaś R5 ogranicza prąd bazy tranzystora T1. Ponieważ wejście wzmacniacza operacyjnego stanowi jedyne obciążenie C5, tworzy to kilkusetmilisekundową histerezę, uodparniając urządzenie na powstawanie zakłóceń, które mogłyby postać w momencie przełączania komparatora. Przełącznik zbliżeniowy zmontowano na płytce o wymiarach 37 mm×140 mm, której schemat montażowy pokazano na rysunku 2. Montaż przeprowadzany jest tradycyjną metodą: od elementów najniższych do najwyższych. Pod układy scalone warto jest zastosować podstawki DIP8. Linią przerywaną oznaczone jest miejsce opcjonalnego przecięcia płytki, na wypadek potrzeby umieszczenia „sensora” pojemnościowego w  inny miejscu. Pamiętać należy, by połączenie między nim a resztą układu odbywało się cienkimi, izolowanymi przewodami, o  długości nieprzekraczającej kilku centymetrów i  odsuniętymi od siebie. Spełnienie tych wymagań jest konieczne, albowiem dodanie zbyt dużej pojemności spowodowałoby uniewrażliwienie generatora na zbliżanie ręki. Urządzenie powinno być zasilane napięciem stałym o  wartości ok. 12  V, dobrze filtrowanym, niekoniecznie stabilizowanym. Pobór prądu w stanie spoczynku wynosi ok. 10 mA, podczas pobudzenia ok. 20 mA. Kilka słów należy poświęcić strojeniu układu. Zalecane pozycje początkowe potencjometrów: P1 ustawiony w  połowie zakresu, P2 ślizgaczem skierowany prostopadle w stronę dłuższej krawędzi układu US2. Po-

W ofercie AVT* AVT-1690 A AVT-1690 B

Wykaz elementów: Rezystory: (wszystkie o mocy 0,25W) R1: 1 MV R2: 3,9 kV R3, R5: 10 kV R4, R6: 2,2 kV P1: 1 MV (pot. montażowy, poziomy) P2: 47 kV (pot. montażowy, poziomy) Kondensatory: (ceramiczne) C1: 1000 mF/25 V (elektrolityczny) C2: 100 nF/50 V C3: 2,2 nF/50 V C4: 220 pF/50 V C5: 10 nF/50 V Półprzewodniki: D1: 1N4148 LED1: dioda LED zielona, 5 mm T1: BC557 US1: NE555 US2: TL081 Inne: J1: złącze ARK3 (3,5 mm) Dwie podstawki DIP8 Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • 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-2706 Indukcyjny czujnik zbliżeniowy (EdW 1/2004) AVT-1531 Zbliżeniowy włącznik refleksyjny (EP 8/2009) * 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

tencjometr P1 ustala charakterystykę filtru, P2 próg zadziałania komparatora. Podczas dokonywania regulacji, układ winien leżeć na nieprzewodzącej powierzchni. Przy P1 ustawionym w  połowie, delikatnie reguluje się P2, jednocześnie zbliżając i oddalając dłoń od okładek czujnika. Jeżeli czułość układu jest niesatysfakcjonująca, należy nieznacznie zmienić położenie ślizgacza P1 i ponownie regulować P2. Na ostateczną jej wartość, wpływ mają obydwa te potencjometry. Po umieszczeniu w  obudowie (wykonanej z  izolatora), może okazać się konieczne dokonanie ponownej regulacji, ze względu na umieszczenie dodatkowej warstwy dielektryka, o  innej przenikalności elektrycznej er.

Michał Kurzela, EP

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 09:12:50

MINIPROJEKTY

Uniwersalny moduł przekaźnikowy Układ nieskomplikowanego modułu wykonawczego, który umożliwia np. przełączanie napięcia sieci energetycznej sygnałem z  większości mikrokontrolerowych urządzeń elektronicznych. W ofercie AVT* AVT-1691 A AVT-1691 B AVT-1691 C

Wykaz elementów: Rezystory: R1...R4: 4,7 kV R5...R8: 1 kV R3: 1 kV Półprzewodniki: D1...D4: 1N4148 T1...T4: BC557 LED1...LED4: dioda LED Inne: PK1...PK4: przekaźnik JQC3FF/012-1ZS lub podobny OUT1...OUT4: złącze ARK3 (5 mm) CON1: złącze ARK2 (3,5 mm) CON2: złącze ARK2 (3,5 mm) – 2 szt. Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • 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-1659 8-kanałowy , miniaturowy moduł przekaźników (EP 1/2012) AVT-5295 Przekaźniki BT (EP 6/2011) AVT-1656 Uniwersalny moduł wykonawczy (EP 12/2011) AVT-5250 Karta przekaźników z interfejsem Ethernet (EP 8/2010) AVT-1560 8-kanałowa karta przekaźników (EP 2/2010) 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) AVT-925 Karta przekaźników na USB (EP 4/2006) AVT-924 Programowalny sterownik świateł (EP 4/2006) AVT-390 8-kanałowy przełącznik sterowany pilotem RC5/SIRC (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

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

053-078_mini.indd 63

AVT 1691 Rysunek 1. Schemat ideowy modułu z przekaźnikami Schemat ideowy modułu pokazano na rysunku 1, natomiast montażowy na rysunku  2. Elementami wykonawczymi są przekaźniki sterowane tranzystorami T1...T4. Diody świecące LED1...LED4 informują o fakcie zadziałania przekaźnika, natomiast o jego załączeniu decydują dodatnie sygnały pojawiający się na wejściach IN1...IN4 złącza CON1. W egzemplarzu modelowym zastosowano przekaźniki 12  V o  dopuszczalnym prądzie obciążenia 10 A przy napięciu 230 VAC. EB

Rysunek 2. Schemat montażowy modułu z przekaźnikami

63

2012-07-30 09:12:50

MINIPROJEKTY

Elektroniczny selektor wejść audio

AVT 1692

Każdy wzmacniacz audio wymaga zastosowania przełącznika źródeł. Co oczywiste, umożliwia on doprowadzenie sygnałów z  różnych urządzeń do końcówki mocy i  wybranie jednego z  nich. Tabela 1. Kombinacje sterujące selekStereofoniczne sygnały audio są koniec, jeszcze jedna uwaga: multipleksery torem wejść doprowadzone do złącz J1…J9. Kondensatonie mają żadnych zatrzasków czy pamięci Stan wejść inforry C1…C16 oddzielają składową stałą, która dla wejść informacyjnych. Odpowiednie Dołączone wejście macyjnych sygnałowe jest dodawana za pomocą rezystorów z drapoziomy logiczne muszą być utrzymywane A B C INH binek RN1…RN4. W  ten sposób, potencjał przez cały czas działania wybranego wej0 0 0 0 J1 takiej ścieżki z  sygnałem ustalany jest na ścia, co może być realizowane np. z  uży1 0 0 0 J2 około połowę napięcia zasilającego. Około, ciem mikrokontrolera z odpowiednimi tran0 1 0 0 J3 bowiem zależy nam na tym, by zarówno dozystorami wyjściowymi lub mechanicznym 1 1 0 0 J4 datnie, jak i ujemne fragmenty sygnału zoprzełącznikiem z  wyjściami od razu w  ko0 0 1 0 J5 stały poprawnie przeniesione przez klucze dzie binarnym. 1 0 1 0 J6 elektroniczne, które generalnie nie radzą Układ selektora został zmontowany na 0 1 1 0 J7 sobie z  przepuszczaniem napięć ujemnych dwustronnej płytce drukowanej o  wymia1 1 1 0 J8 względem masy. Dodanie stosunkowo wyrach 210 mm×50 mm, a jego schemat mon– – – 1 Brak sokiej, w  porównaniu z  amplitudą sygnału tażowy pokazano na rysunku  2. Montaż „1” – poziom logiczny wysoki, typowo (1…2 V), składowej stałej (ok. 6 V) daje gwaprzeprowadzany jest typowy: od elemen70–100% Uzas rancję, że napięcie wejściowe nie „0” – poziom logiczny niski, typowo będzie mniejsze niż 0 V. 0–30% Uzas Multipleksowania sygnałów „–” – dowolny poziom logiczny dokonują układy CMOS typu CD4051. Każdy z  nich steruje odrębnym kanałem. Ich wyjścia prowadzą na wtórniki napięciowe, zbudowane na wzmacniaczu operacyjnym US3. Ponieważ w  doprowadzonym do niego sygnale nadal występuje składowa stała, realizuje on jednocześnie „pozorną masę” dla wzmacniaczy operacyjnych. Dodanie wtórników na wyjściu uniezależnia impedancję wewnętrzną aktualnie dołączonego urządzenia od impedancji obciążenia. Kondensatory C17 i  C18 usuwają dodaną wcześniej składową stałą, zaś C19 i  C20 filtrują napięcie zasilające. Sterowanie przełącznikami elektronicznymi odbywa się przy pomocy czterech wejść dołączonych do złącza J11. Kombinacje sterujące wybieraniem wejść zamieszczono w tabeli 1. Rezystory R1…R4 wymuszają na wejściach poziom niski, aby zapobiec gromadzeniu się na doprowadzeniach ładunków elektrostatycznych. Ustawienie wejścia INH powoduje natychmiastowe rozłączenie wszystkich ścieżek połączeniowych. Na Rysunek 1. Schemat ideowy elektronicznego przełącznika wejść audio

64

053-078_mini.indd 64

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 09:12:51

MINIPROJEKTY

Rysunek 2. Schemat montażowy elektronicznego przełącznika wejść audio W ofercie AVT* AVT-1692 A AVT-1692 B

Wykaz elementów: R1…R4: 100 kV/0,25 W RN1…RN4: drabinka 8×47 kV C1…C18: 100 mF/25 V (elektrolityczny) C19: 1000 mF/25 V (elektrolityczny) C20: 220 nF US1, US2: CD4051 US3: LM358 lub TL072 J1…J9: gniazdo żeńskie RCA podwójne, pionowe J10: złącze ARK2 (3,5 mm) J11: goldpin 5 pin Dwie podstawki DIL16 Jedna podstawka DIL8 Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • 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

tów najniższych po najwyższe. Pod układy scalone warto zastosować podstawki. Po zmontowaniu, układ nie wymaga żadnych czynności uruchomieniowych i jest od razu gotów do pracy. Przy jednej z dłuższych krawędzi znajduje się miejsce na dziewięć podwójnych, pionowych gniazd typu Cinch. Przy ostatnim gnieździe, oznaczonym jako J9, które jest wyjściem dla przełączanego sygnału, umieszczone zostały trzy otworki. Mogą one służyć do wprowadzenia sygnału przewodem ekranowanym do wnętrza obudowy (np. wzmacniacza) zamiast wystawieniu go na zewnątrz. Nic jednak nie stoi na przeszkodzie, by opisany selektor, wraz z  odpowiednim zasilaczem, był suwerennym urządzeniem. Jeżeli jest to możliwe, warto ten układ zaekranować blachą stalową lub aluminiową. Wystarczającym dlań ekranowaniem winien być pasek blachy umieszczony pod spodem (trzeba zachować od-

powiedni dystans, by nie zewrzeć ze sobą jakichś lutów) oraz dołączony do masy. Podczas łączenia płytki układu z innymi należy pamiętać, by nie zrobić przypadkowo tzw. pętli masy, czyli zamkniętego „oczka”, przez które będzie płynął prąd masy. Jest ono bardzo podatne na zbieranie różnorakich zakłóceń i wprowadzanie ich d układu. W  przypadku, gdy zachodzi potrzeba przełączania więcej niż dwóch kanałów, nic nie stoi na przeszkodzie, by większą ilość opisanych wyżej modułów połączyć ze sobą równolegle, tj. połączyć ich wejścia informacyjne (złącze J11) i sterować je wspólnie. Pobór prądu przez jeden taki moduł wynosi ok. 10  mA przy zasilaniu napięciem 12  V. Zasilanie napięciem stałym, dobrze filtrowanym, niekoniecznie stabilizowanym z przedziału 10…15 V.

Michał Kurzela, EP

Przedwzmacniacz gramofonowy MM RIAA AVT 1693

„Czarny krążek” powraca do łask i  coraz częściej w  domowych systemach audio gości gramofon. Niestety, nie wszystkie współczesne wzmacniacze wyposażone są w  wejście współpracujące z  dynamiczną wkładką gramofonową. Przedstawiony układ pełni funkcję przedwzmacniacza do wkładki z  ruchomym magnesem MM i  współpracuje z  wejściem liniowym każdego wzmacniacza audio. Większość gramofonów dobrej klasy jest wyposażona we wkładkę magnetyczną. Uzyskiwany z  niej sygnał ma małą amplitudę, rzędu pojedynczych miliwoltów. Ponadto, odczytany sygnał jest proporcjonalny do prędkości ruchu igły poruszającej się w rowELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

053-078_mini.indd 65

ku płyty. Oznacza to, że im wyższa częstotliwość, tym jest większy sygnał z  wkładki. Dlatego musi on być silnie wzmocniony,

a  wzmacniacz powinien mieć charakterystykę częstotliwościową, która przywróci prawidłowe proporcje sygnałów o  niskich

65

2012-07-30 09:12:52

MINIPROJEKTY W ofercie AVT* AVT-1693 A

Wykaz elementów: Rezystory: (SMD 1206, 1%) R1L, R1R: 47 kV R4L, R4R: 16 kV R5L, R5R, R9L, R9R: 200 kV R6L, R6R, R8L, R8R: 390 V Kondensatory: C1…C4: 100 nF (SMD 1206) C1L, C1R: 100 pF (SMD 1206) C2L, C2R: 470 nF (kondensator foliowy R=5 mm, 1%) C3L, C3R: 15 nF (kondensator foliowy R=5 mm, 1%) C4L, C4R: 4,7 nF (kondensator foliowy R=5 mm, 1%) CE1, CE2, CE1L, CE1R: 100 mF/25 V CE3, CE4: 1000 mF/25 V CE2L, CE2R: 22 mF/25 V Półprzewodniki: BR1:mostek prostowniczy DF06S (SMD) U1: LME49720 (DIP8) U2: LM78L12 (SO8) U3: LM79L12 (SO8) Inne: J1: gniazdo USB B do druku TR: transformator 230/2×12 VAC, 4 VA (w obudowie wtyczkowej) J1L, J1R, J2L, J2R: gniazdo RCA CC134 czerwone/czarne Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • 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-1023 Przedwzmacniacz gramofonowy o charakterystyce RIAA (EP 11/1994) AVT-2680 Przedwzmacniacz gramofonowy RIAA (EdW 10/2003)

Rysunek 1. Schemat ideowy przedwzmacniacza gramofonowego z korekcją RIAA i  wysokich częstotliwościach. Taki przedwzmacniacz silnie uwypukla niskie czę-

stotliwości, a  znacznie słabiej wysokie. Nie można jednak zrobić tego dowolnie, według własnego uznania. Dlatego od 1953  r. płyty winylowe są nagrywane w  taki sposób, aby przy odtwarzania prawidłowo współpracowały ze wzmacniaczem o  charakterystyce ustalonej przez amerykańskie stowarzysze-

Rysunek 2. Schemat montażowy przedwzmacniacza gramofonowego z korekcją RIAA

66

053-078_mini.indd 66

* 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

nie RIAA (Recording Industries Association of America).W 1976 r. europejska organizacja IEC wprowadziła modyfikację, polegającą na obniżeniu wzmocnienia dla (różnych zakłócających) przebiegów o  częstotliwościach poniżej 20  Hz. Zmodyfikowana charakterystyka nosi nazwę RIAA-IEC. Różni się ona od oryginalnej RIAA tylko w zakresie najniższych tonów i w praktyce ta różnica nie ma żadnego znaczenia. Przedwzmacniacz wykonano z  użyciem wzmacniacza operacyjnego o wysokiej jakości, przeznaczonego głównie do aplikacji audio – LME49720 (TI). Schemat przedwzmacniacza korekcyjnego jest wzorowany na notach aplikacyjnych producenta. Pokazano go na rysunku 1. Sygnał wejściowy z gniazd J1L/R jest doprowadzony do wzmacniacza U1, w  którego pętli sprzężenia zwrotnego realizowana jest korekcja RIAA (rezystor R4L i  kondensator C4L oraz rezystor R5L i  kondensator C3L). Układ jest zasilany ze zintegrowanego zasilacza ±12  V opartego o stabilizatory scalone U2 i U3. Ze względu na chęć zachowania niewielkich wymiarów i  dla celu eliminowania zakłóceń, transforELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 09:12:52

MINIPROJEKTY mator zasilający (4  VA, 2×12  V) umieszczono w  obudowie zasilacza wtyczkowego i podłączono do płytki za pomocą kabla USB z wtykiem B. W  zależności od zastosowanej wkładki MM, warto dopasować impedancję wejściową do parametrów podanych przez producenta. O ile rezystancja obciążenia wkładki MM wynosi przeważnie 47 kV (wyjątkiem są wkładki MC-HO z ruchomą cewką, ale o wysokim poziomie wyjściowym, wymagające czasem

Rwe=1  kV lub zbliżonej), to pojemność obciążenia zmienia się w  szerokich granicach 100…470 pF i w takim wypadku należy skorygować wartości kondensatorów C1L/C1R. Przedwzmacniacz zmontowano na jednostronnej płytce drukowanej. Rozmieszczenie elementów przedstawia rysunek  2. Sposób montażu jest typowy i  nie wymaga opisu. Należy tylko zadbać o dokładny dobór elementów odpowiadających za kształtowanie charakterystyki.

Poprawnie zmontowany układ nie wymaga uruchamiania. Całość mieści się w niewielkiej typowej aluminiowej obudowie. Należy pamiętać o  wyprowadzeniu pola masy z  płytki przedwzmacniacza, np. pod śrubę obudowy i  dołączeniu jej do masy gramofonu. W przeciwnym wypadku będzie słyszalny przydźwięk sieciowy.

Adam Tatuś, EP

Przystawka do miernika lamp elektronowych AVT5229 AVT 1694

W  związku z  pytaniami użytkowników miernika lamp elektronowych AVT5229 o  ułatwienie montażu części miernika zawierającej podstawki lampowe, zaprojektowano płytkę podstawek, która uwolni od konieczności wykonania kilkudziesięciu połączeń oraz zapewni stabilność mechaniczną montowanych elementów. Schemat płytki zamieszczono na rysunku  1. Płytka jest dwustronna, z  metalizacją otworów, na laminacie o  powiększonej grubości. Rozmieszczenie elementów przedstaW ofercie AVT* AVT-1694 A

Wykaz elementów: R1…R8, R10…R12: 10 kV R9, R14, R16, R19, R20, R23: 100 V R13, R15, R17, R18, R21, R22, R24, R25…R28: 10 V A, D, I: podstawka OCTAL do druku 3 B, C, E, G, H: podstawka NOVAL do druku 5 F: podstawka HEPTAL do druku J, J0: złącze (R=3,96; wtyk+gniazdo) Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • 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-5343 AMPTester – Wielokanałowy miernik do układów lampowych (EP 5/2012) AVT-5229 Tester lamp (EP 4-5/2010) AVT-1512 Kieszonkowy tester lamp NIXIE (EP 1/2009) --Przyrząd do badania lamp elektronowych (EP 10/2005) * 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

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

053-078_mini.indd 67

Rysunek 1. Schemat ideowy przystawki do miernika lamp

67

2012-07-30 09:12:52

MINIPROJEKTY

Rysunek 2. Schemat montażowy przystawki do miernika lamp

Fotografia 3. Wygląd płytki zamocowanej w obudowie wia rysunek  2. W  laminacie przewidziano też odpowiednią liczbę otworów montażowych M3 oraz otwory, które stanowią szablon do dokładnego wykonania otworów w  obudowie. Płytka pasuje do obudowy X525 (fotografia 3).

Przed montażem płytki, należy w  obudowie wytrasować punkty pilotujące pod podstawki, wykorzystując do tego otwory mocujące płytkę oraz umieszczone centrycznie w każdej podstawce otwory 1 mm. Najlepiej w tym celu ułożyć płytkę na obudowie, nawiercić

dwa skrajne otwory M3, przykręcić płytkę do obudowy i  pozostałe otwory wywiercić małą wiertarką do płytek drukowanych. Następnie płytkę odkręcić i rozwiercić otwory do wymaganych średnic. Po tej czynności, należy wlutować elementy SMD i  podstawki pod lampy. Należy jednak przylutować tylko po dwa skrajne piny, aby podstawki nie wypadały z płytki, wkręcić w otwory kołki dystansowe o długości 8…10  mm. Tak przygotowana płytkę należy zamocować do obudowy oraz skorygować położenie podstawek, tak aby były w jednej płaszczyźnie z obudową. Jeżeli wszystko pasuje i nie wymaga dalszych korekt, można przylutować wszystkie nóżki podstawek lamp. Następnie, krótkimi odcinkami przewodu izolowanego, łączymy złącze J z gniazdami bananowymi, przewidzianymi do wyprowadzenia napięć z miernika. Do złącza J0 należy dolutować wiązkę przewodów zakończoną wtykiem KK10_396 doprowadzoną do płyty głównej miernika. W  górnej części płytki przewidziano złącze 6,3 mm służące do połączenia masy miernika z  przewodem ochronnym sieci, które należy bezwzględnie dołączyć do styku ochronnego gniazda zasilania.

Adam Tatuś, EP Tomasz Gumny, EP

http://sklep.avt.pl 68

053-078_mini.indd 68

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 09:12:53

MINIPROJEKTY

Generator sygnałów TTL o częstotliwości 1/2/4/8/16 MHz Niejednokrotnie w  praktyce warsztatowej zachodzi potrzeba wygenerowania sygnału prostokątnego o  częstotliwości kilku megaherców. Przydaje się on do uruchomienia mikrokontrolera zablokowanego źle skonfigurowanymi fusebitami lub do sprawdzenia działania jakiegoś układu cyfrowego, np. przerzutnika.

AVT 1695

W ofercie AVT* AVT-1695 A AVT-1695 B AVT-1695 C

Wykaz elementów: R1, R2: 470 V/0,25 W C1: 100 nF/50 V C2: 100 mF/16 V C3: 330 pF/50 V US1: 74LS04 US2: 74LS393 J1: ARK2 3,5 mm J2: goldpin 11 pin (opis w tekście) Q1: kwarc 16 MHz Dwie podstawki DIL14 Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • 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-5257 Przestrajany cyfrowo generator akustyczny (EP 9/2011) AVT-5155 Generator DDS (EP 10-11/2008) AVT-1569 Generator akustyczny na Atiny25 (EP 5/2010) AVT-1474 Generator fali prostokątnej o regulowanym współczynniku wypełnienia (EP 8/2008) AVT-2869 Generator DDS (EdW 7/2008) AVT-5124 Generator funkcyjny DDS (EP 2/2008) AVT-2846 Generator funkcyjny 0,1 Hz-20 MHz (EdW 11/2007) AVT-1436 Generator zegarowy 1 kHz...30 MHz (EP 8/2006) * 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 generatora sygnału TTL Na rysunku 1 pokazano schemat ideowy generatora sygnałów TTL. „Sercem” urządzenia jest oscylator z  rezonatorem kwarcowym zbudowany z  dwóch bramek NOT układu US1, dwóch rezystorów, kondensatora i  rezonatora kwarcowego 16  MHz. Zapewnia to sygnał o  odpowiedniej stabilnej częstotliwości. Z  wyjścia bramki US1B jest pobierany sygnał dla licznika modulo 16, który jest zawarty w układzie US2. W ten sposób wytwarzane są pozostałe cztery sygnały, kolejno: 8 MHz, 4 MHz, 2 MHz i 1 MHz. Bramki US1C…US1F służą za bufory, izolujące wyjścia przerzutnika oraz obwodu generatora od wyjść. Wyjście QD układu US2A pozostaje niebuforowane. Kondensatory C1 i C2 filtrują napięcie zasilające. Generator zmontowano na dwustronnej płytce drukowanej o  wymiarach ok. 55  mm×22  mm. Schemat montażowy pokazano na rysunku  2. Montaż jest wykony-

Rysunek 2. Schemat montażowy generatora sygnału TTL wany typowo, od komponentów najniższych po najwyższe. Pod układy scalone warto zastosować podstawki. Pod rezonator kwarcowy należy włożyć kawałek nieprzewodzącej podkładki, by nie doszło do zwarcia znajdujących się pod nim ścieżek. Z  11-pinowego złącza goldpin (J2) należy wyjąć co drugą szpilkę, aby zwiększyć dystanse między wyprowadzeniami. Po zmontowaniu, układ jest od razu gotowy do pracy. Zasilanie napięciem stabilizowanym 5 V, pobór prądu ok. 20 mA.

REKLAMA

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

053-078_mini.indd 69

69

2012-07-30 09:12:53

MINIPROJEKTY

AVT 1696

Uniwersalny przełącznik sygnałów Uniwersalny selektor sygnałów umożliwia przełączanie jednego z  czterech niezależnych sygnałów do jednego wejścia urządzenia.

W ofercie AVT* AVT-1696 A AVT-1696 B AVT-1696 C

Wykaz elementów: R1...R5: 10 kV R6: 1 kV C1, C2: 100 nF C3: 10 nF T1...T4: BC847 LED1...LED4: dioda LED U1: 4017 PK1...PK4: AZ850-12 lub podobny J1...J10: złącze CINCH Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • 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 uniwersalnego przełącznika sygnałów Schemat elektryczny selektora pokazano na rysunku  1, natomiast montażowy na rysunku 2. W roli elementów przełączających zastosowano przekaźniki, a  wyboru źródła

sygnału wejściowego dokonuje się za pomocą przycisku. Pracą układu steruje popularny układ 4017 zawierający w  swej strukturze licznik dziesiętny. Cykl zliczania

został skrócony do czterech stanów przez połączenie wyjścia Q3 z wejściem RES. Kondensator C1 eliminuje drgania styku przycisku S1 mogące powodować niekontrolowaną pracę układu. Każde naciśnięcie przycisku S1 to podanie impulsu na wejście zliczające CLK, które wywołuje zmianę stanu licznika, a  w  konsekwencji przełączenie kolejnego przekaźnika.

EB

Rysunek 2. Schemat montażowy uniwersalnego przełącznika sygnałów

70

053-078_mini.indd 70

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 09:12:53

MINIPROJEKTY

AVT 1697/1

AVT 1697/2

Wielogabarytowy termometr LED Termometr mierzący temperaturę w  zakresie od –55do +125°C. „Wielogabarytowy”, bo współpracujący z  dwoma wyświetlaczami o  różnych wielkościach. Pierwszy, miniaturowy wyświetlacz LED o  wysokości cyfry wynoszącej 7  mm, może znaleźć zastosowanie do wskazywania temperatury np. w  samochodzie. Drugi, z  wyświetlaczami o  wysokości znaku 27  mm, idealnie sprawdzi się jako miernik temperatury umożliwiający jej odczyt z  dużych odległości np. w  halach produkcyjnych. W ofercie AVT* AVT-1697/1 A AVT-1697/1 B AVT-1697/1 C AVT-1697/1 UK

AVT-1697/2 AVT-1697/2 AVT-1697/2 AVT-1697/2

Schemat elektryczny termometru pokazano na rysunku 1, natomiast wyświetlacza na rysunku 2. Układ powinien być zasilany napięciem stałym o  wartości 7...15  V dołączonym do złącza POWER. Dioda D1 zabezpiecza go przed niewłaściwą polaryzacją na-

pięcia wejściowego, natomiast kondensatory C1, C2 i  C3 pełnią rolę filtra zasilania. Zewnętrzne napięcie wejściowe jest podawane na stabilizator U1. Pracą termometru steruje mikrokontroler ATTINY2313 taktowany wewnętrznym sygnałem zegarowym, natomiast rolę czujnika temperatury pełni układ typu DS1820/18S20/18B20. Wyświetlacze zostały opracowane w  dwóch wersjach gabarytowych, natomiast ich sterowanie odbywa się identycznie. Anody wyświetlaczy zasilane

A B C UK

Wykaz elementów: Rezystory: (SMD 0805) R1, R14: 10 kV R2...R5: 4,7 kV R6...R13: 100 V Kondensatory: C1, C2: 100 nF (SMD 0805) C3: 10 mF/16 V Półprzewodniki: D1: 1N4007 (SMD) T1...T4: BC857 (SOT23) U1: 78M05 (TO252) U2: Attiny2313 (SOIC20) U3: DS1820 DS18B20, DS18S20 LED1...LED4: wyświetlacze 7 mm lub 25 mm (w zależności od wersji) Inne: listwa goldpin kątowa 14 szpilek Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • 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)

Rysunek 1. Schemat ideowy termometru

AVT-5389 4-kanałowy termometr z wyświetlaczem LED (EP 5/1012) * 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

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

053-078_mini.indd 71

Rysunek 2. Schematy ideowy wyświetlacza

71

2012-07-30 09:12:54

MINIPROJEKTY

Rysunek 3. Schemat montażowy płytki sterującej termometru są poprzez tranzystory T1...T4, natomiast katody są sterowane bezpośrednio z  portu mikrokontrolera poprzez rezystory ograniczające R6...R13. Układy z  serii DS18x20 różnią się rozdzielczością pomiaru i  sposobem jego zapisu w pamięci, więc aby termometr pracował prawidłowo, musi rozpoznać wersję układu. Sam pomiar temperatury przebiega w  sposób standardowy, z  użyciem komend o  kodzie 0x44 – start konwersji i  0xBE – odczyt wyniku, dokładnie opisanych w  dokumentacji producenta. Wskazania temperatury są aktualizowane co 2 s.

Rysunek 4. Schemat montażowy wyświetlacza (wielkość płytki zależy od wybranej wersji) Schemat montażowy termometru pokazano na rysunku 3. Układ należy zmontować na dwóch płytkach drukowanych, w  zależności od wybranej wersji gabarytowej. Montaż układu jest typowy i nie powinien przysporzyć problemów. Po zmontowaniu należy połączyć obydwie płytki np. za pomocą listwy szpilek goldpin. Czujnik temperatury należy dołączyć do płytki drukowanej łącząc jego zewnętrzne wyprowadzenia do punktu oznaczonego jako „G”, a środkowe wyprowadzenie do „1W”. Jeżeli będziemy dokonywać

Dwupunktowy termometr binarny

pomiarów temperatury powietrza, to wystarczy osłonić czujnik przed ewentualnymi wpływami czynników atmosferycznych lub uszkodzeniem mechanicznym np. za pomocą rurki termokurczliwej. Przy pomiarach temperatury cieczy, należy solidnie zabezpieczyć czujnik i  jego styki przed wilgocią. Najłatwiej można to zrobić poprzez umieszczenie układu DS1820 w aluminiowej rurce i zalanie go żywicą epoksydową.

EB

AVT 1698

Prezentowany układ pozwala na niezależny pomiar dwóch temperatur: jednej z  zakresu +1°C ... +63°C i  drugiej z  zakresu -63°C ... +63°C, przez co doskonale nadaje się do pomiaru temperatury wewnątrz i  na zewnątrz mieszkania. Wynik jest prezentowany jest w  postaci rzędu kolorowych diod LED, zgodnie z  naturalnym kodem binarnym. Dzięki temu stanowi bardzo efektowny gadżet i  może być niemałą zagadką dla gości nieznających tego systemu liczbowego. Schemat ideowy termometru pokazano na rysunku 1. „Sercem” urządzenia jest mikrokontroler ATtiny2313. Do wyprowadzeń 4 i 5 dołączone są czujniki temperatury typu DS18B20. Czujniki zasilane będą w  trybie 2-Wire, czyli z  dołączonego na stałe napięcia zasilającego. Takie rozwiązanie skraca czas odczytu (przede wszystkim konwersji) wartości temperatury i pozwala na stosowanie długich przewodów połączeniowych do czujnika. Rezystory R1 i R2 podciągają linię danych do dodatniego bieguna zasilania, co wynika ze wymagań standardu 1-Wire. Diody LED1-LED6 to dwukolorowe diody LED ze wspólną katodą. Katody, poprzez

72

053-078_mini.indd 72

rezystory R6…R11 dołączone są do wyprowadzeń portu B mikrokontrolera US1. Anody odpowiednich kolorów połączone są razem i  sterowane przez tranzystory PNP – T1 i  T2. Rezystory R4 i  R5 ograniczają prądy płynące przez ich bazy. Diody jednokolorowe LED7…LED12, poprzez rezystory R12-R17 dołączone są do wyprowadzeń portu D. Wyzerowanie odpowiedniego wyprowadzenia powoduje świecenie się diody. Zastosowanie dwukolorowych diod LED1-LED6 do odczytu temperatury z przedziału –63°C ... +63°C pozwala na zakodowanie znaku tej liczby poprzez kolor. Niesie

to dwojakie uproszczenie: bardzo szybko umożliwia odróżnienie temperatury ujemnej od dodatniej oraz pozwala na uproszczenie jej odczytu. Program napisany w  języku BASCOM i  z  powodzeniem mieści się w  pamięci mikrokontrolera. Termometr został zmontowany na jednostronnej płytce drukowanej o  wymiarach 10 mm×70 mm, której schemat montażowy zamieszczono na rysunku 2. Montaż jest przeprowadzany typowo – od elementów najniższych do najwyższych. Pod mikrokontroler warto zastosować podstawkę. Na samym końcu montowane są dioELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 09:12:57

MINIPROJEKTY W ofercie AVT* AVT-1698 A AVT-1698 UK

Wykaz elementów: Rezystory: R1…R5: 4,7 kV R6…R17: 330 V Kondensatory: C1: 22 mF/16 V C2: 100 nF C3: 470 mF/16 V Półprzewodniki: T1, T2: BC557 US1: ATtiny2313 LED1…LED6: dwukolorowe 5 mm, wspólna katoda LED7…LED12: żółte 5 mm 2 szt. DS18B20 w obudowie TO-92 Inne: J1 ARK2 3,5 mm J2, J3 goldpin 3pin + wtyki żeńskie podstawka DIP-20 Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • 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-5330 Termometr PC (EP 2/2012) AVT-5301 Wskaźnik komfortu cieplnego z wbudowanym kalendarzem sezonowym (EP 7/2011) AVT-1582 Domowy termometr RGB (EP 8/2010) AVT-5230 Rejestrator temperatury z interfejsem USB (EP 4/2010) AVT-5117 Termometr USB (EP 11/2007) AVT-5108 2-kanałowy termometr z dwukolorowym wyświetlaczem LED (EP 8/2007) AVT-957 Moduł pomiaru temperatury (EP 11/2006) AVT-2787 PC – Termometr – termometr internetowy (EdW 5/2006) AVT-570 8-kanałowy system pomiaru temperatury (EP 4/2004) AVT-558 Komputerowy termometr z interfejsem RS232 (EP 12/2003 AVT-5041 Termometr MIN-MAX (EP 11/2001) AVT-2389 Czterokanałowy termometr cyfrowy (EdW 12/2000) * 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)

Rysunek 1. Schemat ideowy termometru binarnego

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

dy świecące. Można je przylutować zarówno od strony opisów, jak też od strony druku, by pozostałe elementy nie przeszkadzały w wystawieniu ich na zewnątrz obudowy. Rozmieszczenie wyprowadzeń dwukolorowych diod LED i czujników DS18B20 pokazano na rysunku  3. W  układzie modelowym zastosowano czerwono – niebieskie diody dwukolorowe i  żółte jednokolorowe, wszystkie o średnicy 5 mm. Domyślnie zastosowano rezystory podciągające R1 i  R2 o  wartości 4,7  kV. Przy odsunięciu któregokolwiek z  czujników na odległość większą niż 5  m, jest zalecane zmniejszenie wartości rezystancji odpowiadającego mu opornika do 3,3  kV lub nawet 2,2  kV. Podstawowym objawem zbyt dużej rezystancji są przekłamane wartości temperatury lub wręcz ich brak. Połączenie między czujnikiem a układem warto wykonać przewodem ekranowanym. Układ winien być zasilany napięciem stabilizowanym +5 V. Nie wymaga uruchaELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

053-078_mini.indd 73

Rysunek 3. Wyprowadzenia diody LED i czujnika DS18B20

Rysunek 4. Przykładowy wynik pomiaru temperatury

Rysunek 2. Schemat montażowy termometru binarnego miania i  poprawnie zmontowany zaczyna działać natychmiast po włączeniu zasilania. Bit po lewej stronie jest najbardziej znaczący, po prawej – najmniej. Przykładowe wskazanie temperatury pokazano na rysunku 4. W  prawidłowym nawierceniu otworów na diody w płycie czołowej obudowy pomo-

Rysunek 5. Rysunek ułatwiający wykonanie otworów w płycie czołowej obudowy że rysunek 5. Wszystkie wymiary podane są w milimetrach.

Michał Kurzela, EP

73

2012-07-30 09:12:57

MINIPROJEKTY

Regulator temperatury Prezentowany układ służy do utrzymywania stałej temperatury w  nadzorowanym miejscu. W ofercie AVT* AVT-1699 A AVT-1699 B AVT-1699 C

Wykaz elementów: R1...R3: 4,7 kV PR1: 1 kV C1, C2: 47 mF/25 V T1, T2: BC547 D1: 1N4148 LED: dioda LED RT1: termistor NTC 10 kV PK1: RM96P12 ARK2/500 – 1 szt. ARK3/500 – 1 szt. Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • wzory płytek PCB • karty katalogowe i noty aplikacyjne elementów oznaczonych w Wykazie elementów kolorem czerwonym Projekty pokrewne na CD/FTP:

AVT 1699

(wymienione artykuły są w całości dostępne na CD)

AVT-5354 Termostat (EP 7/2012) AVT-5305 Dobowy, grzejnikowy regulator temperatury (EP 9/2011) AVT-5178 Termostat dwustrefowy z interfejsem RS485 (EP 3/2009) AVT-5152 Termostat dobowy (EP 10/2008) AVT-5113 Mikroprocesorowy regulator temperatury PID z interfejsem MODBUS (EP 10-12/2007) AVT-340 Termostat cyfrowy (EP 5/1997) AVT-950 Termostat elektroniczny (EP 9/2006) AVT-557 Zdalnie sterowany (DTMF) termostat (EP 12/2003-1/2004) AVT-5094 Bezprzewodowy regulator temperatury (EP 1-2/2003) AVT-2420 Regulator temperatury. Termostat dla każdego (EdW 7/2000) AVT-1261 Cyfrowy termostat z wyjściem mocy (EP 2/2000) * 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

Schemat elektryczny regulatora temperatury pokazano na rysunku 1 natomiast mon-

Rysunek 1. Schemat ideowy termostatu

Rysunek 2. Schemat montażowy termostatu tażowy na rysunku 2. Jest to chyba najprostszy w  budowie układ termostatu, jaki był dotychczas opisany w Elektronice Praktycznej. W  momencie gdy temperatura opada,

wzrasta oporność termistora RT1. W  konsekwencji tranzystor T2 przestaje przewodzić, a tranzystor T1 zostaje włączony i zostaje załączony przekaźnik PK1. Potencjometr PR1 służy do regulacji progu zadziałania układu termostatu. Przy podanych wartościach elementów próg zadziałania można regulować w  zakresie około +10...+80°C. Dopuszczalne obciążenie styków zastosowanego w układzie modelowym przekaźnika wynosi 8 A. Montaż regulatora jest typowy i  nie wymaga uruchomienia, prawidłowo zmontowany powinien zadziałać prawidłowo zaraz po włączeniu napięcia zasiania.

EB

Wężyk spustowy do aparatu cyfrowego FujiFilm Wydawać by się mogło, że dysponując czterema rezystorami i  trzema przyciskami nie uda się nam zrobić żadnego ciekawego układu. A  tymczasem! Prezentowany układ zaskoczy swoją prostotą wielu fotografów.

AVT 1704

Wężyk spustowy służy do przewodowego wyzwalania aparatu fotograficznego. Dzięki zastosowaniu wężyka uniknąć moż-

na rozmazanych zdjęć robionych aparatem umieszczonym na statywie. Po dołączonemu do aparatu „wężyk” do aparatu działa

74

053-078_mini.indd 74

on dokładnie tak samo jak spust w aparacie. Jedyną różnicą jest to, że zastosowano osobny przycisk do ustawienia ostrości oraz wyELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 09:12:58

MINIPROJEKTY W ofercie AVT* AVT-1704 A AVT-1704 B

Wykaz elementów: R1: 82 kV R2: 39 kV R3: 12 kV R4: 8,2 kV S1...S3: Przycisk microswitch Wtyk miniUSB Przewód 2-żyły (ok. 1 m) Gniazdo miniUSB – brak w zestawie Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • 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-5296 Timer fotograficzny do lustrzanki (EP 6/2011) AVT-5221 DSLR shutter – Elektroniczny wężyk do aparatu fotograficznego (EP 2/2010) AVT-5202 Pilot do zdalnego sterowania lustrzankami cyfrowymi (EP 9/2009) AVT-427 Uniwersalny regulator temperatury dla fotografików (EP 6/1998) AVT-346 Fotograficzna lampa ciemniowa (EP 11/1997) --Timer z licznikiem naświetleń (EP 4/2002) --Prosty minutnik fotograficzny (EP 2/1997) * 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

zwolenia migawki. Trzeci przycisk wyzwala migawkę błyskawicznie. Wężyk współpracuje poprawnie z  aparatami produkowanymi przez firmę FujiFilm: • FinePix HS20EXR • FinePix HS22EXR Rysunek 1. Schemat ideowy wężyka • FinePix S205EXR • FinePix S200EXR • FinePix S200EXR • FinePix S205EXR • FinePix S100FS • FinePix S100FS • FinePix S9000 Rysunek 2. Schemat montażowy wężyka • FinePix S9100 • FinePix S9500 z  przedziału 14 kV...40 kV, aparat ustawia • FinePix S9600 ostrość. W  momencie, gdy rezystancja spad• FUJIFILM IS-1 nie poniżej 14 kV, aparat robi zdjęcie. • FUJIFILM S20 Przyciski zwierają ze sobą trzy rezystanObsługa wężyka jest bardzo prosta. Przycje, tak aby ich wypadkowa wartość mieściła cisk S2 służy do ustawienia ostrości, a  dosię w  danym zakresie. W  układzie dobrano datkowe przyciśnięcie przycisku S3 wyzwala rezystory tak, że ich wypadkowa rezystancja migawkę. Przycisk S1 przeznaczony jest do wynosi ok 80 kV dla uaktywnienia wyzwalabłyskawicznego wyzwolenia migawki. Nalenia z wężyka, 26 kV dla ustawienia ostrości ży pamiętać, aby zrobić zdjęcie przyciskiem i 8 kV dla wyzwolenia wykonania zdjęcia. S3 trzeba trzymać przycisk S2. Aparat nie Na rysunku 1 pokazano schemat ideowy zareaguje na wciśnięcie tylko przycisku S3. wężyka, natomiast na rysunku 2 jego scheWężyk został przetestowany z  aparamat montażowy. Dwa przewody wychodzątem FujiFilm FinePix HS20EXR. Podłączając ce z  płytki należy podłączyć do 4 i  5 pinu wężyk, aparat widzi go jako rezystancję. Tewe wtyku mini USB (fotografia 3). Na płytce sty wykazały, że jeśli rezystancja mieści się przewidziano miejsce dla gniazda mini USB, w granicach 40 kV...180 kV, to aparat odłącza jednak nie występuje ono w zestawie. Wężyk nie wymaga dodatkowego zasilania. spust na body aparatu i uaktywnia sterowanie z wężyka. Kiedy rezystancja osiągnie wartość AW

Zasilacz beztransformatorowy z układem LNK304 Opisany układ jest prostym beztransformatorowym zasilaczem +12  V/120  mA opartym o  układ scalony LNK304 specjalizującej się w  układach zasilaczy impulsowych firmy Power Integrations. W  porównaniu z  typowym zasilaczem opartym o szeregowy kondensator, ten charakteryzuje się wyższą sprawnością, lepszą dokładnością utrzymywania napięć wyjściowych, mniejszymi wymiarami oraz pracą w szerokim zakresie napięć zasilania: 85…265 VAC. Może

Rysunek 1. Schemat ideowy zasilacza ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

053-078_mini.indd 75

on być wykorzystywany do zasilania urządzeń niewymagających separacji od sieci, do napraw lub modyfikacji układów z szeregowym zasilaczem kondensatorowym. Schemat zasilacza przedstawiono jest na rysunku 1. Zaprojektowano go na podstawie

AVT 1701 75

2012-07-30 09:13:00

MINIPROJEKTY W ofercie AVT* AVT-1701 A

UWAGA! RYZYKO PORAŻENIA! W układzie występują napięcia niebezpieczne dla życia. Urządzenie jest zasilane bezpośrednio z sieci energetycznej i dlatego podczas jego uruchamiania należy zachować szczególną ostrożność! aplikacji układu scalonego LNK304D. Sieciowe napięcie zasilania, poprzez prostownik diodowy zbudowany z D1 i D2 oraz filtr złożony z  kondensatorów CE1 i  CE2 oraz dławika L1, jest doprowadzone do przetwornicy obniżającej napięcie. Za przetwarzanie energii zasilania odpowiedzialny jest obwód dławik L2 – dioda D3 – kondensator CE4 oraz klucz w układzie U1. Napięcie wyjściowe jest ustalane za pomocą dzielnika R3/R2 włączonego w  pętli sprzężenia zwrotnego. Rezystor R1 pełni funkcje bezpiecznika (wymóg niepalności). Dla poprawnej pracy przetwornicy jest konieczne wstępne obciążenie. Jeżeli zasilany układ nie pobiera prądu o natężeniu min. 3 mA, to jest konieczne wstępne obciążenie rezystorem 3,3 kV.

Rysunek 2. Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej zasilacza Układ zmontowano na jednostronnej płytce drukowanej. Rozmieszczenie elementów przedstawia rysunek  2. Dla zachowania niewielkich wymiarów, większość elementów jest SMD. Jako dławik L2 można zastosować typowy dławik pionowy 1 mH/280 mA (f>100 kHz) lub dławik SMD – DE1207. Sposób montażu jest typowy i nie wymaga opisu. Poprawnie zmontowany układ nie wymaga uruchamiania. Należy tylko po lutowaniu sprawdzić poprawność oraz przemyć płytkę, aby usunąć wszelkie zabrudzenia mogące wpływać na pracę zasilacza.

Wykaz elementów: R1: 5,6 V/1 W (rezystor bezpiecznikowy) R2: 2,0 kV (SMD 1206, 1%) R3: 13 kV (SMD 1206, 1%) C1: 0,1 mF (SMD 1206) CE1, CE2: 4,7 mF/400 V CE3: 10 mF/35 V CE4: 100 mF/16 V D1, D2, D4: S1J (dioda prostownicza SMD) D3: BYD20J (dioda prostownicza SMD Ultra-Fast) U1: LNK304D (SO8C) L1: 1 mH dławik stojący R=5 mm) L2: 1 mH dławik stojący R=5 mm, 1 mH/0,28 A >100 kHz J1, J2: ARK2 (złącze ARK lub kołki lutownicze) Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • 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-1480 Zasilacz beztransformatorowy (EP 8/2008) * 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

Adam Tatuś, EP

Galwaniczny separator USB Liczba pomysłów na urządzenia wyposażone w  USB z  pewnością przekroczyła pierwotne założenia twórców tego standardu. Zwiększyła się także liczba problemów, jakie muszą rozwiązywać ich użytkownicy, czego przykładem są na przykład narzędzia uruchomieniowe dla programistów systemów mikroprocesorowych, takich jak sprzętowe debuggery lub programatory.

Interfejs USB – po latach walki z RS232 – stał się powszechnie akceptowanym, lokalnym standardem komunikacyjnym również stosowanym w  elektronice i  automatyce. Z  tego powodu konieczne stało się użycie różnego rodzaju separatorów galwanicznych, które zapobiegały uszkodzeniom urządzeń komunikujących się za pomocą USB i zasilanym z różnych obwodów energetycznych, różniących

76

053-078_mini.indd 76

AVT 1702

się poziomem zera. Dotychczas najpopularniejszym rozwiązaniem była separacja transoptorowa ulokowana „za” interfejsem USB, ale wprowadzenie do produkcji układów, takich jak ADuM3160 lub ADuM4160 (Analog Devices) pozwala wykonać separację galwaniczną bezpośrednio na styku USB.

Rysunek 1. Schemat blokowy układ ADuM3160 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 09:13:02

MINIPROJEKTY W ofercie AVT* AVT-1702 A

Wykaz elementów: R1…R4: 10 kV (SMD 0805) C1…C3, C6: 100 nF (SMD 0805) C4, C5: 10 mF (SMD „A”) U1: ADUM3160 Con1: ARK2/2,54 Zl1: złącze USB-B Zl2: złącze USB-A Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • 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 2. Schemat ideowy separatora USB Na rysunku 1 pokazano schemat blokowy układu ADuM3160, którego użyto w prezentowanym projekcie. Jest to kompletny, dwukierunkowy separator USB2.0, przystosowany do pracy z  prędkością 1,5  Mb/s lub 12  Mb/s, zasilany napięciem 3,3 lub 5  V, zapewniający separację galwaniczną do 560 Vpp lub – zgodnie z normą UL1577 – 2500  Vrms. Dokładna wartość zależy nie tylko od przyjętej normy, ale także od projektu PCB, dlatego dużą uwagę przyłożono do zapewnienia maksymalnej separacji obydwu stron interfejsu. Schemat elektryczny proponowanego rozwiązania pokazano na rysunku  2. Od

Rysunek 3. Schemat montażowy separatora USB strony złącza Zl1 (kwadratowe, typ B) zasilanie jest dostarczane z  interfejsu USB współpracującego komputera, zasilanie od

strony złącza płaskiego (USB-A) należy dostarczyć z zasilacza zewnętrznego o stabilizowanym napięciu wyjściowym o wartości 3,3 lub 5 V. To samo napięcie jest wykorzystywane do zasilania urządzenia dołączanego do interfejsu USB, co należy uwzględnić w bilansie mocy zasilacza (sam separator nie pobiera więcej niż ok. 12  mA). Na rysunku  3 pokazano schemat montażowy separatora USB, dla którego przygotowano dwustronną płytkę drukowaną z  metalizacją.

PZ

Miniaturowy GPS dla robotyki i nie tylko Odbiorniki GPS są niezbędnym elementem wielu współczesnych aplikacji, w  czym pomagają im niewielkie wymiary, niewielki pobór mocy, duża dokładność pozycjonowania, a  także niskie ceny. Przykładowe rozwiązanie łączące wszystkie te cechy z  wygodą stosowania przedstawiamy w  artykule. Opracowaną i  przetestowaną w  naszym laboratorium aplikację odbiornika GPS L30 firmy Quectel przedstawiamy na schemacie pokazanym na rysunku 1. Odbiornik L30 charakteryzuje się niewielkimi wymiarami (9 mm×9 mm×1,6 mm), dużą czułością, a także wysoką odpornością na zakłócenia elektromagnetyczne. Zastosowano w  nim chipset SiRF Star IV, którego oprogramowanie wewnętrzne (firmware) obsługuje interfejsy komunikacyjne UART i I2C, ale ze względu na docelowy obszar zastosowań (lokalny odbiornik współpracujący z mikrokontrolerem) w prezentowanym projekcie jest wykorzystywany wyłącznie interfejs I2C. ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

053-078_mini.indd 77

AVT 1703

Ze względu na niewielkie wymiary odbiornika L30 nie wyposażono w system dystrybucji zasilania do aktywnej anteny GPS. Rolę takiego „zasilacza” spełniają rezystor R1 i dławik L1 dołączane do napięcia zasilającego 1,8 V za pomocą zworki JP1. Jeżeli antena aktywna współpracująca z odbiornikiem wymaga napięcia zasilania wyższego niż 1,8  V, trzeba je dołączyć do styku numer 2 złącza JP1 (przy zdjętej zworce). Dane przesyłane przez odbiornik L30 są dostępne na złączu Con2, które służy także do dostarczania zasilania (3,3 V, ok. 45 mA + prąd pobierany przez aktywną antenę, jeżeli

77

2012-07-30 09:13:03

MINIPROJEKTY

Rysunek 1. Schemat ideowy miniaturowego odbiornika GPS W ofercie AVT* AVT-1703 A

Rysunek 3. Schemat montażowy miniaturowego odbiornika GPS Rysunek 2. Sposób dołączenia włącznika zasilania jest zasilana). Napięcie zasilające odbiornik jest stabilizowane przez stabilizator LDO U1. Do punktów lutowniczych JP2 trzeba dołączyć mikroprzełącznik lub – najlepiej za pomocą tranzystora dołączonego w sposób pokazany na rysunku  2 – które będą spełniać rolę elektronicznego włącznika/wyłącznika odbiornika L30. Każdorazowe włączenie/wyłączenie odbiornika wymaga podania na wejście ON/OFF modułu zbocza opadającego i utrzymania stanu „0” logicznego przez co najmniej 1 ms.

78

053-078_mini.indd 78

Odbiornik wyposażono w optyczny sygnalizator odbioru poprawnych danych z satelitów GPS (synchronizacji odbiornika), do czego służy dioda D1 sterowana za pomocą tranzystora T1, który spełnia rolę drivera prądowego. Odbiornik zmontowano na dwustronnej płytce drukowanej z metalizacją otworów, której schemat montażowy pokazano na rysunku 3.

Andrzej Gawryluk

Wykaz elementów: R1: 10 V (SMD 1206) R2: 2,2 kV (SMD 0805) R3, R5: 10 kV (SMD 0805) R6: 220 V (SMD 0805) R7, R8: 100 V (SMD 0805) R9: 3,3 kV (SMD 0805) C1, C2, C5: 100 nF (SMD 0805) C3: 10 mF (SMD „A”) C4: 47 mF (SMD „D”) D1: dioda LED (SMD 1206) T1: BC847 (SOT-23) U1: MCP1700-1.8 (SOT-23) Con1: SMB90 Con2: SIP4BACK JP1: goldpiny 2×1 + zworka L1: 47 nH (SMD 1206) Mod1: odbiornik GPS Quectel L30 Dodatkowe materiały na CD/FTP: ftp://ep.com.pl, user: 19891, pass: 428jbr30 • 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

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 09:13:04

Automat do sprzedaży znaczków 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.

Znaczkomat

Automat do sprzedaży znaczków Prezentuję moduł do wydawania znaczków skarbowych. Wchodzi on w  skład urządzenia do sprzedaży znaczków skarbowych, na które składają się: komputer PC, moduły do wydawania znaczków i  moduł do przyjmowania pieniędzy. Oprócz sprzedaży urządzenie pełni również funkcje informacyjne. Mennica Państwowa produkuje znaczki opłaty skarbowej, które są nawinięte na szpulę. Powstały one z arkusza, który został pocięty na paski, a  paski posklejano. Dlatego pasek znaczków nawiniętych na szpulce składa się z 10 znaczków i sklejki. Operacja cięcia, sklejania i  nawijania znaczków na szpulę jest wykonywana ręcznie, co oznacza nieprecyzyjne wykonanie. Sklejka jest różnej długości i zdarza się, że jest nierówno sklejona. Tworzy to określone problemy przy budowaniu modułu wydającego znaczki. Moduł wydający składa się z 6 niezależnych mechanizmów do wysuwania znaczków. Każdy nominał ma swój mechanizm do wysuwania, złożony z  dwóch silników: jeden do wysuwania znaczków, drugi do napędu gilotyny, która obcina wysunięty znaczek. Miejsce cięcia określa sensor optyczny, który prześwietla taśmę promieniowaniem podczerwonym i reaguje na perforację pomiędzy znaczkami. Całością steruje procesor zamontowany na płytce drukowanej. Procesorem kieruje komputer PC za pomocą interfejsu szeregowego RS-232. Przy produkcji na małą skalę, nie jest najważniejsza cena części składowych, ale pracochłonność projektu. Aby zmniejszyć pracochłonność projektu wybrałem układy scalone o  dużej skali integracji. Jednocześnie z  programem do wysuwania znaczka napisałem program testujący sam algorytm i cały mechanizm. Testy te bardzo ułatwiły mi uruchomienie projektu. W artykule zaprezentowano proces projektowania urządzenia.

Wybór mikrokontrolera Z  uwagi na to, że proces wydawania znaczków jest powolny, od procesora nie jest

k

h

d

202

wymagana duża moc obliczeniowa. Procesor musi mieć: • UART do komunikacji z  systemem nadrzędnym, • Timery do sterowania silnikami, • Przetwornik A/C z dwoma wejściami. Wybrałem MSP430F2252 dlatego, że Texas Instruments oferuje bardzo dobre oprogramowanie narzędziowe – Code Composer Studio. W wersji darmowej można pisać programy do 16 kB kodu.

Budowa modułu Schemat ideowy modułu pokazano na rysunku 1. Do sterowania silnikami użyłem układów scalonych o  dużym stopniu scalenia. Układ DRV8801 firmy Texas Instruments służy do sterowania silnikiem prądu stałego za pomocą sygnału PWM. Dodatkowo, układ ma wbudowane niezbędne zabezpieczenia: • nadprądowe, • przepięciowe, • zabezpieczenie przed zwarciem wyprowadzeń zasilających silnik do masy i zasilania, • termiczne, które wyłącza zasilanie silnika, jeśli temperatura struktury układu scalonego przekroczy 175°C. Układ umożliwia sterowanie kierunkiem obrotów silnika i  hamowanie elek-

trodynamiczne. Silnik podłącza się bezpośrednio do układu. Nie ma potrzeby stosowania żadnych dodatkowych elementów zabezpieczających. Układ A3977 służy do sterowania silnikiem krokowym. Jest to kompletny sterownik silnika z  translatorem i  przetwornikiem cyfrowo – analogowym. Sterownik może podzielić krok na maksymalnie 8 mikrokroków. Po ustawieniu stopnia podziału, można zapomnieć o  mikrokrokach. Sterownik sam pobiera z  tablicy wartość prądów dla konkretnego mikrokroku i  za pomocą przetwornika cyfrowo – analogowego przetwarza go do postaci analogowej. Każdy impuls na wejściu STEP porusza silnik o 1 mikrokrok. Mikrokroki umożliwiają precyzyjny i  płynny ruch silnika. W  projekcie zastosowałem podział przez 8. Na wyjściu układu są 2 mostki złożone z  tranzystorów DMOS dla każdej z  cewek silnika. Umożliwia to obrót silnika w  dwóch kierunkach. Obie cewki silnika sterowane są za pomocą modulacji długości impulsów (PWM). Takie sterowanie zmniejsza ilość wydzielanego ciepła w układach scalonych i  umożliwia łatwą kontrolę prądu uzwojeń silników. Do pomiaru prądu służą oporniki dołączone do wyjść SENSE układów scalonych. Jeszcze jedną bardzo użyteczną cechą zastosowanych układów scalonych jest możliwość sterowania układa-

79

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

079-083_czytelnik.indd 79

Projekt

k

2012-07-30 06:04:22

PROJEKT CZYTELNIKA mi scalonymi bezpośrednio przez mikrokontroler. Moduł jest zasilany ze źródła 24 V DC. Bezpośrednio z 24 V zasilane są silniki natomiast procesor jest zasilany z 3,3 V. Do obniżenia napięcia wykorzystana jest przetwornica U5 typu TSR1-2433. Moduł ma zabezpieczenie przed zanikiem napięcia zasilającego +24 V_In. Zanik napięcia wejściowego +24 V_ In generuje przerwanie, które umożliwia zapisanie wrażliwych danych do pamięci nieulotnej. Dioda D5 pełni dwie funkcje: uniemożliwia odwrotne włączenie napięcia zasilającego i  rozładowanie kondensatorów C10 i  C23 po zaniku napięcia. Kondensatory te są podłączonych do napięcia +24  V i  stanowią magazyn energii do zasilania procesora po obniżeniu napięcia do 3,3  V

Rysunek 1. Schemat ideowy znaczkomatu

80

079-083_czytelnik.indd 80

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 06:04:23

Automat do sprzedaży znaczków Bardzo ważnymi elementami w  czasie uruchomienia i  późniejszego serwisowania są 4 diody LED i  4 mikroprzełączniki. Diody informują o stanie modułu, natomiast za pomocą mikroprzełączników można uruchomić różne testy.

Wykrywanie perforacji między znaczkami

Rysunek 2. Perforacja między znaczkami z zaznaczeniem miejsca zainstalowania sensorów przez przetwornicę U5. Ponieważ energia zgromadzona na kondensatorze jest proporcjonalna do kwadratu napięcia, to do zasilenia procesora zupełnie wystarczy stosunkowo mała pojemność kondensatorów C10 i C23 – w sumie 200  mF. Aby tą samą energię zgromadzić przy napięciu 3,3 V pojemność kondensatorów należy zwiększyć 53 razy do wartości 10,6 mF. Proszę zauważyć, że przy normalnej pracy pełnią one funkcje kondensatorów blokujących dla układów scalonych U1 i U4. Moduł wyposażono w  driver ST3232, który jest układem interfejsowym RS232 zasilanym z napięcia 3,3 V.

Pierwszym problemem, z  którym spotkałem się było wykrycie perforacji pomiędzy znaczkami. Przy rozrywaniu znaczków wzdłuż perforacji sprawa jest prosta. Perforacja znajdujące się między znaczkami powoduje obniżenie wytrzymałość papieru do tego stopnia, że rozrywanie następuje idealnie wzdłuż otworów. Odmienna sytuacja jest gdy znaczki są obcinane. Z  uwagi na obecność perforacji niedokładność cięcia rzędu 0,2 mm jest już widoczna. Ponieważ znaczki na bokach mają pozostałość po perforacji, to podczas wysuwania znaczków można zaobserwować ruch poprzeczny, który jest bardzo trudny do wyeliminowania. W pojedynczym czujniku optycznym ruch poprzeczny powoduje zmianę sygnału co zakłóca pomiar i  zwiększa niedokładność pomiaru. Dlatego do detekcji użyłem dwóch sensorów. Są one tak rozstawione, że środek pierwszego sensora znajduje się nad środkiem otworu w perforacji, natomiast środek drugiego sensora

Rysunek 3. Zasada wyznaczenia współrzędnych środka perforacji znajduje się między otworami w  perforacji. Takie rozmieszczenie czujników powoduje, że podczas ruchu poprzecznego znaczka, gdy wzrasta sygnał z jednego sensora, to maleje z  drugiego. Po zoptymalizowaniu odległości między sensorami D i średnicy F (rysunek 2), suma sygnałów będzie niezależna od ruchu poprzecznego znaczków w stosunku do kierunku wysuwania. Kolejną operacją, którą należy wykonać po zsumowaniu sygnałów z  obu detektorów jest odfiltrowanie szumów przez ograniczenie górnej częstotliwości sygnału sumy. Operacje tę wykonałem za pomocą następującej funkcji:

REKLAMA

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

079-083_czytelnik.indd 81

81

2012-07-30 06:04:23

PROJEKT CZYTELNIKA

gdzie: F(k) – wartość funkcji po transformacie dla kroku k, f(m) – wartość funkcji pierwotnej dla kroku m, n – stała, cyfra całkowita, przyjęto 64 Inaczej mówiąc – nowa wartość funkcji to średnia arytmetyczna z 65 kroków. Punkt k znajduje się w środku liczonej średniej. Zasadę pomiaru współrzędnych środka perforacji pokazano na rysunku  3. Przed każdym wysunięciem znaczka mikrokontroler oblicza poziomy P1...P5 na podstawie Pczerni i Pmax. W czasie wysuwania znaczka mierzone są Pczerni i Pmax, a po jego zakończeniu, jeżeli znaczek został prawidłowo wysunięty a poziomy odbiegają od przyjętego, są one korygowane, a nowa wartość Pczerni i Pmax jest zapisywana do w pamięci Flash. W ten sposób system detekcji perforacji automatycznie dostosowuje się do aktualnych parametrów fotosensorów i przeźroczystości znaczków. Poszczególne nominały znaczków mają różną przeźroczystości dla promieni podczerwonych. W  czasie wysuwania znaczka jest mierzony sygnał z  fotosensorów. Po przekroczeniu poziomu P1 algorytm sprawdza czy krzywa jest narastająca i czy szybkość narastania jest odpowiednio duża. Po spełnieniu powyższych warunków ustalana jest nowa wartość poziomu sygnału P1’ i wartość kroku K1. Podczas opadania krzywej ustalany jest krok K10 dla poziomu P1’. Średnia arytmetyczna to środek perforacji. Aby zwiększyć dokładność pomiaru algorytm wyznaczania środka perforacji jest powtarzany pięciokrotnie i  jest liczona średnia arytmetyczna. Do obliczania średniej brane są wyłącznie tylko takie pomiary, które spełniają następujące warunki: Funkcja w punktach K1, K2, K3, K4, K5 jest narastająca, natomiast w punktach K6, K7, K8, K9, K10 jest opadająca i  szybkość narastania lub opadania przekracza określoną wielkość,

Wysuwanie znaczka Wysuwanie pokazano na rysunkach  4…6. Aby cięcie było dokładne, fotosensor powinien być umieszczony w  odległości jednego znaczka od gilotyny. Poślizgi napędu nie wpływają wtedy na dokładność. Jednakże w  momencie wystąpienia środka perforacji nie można go obliczyć z  uwagi na zastosowany algorytm. Dopiero po przekroczeniu kroku K10 środek perforacji może zostać obliczony. Dodatkowo należy uwzględnić to, że aby znać wartość funkcji po transformacie w punkcie K10 trzeba znać wartość funkcji pierwotnej 32 koki wcześniejszej. To oznacza, że można obliczyć wartość ekstremum najwcześniej w  kroku K10+32 po jego wystąpieniu. K10 nie

82

079-083_czytelnik.indd 82

Rysunek 4. Znaczek dosunięty do gilotyny

Rysunek 5. Znaczek w trakcie wysuwania

Rysunek 6. Znaczek wysunięty jest wielkością stałą ale może się zmieniać (rys. 3). Dlatego sensora nie można umieścić nad perforacją, ale dalej z  przesunięciem większym niż K10+32 (rys. 3). Algorytm wysuwania znaczków ma licznik kroków, który jest inkrementowany przy wykonaniu każdego kroku. Podczas wysuwania znaczka, gdy przesunie się perforacja pod sensorem i obliczony zostanie krok dla środka perforacji, do licznika kroków należy wpisać nową wartość. nowa_wartość_licznika = aktualna_wartość_ licznika – środek perforacji Znaczek zostanie zatrzymany i  będzie dosunięty, gdy licznik kroków będzie równy przesunięciu. Po włączeniu zasilania, moduł musi wykonać test sprawdzający czy znaczek jest dosunięty do gilotyny. Test polega na wsunięciu znaczka do środka do pierwszej perforacji i ponownym jego dosunięciu do gilotyny. Jeżeli ilość kroków podczas wsuwania jest większa niż przesunięcie to znaczek nie jest dosunięty do gilotyny i trzeba to zrobić ręcznie. Aby znaczek podczas tego testu nie wysunął się z rolki napędowej musi być spełniona następująca zależność: odległość_gilotyna_wałek_napędowy > przesunięcia + K10 + 32 Ten test okazał się istotny również i w innej sytuacji. Znaczki z jednej strony są powleczone klejem. Gdy w  pomieszczeniu

Rysunek 7. Schemat okablowania modułów gdzie znajdował się moduł panowała duża wilgoć i znaczki były w bezruchu przez kilka dni, znaczki przyklejały się do rolek napędowych. Aby wyeliminować efekt klejenia znaczków, kilka razy na dobę był wykonywany test sprawdzający dosunięcie. Proszę zauważyć, że liczba wykonanych testów dosunięcia nie ma wpływu na dokładność obcinania znaczków, ponieważ za każdym razem podczas dosuwania do wyznaczenia położenia wykorzystuje się perforację.

Komunikacja Modułami do wysuwania znaczków steruje komputer PC przez interfejs szeregowy RS232. Okablowanie pokazano na rysunku 7. Jest to połączenie typu „ring”. Każdy nadajnik ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 06:04:23

Automat do sprzedaży znaczków Tx jest podłączony do Rx następnego modułu. W odwrotnym kierunku nadajnik Tx dostaje sygnał Cts zezwalający na nadawanie. Sygnał ten informuje nadajnik o  niemożności odbioru z braku miejsca w swoim buforze odbiorczym. Aby dane z  komputera PC trafiły do płytki 2 są odbierane najpierw przez płytkę 1, która transmituje je dalej do płytki 2. Z kolei dane z płytki 2 do komputera PC są retransmitowane przez płytki 3, 4, 5, 6 . W ten sposób PC może sterować dowolną ilością płytek, a do sterowania jest wykorzystywany tylko jeden port RS232. Aby sprawnie przesyłać dane między PC a płytkami musi istnieć protokół wymiany informacji. Ten protokół jest bardzo prosty. PC przesyła do płytek rozkazy do wykonania. Rozkazy są w formie pliku o stałej długości. Plik zawiera nagłówek, adres płytki, rozkaz i dane potrzebne do jego wykonania. Po otrzymaniu rozkazu płytka informuje PC o  jego otrzymaniu a po wykonaniu przesyła informacje o jego wykonaniu. Płytka nie może ingerować w  rozkaz, który nie jest skierowany do niej. To oznacza, że odpowiedź na rozkaz może zostać wysłana do PC dopiero po zakończeniu retransmisji rozkazu nie skierowanego do niej. Dane niebędące rozkazem są przesyłane dalej. Zastosowałem ciekawy sposób adresacji – płytki nie mają żadnych zwór do ustawiania adresu płytek. Przy pierwszym uruchomieniu lub wymianie płytek należy wykonać rozkaz adresacji. Polega on na tym, że podczas przesyłania rozkazu z PC od pierwszej do ostatniej płytki są one jednocześnie adresowane. Pierwsza w szeregu otrzymuje adres 1, a ostatnia 6. Zastosowałem krótkie 12-bajtowe rozkazy i dużą szybkość transmisji 115200 b/sek. Całość pracuje bardzo sprawnie.

Xmega

UC3

M3/M4

8 bit - jak równy z równym z 16 bit

32 bit - oszałamiające możliwości

32 bit - najpopularniejszy w klasie

Drukarki termiczne

Uruchomienie

Wi-Fi

Jak napisałem wcześniej jednocześnie z  programem wysuwania znaczków powstały dwa programy testujące. Pierwszy test miał za zadanie sprawdzenie i  optymalizowanie samego algorytmu wydawania znaczków. Wszystkie zmienne takie jak odczyty z detektorów, ich suma i średnia arytmetyczna a także inne zmienne przez interfejs szeregowy były przesyłane do PC. Liczba danych była tak duża, że mimo zastosowania szybkości transmisji 115200 b/s byłem zmuszony do znacznego zmniejszenia prędkości wysuwu znaczka. Dane w PC były zapisywany do pliku tekstowego. Na podstawie odczytów z detektora przy pomocy MS Excel obliczałem środek perforacji. Obliczenia wykonane przez MS Excel mogłem porównać z obliczeniami mikrokontrolera odbieranymi przez interfejs szeregowy. W ten sposób szybko znalazłem błędy i zoptymalizowałem algorytm. Drugi test oceniał całość: algorytm i mechanizm. A jak to można najprościej zrealizować? Mierząc wielokrotnie długość tego samego znaczka. Dokładność pomiaru wskazuje na jakość algorytmu i mechanizmu wysuwu. Włożyłem 20 znaczków do modułu skleiłem w pętle i  włączyłem test numer dwa. Test ten działał w  sposób następujący: wysuwał znaczek na zewnątrz, zatrzymywał wysuwanie na 2 sekundy i przez interfejs szeregowy przesyłał informacje o długości znaczka do PC, a następnie wysuwał następny znaczek itd. Test działał do momentu wyłączenia. Plik tekstowy z danymi znowu zaimportowałem do MS Excel. Tam dane, które były w kodzie szesnastkowym zamieniłem na kod dziesiętny i  wykonałem proste statystyki. Błąd pomiaru długości znaczka był mniejszy niż ±0,5%.

LCD

ZigBee

Panele dotykowe

CDMA, GSM, UMTS

Najważniejszą część dokumentacji, taką jak opisy rozkazów, błędów, stanów diod LED i  przycisków umieściłem w  pamięci Flash mikrokontrolera. Wysyłając odpowiedni rozkaz do modułu można je podejrzeć za pomocą programu terminala. Chciałem również wyjaśnić dlaczego problem detekcji perforacji i cięcia znaczków był taki istotny. Znaczki skarbowe są drogie kosztują od 1 zł do 200  zł. Nie była unormowana sprawa, co robić z  ze znaczkami uszkodzonymi. Dlatego od razu moduł musiał pracować prawidłowo, a testowaniem programu nie obciążyliśmy użytkownika.

Jan Jadczak [email protected] ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

079-083_czytelnik.indd 83

REKLAMA

Podsumowanie

Serial EE/Flash/ Układy kryptograficzne

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

83

2012-07-30 06:04:24

Pomiary małych pojemności oraz indukcyjności

Krok po koroku Kursy EP

Użycie timerów mikrokontrolera STM32F100 O ile większość popularnych i tanich multimetrów dysponuje zakresem pomiaru pojemności, o tyle pomiar indukcyjności należy raczej do rzadkości, nawet w tych droższych przyrządach. Często również okazuje się przy pomiarach pojemności, że zakres pomiarowy uniemożliwia pomiar małych pojemności, rzędu pojedynczych pikofaradów. W artykule zaprezentowano rozwiązanie, które umożliwia wykonanie miernika indukcyjności za pomocą mikrokontrolera STM32. Autor poszukując najprostszego rozwiązania problemu natknął się w  Internecie na rozwiązanie [1]. Wzbudziło ono zainteresowanie, ponieważ stosując jedynie generator LC, oraz jeden wzorcowy kondensator udało się uzyskać bardzo dobrą dokładność. Ponieważ w pierwotnym projekcie wykorzystano mechaniczny przełącznik wyboru zakresu oraz dodatkowy przekaźnik, a autor nie należy do zwolenników rozwiązań tego typu, zrealizowano układ pozbawiony elementów mechanicznych i  sterowany sygnałami z portów mikrokontrolera. Pomiar pojemności oraz indukcyjności odbywa się poprzez pomiar częstotliwości, więc wykorzystamy oprogramowanie do pomiaru częstotliwości, które opisano w poprzednim artykule. Moduł pomiarowy wykonany według poniższych wskazówek dołączony do własnego projektu charakteryzował się będzie następującymi parametrami: • Zakres mierzonych pojemności: do 0,22 mF/indukcyjności: do 10 mH. • Rozdzielczość pomiaru 0,1 pF lub 10 nH. • Dokładność pomiaru pojemności (zależy głównie od tolerancji kondensatora wzorcowego), z kondensatorem 1% C0G: dla małych pojemności do około 2 nF – 1%, a dla końca zakresu 3%. • Dokładność pomiaru indukcyjności (zależy głównie od tolerancji kondensatora wzorcowego) z kondensatorem 1% C0G: 3%.

Zasada działania W  najprostszym przypadku aby zmierzyć wartość pojemności lub indukcyjności, wystarczy zmierzyć częstotliwość drgań generatora LC, a następnie na podstawie częstotliwości korzystając z doskonale znanego wzoru

oraz znajomości wartości jednego z  elementów, wyznaczyć wartość L lub C, która jest nieznana. Aby uzyskać odpowiednią dokładność pomiaru, należałoby wykorzystać indukcyjność (L) o dobrej stabilności i tolerancji przynajmniej 1%. Niestety, popularne cewki indukcyjne charakteryzują się nienajlepszymi parametrami, w  porównaniu z kondensatorami. Odpowiednio stabilna oraz dokładna indukcyjność jest w zasadzie nie do zdobycia

84

Rysunek 1. Schemat blokowy układu do pomiaru pojemności w handlu. Poza tym, jeśli chcielibyśmy mierzyć zarówno indukcyjność, jak i pojemność, musielibyśmy mieć dwa elementy wzorcowe: kondensator dla pomiaru indukcyjności oraz cewkę dla pomiaru pojemności. Zdobycie dobrego kondensatora o  tolerancji 1%, bardzo niskim współczynniku temperaturowym, oraz dobrej stabilności jest dużo łatwiejsze, dlatego sposób pomiaru zmodyfikowano, tak aby jedynym elementem wzorcowym był kondensator Ccal. Schemat blokowy układu do pomiaru pojemności metodą opartą o  pojedynczy kondensator wzorcowy przedstawiono na rysunku 1. Zasada pomiaru opiera się na pomiarze trzech częstotliwości. Podstawowy obwód rezonansowy stanowi układ złożony z  pojemności L oraz indukcyjności C, który wyznacza bazową częstotliwość drgań generatora. Wartość indukcyjności L oraz C nie muszą być dokładne, ważne jest jedynie aby były stabilne w  czasie. Kondensator wzorcowy Cx powinien być dobrej dokładności (około 1%) oraz mieć dobrą stabilność temperaturową. Pomiar składa się z dwóch faz: kalibracji oraz właściwej pomiaru. Faza kalibracji sprowadza się do pomiaru częstotliwości drgań obwodu LC (otwarte łączniki Swx oraz Swcall), którą oznaczymy symbolem F1, oraz częstotliwości drgań generatora z  równolegle dołączonym kondensatorem wzorcowym Ccal (zwarty łącznik Swcal), którą oznaczymy symbolem F2. W fazie pomiaru właściwego mierzymy częstotliwość drgań F3, gdzie łącznik Swcal jest otarty, a łącznik Swx jest zamknięty, co powoduje że do pojemności C zostaje dołączona równolegle pojemność mierzona Cx. Na podstawie zmierzonej częstotliwości F3, oraz częstotliwości F1 oraz F2 wyzna-

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

084-089_ind-poj_stm32.indd 84

2012-07-30 06:07:57

Krok po koroku Kursy EP

czonych w fazie kalibracji możemy wyznaczyć szukaną pojemność Cx, gdzie:

Po wykonaniu odpowiednich przekształceń otrzymujemy wzór którą możemy wykorzystać bezpośrednio do wyznaczenia szukanej pojemności Cx.

warty łącznik Swcal), a następnie częstotliwość generatora F2 dla obwodu L(C+Ccal). W fazie pomiarowej jest mierzona częstotliwość F3 dla obwodu (L + Lx)C (rozwarty łącznik Swx oraz Swcal), a następnie wyznaczana jest szukana indukcyjność Lx na podstawie częstotliwości F1, F2 oraz F3. Po przekształceniu otrzymujemy wzór na szukaną indukcyjność Lx.

Schemat

Schemat ideowy bloku interfejsowego do pomiaru indukcyjności oraz pojemności przedstawiono na rysunku  3. Układ generatora jest zasilany napięciem stabilizowanym 5 V pochodzącym z  przetwornicy, natomiast mikrokontroler jest zasilany bezpośrednio z baterii. Zasilanie bloku jest zrealizowane za pośrednictwem klucza z tranzystorem Q2, dzięki czemu cały Przy pomiarze indukcyjności zasada jest bardzo poblok może być odłączony za pomocą sygnału LC_EN dobna, zmienia się jedynie konfiguracja układu, gdzie celem oszczędności baterii. Układ od oryginału różni wartość indukcyjności mierzonej Lx włączana jest się zastosowaniem kluczy na tranzystorach MOSFET w szereg z indukcyjnością L (rysunek 2). zamiast przekaźników oraz dodatkowym buforem wyjPomiar jest bardzo podobny do poprzedniego, różściowym. Jest to książkowa aplikacja generatora LC nica polega jedynie na tym że cewka badana włączana zrealizowanego na wzmacniaczu operacyjnym z  tą jest szeregowo z cewką L. Podobnie jak poprzednio cykl różnicą, że zamiast wzmacniacza operacyjnego zastopomiarowy składa się z fazy kalibracji oraz fazy pomiaru. sowano komparator. Dodatnie sprzężenie zwrotne jest W  fazie kalibracji najpierw mierzona jest częstotliwość realizowane przez rezystor R12. Dzięki zastosowaniu generatora F1 dla obwodu LC (zwarty łącznik Swx, rozkomparatora, sygnał wyjściowy jest od razu sygnałem prostokątnym, który w  zasadzie można bezpośrednio dołączyć do mikrokontrolera. Jak się jednak okazało obciążenie generatora, oraz zmieniające się napięcie baterii, z której jest zasilany mikrokontroler, wpływało na częstotliwość generatora, dlatego w  układzie zastosowano dodatkowy bufor z tranzystorem T12 pełniący rolę separatora oraz przesuwnika napięcia. Tranzystory T8, T9, T10, T11 pełnią rolę kluczy umożliwiających odpowiednią konfigurację obwodów LC według konfiguracji, które zostały opisane w  poprzednim podpunkcie. Tranzystor 2N7002, tak jak każdy tranzystor MOSFET, ma diodę paRysunek 2. Schemat blokowy układu do pomiaru indukcyjsożytniczą, która może uniemożliwiać bezponości

Rysunek 3. Schemat blokowy układu do pomiaru pojemności oraz indukcyjności

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

084-089_ind-poj_stm32.indd 85

85

2012-07-30 06:07:58

Listing 1. Głowna klasa odpowiedzialna za obsługę miernika

/* Class for measure LC parameters */ class lc_measure : public app::i_measure { public: //Enum periph mode enum periph_mode { mode_invalid = 1024 ,mode_L , mode_C, mode_calibrate_L, mode_calibrate_C }; //Constructor lc_measure(); //Destructor ~lc_measure(); //Get calculated value virtual int operator()( real_t &mvalue ); //Enable or disable perhipheral virtual void enable( bool en ); //Set device in selected mode virtual void set_mode( int mode ); //Get mode //Get current mode virtual int get_mode() const { return m_mode; } //Get idle mode virtual bool is_idle() const { return m_idle; } //Get cref value real_t get_Cref_value() const; };

da drgań obwodzie LC wynosi około 20 mV, a więc dioda pasożytnicza w  niczym nie będzie przeszkadzała. Praktyczne próby wykazały że zastosowanie pojedynczych tranzystorów mających pojemność Dren-Źródło ok. 15  pF oraz małą rezystancję kanału ok. 2  V dało dużo lepsze rezultaty, niż zastosowanie scalonych kluczy analogowych i  zapewniło porównywalną dokładność, jak w wypadku pierwotnej wersji z przekaźnikami elektromechanicznymi. Jako cewkę pomiarową L2 (oznaczoną w  poprzednim podpunkcie jako L) zastosowano cewkę SMD o  dobrej jakości, przy czym wartość indukcyjności nie jest tutaj krytyczna. Praktyczne próby wykazały, że wystarczy dławik SMD1210 o  tolerancji 20%. Podstawowy kondensator obwodu generatora C18 (oznaczony w poprzednim podpunkcie jako C) o pojemności 1 nF powinien charakteryzować się dobrą stabilnością parametrów, natomiast nie musi

Krok po koroku Kursy EP

średnią pracę pojedynczego tranzystora jako klucza. Jednak dzięki temu, że układ generatora zbudowano z wykorzystaniem komparatora, maksymalna amplitu-

Tabela 1. Sterowanie pomiarem Funkcja Pomiar L Pomiar C Kalibracja C Kalibracja L

LM_SEL H L L H

CM_SEL L H H L

CCAL_SEL L L H H

Rysunek 4. Sposób dołączenia modułu pomiarowego do mikrokontrolera z układem STM32F100R6T6B

86

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

084-089_ind-poj_stm32.indd 86

2012-07-30 06:07:58

Krok po koroku Kursy EP

mieć dobrej tolerancji, dlatego najlepiej będzie tutaj wodów pomiarowych, w  podobnej temperaturze, nie zastosować kondensator C0G. Najbardziej krytycznym ma potrzeby ciągłej kalibracji układu. Poza tym gdyby elementem całego układu, od którego zależy dokładzaszła taka potrzeba zawsze można ponownie wcisnąć ność urządzenia, jest kondensator kalibrujący C19 przycisk kalibracji. Kalibracja układu powinna się odby(oznaczony poprzednio jako Ccal). Kondensator ten wać z dołączonymi przewodami pomiarowymi. W przypowinien charakteryzować się dużą dokładnością (mipadku kalibracji zakresu pojemności zaciski wejściowe nimum 1%) oraz stabilnością. W  praktyce, bez więkpowinny być rozwarte, natomiast w przypadku kalibraszych problemów będzie można dostać w  sprzedaży cji indukcyjności zaciski pomiarowe układu powinny kondensator 2n2 SMD0805 C0G 1%. być zwarte. Algorytm kalibracji w  ogólnym przypadku Sterowanie wyborem rodzaju pomiaru L czy C, przedstawiono na rysunku 5. oraz kalibracją odbywa się za pomocą trzech sygnałów Algorytm rozpoczyna działanie od odpowiednieLM_SEL, CCAL_SEL, oraz LM_SEL, zgodnie z  tabelą go ustawienia zakresu pomiarowego na L lub C, oraz stanów logicznych (tabela 1). przejścia do cyklicznego pomiaru częstotliwości geneSposób dołączenia modułu pomiarowego do miratora z dołączonym obwodem podstawowym L2-C18. krokontrolera z  układem STM32F100R6T6B przedPomiar częstotliwości wykonywany jest do momentu stawiono na rysunku  4. Układ jest typową aplikacją ustabilizowania częstotliwości, lub upłynięcia czasu oczekiwania. Jeżeli w czasie około 1 minuty nie udało mikrokontrolera rodziny STM32. Sygnały sterujące się uzyskać stabilnej częstotliwości generatora, znaczy wyborem pracy układu LM_SEL, CCAL_SEL, CM_SEL dołączono do linii portów GPIO, które zostały skonfigurowane w  kierunku wyjścia. Sygnał Listing 2. Klasa interfejsowa i_measure enum result sterujący załączeniem całego bloku LC_EN { dołączono do linii PB.10 mikrokontrolera. RESULT_OK, /* Status is ok */ RESULT_INVALID, /* Result invalid for example open terminals Do portu PB dołączono także wyświetlacz in L mode */ RESULT_NO_NEWDATA, /* New measure NA */ LCD HD44780 2 linie po 16 znaków, pracuRESULT_NO_CALIBRATION, /* Device not calibrated */ jący w  trybie 4-bitowym. Sygnał wyjściowy RESULT_INVALID_CALIBRATION, /* Invalid calibration for example open nodes */ układu pomiarowego LC_FREQ dołączono do RESULT_CALIBRATE_0PERCENT, /* Calibration pos 0 100% */ RESULT_CALIBRATE_100PERCENT = RESULT_CALIBRATE_0PERCENT + 100 linii PA0 która stanowi wyprowadzenie wej}; ścia zliczania impulsów zewnętrznych ETR, dla układu czasowo-licznikowego TIM2. Listing 3.Fragment operatora implementującego pracę Taka konfiguracja układu pozwoli nam na w trybie pomiarowym wykorzystanie oprogramowania do pomiaru const unsigned long curr_f = m_freq_meter(); if( curr_f == dev::tim_freq_measure::NO_NEW_DATA ) częstotliwości zaprezentowanego w poprzed{ return RESULT_NO_NEWDATA; nim artykule.

Oprogramowanie Jak wspomniano, do prawidłowego działania układu konieczna jest wcześniejsza kalibracja, która zapewnia również kompensacje pojemności oraz indukcyjności przewodów pomiarowych. Tak więc w  pracy oprogramowania możemy wyróżnić dwa główne tryby: kalibracji, oraz pomiaru. Z  uwagi na to, że konfiguracja połączeń w  układzie jest inna dla pomiaru indukcyjności, oraz inna dla pomiaru pojemności, konieczne jest wykonanie oddzielnych kalibracji dla obu trybów niezależnie. Praktyczne próby wykazały że zaraz po włączeniu zasilania bloku za pomocą sygnału LC_EN, generator „nagrzewa się”, a  częstotliwość generatora ma tendencję do dryfowania, by ustabilizować się na stałym poziomie po około 1 minucie. Podobna sytuacja ma miejsce przy zmianie konfiguracji w  obwodach LC, za pomocą sygnałów sterujących, z  tym, że częstotliwość generatora w  takim wypadku stabilizuje się po kilkunastu sekundach. Najbardziej optymalną metoda kalibracji, okazała się kalibracja na żądanie za pomocą przycisku, oraz zapisywanie danych konfiguracyjnych w  pamięci nieulotnej RAM zegara RTC, tak aby były one pamiętane po wyłączeniu zasilania. Praktyczne próby wykazały, że gdy korzystamy z  tych samych prze-

} ... else if( m_mode == mode_L ) //Mode L { update_idle_state( curr_f ); if( m_f1_L == 0 || m_f2_L == 0) { m_state = s_switch_C; m_prev_freq = curr_f; return RESULT_NO_CALIBRATION; } else if(curr_f < C_invalid_freq_value ) { m_prev_freq = curr_f; return RESULT_INVALID; } const real_t F1_F3 = static_cast(m_f1_L)/static_ cast(curr_f); const real_t F1_F2 = static_cast(m_f1_L)/static_ cast(m_f2_L); const real_t PI = std::atan(1.0)*4; const real_t C_Cal_1 = 1.0/ get_Cref_value(); const real_t PI_F1 = 1.0/( 2.0 * PI * static_cast(m_f1_L) ); const real_t Lx = ( F1_F3*F1_F3 -1 ) * ( F1_F2*F1_F2 -1) * C_Cal_1 * ( PI_F1*PI_F1 ); mvalue = Lx; } else if( m_mode == mode_C ) //Mode C { update_idle_state( curr_f ); if( m_f1_C == 0 || m_f2_C == 0) { m_state = s_switch_C; m_prev_freq = curr_f; return RESULT_NO_CALIBRATION; } else if(curr_f < C_invalid_freq_value ) { m_prev_freq = curr_f; return RESULT_INVALID; } const real_t F1_F3 = static_cast(m_f1_C)/static_ cast(curr_f); const real_t F1_F2 = static_cast(m_f1_C)/static_ cast(m_f2_C); const real_t C_Cal = get_Cref_value(); const real_t Cx = (F1_F3*F1_F3 - 1)/(F1_F2*F1_F2 - 1) * C_Cal; mvalue = Cx; }

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

084-089_ind-poj_stm32.indd 87

87

2012-07-30 06:07:58

to, że w urządzeniu występują problemy sprzętowe, np. zastosowano elementy o  kiepskiej jakości (cewka L2, lub kondensatory C19, lub C18). W  takim przypadku algorytm zgłasza błąd oraz kończy działanie. Jeżeli częstotliwość generatora udało się ustabilizować, zmierzona częstotliwość F1 jest zapamiętywana w  podtrzymywanej bateryjnie pamięci RAM zegara RTC, a następnie dołączana jest dodatkowa pojemność kalibrująca Ccal (C19). Następnie algorytm przechodzi do ponownego pomiaru częstotliwości i oczekiwania na ustabilizowanie się generatora. Po ustabilizowaniu częstotliwości generatora jest ona zapisywana jako F2, i  proces kalibracji ulega zakończeniu. Po zakończeniu kalibracji możemy przejść do , normalnego trybu pracy – pomiaru, w  tym celu wystarczy cyklicznie mierzyć bieżącą częstotliwość generatora F3, a następnie wykorzystując wzory, wyznaczać na bieżąco badaną pojemność lub indukcyjność. Oprogramowanie napisano w  języku C++ z  użyciem kompilatora GCC i bazuje na opisanej w poprzednim odcinku metodzie pomiaru częstotliwości z wykorzystaniem zaawansowanych trybów układów czasowo-licznikowych mikrokontrolerów STM32. Główną klasą odpowiedzialną za obsługę układu jest lc_measure, której interfejs programowy przedstawiono na listingu 1. Konstruktor klasy nie ma dodatkowych parametrów. Metoda enable() służy do załączania zasilania bloku pomiarowego. Wybór trybu pracy bloku realizowany jest przez metodę set_mode(), która pozwala na wybór trybu pomiarowego mode_L lub mode_C oraz uruchomienie kalibracji – tryby: mode_calibrate_L oraz mode_

88

Krok po koroku Kursy EP

Rysunek 5. Algorytm kalibracji w ogólnym przypadku

calibrate_C. Najważniejszą częścią klasy jest operator virtual int operator()( real_t &mvalue );, który powinien być cyklicznie wywoływany w  pętli głównej programu. Operator jako parametr, przyjmuje argument, do którego przekazany będzie wynik pomiaru, oraz zwraca aktualny status w jakim znajduje się klasa pomiarowa. Odpowiednie statusy, zdefiniowane są w  klasie interfejsowej i_measure. Status RESULT_OK, zwrócony przez operator oznacza, że do parametru m_value, został przekazany prawidłowy wynik pomiaru. Status RESULT_OK, oznacza, że wystąpił błąd pomiaru, np. rozwarte zaciski wejściowe na zakresie pomiaru indukcyjności. Status RESULT_NO_NEWDATA, oznacza, że podczas wywołania operatora, nie było do odczytania żadnego nowego pomiaru. Status RESULT_NO_CALIBRATION, oznacza błędną próbę wejścia w  tryb pomiaru, przed wykonaniem kalibracji. Dane z  zakresu RESULT_CALIBRATE_0PERCENT – RESULT_CALIBRATE_100PERCENT , są zwracane podczas procesu kalibracji i pozwalają określić aktualny postęp kalibracji, który jest zadaniem stosunkowo czasochłonnym. Fragment operatora() implementującego pracę w  trybie pomiarowym przedstawiono na listingu 3. Na początku, wywołany jest operator() klasy tim_freq_measure, którego zadaniem jest odczytanie częstotliwości zmierzonej za pośrednictwem układu czasowo – licznikowego T2. Jeśli nie ma nowego pomiaru, jest zwracana wartość informująca, że nie ma nic nowego do przekazania. Następnie, jeżeli obiekt klasy znajduje się w  stanie pomiaru indukcyjności (mode_L), sprawdzamy czy dostępne są częstotliwości zmierzone podczas kalibracji (m_f1_L oraz m_ f2_L). Jeśli nie była wykonana kalibracja, zmienne mają wartość 0, a wówczas zgłaszany jest błąd informujący o  braku kalibracji. Kolejną czynnością jest sprawdzenie czy aktualna częstotliwość generatora jest większa od minimalnej, dopuszczalnej częstotliwości (10 kHz). Mniejsza wartość może np. oznaczać rozwarcie przewodów pomiarowych. Następnie, jeśli wszystko jest w porządku, na podstawie wzoru jest wyznaczana wartość zmierzonej indukcyjności, która następnie przekazywana jest za pośrednictwem m_value. Jeśli obiekt klasy znajduje się w stanie pomiaru pojemności (mode_C), wówczas – podobnie jak poprzednio sprawdzamy czy istnieją częstotliwości ustalone w procesie kalibracji (m_f1_C i m_f2_C) oraz czy częstotliwość generatora jest powyżej minimalnej. Jeśli wszystko jest w porządku, wówczas na podstawie zmierzonej częstotliwości (curr_f), częstotliwości zmierzonych podczas kalibracji oraz wzoru jest wyznaczana wartość pojemności. Kompletne kody klasy, służącej do pomiaru pojemności oraz incukcyjności można pobrać ze ze strony: ftp://boff.pl/elektronika_praktyczna/lc-measure/ep-indukcyjnosc-pojemnosc.tar.gz

Lucjan Bryndza, EP

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

084-089_ind-poj_stm32.indd 88

2012-07-30 06:07:58

Krok po koroku Kursy EP

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

084-089_ind-poj_stm32.indd 89

89

2012-07-30 06:07:58

Krok po koroku Kursy EP

FlowCode i E-blocks (1)

Instalowanie komponentów, pierwszy program Współczesne języki programowania ewoluują w stronę, która umożliwi korzystanie z kompilatora i mikrokontrolera nie tylko elicie programistów, ale dosłownie każdemu. Pozwolą na to języki do programowania graficznego, których współcześnie używają z powodzeniem zarówno profesjonaliści z różnych dziedzin, jak i… dzieci programujące klocki Lego Mindstorm. Przykładem środowiska programistycznego przeznaczonego zarówno dla profesjonalistów, jak i amatorów, służącego do programowania graficznego różnych rodzin mikrokontrolerów, jest produkt brytyjskiej firmy Matrix Multimedia – FlowCode. Nie sposób przejść obok niego obojętnie. Oferta firmy Matrix Multimedia obejmuje nie tylko kompilator, ale również system dobrze przemyślanych „klocków” dla elektroników o nazwie handlowej E-blocks. Jest to zestaw zmontowanych płytek drukowanych – zestawów ewaluacyjnych innych niż wszystkie. Zwykle bowiem wyobrażamy sobie taki zestaw jako płytkę drukowaną z wlutowanym lub umieszczonym w podstawce mikrokontrolerem czy innym układem nadrzędnym, złączami goldpin lub polami lutowniczymi służącymi do dołączenia płytki do układów peryferyjnych oraz wlutowanego na stałe wyposażenia dodatkowego, takiego jak wyświetlacz, klawisze, diody LED itp. To dosyć wygodne rozwiązanie, stosowane przez wielu producentów, jednak niezbyt trwałe. Takie płytki po pewnym czasie najczęściej trafiają do zasobów elektronicznego złomu na skutek uszkodzenia szpilek goldpinów lub pól lutowniczych.

E-blocks Firma Matrix Multimedia przyjęła inną koncepcję. Wyposażyła swoje E-blocks w praktycznie niezniszczalne

90

złącza DB9, dzięki czemu płytki można łączyć ze sobą bokami tylko w  taki sposób, w  który do siebie pasują elektrycznie. Unika się w  ten sposób ryzyka uszkodzenia, a  sygnały trafiają odpowiednio zawsze tam, gdzie powinny. Płytki E-blocks podzielono na dwie grupy, których nazwy trudno przetłumaczyć: up-stream boards oraz down-stream boards. Myślę, że w  języku polskim dobrymi określeniami byłyby płytki nadrzędne (dla up-strream) oraz podrzędne (dla down-stream). Na płytce nadrzędnej montuje się mikrokontroler. Często jest ona również wyposażona w  programator, jak na przykład EB064 PIC24/dsPIC MCU, na której można zamontować mikrokontroler PIC24 lub dsPIC i która jest dołączana do komputera PC za pomocą USB. Zwalnia to użytkownika z  konieczności zakupu lub wykonania programatora PICkit. Płytki nadrzędne wyposażono w  złącza żeńskie DSUB służące do przyłączania płytek z akcesoriami dodatkowymi. Sporadycznie trzeba wykonać połączenia za pomocą przewodów. Do tego celu służą złącza „pod

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

090-094_flowcode.indd 90

2012-07-30 06:30:21

Krok po koroku Kursy EP

śrubkę”, popularnie zwane terminatorami. Przykładową płytkę nadrzędną PIC24/dsPIC Programmer Board pokazano na fotografii 1. Warto przy tej okazji wspomnieć, że mimo iż skupimy się w naszym cyklu na środowisku FlowCode 4 dla mikrokontrolerów PIC24 i  dsPIC, to Matrix Multimedia oferuje również wersje kompilatorów i modułów E-blocks dla mikrokontrolerów PIC10, PIC12, PIC16, PIC18, 8-bitowych AVR i 32-bitowych ARM7. Dostępna jest również płytka PLD Programmer Board przeznaczona dla układów CPLD i FPGA. Płytki podrzędne, down-stream bards, zawierają różne użyteczne układy peryferyjne. Są to peryferia typowo obsługiwane przez mikrokontroler, a więc dla przykładu: klawiatura, wyświetlacz, zasilacz silników prądu stałego, przekaźniki, modem GSM, moduły ZigBee, Bluetooth, GPS i  RFID, interfejsy CAN, LIN, RS232, IrDA, MIDI, SPI, I2C, Ethernet i inne. Co ważne, dla płytek jest dostępna obszerna dokumentacja zawierająca schematy i  przykłady programowania, nie tylko z  użyciem FlowCode, ale również języka C i asemblera. Zazwyczaj płytki podrzędne nie wymagają zasilania lub są zasilone z płytki z mikrokontrolerem. W niektórych przypadkach może jednak zdarzyć się konieczność zastosowania zasilacza zewnętrznego. W  ofercie Matrix’a  jest dostępna również płyta montażowa z  otworami i  plastykowymi słupkami dystansującymi, dzięki której można „utrwalić” konfigurację, nad którą pracujemy, zasłonić ją przeźroczystymi osłonami. Nie jest ona jednak niezbędna przy korzystaniu z zestawu. Przykłady niektórych płytek podrzędnych pokazano na fotografii 2. Mimo iż schemat połączeń elektrycznych w  obrębie E-blocks jest ustalony przez producenta, to sygnały są doprowadzone do szpilek goldpin zwartych zworkami. Można je rozewrzeć i doprowadzić sygnały inaczej, zgodnie z własną potrzebą lub schematem budowanego prototypu. Z  drugiej strony – programowej, elastyczne konfigurowanie makr również pozwala na dowolne przyporządkowanie wyprowadzeń mikrokontrolera sygnałom wejścia/wyjścia. Będzie o  tym mowa dalej. W  praktyce jednak, jeśli nie wykorzystujemy E-blocks do budowy prototypu a jedynie np. do nauki programowania, to nie ma potrzeby przełączania sygnałów. Warto jednak zauważyć, że jest taka możliwość dla większości E-blocks. Takie ustandaryzowane doprowadzenie sygnałów do trwałych DSUB’ów ma jedną, bardzo ważną zaletę. Dzięki niemu E-blocks są kapitalną ofertą edukacyjną, ponieważ połączenia pomiędzy modułami zawsze wykonywane są w ten sam sposób, sygnały zawsze trafiają tam gdzie powinny, zminimalizowano możliwość pomyłki i wykonania błędnych połączeń, a złącza DSUB są trwałe i  trudne do uszkodzenia nawet przez niewprawnego elektronika. Moim zdaniem, E-blocks przydadzą się konstruktorowi – elektronikowi do szybkiego sprawdzenia rozwiązania układowego bardziej, niż do budowy prototypu urządzenia, ale przede wszystkim są po prostu kapitalną ofertą edukacyjną, na co wskazuje również obszerna, dosłownie „łopatologiczna” dokumentacja techniczna i przykłady programów użytkowych.

łym uzupełnieniem jest kompilator FlowCode. Umożliwia on wykonanie programu dla mikrokontrolera, bez znajomości języka programowania. Co prawda, w  bloczkach FlowCode można umieszczać instrukcje języka C, jednak dla tych Fotografia 1. Płytka nadrzędna (up-stream najprostszych za- bords) PIC24/dsPIC Programmer Board stosowań nie trzeba będzie tego robić. Jak wspomniano, istnieją wersje kompilatora przeznaczone dla mikrokontrolerów PIC10, 12,16 i  18; PIC24 i dsPIC; AVR (ATtiny, ATmega, ATxmega, AT90) i ARM (AT91SAM7), więc każdy znajdzie tu coś odpowiedniego dla stosowanego przez siebie sprzętu. FlowCode współpracuje z  wieloma popularnymi programatorami (w  wypadku Microchipa są to PICkit-2 oraz 3), ale najłatwiej używa się go z programatorem firmowym wbudowanym na niektórych płytkach nadrzędnych E-blocks. Moim zdaniem, FlowCode jest jeszcze łatwiejszy do użycia od popularnego języka Bascom AVR i ma szansę stać się dla niego silną konkurencją. Kompilator FlowCode jest dostarczany na płycie CD w pudełku, wewnątrz którego znajduje się również indywidualny numer licencji. Po zainstalowaniu kompilatora jest wymagane zarejestrowanie się na stronie internetowej oraz aktywowanie programu. Bez tego, FlowCode będzie pracował bez ograniczeń, ale jedynie przez 30 dni. Prześledźmy jak wygląda proces instalacji i rejestracji. Kupiłem kompilator FlowCode w wersji Professional przeznaczonej dla mikrokontrolerów PIC24 i dsPIC. Instalator uruchamia się ręcznie, klikając na nazwie pliku FlowcodeV4(PIC24&dsPIC).exe dostępnego w  głównym drzewie katalogów. (rysunek 3) na płycie CD. Instalacja w  zasadzie przebiega standardowo – w  kolejnych wyświetlanych przez program okienkach wpisuje się nazwę użytkownika i  organizacji, akceptuje warunki

FlowCode Zestawy E-blocks mogą być używane niezależnie od wybranego języka programowania, jednak ich doskona-

Fotografia 2. Przykłady „klocków” E-blocks

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

090-094_flowcode.indd 91

91

2012-07-30 06:30:22

Rysunek 3. Zawartość płyty instalacyjnej FlowCode v4 licencji i  wskazuje katalog docelowy, w którym zostaną umieszczone pliki programu. W  związku z  tym, że moje FlowCode jest przeznaczone dla mikrokontrolerów Microchip, to musiałem zdecydować się, z  którym programatorem będę Rysunek 4. Wybór programatora podużywał kompilatora czas instalowania programu (rysunek 4). To pozornie nic nieznaczące pytanie sprawiło mi później wiele kłopotów. Z  założenia chciałem użyć FlowCode do programowania mikrokontrolerów bez powiązania z  żadnym zestawem. W  związku z  tym, że mam Rysunek 5. Okienko z zapytaniem programator PICkit-3 o numer licencji – umieszczono go wybrałem właśnie tę w pudełku pozycję wychodząc z  założenia, że przecież później można to łatwo zmienić. Tak jest w  wielu znanych mi IDE, więc dlaczego tu miałoby być inaczej? Nie spodziewałem się żadnych problemów. Niestety, na próżno szukać w  menu FlowCode v4 (być może poprawiono to wersji 5) opcji, która zrobi to automatycznie. Zmiana programatora odbywa

Rysunek 6. Formularz internetowy wypełniany w celu aktywowania pakietu

92

Krok po koroku Kursy EP

Rysunek 7. Wprowadzenie kodu aktywującego się poprzez wpisanie w linii komend, w oknie Chip –> Compiler Options odpowiedniego wywołania programu zewnętrznego. Co oczywiste, w  linii komend trzeba podać parametry wywołania, ale jak? Odpowiedź na to pytanie wymagała przeszukania strony z najczęściej zadawanymi pytaniami (FAQ) odnośnie do kompilatora FlowCode v4. Mimo iż raczej rzadko zmienia się programatory, to w moim wypadku zaszła taka konieczność – niżej podam znalezione przeze mnie informacje, być może zaoszczędzi to komuś czas. Linie komend wpisujemy w  polach Programmer: Location oraz Parameters we wspomnianym wcześniej oknie Compiler Options: mLoader (E-blocks): Location: C:\Program Files (x86)\Matrix Multimedia\Flowcode PIC24&dsPIC V4\Tools\ mLoader\mLoaderv3.exe Parametrers: -chip %p “%f.hex” –config PICkit-2W Location: C:\Program Files (x86)\Matrix Multimedia\Flowcode PIC24&dsPIC V4\Tools\ PICkit2\pk2cmd.exe Parameters: -BC:\Program Files (x86)\ Matrix Multimedia\Flowcode PIC24&dsPIC V4\Tools\PICkit2\ –PPIC%p –F”%f.hex” –M – A5 –R PICkit-3 Location: C:\Program Files (x86)\Matrix Multimedia\Flowcode PIC24&dsPIC V4\Tools\ PICkit2\pk3cmd.exe Parameters: –P%p –F”%f.hex” –E –M –Y Należy również zaznaczyć pole Use external program to set configuration options, a  poniżej „ptaszka” wpisać w  polu Location: C:\Program Files (x86)\Matrix Multimedia\Flowcode PIC24&dsPIC V4\Tools\PPP\PPPv3. exe, natomiast w  polu Parameters: –cs 2 –chip PIC%p –config. Oczywiście, jeśli kompilator jest zainstalowany w  innym katalogu, to w  wywołaniu trzeba go zmienić – ja podałem catalog, w którym jest zainstalowany mój kompilator. Wróćmy jednak do instalatora. Po wgraniu plików na dysk jest wyświetlane okienko z  zapytaniem o  numer licencji (rysunek  5). Jeśli to pierwsza instalacja programu, to wpisujemy w  nim klucz dostarczony wraz z programem. Po potwierdzeniu nasz klucz zostaje zapamiętany. Następnie mamy możliwość uruchomienia przeglądarki internetowej i dokonania rejestracji. Po uzupełnieniu pól (rysunek 6) otrzymujemy e-mail z  kodem aktywującym program, który należy wprowadzić w okienku dostępnym w menu Help ->Register (rysunek 7). Po tych krokach FlowCode jest gotowy do pracy. Po uruchomieniu pozytywnie zaskoczyło mnie to, że menu

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

090-094_flowcode.indd 92

2012-07-30 06:30:23

Krok po koroku Kursy EP

Rysunek 8. Plik instalatora sterownika programatora E-blocks jest w  języku polskim. Niestety, niektóre opcje nie zostały przetłumaczone i dlatego zmieniłem język kompilatora na angielski, który moim zdaniem lepiej pasuje do nazw parametrów mikrokontrolera, a ponadto unika się w ten sposób niejednoznaczności i błędów w tłumaczeniu.

E-blocks: PIC24 i dsPIC Programmer Board Najwygodniej używa się FlowCode z  firmowymi „klockami” E-blocks. Dla potrzeb demonstracji wybrałem płytkę oznaczoną jako EB064-00-2. Wyposażono ją w programator z interfejsem USB, zasilacz dostarczający napięć 3,3  V oraz 5  V, złącze programatora PICkit, podstawki dla układów PIC24 i  dsPIC w  obudowach DIP z 18, 20, 28 i 40 wyprowadzeniami. Płytka ma złącza DSUB9 żeńskie i jest nadrzędną (up-stream board). Jest dostarczana z płytą CD, na której można odnaleźć driver programatora oraz program mLoader. Moja płytka była dostarczona z mikrokontrolerem dsPIC30F2011. Sterownik programatora instaluje się „ręcznie” – jest on umieszczony w  katalogu drivers/EB-064. Plik instalatora sterownika nosi nazwę dpinst_amd64.exe (rysunek  8). Pracuję z  użyciem 64-bitowego systemu Windows 7 Home, który „broni się” przed oprogramowaniem nieautoryzowanym przez Microsoft. Dlatego na ekranie pojawiło się okienko z  informacją o  niezweryfikowanym producencie sterownika. Po kliknięciu na przycisk Zainstaluj oprogramowanie sterownika mimo to na dysku zostały umieszczone odpowiednie pliki, a  na ekranie komputera pojawił się komunikat o  pomyślnym przebiegu instalacji (rysunek 9).

Rysunek 9. Informacja o pomyślnym zainstalowaniu sterownika programatora

W  pobliżu złącza zasilania umieszczono zworkę J1, która umożliwia wybór źródła zasilającego – przełączyłem ją w  pozycję „USB”. Zgodnie z  instrukcją, mój mikrokontroler Rysunek 10. Wybór tworzenia nowego programu wymagał umieszczenia w  podstawce U7 oraz przełączenia zworki Programming Pins w  pozycję „C” oraz zworek J16/J18 w pozycję „I/O”. Dodatkowo, w  związku z  tym, że Rysunek 11. Okno wyboru wykorzystuję programikrokontrolera mator wbudowany na płytce, zworki J5, J6, J7, J19 muszą być w pozycji „USB”. Teraz wolno dołączyć do komputera PC płytkę za pomocą kabla USB. Dzięki przełączeniu J1 jest ona zasilana z portu USB komputera PC. Po połączeniu z płytką, system Windows będzie poszukiwał sterowników. Aby zaoszczędzić nieco czasu, warto pominąć wyszukiwanie w  witrynie Windows Update, w  której instalator i tak niczego nie znajdzie.

Pierwszy program Chyba jak każdy programista, mając do dyspozycji kompilator, mikrokontroler oraz płytkę uruchomieniową nie mogłem doczekać się napisania pierwszego programu. W  celu przetestowania zestawu postanowiłem utworzyć program do obsługi wyświetlacza LCD. Odpowiedni „klocek” dołączyłem do złącza PORT BL. Gdy wyjmowałem go z  opakowania w  ręce wpadła mi czerwona kartka informująca o  konieczności zasilenia wyświetlacza ze źródła napięcia +5  V. Odpowiednie jest dostępne na złączu płytki nadrzędnej. Po uruchomieniu FlowCode zaznaczyłem Create a  new FlowCode flowchart… (rysunek 10). Z  listy wybrałem mikrokontroler zainstalowany na płytce (rysunek 11). Po tym kroku pojawił się ekran roboczy, którego nieco pomniejszony pokazano na rysunku 12. Łatwo zauważyć, że kreator rozpoczął już za nas tworzenie programu i na ekranie mamy diagram z polami BEGIN oraz END, z  których pierwsze zawiera funkcje inicjalizujące mikrokontroler, natomiast drugie – pętlę nieskończoną. Jak można się spodziewać, pomiędzy tymi polami będziemy umieszczali instrukcje.

Rysunek 12. Ekran roboczy FlowCode v4

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

090-094_flowcode.indd 93

93

2012-07-30 06:30:23

94

zanego komponentu. Łatwo domyślić się, że wyświetlacz wymaga zainicjalizowania – z  listy Macro wybieramy Start. W  linii Display name można wpisać nazwę, która ułatwi późniejszą analizę programu, co pokazano na rysunku 15. Na początek postanowiłem w dwóch liniach wyświetlacza wyświetlić jakiś zwykły, stały komunikat. Do tego Rysunek 18. Efekt celu nie potrzeba zmiennych działania symulatora – wystarczą stałe. Po zainicjalizowaniu wyświetlacza można już wyświetlić napis. Opisaną wyżej metodą – przeciągnij i  upuść – umieszczamy na diagramie kolejne pole Component Macro, ponownie wybieramy z listy LCDDisplay(0), ale tym razem z listy Macro wybieramy PrintString, a w linii Variables w  cudzysłowie wpisujemy komunikat. Wpisałem napis „HELLO” (rysunek 16). Wyświetlenie drugiej linii komunikatu wymaga przemieszczenia kursora. Ponownie robimy to za pomocą Component Macro, ale tym razem wybieramy z listy Cursor i wpisujemy odpowiednie współrzędne – u mnie to początek drugiej linijki, a więc x=0, y=1 (rysunek 17). Po ustawieniu kursora, pozostaje wyświetlenie drugiego komunikatu – opisanym wcześniej sposobem ustaliłem go na „WORLD!”. Wybierając z menu Run opcję Go/Continue sprawdziłem działanie programu za pomocą symulatora. Efekt jego pracy można zobaczyć na panelu, na wirtualnym wyświetlaczu pokazanym na rysunku 18. Następnie, wybierając z  menu Chip opcję Compile to Chip przesłałem program do mikrokontrolera, co spowodowało efekt jak na fotografii 19.

Krok po koroku Kursy EP

Do dyspozycji programisty oddano makra, których symbole są umieszczone na poziomym pasku znajdującym się nad obszarem roboczym. Są one związane z obsługą urządzeń wejścia – wyjścia, w  tym wyświetlacza LCD. Po wybraniu odpowiedniego makra z paska na górze ekraRysunek 13. Konfigurowanie rodzaju wyświetlacza tekstonu, symbol urządzenia zostaje wego LCD umieszczony w  oknie Panel. Do tego przykładu programu wybierzmy z  grupy makr Outputs urządzenie LCDDisplay. Następnie wskazujemy symbol wyświetlacza w  obszarze Panel i  klikamy prawym klawiszem myszy. Z  menu podręcznego wybieramy Rysunek 14. Konfigurowanie połączeń Edit Component. Okno wyświetlacza LCD pokazane na rysunku 13 umożliwia wybranie liczby znaków na ekranie wyświetlacza LCD, długości wiersza tekstu oraz kolorów wyświetlacza w symulatorze. Po zatwierdzeniu ponownie wchodzimy do menu kontekstowego i  tym razem wybieramy Connections. Dołączyłem wyświetlacz do portu BL – nastawy odpowiednie dla mojej konfiguracji można zobaczyć na rysunku 14. Każdą linię połączeń ustawia się indywidualnie wskazując ją, a  następnie u  dołu okienka wybierając odpowiedni port i  numer bitu. Po kliknięciu OK wyświetlacz jest dołączony i  można się spodziewać, że gotowy do użycia. Po lewej stronie Rysunek 15. Makro inicjalizujące wyświe- ekranu jest pasek tlacz z  żółtymi ikonami czynności. Do obsługi wyświetlacz służy makro, a  więc można domyślić się, że odwołanie do niego następuje za pomocą pola Component Macro (żółty prostokąt z  zakreskowanymi Rysunek 16. Makro wyświetlające – wpibrzegami). Przeciąsanie komunikatu do wyświetlenia gamy go na diagram pomiędzy pola BEGIN i END. Następnie dwukrotnie klikamy prawym klawiszem na symbolu na diagramie i w polu Component wybieramy LCDDisplay(0). Teraz wybieramy czynność Rysunek 17. Makro pozycjonujące kursor wymaganą dla wskana ekranie LCD

Podsumowanie Po tak łatwo osiągniętych efektach, bez żadnego żmudnego przeszukiwania Internetu i  mozolnej nauki, ręce aż same palą się do tworzenia kolejnych programów, bo przecież równie łatwa jest obsługa klawiatury, serwomechanizmu, wyświetlacz LED i innych, co pokażę w kolejnych odcinkach kursu.

Jacek Bogusz, EP

Fotografia 19. Komunikat wyświetlany po zaprogramowaniu zestawu E E-blocks blocks Redakcja Elektroniki Praktycznej dziękuje firmie TME z  Łodzi, dystrybutorowi firmy Matrix Multimedia, za udostępnienie zestawu E-blocks oraz mikrokontrolerów używanych w  kursie programowania FlowCode.

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

090-094_flowcode.indd 94

2012-07-30 06:30:24

Szybka, dwukwadrantowa DC/DC NOTATNIK przetwornica KONSTRUKTORA

Szybka, dwukwadrantowa przetwornica DC/DC Spełnienie warunku zachowania dużej sprawności przy jednoczesnym modulowaniu i  generowaniu napięcia o  określonym kształcie jest możliwe tylko w  układzie dwukwadrantowej przetwornicy DC/DC. W  takiej przetwornicy moc przepływa w  dwóch kierunkach: naprzód, gdy jest ona dostarczana do obciążenia oraz wstecz, gdy obciążenie oddaje moc. W  artykule opisano łatwy sposób, w  który można zbudować taką przetwornicę oraz pryncypia jej działania. Jak pokazano za pomocą niebieskiej linii na rysunku 1, standardowe źródło zasilania o jednym napięciu wyjściowym może dostarczać tylko napięcie dodatnie oraz dodatni prąd w umownym kierunku w przód, tj. do obciążenia. Taki rodzaj przetwornic nazywa się jednokwadrantowymi. Jeśli źródło zasilania pozwala na odwrócenie przepływu mocy – jak pokazano na rys. 1 za pomocą czerwonej linii – to wówczas mówimy o  dwukierunkowym lub dwukwadrantowym źródle zasilania. W takim wypadku napięcie ma potencjał dodatni, ale prąd może być dodatni lub ujemny. Najprostszym i  najlepszym przykładem przetwornicy dwukwadrantowej (TQPS, Two Quadrant Power Supply) jest konwerter synchroniczny w topologii buck. Wielu inżynierów zajmujących się konstruowaniem źródeł zasilania popełnia błąd uznając prostownik synchroniczny za główną przyczynę dużej sprawności uzyskiwanej przez przetwornicę. Jej najważniejszą zaletą jest dwukierunkowy przepływ mocy przejawiający się w  możliwości dostarczania oraz odbierania prądu z obciążenia. Ta właściwość znajduje odzwierciedlenie w nadążaniu przetwornicy za zmianami obciążenia – lepszą dynamiką napięcia wyjściowego, niemożliwą do osiągnięcia za pomocą standardowej przetwornicy buck z diodą prostowniczą. W tabeli 1 zamieszczono porównanie przetwornic buck

Rysunek 1. Porównanie mocy dostarczanej przez przetwornice: typową (kolor z  prostownikiem synchronicznym oraz dioniebieski) i dwukwadrantową (kolor dą prostowniczą. czerwony) Trzecia z  własności przetwornicy wymienionych w  tabeli jest równie ważna. Zasilacz z  prostownikiem synchronicznym źródła zasilania następuje raptowna zmiana nie potrzebuje minimalnego obciążenia, od braku przepływu prądu wyjściowego do aby móc pracować w  trybie ciągłym (ciągły pełnego obciążenia, a  następnie od pełnego przepływ prądu w  indukcyjności przechoobciążenia do jego braku, jak pokazano na wującej energię). Ze względu na możliwość rysunku 2. Jak można zaobserwować, sysprzepływu prądu w kierunku od obciążenia, tem dostarcza dużą energię do obciążenia, współczynnik wypełnienia pozostaje stały w  całym zakresie obciążenia. Dzięki pracy w  trybie ciągłym można zbudować przetwornicę o  bardzo dynamicznej, silnoprądowej odpowiedzi impulsowej na raptowną zmianę obciążenia. W  scenariuszu najgorszym dla każdego Rysunek 2. Przykład gwałtownej, skokowej zmiany obciążenia

Tabela 1. Porównanie przetwornic buck z  prostownikiem synchronicznym i  diodą prostowniczą Właściwość Możliwość stora high Możliwość low side. Możliwość

dostarczania mocy do obciążenia za pomocą tranzyside. odbierania mocy z  obciążenia za pomocą tranzystora nieprzerwanej pracy w  ciągłym trybie przewodzenia.

Prostownik synchroniczny

Dioda prostownicza

Tak

Tak

Tak

Nie

Tak

Nie

Tabela 2. Porównanie topologii pełnomostkowego przełącznika i  przesuwnika fazowego Przełączanie pełnomostkowe Topologia PWM (współczynnik wypełnienia 0…50%). Dla współczynnika wypełnienia zbliżonego do 0% wymaga szerokopasmowego drivera bramki. Wyższe straty z  tytułu przełączania przy wyższym napięciu pracy. Mniejsze straty z  tytułu przełączania przy niewielkim obciążeniu ze względu na przełączanie w  połowie napięcia roboczego. Oscylacje o  wysokiej częstotliwości w  węzłach przełączających. Może używać jednokierunkowego przełącznika (IGBT). ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

095-098_ti.indd 95

Pełnomostkowy przesuwnik fazy ZVT Topologia przesuwnika fazowego (stały współczynnik wypełnienia, zbliżony do 50%). Wypełnienie impulsu jest stałe, zbliżone do 50% i  dlatego sterowanie bramką nie jest krytyczne i  może być dobrze zoptymalizowane. Mniejsze straty z  tytułu przełączania przy wyższym napięciu roboczym ze względu na przełączanie w  zerze napięcia. Wyższe straty przy niewielkim obciążeniu ze względu na przełączanie przy pełnym napięciu zasilającym. Brak oscylacji o  wielkiej częstotliwości ze względu na prądu krążące (zawsze aktywne są dwa tranzystory MOSFET). Musi używać przełączników dwukierunkowych (MOSFET).

95

2012-07-30 06:30:51

NOTATNIK KONSTRUKTORA a)

b)

c)

d)

Rysunek 3. Uproszczony schemat przetwornicy dwukwadrantowej oraz sygnały sterujące pracą prostownika synchronicznego aby przezwyciężyć spadek napięcia (znacznik M1), ale również odbiera tę samą ilość energii (znacznik M2) aby zablokować i zredukować przepięcie.

Topologia pełnomostkowego przesuwnika fazowego oraz prostowanie synchroniczne Topologia pełnomostkowego przesuwnika fazowego jest używana coraz powszechniej. Jej głównym konkurentem jest pełnomostkowy przełącznik. Główne różnice pomiędzy topologiami zamieszczono w tabeli 2. Na podstawie zaprezentowanych właściwości obu topologii można powiedzieć, że aplikacje o  napięciu wyjściowym niższym od 100 V niczego nie zyskują dzięki topologii przesuwnika fazowego. Głównym powodem jej stosowania jest łatwiejsze i dobrze zoptymalizowane sterownie bramkami tranzystorów przełączających oraz brak zaburzeń w  węzłach przełączających. Jednak wraz ze wzrostem napięcia wyjścio-

96

095-098_ti.indd 96

wego, coraz większe znaczenie zaczyna odgrywać sprawność, co jest dobrym powodem do stosowania topologii przesuwnika. Na rysunku 3 pokazano uproszczony schemat przetwornicy z  przesuwnikiem fazowym (rysunek 3a) oraz przebiegi sygnałów w  najważniejszych punktach obwodu (rysunek 3b…3d). Sygnały sterujące bram- Rysunek 4. Uproszczony schemat proponowanego systemu kami A i B zawsze mają zasilania przeciwną fazę, tę samą częstotliwość i ten sam współczynnik wypełskutkuje 100% współczynnikiem wypełnienienia. W związku z tym doprowadzenia (A, B) nia na wyjściu, jak pokazano rys. 3d. są dołączane albo do masy, albo do potencjału VIN. To samo dotyczy doprowadzeń C i D oraz Poprawa pasma przenoszenia sygnałów nimi sterujących. pętli w systemach z izolacją Na rys. 3b zaznaczono na czerwono napięgalwaniczną cie na uzwojeniu pierwotnym, gdy przesunięNormalnie kontroler jest umieszczany po cie fazowe pomiędzy doprowadzeniami A i B stronie pierwotnej i  generuje sygnały PWM dla elementów przełączających. W przetwororaz C, i D wynosi 0°. W takim wypadku obie nicy, której schemat pokazano na rys. 3a jest strony transformatora są dołączone, albo do niezbędny specjalny driver dla tranzystora VIN, albo do masy. Napięcie wyjściowe transkluczującego pracującego po stronie potenformatora wynosi 0 V i nie płynie żaden prąd. cjału zasilania – high side. Ze względu na Na rys. 3c pokazano sygnały A i B przesu„pływający” punkt przełączania, który jest nięte w fazie o 90° względem sygnałów C, i D. punktem odniesienia dla bramki tranzystora, Teraz w  pierwszej ćwiartce okresu na trans„pływa” również potencjał jego bramki. Twoformatorze występuje napięcie o  umownym rzy to problemy związane ze sterowaniem kierunku dodatnim, zaznaczonym strzałką. Potranzystora. W  systemach pracujących przy woduje to wygenerowanie napięcia po stronie niskim napięciu zasilania można zastosować wtórnej oraz przepływ prądu. W czasie drugiej transformator sterujący bramką lub układ ćwiartki, napięcie VIN jest podawane na oba scalony drivera półmostka ze zintegrowaną uzwojenia transformatora, więc uzwojenie diodą boot strap. Dla topologii pełnego mostpierwotne zostaje zwarte i po stronie wtórnej ka potrzebne są takie dwa symetryczne obnie występuje napięcie. W  trzeciej ćwiartce wody. Jeśli po stronie wtórnej włączono prona uzwojeniu pierwotnym transformatora wystownik synchroniczny, to aby nim sterować stępuje napięcie o  przeciwnej polaryzacji, co trzeba przekazywać sygnały PWM poprzez powoduje wygenerowanie po stronie wtórnej barierę izolacji. Można to zrobić używając napięcia o przeciwnej polaryzacji w porównaniu z  występującym w  czasie trwania pierwtransformatora lub izolatorów cyfrowych szej ćwiartki. Po stronie wtórnej napięcie jest ISO7920 będących w  istocie bardzo szybkiprostowane, jak pokazano na zakreskowanej części wykresu. Przy przesunięciu fazowym o 90° współczynnik wypełnienia wynosi 50%. Jeśli przesunięcie fazowe zostanie zwiększone, wzrasta współczynnik wypełnienia sygnału po stronie wtórnej i  w  związku z  tym rośnie napięcie wyjściowe. Maksymalne napięcie wyjściowe jest osiągane przy przesunięciu fazowym Rysunek 5. Przebiegi napięć i prądu dławika w charakterywynoszącym 180°, co stycznych punktach przetwornicy ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 06:30:52

Szybka, dwukwadrantowa przetwornica DC/DC mi transoptorami. Potrzebujemy również zamknąć pętlę sprzężenia zwrotnego poprzez barierę izolacji, zwykle również za pomocą transoptora. Jednak transoptor ma długie czasy włączenia i  wyłączenia, dużą rozrzut parametru CTR (Current Transfer Ratio) oraz problemy związane ze zmianą parametrów w  czasie i  dlatego nie może być stosowany w  niektórych aplikacjach (np. w  wyrobach motoryzacyjnych lub przemysłu zbrojeniowego). Aby zwiększyć szerokość pasma przenoszenia pętli sprzężenia zwrotnego oraz niezawodność systemu, jednocześnie nie podnosząc nadmiernie jego kosztu, można zastosować konfigurację pokazaną na rysunku 4. Kontroler jest włączony po stronie wtórnej umożliwiając zamknięcie pętli sprzężenia zwrotnego bez potrzeby stosowania transoptora. Sygnały dla prostownika synchronicznego mają teraz ten sam potencjał odniesienia co kontroler, więc nie ma potrzeby stosowania drogich izolatorów cyfrowych. Sygnały, które teraz są przekazywane poprzez barierę potencjału to sygnał PWM dla mostka oraz sygnał z czujnika prądowego. Jak wspomniano, do sterowania bramkami można użyć transformatorów sprzęgających. Jeśli są one używane, to izolacja galwaniczna jest zapewniana a priori. Należy tylko zwrócić uwagę na napięcie przebicia izolacji. Obwód zaprezentowany na rys. 4 ma jednak jedną wadę – wymaga odizolowanego galwanicznie pomocniczego źródła napięcia zasilania dla strony wtórnej. Bez niego przetwornica w ogóle nie uruchomi się. Prostownik synchroniczny pokazany na schemacie powoduje, że konwerter jest dwukierunkowy (dwukwadrantowy). Na rysunku 5 pokazano przebiegi napięć na „lewych” i  „prawych” doprowadzeniach mostka prostowniczego włączonego po stronie wtórnej. Zielona linia ilustruje prąd uzwojenia dławika wyjściowego. Jak można zauważyć, prąd współgra ze współczynnikiem wypełnienia sygnału. Dołączając obciążenie do wyjścia przetwornicy spowodujemy przesunięcie się przebiegu w  stronę wartości dodatnich lub w  stronę wartości ujemnych, zależnie od kierunku przepływu energii. Współczynnik wypełnienia zmienia się jedynie podczas gwałtownych zmian obciążenia. W  stanie stabilnym pozostaje stały w  całym zakresie obciążenia nominalnego.

Modulowanie napięcia wyjściowego Przyjrzyjmy się technikom śledzenia kształtu oraz modulacji napięcia wyjściowego przetwornicy. Posłużymy się w  tym celu wykresem zamieszczonym na rysunku 6. Kolorem czerwonym oznaczono kształt wyjściowego napięcia RF. Linia niebieska reprezentuje poziom napięcia systemu ze stałym napięciem występującym na wzmacniaczu ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

095-098_ti.indd 97

mocy. Na wykresie straty mocy są wprost proporcjonalne do długości czerwonej strzałki. Mając możliwość modulowania napięcia zasilania (reprezentowanego przez zieloną linię), staje się możliwe znaczne zmniejszenie średnich strat mocy, co powoduje obniżenie poboru energii oraz kosztu zastosowanych elementów chłodzących. To wszystko jest możliwe tylko przy zastosowaniu topologii TQPS. Czas powtarzania modulacji może być rzędu kilkuset Hz, a  amplituda modulacji może być większa niż 12 Vpp. Jeśli przyjmiemy 500 ms jak maksymalny czas narastania lub opadania zbocza napięcia wyjściowego, to należy użyć modulacji sygnałem o częstotliwości 1 kHz. Regulując okresowo napięcie w warunkach pracy bez obciążenia, konwerter równocześnie ładuje lub rozładowuje pojemności dołączone do wyjścia. W  związku z  tym, że na wyjściu przetwornicy oraz we wzmacniaczu RF zwykle są włączone kondensatory o dużej pojemności, jasne jest, że ich optymalizacja odgrywa kluczową rolę. Zwykle filtr wyjściowy jest filtrem LC. Indukcyjność musi być dławikiem o  niewielkiej rezystancji RESR, małych stratach w rdzeniu, mającym zdolność przewodzenia prądu o  ok. 25% większym natężeniu, niż maksymalny prąd wyjściowy. Kondensator – najczęściej elektrolityczny – musi mieć wystarczająco dużą pojemność, aby skutecznie filtrować sygnały o częstotliwościach o dwie dekady niższych, niż częstotliwość kluczowania przetwornicy. To tylko wstępny szacunek – przy dalszych rozważaniach trzeba uwzględnić wymagania odnośnie do odpowiedzi przetwornicy na gwałtowne zmiany obciążenia. Przyjmując założenia jak wyżej (1  kHz, 12 Vpp) wykonajmy obliczenia dla kondensatora o pojemności 160 mF. Jeśli obliczymy straty mocy powodowane przez tg   – straty_w_kondensatorze otrzymamy następujące wyrażenie:

Biorąc pod uwagę, że przebieg modulujący jest falą sinusoidalną o  częstotliwości 1 kHz, amplituda modulacji wynosi 12 Vpp. Gdybyśmy mieli do czynienia z  sygnałem trójkątnym, straty mocy byłyby większe ze względu na częstotliwości harmoniczne. Dodatkowo, straty występują na skutek zaburzeń przy przełączaniu. To wszystko skutkuje dużymi stratami w  niewielkim kondensatorze, pracującym w  wysokiej temperaturze otoczenia. Alternatywnie można zastosować kondensator ceramiczny. Dziesięć lub dwadzieścia takich kondensatorów (standardowo 10 mF/50 V, X7R) jest niezbędnych, aby skutecznie filtrować napięcie wyjściowe i  sta-

Rysunek 6. Podstawowe zasady śledzenia kształtu napięcia i modulowania przebiegu wyjściowego nowić wystarczająco małą impedancję dla gwałtownych zmian obciążenia. Jednak Kondensator elektrolityczny ma „magiczną” właściwość w okolicach swojego niskoczęstotliwościowego zera:

Dla danego typu kondensatora może to być np. fz=25  kHz. To zero podnosi fazę stopnia mocy i  zmienia nachylenie zbocza z  –2 do –1, umożliwiając kompensację pętli w  zakresie sygnałów o  wyższych częstotliwościach. Używając kondensatorów ceramicznych, które mają bardzo małą rezystancję RESR, częstotliwość fz przenosi się w zakres sygnałów o ok. 10 razy wyższej częstotliwości (>250 kHz). To powoduje niestabilność, ponieważ nachylenie zbocza wynosi –2 i przesuwa praktyczną częstotliwość przenoszenia do sygnałów o niskich częstotliwościach, który jest poza obszarem zainteresowania. Obie te sytuacje można zobaczyć na symulacji pokazanej na rysunku 7. Można na nim dostrzec, że używając samych kondensatorów ceramicznych powoduje się duże straty fazy i  uzyskuje wielką dobroć filtra (duży pik w obszarze częstotliwości rezonansowej, czerwona linia). Używając rezystorów włączonych szeregowo z bankiem kondensatorów ceramicznych, przywracana jest faza oraz tłumiony filtr (linia zielona). Nowa wartość rezystancji RESR wynosi 50 mV i jest zbliżona do RESR kondensatora elektrolitycznego. Jest to powodem, dla którego te dwie krzywe są tak blisko siebie. Wartość rezystancji może być większa (dając szerszy margines fazy), ale jest ograniczona przez napięcie tętnień. W  związku z  tym, że impedancja banku kondensatorów jest teraz znacznie niższa w  porównaniu z  zewnętrznym RESR, całkowite napięcie tętnień mierzone na wyjściu jest teraz spadkiem napięcia na dodatkowej rezystancji wywołanym przez prąd tętnień. Z  jednej strony, napięcie tętnień jest podawane przez specyfikację, natomiast z drugiej prąd tętnień jest ograniczona przez tę rezystancję zewnętrzną. Aby właściwie dobrać rezystor RESR trzeba uwzględnić straty mocy:

97

2012-07-30 06:30:52

NOTATNIK KONSTRUKTORA Straty z  tytułu prądu tętnień (prądów o wysokiej częstotliwości) – Pd_ripple. Straty modulacji (straty o niskiej częstotliwości) – Pmod_sine, Pmod_trian. Straty powodowane przez duże zmiany prądu w obciążeniu – Ppeak. Te straty są wyliczane w  następujacy sposób:

D to współczynnik wypełnienia, w  tym wypadku 0,5.

Rozwiązanie praktyczne Na fotografii  8 zaprezentowano praktyczne rozwiązanie przetwornicy SDM o  mocy 350  W przeznaczonej do zasilania aplikacji telekomunikacyjnych. Na rysunku 9 pokazano oscylogram modulacji sygnałem sinusoidalnym zastosowanej w  przetwornicy z  fot.  8. Wejściowe napięcie kontrolne wynosi 1  Vpp, napięcie wyjściowe 12  Vpp, natomiast częstotliwość sygnału modulującego 1 kHz. W przetwornicy udało się uzyskać następujące parametry: • Napięcie wejściowe 36…60 V • Napięcie wyjściowe 20…32 V DC (regulowane). • Ciągły prąd obciążenia 11 A, szczytowy 22 A (moc ciągła 350 W, moc w impulsie 700 W). • Tętnienia 100 mVpp (przy pomiarze w zakresie do 20 MHz). • Zmiana napięcia na skutek raptownej zmiany obciążenia od 0 do 100% poniże 2% napięcia nominalnego. • Czas narastania napięcia 20 V  32 V krótszy niż 150 ms, czas opadania 32 V  20 V krótszy niż 300 ms. • Sprawność 96%.

Fotografia 8. Przykład przetwornicy zasilającej dla telekomunikacji (SDM, 350 W)

• Izolacja 1500 V DC.

Podsumowanie W  artykule zaprezentowano podstawowe informacje dotyczące dwukwadrantowych przetwornic oraz rozważania na temat modulowania napięcia zasilającego. Podano praktyczne wskazówki odnośnie do prostownika synchronicznego i  technik regulacji, zaprezentowano przykładowe rozwiązanie przetwornicy. Reasumując: • Należy używać topologii z  prostownikiem synchronicznym dla dynamicznych źródeł zasilania o  wysokiej jakości. Tylko przy użyciu tej topologii jest możliwa praca w  dwóch ćwiartkach i  uzyskanie Rysunek 7. Symulacja pracy kondensatorów ceramicznego dobrej odpowiedzi i elektrolitycznego w przetwornicy na gwałtowną, impulsową zmianę obciążenia. dwukierunkowego pomiaru natężenia • Wyłączenie trybów burst oraz power prądu, aby ustrzec się niestabilności, gdy safe i zezwolenie na pracę przetwornicy prąd płynie w kierunku odwrotnym (od w  trybie ciągłym. Zmniejsza to sprawuzwojenia pierwotnego do wtórnego). ność w  warunkach pracy przy małym Milan Mirjanovic obciążeniu i bez niego, ale jest jedynym Texas Instruments sposobem na zapewnienie szybkiej reakcji na gwałtowną zmianę obciążenia. • Należy wystrzegać się stosowania komponentów mających cechy niskoczęstotliwościowych, takich jak transoptory w  pętli sprzężenia zwrotnego. Można osiągnąć szersze pasmo przenoszenia pętli, jeśli kontroler jest umieszczony po stornie wtórnej. Rysunek 9. Modulowanie napięcia wyjściowego (CH1 – napię• Należy używać cie wyjściowe, 5 V/działkę, podstawa 200 ms; CH2 – napięcie trybu kontroli kontrolujące 500, mV/działkę; CH3 – prąd wyjściowy, 5 A/ napięcia oraz działkę) 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

98

095-098_ti.indd 98

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 06:30:52

Krok po koroku Kursy EP

STM32 dla użytkowników 8-bitowców (1) 32-bitowe mikrokontrolery są postrzegane przez konstruktorów jako elementy do bardziej wymagających zadań. Ta opinia jest ugruntowywana przez wyposażenie w stosunkowo duże pamięci programu Flash i pamięci danych oraz w zaawansowane układy peryferyjne. Duża wydajność i znakomite wyposażenie peryferyjne łączyło się dotychczas ze zdecydowanie wyższą ceną w porównaniu z prostszymi mikrokontrolerami 8-bitowymi czy nawet 16-bitowymi. Wynikało to między innymi z tego, że skomplikowany 32-bitowy rdzeń zajmuje dużą powierzchnię na płytce krzemowej i jest droższy w produkcji. Nowa generacja rdzeni Cortex-M zaprojektowana przez firmę ARM specjalnie do układów sterowania została znacząco uproszczona. Uproszczenie spowodowało, że zadania stawiane w układach wbudowanych mogą być wykonywane szybciej, przy zmniejszonym poborze energii, ale jednoczenie implementacja w  krzemie ma mniejsze wymiary i przez to jest tańsza. Z tych powodów, mogły pojawić się mikrokontrolery z  wydajnym rdzeniem 32-bitowym w  cenie jednostek 8-bitowych. Wykorzystali to oczywiście producenci mikrokontrolerów wietrząc w tym możliwość udziału w olbrzymim rynku prostszych aplikacji dotychczas opanowanym przez mikrokontrolery 8-bitowe. Posiadanie dobrego produktu to jedno, a sprzedanie go, to zupełnie inna rzecz. Oprócz ceny bardzo ważną rzeczą jest przyzwyczajenie konstruktorów. Jeżeli ktoś swoje urządzenie potrafi zrobić bez problemu na korzystając z  8-bitowca, to dlaczego nagle ma zacząć korzystać z zupełnie innej architektury, narzędzi i rezygnować z  wszystkich swoich przyzwyczajeń? Tym bardziej, że producenci 8-bitowców również nie próżnują i  ich wyroby są coraz lepiej wyposażone a  dzięki nowym technologiom wytwarzania mogą być taktowane szybszymi zegarami i wydajanie oszczędzać energię. Żeby sprzedać nowe rozwiązania trzeba użytkownika jakoś przekonać. Może to być łatwość zakupu elementu, dostępne, tanie i łatwe w zdobyciu płytki ewaluacyjne, dostępne i tanie lub bezpłatne narzędzia software’owe i środowisko IDE. Ważnym elementem kampanii reklamowych jest propagowanie nowych rozwiązań w szkołach i uczelniach, tak by nowo wykształceni konstruktorzy je znali i używali. Ja postanowiłem przekonać jak wygląda przejście z architektury 8-bitowej na 32-bitową z perspektywy kogoś kto to robi pierwszy raz. Załóżmy, że do docelowego projektu szukamy taniego mikrokontrolera 32-bitowego z  rdzeniem Cortex. Wybór padł na rodzinę STM32F100 produkowaną przez firmę STMicroelectronics. Układy te mają rdzeń Cortex–M3 taktowany z maksymalną częstotliwością 24 MHz. Pamięć programu Flash może mieć maksymalną pojemność 512 kB, a pamięć danych RAM 32 kB.

Tani moduł ewaluacyjny Najprostszą i  wbrew pozorom najtańszą metodą na szybkie i  bezproblemowe rozpoczęcie pracy z  nowym

mikrokontrolerem jest zakup modułu ewaluacyjnego. Jeżeli chcemy wstępnie sprawdzić, czy element rzeczywiście spełni nasze wymagania, to poszukamy modułu taniego, ale odpowiednio wyposażonego. Przez to wyposażenie rozumiem minimum 2 elementy: wbudowany programator/emulator i  wyprowadzenie linii portów do złącz, które można łatwo wykorzystać. Programator w tanim module znacznie obniża koszty, bo wciąż nie wiemy czy nowy element spełni oczekiwania i wydatek na drogi programator/emulator jest ryzykowny. Dostępne wyprowadzenia mikrokontrolera znacznie ułatwiają pracę, bo znam tanie moduły z  nietypowym złączem do których trzeba dokupić bardzo drogę płytkę rozszerzenia, by cokolwiek z nim zrobić. Dla STM32 Value Line znalazłem tani (ok. 60  PLN) i  spełniający wszystkie zestaw ewaluacyjny STM32 Value Line Discovery (fotografia 1). Zestaw jest podzielony na 2 części: programator/emulator zgodny z ST-Link/V2. To dobra wiadomość, bo jest to narzędzie wspierane przez najpopularniejsze środowiska IDE. ST-Link jest sterowany i zasilany ze złącza USB co dodatkowo upraszcza jego używanie. Programator wbudowany w  płytkę ma wyprowadzone sygnały magistrali programującej i  można go wykorzystać jako zewnętrzny programator we własnych konstrukcjach po zakończeniu prób. Bardzo rozsądne rozwiązanie za niewielkie pieniądze. W  drugiej części modułu umieszczono mikrokontroler do prób – STM32F100RBT6. Jego wyprowadzenia są połączone z  dwoma listwami goldpinów, które są umieszczone na krawędzi płytki. Każde z wyprowadzeń jest czytelnie opisane. Bardzo mi się takie rozwiązanie spodo- Fotografia 1. Zestaw STM32VLDiscobało, bo bez żadnych pro- very

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

099-101_stm32.indd 99

99

2012-07-30 07:06:05

Środowisko IDE Mamy już moduł z programatorem i dużo zapału. Potrzebujemy teraz środowiska IDE, w którym będzie można pisać programy, potem je kompilować, uruchamiać i na koniec programować pamięć układu. W dokumentacji modułu są polecane: • uVision 4 produkowane przez firmę Keil, • Embedded Workbench for ARM produkowany przez firmę IAR, • TrueSTUDIO produkowana przez firmę Atollic. Ponieważ należy się spodziewać, że każde z  tych środowisk będzie dobre, to wybrałem losowo uViosion 4 firmy Keil. No może nie do końca losowo, bo firma Keil jest częścią firmy ARM – projektanta rdzenia Cortex-M3 i na początek wydała mi się najbardziej wiarygodna. Nie oznacza to ,ze uważam, że pozostałe IDE są w jakiś sposób gorsze. Po prostu musiałem coś wybrać. IDE uVision4 oprócz środowiska IDE zawiera też wersję ewaluacyjną kompilatora C dla naszego rdzenia. Keil jest znany przede wszystkim z  kompilatorów C w tym słynnego już dla 8051 i spodziewałem się, że ten będzie równie dobry. Bezpłatna wersja kompilatora dostarczana wraz z pakietem IDE ma ograniczenie kodu do 32  kB i  do celów eksperymentów na pewno wystarczy. Jednak w  tym miejscu musimy sobie przypomnieć, że naszym celem jest sprawdzenie czy można bezboleśnie przejść ze stosowania mikrokontrolerów 8-bitowych na 32-bitowe Cortex’y. Dla 8-bitowców Atmela jest do dyspozycji bezpłatny kompilator GCC bez ograniczenia kodu i innych ograniczeń. Użytkownicy Microchipa mają ewaluacyjne wersje kompilatorów wszystkich rodzin łącznie z 32-bitowymi PIC32. Ograniczeniem jest tylko brak silnej optymalizacji kodu, przez co pamięć programu zapełnia się szybciej niż mogłaby. Na tym etapie poszukiwań mamy „tylko” 32 kB albo „aż” 32 kB. Nie mając za sobą kilku praktycznych projektów, które zastępują projekty z  8-bitowcami trudno powiedzieć czy to wystarczy, ale na pewno to ograniczenie da o sobie prędzej czy później znać. Być może znajdzie się inne legalne rozwiązanie, bo kupienie drogiego kompilatora tylko po to, aby zmienić rodzinę, na pewno nie wchodzi w grę. Przypomnijmy, że rozważamy przejście z  8 bitów na 32 w  sytuacji, kiedy 8 bitów jeszcze wystarczy, a  na przykład chcemy być bardziej nowocześni, bo tak sugerują wszechobecne reklamy. Wracajmy do tematu. Pakiet uVision 4 można pobrać po uprzednim wypełnieniu ankiety ze strony www.keil. com. Instalacja przebiega tak, jak w  podobnych programach tego typu i  nie wymaga komentarza. Po zakupie płytki i  zainstalowaniu IDE mamy już wszystko co potrzebne by zacząć próby. Płytka ewaluacyjna zapewnia programowanie, zasilanie i  taktowanie mikrokontrolera. Spróbujemy napi-

100

sać najprostszy program zapalający i gaszący diodę LED umieszczoną na STM32 Value Line Discovery. Żeby nawet taki prosty program mógł zadziałać, trzeba zadbać o taktowanie mikrokontrolera. Mamy na płytce rezonator kwarcowy i wydaje się, że nie będzie z tym problemu. W  historycznie pierwszych mikrokontrolerach źródłem sygnału zegarowego był wyłącznie oscylator kwarcowy z  zewnętrznym oscylatorem czyli „kwarcem”. Żeby mikrokontroler mógł działać, trzeba było dołączyć do niego kwarc i ewentualnie kondensatory ceramiczne o  pojemności 10...50  pF, zależnie od wymagań układu. Tak było chociażby w intelowskich 8051. Częstotliwość taktowania klasycznego 8051 zawierała się w granicach 1,2...12  MHz. W  mikrokontrolerach PIC16 wprowadzono konfigurację generatora taktującego rdzeń za pomocą bitów konfiguracyjnych umieszczonych w pamięci Flash i  programowanych programatorem razem z  pamięcią programu. To już był duży postęp, bo można było taktować małymi częstotliwościami np. 32  kHz lub stosować generator RC z zewnętrznymi elementami RC. Wraz z  rozwojem technologii zaczęto stosować wewnętrzne generatory RC o  wysokiej częstotliwości do taktowania rdzenia i  generatory RC małej częstotliwości do celów pomocniczych, np. do taktowania wewnętrznego watchdoga. Wbrew pozorom, to dość ważny krok w  technice taktowania. Wewnętrzny generator RC ma zalety: nie wymaga elementów zewnętrznych i  przede wszystkim bardzo szybko startuje po włączeniu zasilania, czego nie można powiedzieć o generatorach kwarcowych. Jest idealny w aplikacjach, które nie wymagają dużej stabilności generowanej częstotliwości, czyli tam, gdzie nie jest wymagane dokładne odliczanie czasu lub transmisja asynchroniczna. Wewnętrzny RC jest chętnie stosowany w  popularnych 8-bitowcach Atmela i  Microchipa, ale opcja dodatkowa dla oscylatora kwarcowego. Zatem w  mikrokontrolerach 8-bitowych najpopularniejszy generator sygnału taktującego to generator kwarcowy o  programowanym zakresie częstotliwości albo wewnętrzny generator RC o  częstotliwości 4  MHz lub 8  MHz. Taktowanie jest programowane bitami konfiguracyjnymi tak zwanymi fusebit’ami. Oprócz tego, stosuje się wewnętrzne dzielniki dzielące częstotliwość generatora (głównie wewnętrznego RC), tak aby można było taktować mikrokontroler z  częstotliwościami niższymi, jeżeli to konieczne. Dzielnik można programować w trakcie pracy mikrokontrolera i dynamicznie zmieniać częstotliwość taktowania, zależnie od potrzeb. Sprawa jest stosunkowo prosta. Zobaczmy teraz, jak to jest w  przypadku mikrokontrolera STM32. Wiemy już, że rdzeń może być taktowany maksymalną częstotliwością 24 MHz. Podobnie jak w mikrokontrolerach 8 bitowych, źródłem sygnału może być generator kwarcowy nazwany HSE i  wewnętrzny oscylator RC nazwany HSI. Generator HSE wymaga zewnętrznego oscylatora kwarcowego o częstotliwości z zakresu 4...24 MHz. Na pierwszy rzut oka wydaje się, że ten zakres w  zupełności wystarczy. Rdzeń może być taktowany z  maksymalną częstotliwością 24  MHz i  wystarczy dobrać odpowiedni rezonator do naszych wymagań. Na płytce ewaluacyjnej kwarc ma częstotliwość 8  MHz. Czyżby producent płytki zamierzał taktować rdzeń tylko z 1/3 maksymalnej prędkości? Wybór tej częstotliwości jest w pewien sposób związany z  rozbudowanym blokiem generowania sygnału zegarowego. W  STM32F100 częstotliwość sygnału z  gene-

Krok po koroku Kursy EP

blemów można się dołączyć do linii portów na przykład za pomocą przewodów zakończonych wtyczkami pasującymi do goldpinów. Oprócz mikrokontrolera na płytce są jeszcze umieszczone 2 rezonatory kwarcowe: 8  MHz i 32 kHz („zegarkowy”), 2 diody LED zielona i niebieska połączone z liniami portów, oraz 2 przyciski: jeden do zerowania mikrokontrolera (RST), a drugi połączony z linią portów (USER). Spartańskie wyposażenie modułu tłumaczy jego niską cenę. Jednak prostota jest zdecydowanie tutaj zaletą.

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

099-101_stm32.indd 100

2012-07-30 07:06:06

Krok po koroku Kursy EP

ratora może być dzielona, ale może być też powielana w układach PLL (rysunek 2). Ponieważ wewnętrzny generator RC HSI ma również częstotliwość 8 MHz, to można używać go zamiennie z HSE bez konieczności przeprogramowywania dzielników i układów PLL. Trzeba też wiedzieć, że po włączeniu zasilania mikrokontroler staruje z generatorem wewnętrznym i dopiero w wykonywanym programie można się przełączyć na generator kwarcowy. Ponadto, przy problemach z  generatorem kwarcowym mikrokontroler przełącza się automatycznie na wewnętrzny RC. To jeszcze jeden argument za tym, by częstotliwość HSE była równa częstotliwości HSI. Jeżeli przypatrzymy się rysunkowi 2 to widać, że jest możliwe ustawienie odmiennych częstotliwości taktowania rdzenia i taktowania magistral układów peryferyjnych. Zaprogramowanie układu generowania zegara z jednej strony jest bardziej skomplikowane niż w 8-bitowych mikrokontrolerach, ale jednocześnie jest bardziej elastyczne. No cóż, coś za coś. Ważne jest to, że zegar nie jest programowany bitami konfiguracyjnymi i  musimy o  jego konfigurację zadbać w programie, najlepiej na jego samym początku. Jak to zrobić? Mamy 2 możliwości: albo na podstawie dokumentacji mikrokontrolera zapiszemy wszystkie konieczne rejestry konfiguracyjne (co nie jest w  końcu takie trudne, tylko pracochłonne), albo skorzystamy z  gotowych procedur standardowej biblioteki Standard Peripherial Library. Obie metody są dobre, ale na początek dobrze jest zobaczyć jak robią to doświadczeni użytkownicy. Dlatego skorzystamy z gotowych bibliotek. Zazwyczaj producent mikrokontro-

Rysunek 2. Moduł generowania sygnału zegarowego w STM32F100 lerów lub modułów ewaluacyjnych stara się dostarczyć przykładowe programy . Wykorzystamy to analizując za miesiąc przykład obsługi timera SysTick, pokazujący jak skonfigurować i wykorzystać licznik SysTick oraz zgłaszane przez niego przerwanie.

Tomasz Jabłoński, 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

Wielofunkcyjne urządzenie kontrolno-pomiarowe, konfigurowalne przez użytkownika: analizator stanów logicznych - 32-kanały, 200 MS/s, wiele trybów wyzwalania częstotliwościomierz / okresomierz - 2-kanały, pomiar od 1 Hz do 250 MHz obsługa przez USB lub zdalna (TCP/IP), rozbudowany GUI oraz konsola polska konstrukcja i produkcja, otwarta architektura, pełna dokumentacja ul. Przybyły 2, 43-300 Bielsko-Biała, tel. 33 499 59 00, 499 59 12 [email protected], www.evatronix.com.pl/eda

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

099-101_stm32.indd 101

101

2012-07-30 07:06:06

PODZESPOŁY

PandaBoard – pierwsza „otwarta” płytka rozwojowa dla multimedialnej platformy OMAP4 Czasy, w  których nowoczesne układy elektroniczne były niedostępne dla polskiego elektronika – czy to ze względu na kolosalne ceny czy nałożone embargo – minęły. Dziś wystarczy założyć konto na stronie internetowej wielkich producentów chipów elektronicznych i  można zapisać się do programu bezpłatnych próbek lub zakupić je po niskich cenach u  dystrybutorów. Koszty zestawów ewaluacyjnych też nie są duże. Dzięki temu większość osób może pozwolić sobie na przetestowanie rozwiązań układowych, które stosowane są w  najnowszych urządzeniach lub tych, które dopiero za pewien czas pojawią się na rynku. Nie inaczej jest z  multimedialną platformą SoC firmy Texas Instruments – układem OMAP 4430. W poprzednim numerze EP (EP 7/2012) przedstawiono platformę multimedialną OMAP4 firmy Texas Instruments wykorzystywaną jako jednoukładowe serce nowoczesnych telefonów komórkowych i  urządzeń multimedialnych. Duża moc obliczeniowa drzemiąca we wspomnianych chipach oraz szeroka funkcjonalność pozwalają na wykorzystanie platformy w  różnych projektach. Jeszcze kilka lat temu nowe, zaawansowane układy były dostępne tylko dla wielkich firm. W dzisiejszych czasach ten trend uległ zmianie.

Technologia nowoczesnych smartphone’ów w zasięgu ręki Co prawda Texas Instruments nie prowadzi sprzedaży detalicznej OMAP’ów, jednak nie oznacza to wcale, że droga to tych układów jest otwarta wyłącznie dla wielkich producentów sprzętu. Polityka większości firm zajmujących się półprzewodnikami, w  tym

102

102-105_panda.indd 102

Texas Instruments, jest przyjazna zarówno dla przedsiębiorstw, jak i np. dla studentów. Świadczą o  tym chociażby programy rozsyłania darmowych próbek produktów, seminaria internetowe, powszechnie udostępnione noty aplikacyjne czy serwisy wsparcia dla inżynierów. Jeżeli student lub młody elektronik pozna pewne rodziny układów konkretnego producenta właśnie dzięki niskiemu kosztowi oraz dostępności, to może w przyszłości zaowocować to dużym zamówieniem z firmy w której taka osoba zacznie pracować. Kolejną formą zabiegania producentów układów o klientów jest opracowywanie zestawów startowych prawie do każdego produktu. Wymuszone jest to coraz szybszym rozwojem technologicznym. Wymagany jest jak najkrótszy czas trwania fazy projektowania urządzenia docelowego. Również dla platformy OMAP4 zostały stworzone zestawy rozwojowe. Oprócz urządzenia developerskiego opatrzonego logiem TI (rysunek 1 – źródło: http://www. omappedia.org), powstały inne płytki rozwo-

jowe opracowane przez zewnętrzne firmy czy społeczności. Przykładem jest PandaBoard (ry-

Rysunek 1. Urządzenie do testowania możliwości i tworzenia oprogramowania dla platformy OMAP 4 (źródło: www. omappedia.org) ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 06:31:37

PandaBoard – pierwsza „otwarta” płytka rozwojowa dla multimedialnej platformy OMAP4

Rysunek 2. Schemat blokowy płytki PandaBoard z układem OMAP4430 na pokładzie

(kamera, LCD, JTAG). Po kilkudniowej pracy z  płytką można jednak przekonać się, że jest ona zaopatrzona w  większość elementów potrzebnych do satysfakcjonującego uruchomienia na niej systemu operacyjnego. Wygląd płytki pokazano na fotografii  4. Kluczowym komponentem jest oczywiście platforma multimedialna OMAP4, a  dokładnie OMAP4430. Do dyspozycji procesora oddano niskonapięciową pamięć DDR2 RAM o  pojemności 1  GB. Oprócz wspomnianych wcześniej portów rozszerzeń oraz przycisków i diod, na płytce są zaimplementowane interesujące peryferia. Podstawowym elementem jest gniazdo kart SD/MMC dzięki któremu można (jako jedna z  opcji bootowania) uruchamiać system operacyjny bezpośrednio z systemu plików umieszonego na karcie. Obecność wyprowadzonego portu szeregowego umożliwia monitorowanie za pomocą konsoli komunikatów przesyłanych podczas uruchamiania płytki, a  następnie systemu operacyjnego (rysunek 5). Dla tak zaawansowanej platformy jaką jest OMAP 4 nie dziwi fakt obecności gniazd słuchawek/głośników, mikrofonu, USB (USB 2.0 i  USB 2.0 OTG) oraz Ether-

sunek 2) – pierwszy „otwarty” zestaw rozwojowy dla multimedialnej platformy TI OMAP 4.

Zaradna panda Czytając informacje w  Internecie o  PandaBoard – jej możliwościach i  wydajności – w  głowie tworzy się pewne wyobrażenie tej płytki. Pracując na co dzień z  mikrokontrolerami o wiele słabszymi obliczeniowo, porównanie ich z platformą OMAP 4 jest jak zestawienie ciężarówki z  „małym fiatem”. Jakże wielkie okazuje się zdziwienie, gdy po otworzeniu przesyłki kurierskiej naszym oczom ukazuje się zaskakująco małe, czarne pudełko z uśmiechniętą pandą (fotografia 3). Po wręcz ceremonialnym wypakowaniu płytki o  rozmiarach niewiele większych niż 10 cm×10 cm można stwierdzić, że jest to płytka bardziej do tworzenia oprogramowania, niż rozwijania systemu, na co wskazuje brak pola prototypowego. Są dostępne jedynie porty rozszerzeń ogólnego przeznaczenia oraz złącza specjalne

Fotografia 3. Oryginalne opakowanie płytki PandaBoard ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

102-105_panda.indd 103

Fotografia 4. Płytka PandaBoard

103

2012-07-30 06:31:39

PODZESPOŁY

Fotografia 6. Możliwość podłączenie dwóch monitorów zwiększa możliwości zastosowań PandaBoard

Rysunek 5. Przykładowe konsolowe komunikaty otrzymywane podczas bootowania płytki PandaBoard net. Realizacja łączności bezprzewodowej odbywa się za pośrednictwem modułu WLAN/Bluetooth – TiWi-R2 firmy LS Research. Nastawienie platformy OMAP na elektroniczne produkty konsumenckie, takie jak telefony komórkowe, smartphone’y czy tablety wymusza obsługę wszelkiego rodzaju wyświetlaczy. Płytka PandaBoard umożliwia zastosowanie monitorów o maksymalnej rozdzielczości FullHD. Ponieważ już dziś praca na komputerze z udziałem dwóch monitorów staje się standardem, także i Panda pozwala na podpięcie dwóch monitorów (HDMI oraz DVI_D) do gniazd HDMI type A (fotografia 6).

Mniej i bardziej potrzebne narzędzia Do poprawnego działania płytki jako autonomicznego systemu niezbędne jest zaopatrzenie się w  dodatkowe komponenty. Każde urządzenie elektroniczne potrzebuje zasilania – nie inaczej jest z  tą elektroniczną pandą. Płytka zaopatrzona jest w gniazdo standardowego wtyku zasilacza. Producent zaleca stosowanie zasilacza o  stabilizowanym napięciu 5  V. Wydajność prądowa powinna wynosić 4 A. Na pierwszy rzut oka nie wskazuje to na niskoenergetyczną platformę! Prawda jest taka, że stabilnie działający system operacyjny na PandaBoard będzie pobierał z zasilacza mniej niż 1 A. Jednak w przypadku podłączenia dodatkowych urządzeń do gniazda USB pobór prądu może znacznie zwiększyć się. Szczególnie, gdy zostanie zastosowany jeden lub więcej pasywnych hu-

104

102-105_panda.indd 104

b’ów USB i  duża ilość urządzeń. Ponieważ płytka zaopatrzona jest tylko w  dwa standardowe gniazda USB  2.0, to praktycznie niezbędne jest stosowanie wspomnianych hub’ów. Jeżeli jednak posiadamy w  warsztacie dobry zasilacz 5  V, lecz przykładowo o  wydajności prądowej 2  A, to wyjściem z sytuacji jest stosowanie hub’ów aktywnych – z własnym zasilaczem – co istotnie ograniczy pobór prądu przez całą płytkę i  w  konsekwencji umożliwi zastosowanie głównego zasilacza o mniejszej wydajności prądowej. Coraz niższa cena pamięci Flash o  dużych pojemnościach pozwala na ich powszechne stosowanie w  cyfrowych aparatach fotograficznych oraz urządzeniach elektronicznych. Korzyść z tego faktu czerpie również PandaBoard. Do poprawnego uruchomienia systemu operacyjnego wygodnie jest skorzystać z  karty SD(HC). Minimalna zalecana pojemność to 4  GB. Jednak jeżeli istnieje potrzeba przechowywania dużej ilości plików, to zastosowanie kart o większych pojemnościach nie jest już barierą budżetową. Przed wyborem karty warto również zastanowić się nad jej producentem oraz jej jakością, co może mieć istotny wpływ na szybkość działania systemu. Standardowym wyposażeniem każdego komputera są również klawiatura i  myszka USB. W celu oszczędności gniazd USB można zastosować bezprzewodowy zestaw klawiatura + mysz sterowany z  jednego portu USB. Ewentualnie, wspomniane interfejsy można całkowicie pominąć, jeżeli chcemy komunikować się z  systemem operacyjnym tylko za pomocą konsoli (bez środowiska graficznego) przy użyciu urządzenia zewnętrznego. Jednak jeśli nawet będziemy używać środowiska graficznego, to kabel szeregowy może okazać się przydatny podczas pierwszego uruchamiania systemów. Komunikacja z  Internetem może odbywać się bezprzewodowo przez wspomnia-

ny wcześniej układ TiWi-R2 lub przez port Ethernet (10/100). W  tym drugim wypadku trzeba zaopatrzyć się w kabel sieciowy. Całości dopełnia monitor z wejściem HDMI lub DVI (ewentualnie D-Sub z  przejściówką). Ponieważ PandaBoard ma tylko gniazda HDMI type A, to w zależności od posiadanego monitora, niezbędny jest kabel DVI (HDMI Type-A na DVI-D) lub HDMI (Type-A – Type-A).

Systemy operacyjne Do celów testowych można posłużyć się systemem Linux Minimal Filesystem (www. omappedia.com/wiki/Minimal-FS) opartym na dystrybucji Angstrom (www.angstrom-distribution.org). Dzięki niemu w  szybki i  łatwy sposób można sprawdzić podstawową funkcjonalność płytki ewaluacyjnej. Dystrybucja ta nie ma żadnego środowiska graficznego – cała komunikacja odbywa się poprzez terminal. Mierząc w  rynek telefonów komórkowych nie mogło zabraknąć systemu operacyjnego Android. Jego wersja przeznaczona dla PandaBoard– Pandroid (http://code.google.com/p/pandroid/) jest rozwijana bardzo szybko. Obecnie stabilną wersją jest Froyo 2.2, jednak Gingerbread jest już dostępny w wersji Draft. Ostatnim oficjalnie wspieranym systemem operacyjnym jest Ubuntu (http:// omappedia.org/wiki/OMAP_Ubuntu_Main). Dostępnymi wersjami w  formie pre-kompilowanych plików binarnych są: Ubuntu 10.10 Maverick Meerkat, Ubuntu 11.04 Natty Narwal i Ubuntu 11.10 Oneiric Ocelot. Warto nadmienić, że Ubuntu 11.04 dostępne jest w  dwóch rodzajach: netbook (ze środowiskiem graficznym) oraz headless („lżejsza” wersja bez środowiska graficznego); a Ubuntu 11.10 można pobrać w wersji desktop lub serwer. Po uruchomieniu systemu, widoczny interfejs graficzny przypomina ten z  PC’towych wersji Ubuntu (fotografia 7). ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 06:31:40

PandaBoard – pierwsza „otwarta” płytka rozwojowa dla multimedialnej platformy OMAP4

Fotografia 7. Uruchomiony system operacyjny Ubuntu 11.10 w trybie graficznym na płytce PandaBoard

Wsparcie internetowe Od pojawienia się na rynku płytki PandaBoard wzbudza ona duże zainteresowanie zarówno elektroników, jak i  inżynierów oprogramowania dla urządzeń mobilnych. Równolegle pojawiła się oficjalna strona www.pandaboard.org, na której znaleźć można wiele informacji na temat płytki, wspieranych systemów operacyjnych czy projektów wykonywanych zarówno przez profesjonalistów, jak i  amatorów przy użyciu PandaBoard. W dziale „Community” znajdują się linki do miejsc, gdzie można zgłaszać problemy związane z  PandaBoard – do googlowskiej listy mailingowej poświęconej problematyce PandaBoard oraz do pomocy na żywo w postaci kanałów IRC. Obecnie istnieją dwa główne, oficjalne kanały – jeden dotyczy całkowicie płytki PandaBoard, a tematyka drugiego obejmuje system operacyjny Linux dla platformy OMAP. Istotną kopalnią wiedzy o  platformie OMAP jest serwis internetowy www.omappedia.com, a w szczególności jego dział poświęcony PandaBoard – www.omappedia. com/wiki/PandaBoard. Można tam znaleźć wiele informacji na temat płytki, schematy, dokumentację, samouczki, porady oraz FAQ.

Cena i dostępność Płytka PandaBoard – podobnie jak jej poprzedniczka BeagleBoard (OMAP3) – okazała się hitem produkcyjnym. Pełny system na jednej płytce oferowany jest za 174 dolary. Prawie od samego początku czas oczekiwania od momentu zamówienia wahał się od kilku tygodni do kilku miesięcy. Oficjalny dystrybutor – Digi-Key – nie dawał sobie rady z  liczbą zamówień. Profesjonalne firmy z branży elektronicznej chciały testować ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

102-105_panda.indd 105

platformę OMAP w  celu zaadaptowania jej do swoich produktów, elektronicy hobbyści chcieli opierać swoje projekty na PandaBoard, ponieważ płytka miała bardzo dobry stosunek ceny do możliwości obliczeniowej rdzeni i  zaimplementowanych rozwiązań sprzętowych. Programiści chcieli mieć gotową platformę do projektowania aplikacji, sterowników czy bibliotek dla Linuksa oraz cieszącego się ogromnym zainteresowaniem w ostatnich latach systemu przeznaczonego przede wszystkim dla smartphone’ów, czyli Android’a. PandaBoard dostarczała im taką platformę, a  jednocześnie zwalniała z  konieczności znajomości zaawansowanej projektowania obwodów drukowanych, ponieważ nawet doświadczonemu elektronikowi sprawiłoby trudność zaprojektowanie działającej sprawnie, wielowarstwowej płytki PCB, na której ścieżki przenoszą sygnały o  częstotliwościach kilkudziesięciu czy nawet kilkuset MHz. Wszystko to sprawia, że zainteresowanie PandaBoard nie słabnie – wręcz przeciwnie.

Podsumowanie Otwarta platforma PandaBoard wdarła się na rynek elektroniczny z  wielkim hukiem, między innymi dzięki innowacyjnym układom OMAP4 firmy TI. Rozwijane są dla niej najnowsze wersje popularnych systemów operacyjnych: Ubuntu i  Android. Być może w niedalekiej przyszłości opracowany zostanie również dla tej platformy system MS Windows. Jeżeli chodzi o  cenę, to trudno się do niej ustosunkować. Jedni stwierdzą, że 174 dolarów to za dużo – w zasadzie trzeba się z nimi zgodzić. Z drugiej strony, to cena za gotową płytkę, na której można uruchomić nowy, wydajny system operacyjny,

korzystający między innymi z  dwóch rdzeni taktowanych sygnałem o  częstotliwości 1  GHz. To niski wydatek – w  szczególności dla firm elektronicznych lub programistycznych. Zdaje się jednak, że nawet dla hobbystów cena nie jest zaporowa. W  Internecie można bowiem znaleźć wiele projektów opartych na PandaBoard – autonomiczne roboty, routery, netbooki czy serwer liczący ponad 20 płytek z Pandą do kompilacji i budowania aplikacji ze źródeł. PandaBoard zawdzięcza swoją popularność dużej ilości ogólnodostępnych materiałów, jak również darmowej pomocy dostarczanej przez społeczność. Przykładowo, kilku użytkowników zastanawiało się nad temperaturą pracy układu OMAP4430 z uwagi na niejednokrotne „wieszanie się” systemu podczas dużego obciążenia rdzeni. W odpowiedzi na te pytania inni użytkownicy przeprowadzili analizę termiczną za pomocą kamery termograficznej (http://therandomlab. blogspot.com). Przeciętny elektronik nie ma dostępu do drogiej kamery termowizyjnej, jednak w  tym przypadku udało się taki test przeprowadzić dzięki dużemu zainteresowaniu tematyką PandaBoard. Jeżeli ktoś poważnie myśli o  pracy jako elektronik-konstruktor lub programista aplikacji czy sterowników urządzeń mobilnych, to warto chociażby zainteresować się tematyką platformy multimedialnej OMAP. A posiadanie płytki PandaBoard umożliwia dostęp w warunkach domowych do technologii używanej przez duże firmy branży urządzeń multimedialnych. Przykładami są wspomniany w  poprzednim artykule o  OMAP4 smartphone Motoroli – Milestone – czy nowy czytnik ebook’ów (teraz już bardziej przypominający tablet) firmy Amazon – Kindle Fire, który został wypuszczony na rynek w  drugiej połowie 2011 roku i  pracuje w  oparciu o układ OMAP4430. Decyzję zakupu oczywiście każdy podejmie sam. Jeżeli nie pracujemy w  firmie zajmującej się oprogramowaniem na urządzenia mobilne, warto chociażby zastanowić się czy taka płytka za kwotę 174 dolarów może nam się przydać – oczywiście niepodważalne walory edukacyjne przy pracy z takim systemem odstawiamy na bok. Płytka swobodnie może zastąpić w  niejednym projekcie, nawet domowym, stary czy nowy komputer, pobierając znacznie mniej prądu. Dodatkowo, brak huczącego przez 24 godziny na dobę wentylatora może okazać się zbawienny dla nerwów i  spokojnego snu, a  kwota wynikająca z  oszczędności energii dzięki wymianie włączonego przez cały rok komputera na PandaBoard w pewnym sensie sfinansuje zakup płytki.

Wojciech Gelmuda AGH Akademia Górniczo-Hutnicza Katedra Elektroniki

105

2012-07-30 06:31:40

UTOMATYKA I MECHATRONIKA AUTOMATYKA A

Tekstowe i dotykowe panele operatorskie Kinco Automatyzacja procesów produkcyjnych, zaawansowane sterowanie i  zarządzanie informacjami to procesy globalne, które dotyczą większości firm produkcyjnych w  różnych dziedzinach przemysłu, usług czy rolnictwa. Do ich poprawnej realizacji tworzone są coraz bardziej użyteczne i  zaawansowane urządzenia. Jednym z  nich jest z  całą pewnością panel operatorski. Proste zastosowania We wszelkich zastosowaniach, w  których niezbędna jest prosta tekstowa prezentacja wyniku, bardzo wydajnym i  wygodnym rozwiązaniem jest implementacja tekstowych paneli operatorskich. Zwykle

106

106-107_wobit.indd 106

są one wyposażone w  zintegrowaną klawiaturę umożliwiającą wybór zaprogramowanych wcześniej funkcji. Firma WObit proponuje serię MD tekstowych wyświetlaczy panelowych, które umożliwiają tworzenie różnorodnych aplikacji w atrak-

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

cyjnych cenach. Panele te wyposażone są w  klawiaturę numeryczną do wprowadzania wartości oraz programowalne przyciski funkcyjne. Do podstawowych funkcji spełnianych przez przyciski funkcyjne panelu należą: [esc] (wyjście), [Alm], [clr] do wprowadzania danych, przyciski kierunku, [set] oraz [ent]. Poza przyciskami funkcyjnymi, panel jest wyposażony także w  przyciski numeryczne umieszczone na przedniej płycie panelu. Pozwalają one na wprowadzanie różnorodnych wartości np. pozycji. Seria MD współpracuje z większością dostępnych na rynku PLC. Operator może więc monitorować i  modyfikować wartości w czasie rzeczywistym oraz status rejestru PLC za pomocą graficznych i  tekstowych symboli. Panele tekstowe są szczególnie konkurencyjne w aplikacjach, w których potrzeba tylko tekstowej prezentacji wyników w  postaci liczb i  wartości, np. do prostych pomiarów jednej lub dwóch wielkości geometrycznych jak na przykład wszelkie aplikacje ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 06:34:21

Tekstowe i dotykowe panele operatorskie Kinco

wymagające kontroli pozycji, zadawania pozycji, przy kontroli pracy napędów.

Trudniejsze zastosowania Dla bardziej zaawansowanych aplikacji alternatywą dla komputerów z  klawiaturą, są panele dotykowe. Dzięki rozwiniętym funkcjom mają one większe możliwości implementacji. Bardzo dobrze sprawdzają się w miejscach, gdzie jest duże zapylenie, gdyż mają one wyższy stopień ochrony IP, niż tradycyjne komputery z klawiaturą. Pod względem ceny panele są również bardzo atrakcyjnym rozwiązaniem, gdyż cena zwykłej klawiatury jest zbliżona do kosztów zakupu panelu, natomiast możliwości, które otwierają konstruktorom panele są znacznie szersze. Najpopularniejszą serią paneli dotykowych w  ofercie WObit jest MT4000. Ze względu na bardzo atrakcyjną cenę, w  stosunku do możliwości urządzenia MT4000 jest najczęściej wybieraną serią paneli operatorskich. Cechuje się szeregiem protokołów komunikacyjnych (np. MODBUS-RTU), z  wbudowanymi portami szeregowymi, w  tym USB, pozwalającym na programowanie panelu z poziomu komputera PC. Dzięki wyraźnym kolorom wyświetlacza, szybkiej pracy, którą zapewnia 32-bitowy procesor, seria MT4000 jest odpowiednim rozwiązaniem dla więk-

szości aplikacji z  zakresu automatyki przemysłowej. Serią paneli, posiadającą większe możliwości jak interfejsy sieciowe Profibus-DP, CANopen jest MT5000. Seria została przygotowania do realizacji bardziej zaawansowanych aplikacji jak współpraca ze sterownikiem PLC w procesie pakowania produktów. Umożliwiają proste uruchamianie kolejnych sekwencji działań, za pomocą wciśnięcia odpowiednio zaprogramowanych przycisków i  tym samym wyzwolenia sygnału do sterownika PLC. W dalszej kolejności sterownik realizuje wybraną przez operatora funkcję uruchamiając napęd czy wyzwalają pomiar za pomocą czujnika.

Dodatkowe zalety Niewątpliwym atutem wszystkich paneli operatorskich oferowanych przez WObit jest darmowe oprogramowanie HMIware, które można pobrać ze strony internetowej www. kinco.com.pl. Umożliwia ono symulację pracy dowolnie wybranego panelu przed jego zakupem, co pozwala użytkownikowi przetestować wybrany model i sprawdzić czy jego funkcje są wystarczające do poprawnego wykonania stawianego mu zadania. Dla użytkowników dostępne są również instrukcje użytkowania i  programowania paneli

w języku polskim, co znacząco ułatwia wdrożenie tych urządzeń do codziennego użytkowania i pozwala na wykorzystywanie w pełni wszystkich dostępnych funkcji. Instrukcja pokazuje jak „krok po kroku” zbudować program od podstaw, oraz jak go rozbudować. Pomocne są liczne zdjęcia i zrzuty ekranu. Instrukcja wyjaśnia także, w jaki sposób korzystać z poszczególnych komponentów oprogramowania. Oprogramowanie HMIware umożliwia import obrazów w  formacie JPEG, GIF oraz BMP. Dzięki temu wizualizacja panelu HMI jest jeszcze bardziej przyjazna dla użytkowników. Możliwe jest także ustawienie swojego obrazu startowego, który będzie wyświetlany po uruchomieniu panelu HMI. Pomocne dla użytkownika są też biblioteki standardowych obiektów statycznych i dynamicznych (również 3D), które umożliwiają wyświetlenie oraz wprowadzenie danych przez operatora. Dostępne komponenty znacznie przyspieszają pracę nad wizualizacją danego procesu. HMIware pozwala także na tworzenie własnych bibliotek, co jest istotne w przypadku bardziej zaawansowanych aplikacji. By uzyskać więcej informacji na temat paneli operatorskich firmy Kinco zapraszamy do kontaktu ze specjalistami pod numerem +48 612912225 oraz na strony www.wobit.com.pl i www.kinco.com.pl.

WObit

REKLAMA

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

106-107_wobit.indd 107

107

2012-07-30 06:34:23

SPRZĘT PREZENTACJE

PQ BOX 200

Zaawansowany analizator JEE i rejestrator stanów nieustalonych do 10kV p-p Niekwestionowany sukces analizatora PQ BOX 100 w  zakładach energetycznych, firmach zajmujących się kompensacją mocy biernej oraz działających w  branży elektrowni wiatrowych, spowodował rozpoczęcie prac w  firmie A-Eberle nad analizatorem, który mógłby spełniać wymagania dotyczące szeroko pojętej analizy stanów nieustalonych oraz komunikacji bezprzewodowej przez TCP/IP i  GPRS. Od czerwca 2012 roku jest dostępny analizator PQ BOX 200, który jest „oszlifowanym diamentem” wśród dostępnych na rynku urządzeń do analizy JEE. Postawione założenia dla algorytmów pomiarowych i  zastosowane rozwiązania pozostawiają konkurencję daleko w tyle. PQ BOX 200 jest zaawansowanym technologicznie przenośnym analizatorem jakości energii elektrycznej, miernikiem mocy i  rejestratorem zaburzeń. Jednym z  podstawowych założeń przyjętych przy projektowaniu analizatora było zapewnienie jego nieskomplikowanej obsługi oraz praca we wszystkich rodzajach sieci elektroener-

108

108-109_astat.indd 108

getycznych zarówno przemysłowych, jak i sieciach wewnętrznych. Analizator spełnia w  100% wymagania postawione tym urządzeniom przez normę IEC 61000-4-30 klasa A  (dokładność pomiaru, agregacja czasowa interwałów, flagowanie, migotanie Plt i  Pst, częstotliwość, asymetria napięcia, rejestracja zdarzeń oraz synchronizacja czasu). Spełnienie wymagań normy jest potwierdzone przez zewnętrzne niezależne, laboratorium PSL (Power Standards Laboratory). W  celu umożliwienia precyzyjnego i  szybkiego rozpoznania przyczyny zakłóceń w  sieci, analizator został wyposażony w dużą liczbę opcji wyzwalania pomiaru:

Dodatkowe informacje: Astat Sp. z  o.o. ul. Dąbrowskiego 441, 60-451 Poznań tel. 61  848 88 71, faks 61  848 82 76 www.astat.com.pl, e-mail: [email protected]

• programowalne limity, • programowalne parametry rejestracji (dane cykliczne, rejestracja oscyloskopowa rejestracja RMS, czas rejestracji), • możliwość wyboru trybu automatycznego wyzwalania rejestracji; aktywacja tej funkcji umożliwia przejęcie całkowitej kontroli przez analizator nad warunkami rozpoczęcia rejestracji, dopasowując je do aktualnego stanu parametrów sieci zasilającej. Gwarantuje to eliminację błędów przy ręcznym ustawianiu parametrów wyzwalania pomiaru. W wypadku zaniku zasilania sieciowego wbudowany UPS gwarantuje podtrzymanie ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 06:35:41

Zaawansowany analizator JEE i rejestrator stanów nieustalonych do 10kV p-p Funkcje pomiarowe analizatora PQ BOX 200: • pomiar mocy P, Q, S, D, moc bierna może być mierzona zgodnie z metodą Budeanu i Fryzego (według tych teorii określenie charakteru mocy biernej dla sygnałów odkształconych jest możliwe tylko na poziomie 50 Hz – teoria Fryzego), • rejestracja ponad 2000 parametrów w tym samym czasie, • rejestracja zakłóceń, • pomiary on-line (U, I, moc odkształcenia D, harmoniczne w I i U do 20 kHz, kierunek harmonicznych i kąt fazowy między harmonicznymi), • programowalne parametry wyzwolenia pomiaru dla rejestratorów 10 ms i oscyloskopowych, • automatyczne generowanie raportów zgodnie z EN 50160 IEC61000-2-2/4, • pomiar stanów nieustalonych 10 kV p-p przy wybieralnym próbkowaniu w zakresie 200 kHz, 500 kHz, 1 MHz i 2 MHz, • pomiary sygnałów harmonicznych napięcia i  prądu; do harmonicznej 50 rzędu w  zakresie częstotliwości 2…9 kHz (rozkład częstotliwości DC…20 kHz otrzymujemy stosując transformatę FFT).

pracy i  rejestracji przez 12 godzin. Transfer danych jest możliwy przez porty USB 2.0, TCP/IP oraz zewnętrzny modem GSM/ GPRS. Dzięki dużej częstotliwości próbkowania wynoszącej aż 41  kHz dla wszystkich parametrów, ponad 3 razy większej niż w  poprzednich modelach, można uzyskać pełen obraz dynamiki oraz rejestrować zdarzenia o krótszym czasie trwania. W celu zapewnienia możliwości zapisywania tak dużej ilości danych PQ BOX 200 ma wbudowaną pamięć o pojemności 1 GB, która może być rozbudowana przez zastosowanie karty SC aż do 32 GB. Zastosowano sprawdzone w  PQ BOX 100, zintegrowane gniazda pomiarowe dla prądu (4I) i napięcia (5U). Dodatkowo, analizator ma jedno wejście cyfrowe 230 V przeznaczone do zewnętrznego wyzwalania po-

miaru, 1 wejście analogowe 0…1  V AC/DC przeznaczone do rejestracji dowolnych parametrów np. (temperatury, prędkości wiatru itp.), 1 wejście do podłączenia zewnętrznego zegara GPS, 1 gniazdo USB, 1 gniazdo RJ 45 TCP/IP, 1 gniazdo do podłączenia zewnętrznego zasilania 15  V DC. Duży, kolorowy wyświetlacz umożliwia podgląd najważniejszych parametrów, dostarcza informacji o błędnie podłączonych przewodach prądowych i napięciowych, ilości zdarzeń, czasie pomiaru. Wbudowane 8 klawiszy służy do płynnego poruszania się po menu i  ekranie oraz umożliwia ręczne rozpoczęcie pomiaru i wyzwolenie rejestracji itp. Podstawowe dane techniczne: • próbkowanie 41 kHz dla sygnałów o częstotliwości 50 Hz, • klasa A w pełnym zakresie, • uśrednianie 1 s…30 min,

• bezpośredni zakres pomiaru napięcia do 870 V L-L, • pomiar prądów przy pomocy cęgów pomiarowych i  cewek Rogowskiego w  zakresach do: 20 A, 200 A, 3000 A, 6000 A, • zegar czasu rzeczywistego synchronizowany za pomocą DCF 77 lub GPS, • 24 bitowy przetwornik pomiarowy, • IP 54 lub opcjonalnie IP 65, • zakres temperatury pracy –20oC do +60oC, magazynowania –30 oC do +80oC, • ciężar 2,5 kg, • wymiary 242 mm×181 mm×50 mm.

REKLAMA

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

108-109_astat.indd 109

109

2012-07-30 06:35:42

NOTATNIK KONSTRUKTORA

Pelengacja kontra echolokacja czyli tropienie nietoperzy Człowiek jako istota rozumna ma bardzo wysokie mniemanie o  sobie. Tymczasem jest tylko jednym z  elementów olbrzymiego ekosystemu, w  którym żyją miliony gatunków różnych zwierząt. Wszystkie są w  mniejszym lub większym stopniu powiązane ze sobą, wyginięcie jednych powoduje niemal natychmiastową zagładę innych. Dość powszechnie jest znana hipoteza mówiąca o  tym, że ludzie będą istnieć tylko 4 lata od chwili wyginięcia pszczół. Warto więc dbać nawet o  najmniejsze istoty zamieszkujące nasza planetę. Nietoperze to bardzo małe zwierzątka wzbudzające chyba u każdego olbrzymią sympatię. Dla nas, elektroników są szczególnie bliskie ze względu na system nawigacji i orientacji w przestrzeni jakim się posługują. System ten do złudzenia przypomina urządzenia techniczne budowane przez człowieka, chociaż zasadniczo należałoby powiedzieć, że to raczej my naśladujemy systemy biologiczne zwierząt. Wszystkie gatunki nietoperzy żyjących w Polsce, a jest ich 25, objęte są ścisłą ochroną. Aby człowiek mógł im zagwarantować jak najlepsze warunki rozwoju i bytowania konieczne jest dokładne zbadanie zwyczajów, określenie populacji i  granic występowania poszczególnych gatunków. Badania takie są prowadzone przez różne instytucje naukowe i  organizacje przyrodnicze. Tematyką tą zajmują się m.in. pracownicy Centrum Badań Ekologicznych Polskiej Akademii Nauk, którzy od wielu lat prowadzą obserwacje i zimowe liczenia nietoperzy. Nie jest to praca łatwa, czasami wręcz niebezpieczna – nietoperze lubią przebywać w miejscach trudno dostępnych, żerują w porach wieczorno-nocnych, są małe i dość ruchliwe. Z tego powodu ocenę liczebności prowadzi się w okresie zimowym, kiedy to zwierzęta po zgromadzeniu odpowiedniego zapasu tłuszczu przechodzą w stan hibernacji trwający do wczesnej wiosny. Ich temperatura spada w  tym okresie do zaledwie 6...9oC. Poszukiwania nietoperzy są prowadzone w starych fortach, bunkrach, piwniczkach, sztolniach, jaskiniach itp. Spotykane w Polsce zimowiska w zależności od wielkości obiektu i jego lokalizacji liczą od kilku do kilku tysięcy. W największym polskim zimowisku, jakim są bunkry Międzyrzeckiego Rejonu Umocnionego, liczebność nietoperzy zimą przekracza 30 tysięcy. Zliczanie nietoperzy wymaga wiedzy na temat ich zwyczajów i  wprawy w  wyszukiwaniu tych małych zwierzątek zaszytych w  wąskie szczeliny i  otwory. Nierzadko dotarcie do kolonii wiąże się z zastosowaniem specjalistycznego oprzyrządowania, takiego jak wodery, a nawet sprzęt alpinistyczny. W stanie hibernacji nietoperze nie wydają charakterystycznych pisków, którymi posługują się do echolokacji podczas żerowania. Do poszukiwania nie będą zatem przydatne specjalne detektory ultradźwiękowe konwertujące częstotliwości dźwięków nietoperzy do pasma słyszalnego przez człowieka. Nie należy się też spodziewać wielkich korzyści z zastosowania kamer podczerwonych, gdyż temperatura zwierząt może tylko nieznacznie różnić się od temperatury otoczenia. Na tym etapie tropienia nietoperzy bar-

110

110-112_nietoperze.indd 110

dzo pomocne są za to miniaturowe kamery inspekcyjne na sprężystych lub teleskopowych wysięgnikach, wyposażone we własny wyświetlacz LCD i podświetlacz ledowy.

Detektory ultradźwiękowe Wczesną wiosną nietoperze wychodzą ze stanu hibernacji i zaczynają „normalne”, ale można powiedzieć, dość monotonne życie. Do kolejnej zimy muszą zdążyć z prokreacją, wychowaniem potomstwa i  zgromadzeniem tłuszczu na następną zimę. A  zim takich w  życiu nietoperzy może być nawet kilkadziesiąt. Samica rodzi zwykle jedno lub dwoje małych, więc biorąc pod uwagę różne przypadki losowe, przyrost populacji może być mocno ograniczony. Niektóre gatunki nietoperzy występujące w zachodniej europie znalazły się już na granicy wymarcia. Sytuację ratuje trochę względnie długi czas życia tych zwierząt, zatem jedna samica może urodzić kilka młodych w swoim okresie rozrodczym. Zmiana aktywności nietoperzy wiosną sprawia, że należy zmienić też metody ich obserwacji. Z  pomocą przychodzi nam naturalny mechanizm, którym te zwierzęta posługują się do orientacji w  terenie i  do lokalizowania pożywienia. Przede wszystkim jest to znana dobrze elektronikom echolokacja. Nietoperze wydają sygnały o  częstotliwościach mieszczących się w  paśmie od kilkunastu kHz nawet do 200 kHz (spotykane w Polsce gatunki wysyłają dźwięki do ok. 120  kHz). Zakres ten oraz rodzaj wysyłanych impulsów zależy od gatunku. Między innymi na tej podstawie można określać, jaki nietoperz został namierzony. Problem jest w tym, że człowiek słyszy jedynie dość wąski fragment pasma nietoperzy. Dla nas jest to górny zakres słyszalności, dla nietoperzy dolny. W  usłyszeniu nietoperzy przychodzi nam z pomocą technika. Jednym z podstawowych przyrządów każdego chiropterologa (specjalisty zajmującego się badaniem nietoperzy) jest detektor nietoperzy. Jest to specjalny konwerter przenoszący pasmo dźwięków wydawanych przez nietoperze do zakresu słyszalnego przez człowieka. Stosowane są dwie techniki konwersji, często implementowane w  jednym urządzeniu. Pierwsza polega na ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 06:36:16

Pelengacja kontra echolokacja czyli tropienie nietoperzy

Fotografia 1. Subminiaturowy nadajnik stosowany do badania nietoperzy gotowy do pracy zwykłym podzieleniu częstotliwości odebranego przez czuły mikrofon sygnału nietoperza. Stopień podziału i czułość są najczęściej ustawiane przełącznikiem i potencjometrem, co pozwala obserwatorowi dostroić się do badanego gatunku. Należy jednak zwrócić uwagę na pewien techniczny szczegół tego rozwiązania mający jednak dla chiropterologa dość istotne znaczenie. Otóż podział częstotliwości odbywa się w zwykłym liczniku cyfrowym, co narzuca stosowanie na jego wejściu sygnału cyfrowego (fali prostokątnej). Przetworzenie do takiej postaci sygnału z mikrofonu jest bardzo proste, ale niestety obserwator traci informację o amplitudzie dźwięku wysyłanego przez nietoperza. Urządzenie tego typu może więc być wykorzystywane raczej tylko jako wskaźnik obecności tych miłych zwierzątek, wszak nie łatwo je wypatrzyć w warunkach nocnych. Bardziej zaawansowane detektory działające na tej zasadzie potrafią odtworzyć oryginalną amplitudę w przetworzonym sygnale. Dużo bardziej naturalne wyniki, jeśli w ogóle można tak powiedzieć o sygnale poddawanym konwersji, uzyskuje się w detektorach superheterodynowych z podwójną przemianą. Częstotliwość pośrednia rzędu kilkuset kiloherców powstaje na skutek zmieszania częstotliwości sygnału z mikrofonu (po jego wzmocnieniu i odfiltrowaniu) z częstotliwością przestrajanego oscylatora. Dzięki temu dość dobrze zostaje wydzielony sygnał użyteczny z szumu i zakłóceń pochodzących z otoczenia. Drugi stopień przemiany przenosi dźwięki nietoperza do pasma akustycznego. Wybierając odpowiednio częstotliwość drugiego oscylatora można uzyskać przekonwertowane, a co ważniejsze nie odwrócone pasmo sygnału oryginalnego z zachowaniem parametrów amplitudowych. Najdroższe detektory umożliwiają ponadto rejestrację sygnałów na kartach Flash. Urządzenia te są wykorzystywane nie tylko do badania nietoperzy. Ultradźwiękami posługuje się duża grupa zwierząt. Przykłady przetworzonych dźwięków różnych zwierząt, m.in. nietoperzy można znaleźć na stronie www.avisoft.com/ sounds.htm#bats.

Pelengacja Jedną z bardziej odczuwalnych wad metody badania nietoperzy z  zastosowaniem detektorów ultradźwiękowych jest stosunkowo mały zasięg ich działania. Niestety, jest tak pomimo zadziwiająco wysokiego poziomu dźwięku wysyłanego przez te małe zwierzątka, dochodzącego nawet do 100 dB. Liczne przeszkody terenowe na ogół dość skutecznie go tłumią i  powodują sporo odbić. Nie ułatwia też pracy duża liczebność nietoperzy wysyłających jednocześnie swoje sygnały. Tu, przy okazji, należy wyrazić tylko podziw, jak one same sobie z tym radzą, jaki mechanizm zapewnia im rozróżnianie własnego echa od dźwięków pochodzących od innych osobników? Większość gatunków nietoperzy występujących w Polsce wyszukuje sobie stałe miejsca dziennych kryjówek. W  porze wieczornej dorosłe osobniki wylatują na żer, by ponownie wrócić do miejsca zamieszkania. Żerując nietoperze potrafią przemierzyć dystans kilku, a nawet kilkunastu kilometrów. Spotykane są również przypadki przelotów na odległość ok. 30 km. Badania umożliwiające określenie tras przelotów są prowadzone w  oparciu o  metodę pelengacyjną. Konieczne do tego było opracowanie specjalnych, subminiaturowych nadajników zakładanych na grzbiet złapanym osobnikom. Konstrukcja tych urządzeń stała się możliwa dzięki zastosowaniu zaawansowanej techniki wzbudzającej podziw nawet w oczach doświadczonych elektroników. Do śledzenia trasy przelotu konieczne jest rozstawienie kilku anten kierunkowych w wybranych punktach ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

110-112_nietoperze.indd 111

terenu, mniej więcej pokrywającego obszar żerowania. Jeśli warunki terenowe pozwalają, to są również stosowane mobilne anteny zainstalowane na samochodach. Nadajniki mają kształt niewielkiej kapsułki z wystającą cienką antenką (fotografia 1). Wewnątrz mieści się układ elektroniczny generujący impulsy radiowe na ściśle przypisanej do danego egzemplarza częstotliwości. Dzięki temu możliwe jest instalowanie kilku nadajników osobnikom zamieszkującym jedną kryjówkę i  prowadzenie symultanicznej obserwacji. Każde namierzenie nadajnika jest odnotowywane w dzienniku z uwzględnieniem miejsca, godziny i  azymutu anteny kierunkowej. Na tej podstawie sporządzana jest później mapa tras każdego znakowanego nietoperza. Spotykane są też rozwiązania, w  których kilka nadajników pracuje na jednej częstotliwości, wysyłają one natomiast unikatowe kody ID. Mała kapsułka nadajnika zawiera oczywiście również baterię tlenkowo-srebrową zapewniającą pracę urządzenia w czasie od 10 dni do dwóch miesięcy. Później, niestety urządzenie jest już bezużyteczne, a jego odzyskanie jest praktycznie niemożliwe. Czasami zdarzają się jednak przypadki wyczochrywania nadajników przez nietoperze w okolicach miejsca gniazdowania. Jeśli bateria nie została wyczerpana całkowicie, to istnieje niewielka szansa namierzenia i odzyskania takiego egzemplarza. Nadajniki w zależności od typu mają masę od 0,27 g do 1,35 g. Dobranie masy nadajnika w granicach ok. 3% masy ciała nietoperza nie stanowi dla niego wielkiego obciążenia, bardziej uciążliwa jest wystająca poza ogon antenka wykonana z dość twardego i sztywnego drutu. Nietoperze mają bardzo małe i ostre ząbki, zbyt miękka antena nie wytrzymałaby prawdopodobnie prób odgryzienia jej przez znakowanego osobnika. Nadajniki są produkowane na pasma od 138,186  MHz do 173,999 MHz, podzielono je na 12 grup. Należy jednak zwrócić uwagę na dopuszczalność wybranych częstotliwości w  kraju użytkowania. Nominalny błąd kalibracji częstotliwości nośnej jest nie większy od ±5 kHz, a błąd temperaturowy nie przekracza 10 ppm. Nadajniki mogą pracować w temperaturze –10...+55oC. Są to urządzenia pracujące impulsowo. Jest to oczywiste z uwagi na konieczność minimalizacji zużycia energii. Nadajnik generuje impuls o czasie trwania od 5 do 50 ms powtarzany z częstością 20...120 imp/min. W stanie aktywnym z baterii jest pobierany prąd o natężeniu ok. 1,8 mA. W stanie spoczynku natomiast nadajnik pobiera zaledwie 2...3 mA. Ustawienie małej częstości powtarzania impulsów korzystnie wpływa na trwałość baterii, natomiast utrudnia prowadzenie pelengacji, szczególnie wtedy, gdy nietoperze wykazują dużą ruchliwość. Pelengacja jest prowadzona z zastosowaniem kierunkowych anten dipolowych. Przykładową konstrukcję przystosowaną do pracy w paśmie 138...230 MHz przedstawiono na rysunku 2. Antena ta ma zysk ok. 6 dB. Jej charakterystykę kierunkową przedstawiono na rysunku 2c. 3-decybelowy kąt widzenia tej anteny jest równy 80o, a  różnica poziomów pomiędzy sygnałem odbieranym z przodu i z tyłu wynosi 18  dB. Antena jest sprzedawana w  wersji ze składanymi prętami i  z  prętami zamocowanymi na sztywno. W  warunkach terenowych, gdzie często może dochodzić do zawadzania prętami o drzewa, rozwiązanie pierwsze jest zdecydowanie bardziej bezpieczne i  godne polecenia.

Rysunek 2. Przykładowe konstrukcje anten kierunkowych używanych do badania nietoperzy a) antena dipolowa z elastycznie mocowanymi prętami, b) antena dipolowa z prętami mocowanymi na sztywno, c) charakterystyka kierunkowa anten

111

2012-07-30 06:36:17

NOTATNIK KONSTRUKTORA Przygoda Dzięki uprzejmości pracowników Centrum Badań Ekologicznych Polskiej Akademii Nauk miałem przyjemność odbycia fascynującej przygody podczas nocnego tropienia nietoperzy z zastosowaniem metody pelengacyjnej. Pierwszy etap badań polegał na odłowieniu kilku nietoperzy w siatkę nylonową w celu założenia im mikronadajników. Jest to operacja całkowicie niegroźna dla tych zwierząt, natomiast badacze muszą zachować ostrożność, gdyż ugryzienie przez nietoperza nie jest przyjemne. Dlatego większość prac jest wykonywana w rękawicach (fotografia 3). Każdy okaz jest drobiazgowo badany. Rozpoznawana jest jego płeć, jest mierzony i ważony (fotografia 4 i 5). Następnie na grzbiecie nietoperza jest naklejany nadajnik (fotografia 6). Jego parametry pracy są skrzętnie notowane, gdyż będą istotne w dalszej części badań. Do klejenia jest stosowany specjalny klej, który po pewnym czasie traci swoje własności i pozwala wyswobodzić się od przeszkadzającego nietoperzowi balastu. Po kilku minutach nietoperz jest

już gotowy do badań, i po upewnieniu się, że klej wysechł, a nadajnik trzyma się mocno, osobnik może zostać wypuszczony (fotografia 7). Teraz pozostaje już tylko każdego kolejnego wieczoru pojawiać się w miejscu żerowania znakowanych osobników i oczekiwać, że wylecą na kolację (fotografia 8). Opisana antena dość dobrze sprawdza się otwartym terenie, ale jej parametry na obszarze zasłoniętym, z licznymi przeszkodami pozostawiają jednak pewien niedosyt. W najbliższym czasie planowana jest więc budowa we własnym zakresie dużo większej 11-elementowej anteny również typu Yagi. Czas pokaże, na ile poprawi ona jakość pracy. Parametry techniczne nadajników i  anten pochodzą ze strony www.biotrack.co.uk

Jarosław Doliński, EP [email protected]

Fotografia 3. Nietoperz wyciągnięty z siatki, przygotowywany do naklejenia nadajnika

Fotografia 4. Pomiary „wzrostu” nietoperza przed naklejeniem nadajnika

Fotografia 5. Ważenie osobnika

Fotografia 6. Naklejanie nadajnika

Fotografia 7. Nietoperz z nadajnikiem gotowy do wypuszczenia

Fotografia 8. Namierzanie znakowanego nietoperza

112

110-112_nietoperze.indd 112

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 06:36:17

INFO Seminarium TME – Linear Technology W dniu 14 czerwca firma TME z Łodzi zorganizowała ogólnopolskie seminarium poświęcone rozwiązaniom proponowanym przez znanego producenta układów elektronicznych, firmę Linear Technology. W trakcie seminarium zaprezentowano rozwiązania proponowane przez LT w dziedzinach systemów zasilania (układy zasilające liniowe oraz impulsowe przetwornice DC/DC), zarządzania zasilaniem, układy przeznaczone do ładowarek akumulatorów (w tym dla samochodów z  napędem elektrycznym), systemy energy harvesting oraz zasilacze diod LED. Seminarium miało wymiar bardzo praktyczny. Oprócz wysłuchania wykładów i  obejrzenia prezentacji nowych produktów, można było również podyskutować nt. problemów napotkanych w  aplikacjach, wspólnie zastanowić się na rozwiązaniami. Inżynierowie aplikacyjni z firmy LT służyli wiedzą, doświadczeniem oraz proponowali rozwiązania z obszernej bazy aplikacji. Seminarium było prowadzone częściowo w języku polskim, częściowo w języku angielskim. Ciekawostką była fakt, że wśród pracowników LT prowadzących seminarium były również osoby polskiego pochodzenia. W 7-godzinnym seminarium uczestniczyła grupa około 23 osób.

jęcia praktyczne zostały przeprowadzone na stanowiskach komputerowych, wyposażonych w  sterowniki PLC oraz oprogramowanie SCADA również z  oferty Astor. Celem szkolenia było poszerzenie teoretycznej i praktycznej wiedzy uczestników na temat najnowszych osiągnięć w  zakresie programowania sterowników PLC oraz systemów SCADA i ich wykorzystania w przemyśle. To już kolejne szkolenie, współfinansowane z funduszy Unii Europejskiej, które Akademia Astor przeprowadza dla placówek dydaktycznych. „Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki Politechniki Śląskiej od kilku lat realizuje projekt „Wiedza i doświadczenie projektowe wizytówką absolwenta kierunku Automatyka i Robotyka na Wydziale Automatyki, Elektroniki i Informatyki Politechniki Śląskiej”, współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego.” – komentuje dr inż. Dariusz Buchczik, członek zarządu projektu z ramienia Politechniki Śląskiej. „Jednym z najważniejszych celów projektu jest wykształcenie wysoko wykwalifikowanych specjalistów, potrafiących sprostać wyzwaniom rynku, w zakresie wdrażania nowoczesnych systemów REKLAMA

Seminarium WG Silicon Labs 21 czerwca firma WG Electronics zorganizowała w Warszawie seminarium poświęcone mikrokontrolerom i innym układom firmy Silicon Labs. Głównym tematem spotkania była nowa linia mikrokontrolerów Precision32, zbudowanych w oparciu o rdzeń ARM Cortex-M3. Zaprezentowano też technologie zaimplementowane w podzespołach firmy, związane z  oszczędzaniem energii oraz nowe szybkie mikrokontrolery serii C8051Fxxx, cyfrowe izolatory i  układy analogowe. Porównano również parametry omawianych podzespołów z  konkurencyjnymi komponentami. Seminarium zostało poprowadzone w  języku angielskim przez pracowników firmy Silicon Labs. W 7-godzinnym spotkaniu uczestniczyło około 20 osób.

Nauka z „Akademią Astor” nie idzie w las Na przełomie czerwca i  lipca w  malowniczej scenerii Beskidu Śląskiego, trenerzy Akademii Astor przeprowadzili szkolenie: „Najnowocześniejsze rozwiązania w  zakresie sterowników przemysłowych i  systemów wizualizacji SCADA”. Jego adresatami byli studenci III roku Automatyki i  Robotyki Politechniki Śląskiej. Warsztaty wyjazdowe odbyły się w ramach projektu: Unowocześnienie i rozszerzenie oferty edukacyjnej na kierunku Automatyka i Robotyka na Wydziale Automatyki, Elektroniki i  Informatyki Politechniki Śląskiej, współfinansowanego przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego. W  spotkaniu uczestniczyło 39 studentów Politechniki Śląskiej. Wzięli oni udział w  wykładach i  ćwiczeniach praktycznych. Kursanci mieli możliwość zetknięcia się z  rozwiązaniami GE Intelligent Platforms, oferowanymi przez firmę Astor. ZaELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

113-117_info.indd 113

113

2012-07-30 15:43:13

INFO automatyki w  przedsiębiorstwach o  kluczowym znaczeniu dla gospodarki. Mam nadzieję, że dalsza współpraca z Akademią ASTOR pomożew osiągnięciu sukcesu zawodowego kolejnym rocznikom studentów Wydziału Automatyki, Elektroniki i Informatyki Politechniki Śląskiej.” Michał Januszek, jeden z trenerów Akademii ASTOR, specjalista ds. systemów sterowania i  oprogramowania w  firmie ASTOR, podsumowuje: „Staraliśmy się spełnić oczekiwania Politechniki Śląskiej, która, jak widać, bardzo dba o rozwój swoich studentów. Wartością takiej formy kształcenia jest możliwość poznania najnowocześniejszych technologii, trendów, które kształtują rynek automatyki przemysłowej. Zazwyczaj studenci mają okazję się z nimi zapoznać dopiero w pracy. Dodatkowym atutem warsztatów była lokalizacja w jednym z hoteli w  Szczyrku. Moje obserwacje potwierdzają, że nauka poza murami uczelni pozytywnie wpływa na przyswajanie wiedzy.” Warsztaty trwały 3 dni (od piątku do niedzieli) i obejmowały w sumie 40 godzin lekcyjnych zajęć, zakończonych egzaminem, sprawdzającym poziom wiedzy kursantów. Uwieńczeniem szkolenia było wręczenie imiennych certyfikatów dla uczestników, którzy zaliczyli test, potwierdzających posiadanie kompetencji w zakresie programowania i integracji systemów SCADA i sterowników PLC. „Akademia ASTOR zawsze chętnie uczestniczy w projektach, które wspierają młodych ludzi.” – mówi Małgorzata Stoch, Dyrektor Akademii ASTOR. „Uczelnie techniczne coraz śmielej korzystają z funduszy unijnych w realizacji ambitnych planów naukowych i szkoleniowych. Beneficjentami tej współpracy są głównie przyszli inżynierowie, którzy mają szansę uzupełnienia praktycznym doświadczeniem wiedzy akademickiej.” Więcej informacji o  działalności Akademii ASTOR na stronie: www.akademia.astor.com.pl. Informacje o  Wydziale Automatyki, Elektroniki i  Informatyki Politechniki Śląskiej na stronie: www.aei. polsl.pl/aei.

Seria generatorów firmy Rigol DG4000 wygrała prestiżową nagrodę R&D 100 Dnia 21 czerwca magazyn Research & Development Magazine przyznał nagrodę R&D 100 generatorom funkcyjnym/arbitralnym DG4000 produkowanym przez firmę Rigol. Zwycięzcy tej prestiżowej nagrody są wybierani przez niezależną komisję ekspertów wywodzących się z przemysłu oraz redaktorów magazynu Research & Development. Nagroda jest przyznawana 100 najbardziej innowacyjnym produktom wprowadzonym do sprzdaży w poprzedzającym roku. Nagroda jest przyznawana od 1963 r. i od samego początku wskazuje na nowe, nietuzinkowe rozwiązania. Wiele z  wyrobów, którym przyznano tę nagrodę stało się później sztandarowymi wyrobami, które do dziś pomagają w codziennym życiu. Przypomnijmy, że w 1963 r. tę nagrodę otrzymała kostka błyskowa używana w fotografii, w 1974 r. lampa halogenowa, w 1975 r. faks, w 1980 r. wyświetlacz ciekłokrystaliczny, w 1991 r. Kodak Photo CD, w 1992 r. plastry antynikotynowe, w 1992 r. lek na raka Taxol, w 1996 r. układ scalony Lab on e Chip, w 1998 r. telewizja HDTV. To druga nagroda przyznana firmie Rigol. Przypomnijmy, że w 2011 r. Rigol otrzymał nagrodę R&D 100 za swoją serię oscyloskopów cyfrowych DS6000. W  ten sposób firma Rigol stała się jedyną firmą z Chin kontynentalnych, która otrzymała tę prestiżową nagrodę. Więcej informacji na temat nagrodzonych produktów można znaleźć na stronie internetowej www.rdmag.com/Awards/RD-100-Awards/2012/06/R-D-100-2012-Winners. Gratulujemy sukcesu! Dystrybutorem firmy Rigol w Polsce jest warszawska firma NDN mieszcząca się przy ulicy Janowskiego 15 (www.ndn.com.pl, ndn@ ndn.com.pl).

114

113-117_info.indd 114

Iconics partnerem roku 2012 firmy Microsoft Iconics, globalny dostawca rozwiązań dla automatyki i przemysłu, został wyróżniony przez Microsoft tytułem Microsoft Sustainability Partner of the Year 2012. Firmę wyróżniono z  grona ponad 3000 partnerów za osiągnięcia w  zakresie innowacji i  implementacji rozwiązań opartych o  technologie Microsoft. „Jesteśmy niezmiernie zadowoleni i  zaszczyceni, że zostaliśmy uhonorowani tą prestiżową nagrodą firmy Microsoft. Potwierdza ona naszą innowację oraz sukces w  dostarczaniu rozwiązań programistycznych, które pozwalają klientom zmniejszyć zużycie energii oraz ograniczyć wpływ na środowisko” – powiedział Russ Agrusa, prezes i dyrektor generalny ICONICS. „Nasze rozwiązania Energy i  Facility AnalytiX wzmocniły siłę naszej współpracy z  firmą Microsoft, a  także potwierdziły nasze zaangażowanie w  dostarczaniu naszym klientom i  partnerom, najnowocześniejszych rozwiązań optymalizujących zużycie energii oraz wspomagających zrównoważony rozwój.” Iconics został wybrany jako zwycięzca, ponieważ wyróżniał się pośród konkurentów skalowalnymi, opartym na nowoczesnej technologii rozwiązaniami, które można wykorzystać w  wielu dziedzinach przemysłu. „Za zaangażowanie w pomoc klientom w ich działaniach w zwiększeniu efektywności energetycznej, Iconics został uhonorowany przez Microsoft jako Microsoft Sustainability Partner of the Year 2012”, powiedział Rob Bernard, dyrektor ds. strategii ochrony środowiska w Microsoft. „Dzięki zastosowaniu platformy technologicznej firmy Microsoft, wykorzystaniu moc danych czasu rzeczywistego wprost z obiektu lub produkcji , ICONICS osiągnął doskonałe wyniki w  prowadzeniu działań zrównoważonego rozwoju prowadzących do obniżenie kosztów zużycia energii w wielu branżach.” Energy AnalytiX zapewnia łatwy do wdrożenia zestaw narzędzi wykorzystywanych do obliczeń, zestawień, analiz i  wizualizacji. Dzięki uzyskanym informacjom, kadra zarządzająca może podjąć zdecydowane i trafne działania w celu zmniejszenia kosztów produkcji jak również zminimalizowania emisji dwutlenku węgla. Użytkownicy systemu mają również wgląd w  schematy technologiczne, aktualny status urządzeń czy całych linii technologicznych. Wszystkie te informacje mogą być dostarczone do biura, domu czy innego miejsca dzięki wykorzystaniu najnowszej technologii Web 2.0 oraz Microsoft Silverlight, za pośrednictwem telefonu czy przeglądarki internetowej. Facility AnalytiX to rozwiązanie predykcyjne, zapewniające zaawansowane wykrywanie błędów oraz ich diagnostykę (FDD – Fault Detection and Diagnostics). Silnik obliczeń wykorzystuje dane historyczne i  rzeczywiste do monitorowania błędów sprzętu, doradztwie w zakresie zarządzania oraz powiadamiania użytkowników o możliwych usterkach, tak aby zapobiec awarii sprzętu lub nadmiernemu zużyciu energii. Iconics, Inc. jest uznanym dostawcą oprogramowania dla przemysłu w dziedzinie automatyki, wizualizacji i zarządzania. Oprogramowanie stworzone przez założoną w 1986 roku firmę ICONICS wykorzystywane jest już na ponad 250.000 instalacji w ponad 60 krajach na całym świecie i jest one wybierane przez 70% firm znajdujących się na liście Fortune. ICONICS znajduje szerokie zastosowanie zarówno w aplikacjach przemysłowych jak i biznesowych. Więcej informacji: Elmark Automatyka Sp. z  o.o., ul. Niemcewicza 76, 05-075 Warszawa-Wesoła, tel. 22-773-79-37, faks 22-773-79-36, e-mail: [email protected], www.elmark.com.pl

Finał II edycji Akademii Wynalazców im. Roberta Boscha Rozstrzygnięciem konkursu na wynalazek zakończyła się tegoroczna edycja programu edukacyjnego dla młodzieży gimnazjalnej prowadzonego przez firmę Bosch. Ponad 1200 uczestników wzięło udział w 40 warsztatach kreatywnych w Warszawie i Wrocławiu w ramach II edycji Akademii Wynalazców im. Roberta Boscha. Do programu zaproszono 365 szkół gimnazjalnych. Patronat honorowy objęli Ministerstwo Edukacji Narodowej, Polska Akademia Nauk oraz Urząd ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 15:43:14

INFO

Patentowy RP. „Akademię Wynalazców traktujemy jako kuźnię talentów, które będą wykorzystywać zdobytą wiedzę techniczną do tworzenia najnowocześniejszych rozwiązań. Naszą ambicją jest dzielenie się z młodzieżą, również studentami, naszymi kompetencjami i unikalną wiedzą techniczną. Chcielibyśmy to robić poprzez szersze wykorzystanie naszych centrów szkoleniowych, które są do dyspozycji zarówno nauczycieli jak i uczniów” – powiedziała Prezes Zarządu firmy Robert Bosch, Krystyna Boczkowska. We wrocławskiej edycji programu pierwszą nagrodę w konkursie na wynalazek zdobył zespół z  Gimnazjum nr 7 im. Tradycji Herbu Wrocławia za „solarny zraszacz ogrodowy” – urządzenie do podlewania i nawożenia zasilane baterią słoneczną. Drugie miejsce zajął zespół z Gimnazjum nr 3 im. Podróżników i Odkrywców Polskich w Oleśnicy, który opracował „ładower” – projekt ładowarki do telefonu komórkowego zasilanej przez dynamo rowerowe.Trzecią nagrodę otrzymali uczniowie z Publicznego Gimnazjum nr 2 w Jelczu-Laskowiczach za wynalazek „ekologiczny strach na wróble”, który wykorzystuje energię słoneczną do poruszania rękami, a tym samym skutecznie odstrasza ptaki z ogrodów. W Warszawie bezkonkurencyjne były uczennice z  gimnazjum nr 121 im. Wojciecha Zawadzkiego (z  zespołu Córki Edisona), które zaprojektowały „Light Bag” – system oświetlenia wnętrza damskiej torebki. Drugie miejsce zajął zespół Ekoleszki z  Gimnazjum nr 81 im. prof. Witolda Doroszewskiego za projekt o nazwie „Kranputer”. Urządzenie to służy do monitorowania zużycia wody, jej temperatury i związanych z tym kosztów. Trzecie miejsce zajął zespół Wilbur ze Społecznego Gimnazjum nr 4 S.T.O. Uczniowie stworzyli makietę robota do prac porządkowych o nazwie „Rena”. Członkowie zwycięskich zespołów, ich opiekunowie oraz szkoły otrzymały od organizatorów konkursu nagrody rzeczowe oraz dyplomy. Więcej informacji na temat Akademii Wynalazców im. Roberta Boscha na stronie www.akademiawynalazcow.edu.pl oraz na facebooku www.facebook.com/akademia.wynalazcow.

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

113-117_info.indd 115

Moduł COM-Express z Intel Atom nowej generacji Moduły SOM/COM (System on Module/Computer on Module) stają się coraz bardziej popularne na rynku komputerów przemysłowych i są podstawą do rozwoju systemów embedded na następne lata. Bazują one na gotowym module procesorowym oraz zaprojektowanej wcześniej płycie bazowej z dedykowanymi dla danej aplikacji interfejsami wejścia/wyjścia. Elastyczne rozwiązania SOM/COM pozwalają między innymi na zmniejszenie kosztów rozbudowy komputera w  celu np. zwiększenia jego wydajności. Klient nie musi zmieniać całej płyty bazowej lub obudowy komputera – wystarczy tylko wymienić sam moduł SOM/COM. Firma CSI wprowadziła do oferty najnowszy z modułów w standardzie COM-Express 2.0 z  rozkładem wyprowadzeń typu 2, produkcji firmy Advantech. Moduł SOM-6765 jest oferowany w  trzech wersjach: z jednordzeniowym procesorem Intel Atom N2600 1,6 GHz i N2800 1,86 GHz z chłodzeniem pasywnym oraz z dwurdzeniowym D2550 1,86  GHz z  chłodzeniem aktywnym. Wszystkie wymienione modele wyróżnia bardzo niski pobór energii. W  zależności od zastosowanego procesora, przy dużych obciążeniach, płyta pobiera od 6 do 10 W mocy. Jednym z  atutów prezentowanego modułu jest zintegrowany z procesorem wydajny chipset graficzny Gfx, który obsługuje 18 lub 24-bitowy LVDS oraz wyjścia VGA, HDMI, DVI i DisplayPort. Zastosowany chipset pozwala też na wyświetlanie obrazu w trybie Dual Display. GfX stosuje standard DirectX9, OpenGL 3.0 oraz ma akcelerację sprzętową dla MPEG2, VC1 i H.264. SOM-6765 obsługuje do 4 GB pamięci SODIMM DDR3, ma interfejs Intel Gigabit Ethernet, dwa porty SATA II, jeden port EIDE, 8 portów USB 2.0, 8-bitowy GPIO oraz wyjście Audio. Opisywany model obsługuje ponadto LPC, SMBus i magistralę I2C. Producent nie zapomniał także o rozszerzeniu funkcjonalności o obsługę czterech złączy PCI i, do wyboru użytkownika, od dwóch do czterech złączy PCIe. Moduł wspiera też zaawansowane technologie iManager, SUSIAccess i Embedded Software APIs. SOM-6765 ma standardowe wymiary 95 mm×95 mm i może pracować w  temperaturze 0…60°C. Użytkownik ma możliwość wyboru zasilania urządzenia pomiędzy ATX i AT. W zestawie znajduje się też heatspreader – rozpraszacz ciepła. Klient alternatywnie może zamówić zestaw z radiatorem lub wiatrakiem. Dla modułu SOM-6765 dostępna jest również referencyjna płyta bazowa producenta, SOM-DB5700G. SOM-6765 jest stosowany wszędzie tam, gdzie kluczowa jest duża ilość powielanych urządzeń, np. w  systemach Digital Signage i  Gaming. Szerokie możliwości zastosowań znajduje w transporcie, urządzeniach medycznych i automatyce przemysłowej. Przeznaczony jest również do urządzeń pomiarowych, aplikacji typu KIOSK oraz systemów informacji. Producent dostarcza pełną specyfikację złącz oraz zapewnia wsparcie przy projektowaniu płyty bazowej. Dodatkowe informacje: CSI Computer Systems for Industry, tel.: 12637-13-55, e-mail: [email protected]

115

2012-07-30 15:43:14

INFO

ASTOR wspiera misję na Marsa! Baza – odbiór! – Współpraca firmy ASTOR – polskiego dystrybutora rozwiązań dla przemysłu oraz Koła Naukowego INTEGRA weszła w  iście kosmiczną fazę. Studenci krakowskiej Akademii Górniczo-Hutniczej postanowili, zbudować łazika marsjańskiego. Docelowo pojazd ma wziąć udział w konkursie pojazdów marsjańskich University Rover Challenge (URC), organizowanym co roku przez The Mars Society na pustyni w  Utah, w  USA. Łazik zgłoszony zostanie także do europejskiej edycji zawodów, które mają odbyć się w Polsce pod Toruniem. W zrealizowaniu marzenia przyszłym inżynierom pomaga ASTOR. Nad projektem pracuje aktualnie około trzydzieści osób, skupionych w  kilku sekcjach. Obecnie studenci tworzą konstrukcję pojazdu, opracowują tzw. protokoły komunikacyjne, zastanawiają się nad wyborem typu silników itd. Niebawem powstanie prototyp, który zostanie poddany testom. Pracę studentów wspomagają i  nadzorują dr Dariusz Marchewka i dr Paweł Piątek z Katedry Automatyki AGH. Regulamin konkursu elastycznie dostosowuje się do wizji twórców. W zawodach startować mogą zarówno roboty jeżdżące, kroczące, pełzające, na kołach lub na gąsienicach. Pojazd „INTEGRiański” będzie miał konstrukcję z duraluminium. Będzie poruszał się na sześciu kołach, posługiwał się chwytakiem na ramieniu, transmitował obraz przy pomocy zestawu kamer, a sterować nim będzie jednostka centralna, komunikująca się bezprzewodowo z centrum dowodzenia. Mateusz Bryła, prezes Koła Naukowego INTEGRA komentuje: „Podczas zawodów łazik będzie musiał wykonać samodzielnie cztery zadania: odnaleźć zagubionego astronautę i dostarczyć mu pakiet pierwszej pomocy; określić współrzędne kilku wskazanych punktów; zmierzyć napięcie baterii słonecznych i wreszcie przeprowadzić badania biologiczne: pobrać próbkę gruntu, zawieźć ją do bazy i  poddać analizie.” Na pokładzie łazika znajdzie się więc najprawdopodobniej minilaboratorium chemiczne, w którym zbadane zostaną pobrane próbki gruntu. Pojazd będzie ważył do 50 kilogramów, a  jego gabaryty nie przekroczą wymiarów metr na metr. „Część elementów pojazdu marsjańskiego zbudujemy sami (podwozie, chwytak), część kupimy u profesjonalnych producentów (kamery, silnik, baterie). Na dzień dzisiejszy mamy dwa pomysły na zasilanie: albo zastosujemy najnowocześniejsze akumulatory litowo-żelazowe, albo wodorowe ogniwo paliwowe.” – dodaje Bartosz Śmierciak, kierownik zespołu pracującego nad projektem z INTERGY. Twórcy szacują, że na budowę pojazdu potrzeba nakładu finansowego w wysokości 17 tys. zł. Inicjatywa INTEGRY ujęła firmę ASTOR oraz samego Rektora AGH, którzy zdecydowali się pokryć koszty konstrukcji. „Ambitny projekt i  pełne determinacji zaangażowanie studentów to kosmiczne połączenie ASTOR zawsze chętnie wspiera ciekawe po-

116

113-117_info.indd 116

mysły młodych inżynierów. Trzymamy kciuki za powodzenie misji!” – komentuje Wojciech Kmiecik, Członek Zarządu Operacyjnego ASTOR ds. Marketingu i PR w firmie ASTOR. Planowo, łazik powstanie najpóźniej do połowy października. W  przyszłym roku wystartuje na wspomnianych zawodach URC w USA. Miejsce zawodów wybrano nie bez przyczyny. Warunki panujące na pustyni w Utah bardzo przypominają krajobraz marsjański. Dlatego The Mars Society właśnie tam zbudowało prototypową bazę, w której organizuje coroczne zawody łazików konstruowanych przez studentów. ”Czeka nas trudne zadanie. Podczas zawodów będziemy siedzieć w  zamkniętym namiocie, a  kontakt z  łazikiem będziemy mieli tylko przez jego łącza i  kamery. Musimy więc popracować nad rozwiązaniem problemu łączności przy tamtejszym ukształtowaniu terenu. Działanie łazika będą uważnie obserwować sędziowie. Dodam jeszcze, że częstotliwości radiowe używane do kontaktów z robotem nie mogą pokrywać się z tymi używanymi w USA. Również ewentualne elementy latające łazika muszą spełniać warunki ruchu powietrznego w Stanach Zjednoczonych…” – podsumowuje z uśmiechem Mateusz Bryła. ASTOR Sp. z o.o., od wielu lat aktywnie wspiera polską edukację, starając się, aby studenci podczas studiów mieli dostęp do najnowszych rozwiązań z zakresu systemów automatyki przemysłowej. Firma wspomaga powstawanie na uczelniach laboratoriów studenckich, szkoli kadrę dydaktyczną, organizuje program praktyk studenckich, wspiera inicjatywy studenckie oraz sponsoruje konferencje naukowo-techniczne, a  od roku 1998 ogłasza konkursy prac dyplomowych. Pracownicy firmy ASTOR to absolwenci najlepszych polskich uczelni technicznych.

Firma Energy Micro uruchomiła program udostępniania darmowych próbek mikrokontrolerów EFM32 Gecko z rdzeniem ARM Cortex-M3 Firma Energy Micro, producent energooszczędnych mikrokontrolerów i układów radiowych uruchomiła program udostępniania darmowych próbek mikrokontrolerów EFM32 wyposażonych w  rdzeń

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 15:43:14

INFO ARM Cortex-M3: Gecko, Tiny Gecko, Leopard Gecko oraz Giant Gecko. Są one dostarczane nieodpłatnie na terenie całego świata. Program jest skierowany do konstruktorów, którzy chcą wypróbować najnowsze rozwiązania Energy Micro w  dziedzinie mikrokontrolerów. Inżynierowie chcący skorzystać z programu próbek powinni odwiedzić stronę internetową http://www.energymicro.com/ samples, na której należy dokonać rejestracji. Deklarowany czas dostawy wynosi kilka do kilkunastu dni. Do programowania mikrokontrolerów Gecko służy darmowe środowisko Simplicity Studio. O mikrokontrolerach Gecko wielokrotnie pisaliśmy w Elektronice Praktycznej. Od produktów konkurencyjnych wyróżnia je mały pobór prądu zasilania wynoszący ok. 150 A/MHz w trybie aktywnym. Wśród wbudowanych układów peryferyjnych warto wymienić kontroler LCD, interfejs USB oraz interfejs Lesense służący do obsługi czujników.

Obrady podczas spotkania

Europejskie spotkanie sieci EduNet w Polsce Tuż przed wakacjami, we Wrocławiu, odbyło się coroczne europejskie spotkanie członków Edunet. W tym roku gospodarzem był Wydział Mechaniczny Politechniki Wrocławskiej. Jest to jedna z dwóch uczelni (wraz z AGH w Krakowie), która jest członkiem stowarzyszenia i wykorzystuje laboratorium sterowników w procesie kształcenia studentów. EduNet stanowi platformę, która jest wykorzystywana do przekazywania wiedzy pomiędzy uczestniczącymi w projekcie uniwersytetami i firmą Phoenix Contact. Celem jest prowadzenie wspólnych laboratoriów oraz uproszczenie i promocja wymiany studentów i  kadry profesorskiej. W czasie dwóch dni warsztatów i prelekcji wykładowcy z kilkunastu uniwersytetów omawiali możliwości i kierunki rozwoju platformy.

Warsztaty dla uczestników Ponad 40 uczestników spotkania miało ponadto okazję zwiedzić bogato wyposażone laboratoria Politechniki Wrocławskiej. Nie zabrakło też czasu na zwiedzanie pięknego Wrocławia. Wszystkie ważne informacje dotyczące platformy EduNet można znaleźć na www.phoenixcontact.net/edunet

REKLAMA

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

113-117_info.indd 117

117

2012-07-30 15:43:15

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 118

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012 Niniejsze ogłoszenie jest informacją handlową i nie stanowi oferty w myśl art. 66, § 1 Kodeksu Cywilnego. Ceny mogą ulec zmianie.

118-122_oferta.indd 118

2012-07-30 15:44:16

Towary oferowane przez AVT można nabyć:

W sklepie internetowym:

sklep.avt.pl

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 8/2012

119

Niniejsze ogłoszenie jest informacją handlową i nie stanowi oferty w myśl art. 66, § 1 Kodeksu Cywilnego. Ceny mogą ulec zmianie. 118-122_oferta.indd 119

2012-07-30 15:44:17

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 117

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

120

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 8/2012 Niniejsze ogłoszenie jest informacją handlową i nie stanowi oferty w myśl art. 66, § 1 Kodeksu Cywilnego. Ceny mogą ulec zmianie.

118-122_oferta.indd 120

2012-07-30 15:44:17

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

EP5/96 EP6/96 EP7/96 EP10/96 EP11/96 EP12/96 EP8/98

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

EP11/06 EP3/07

35 62 88 45 140 290

25

EP6/07

5

26

40

EP8/96 EP7/01

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

10

10 16

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

Publ.

Cena PLN A

B

z  VAT (23%)

C

AVT 1519 AVT 1520

Przyrządy warsztatowe AVT 389

Nazwa

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

P

O

10

8

10

42 10 15 KM50 10 25

8

16 12 15

Nowości frezarki CNC - SteAVT 5358/1 Sterownik rownik silnika krokowego frezarki CNC - Płytka AVT 5358/2 Sterownik interfejsu LPT frezarki CNC AVT 5358/3 Sterownik Zasilacz AVT 5357 preEqualiser AVT 5356 OLEDmixer AVT 5355 Dekoder DCC z  funkcją SUSI 1-bitowy przetwornik A/D AVT 5359 wysokiej klasy AVT 1684 Automatyczny wyłącznik czasowy Elektroniczny, stereofoniczny AVT 1685 potencjometr audio AVTRelDuino Shield - Moduł AVT 1686 wykonawczy dla Arduino AVT 1687 Filtr do subwoofera AVT 1688 Iluminofonia RGB Przekaźnikowy wyłącznik AVT 1689 czasowy AVT 1690 Przełącznik zbliżeniowy Uniwersalny moduł przekaźAVT 1691 nikowy Elektroniczny selektor wejść AVT 1692 audio Przedwzmacniacz gramofonowy AVT 1693 MM RIAA

EP8/12

10

78

EP8/12

19

44

EP8/12

7

22

EP8/12 EP8/12 EP8/12

52 95 23

24 25 36

49

EP8/12 103

25

EP8/12

8

29

36

EP8/12

8

42

54

EP8/12

10

36

46

EP8/12 EP8/12

8 6

26 24

38 32

EP8/12

6

22

EP8/12

8

26

EP8/12

8

24

EP8/12

18

64

EP8/12

7

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

15

36

121

Niniejsze ogłoszenie jest informacją handlową i nie stanowi oferty w myśl art. 66, § 1 Kodeksu Cywilnego. Ceny mogą ulec zmianie. 118-122_oferta.indd 121

2012-07-30 15:44:18

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

122

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 8/2012 Niniejsze ogłoszenie jest informacją handlową i nie stanowi oferty w myśl art. 66, § 1 Kodeksu Cywilnego. Ceny mogą ulec zmianie.

118-122_oferta.indd 122

2012-07-30 15:44:18

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

123-127_kramik.indd 123

2012-07-30 15:44:53

Fragment cennika o wymiarach 73×89 mm cena specjalna:

264 złote netto

Szczegółowych informacji udziela Grzegorz Krzykawski tel. 22 257 84 60 [email protected]

123-127_kramik.indd 124

2012-07-30 15:44:54

forum.ep.com.pl

123-127_kramik.indd 125

2012-07-30 15:44:54

Nie przegap! interesujących materiałów w siostrzanym czasopiśmie W sierpniowym wydaniu

Elektroniki dla Wszystkich między innymi: Wyświetlacz wektorowy, czyli... jeszcze jeden niecodzienny zegar Nietypowy, inspirujący projekt! Przeróbka starego oscyloskopu z lampą CRT, na inteligentny, wielofunkcyjny wyświetlacz o specyficznej zasadzie działania. Taki zwyczajny zasilacz... Stabilizator z MOSFET-em N Nawet w bardzo prostym, klasycznym układzie występują przebiegi o zaskakujących kształtach. Warto dokładnie zbadać, skąd się biorą, i jakie to może mieć praktyczne konsekwencje. Samotnik Elektroniczna realizacja gry „Samotnik”, inaczej Peg solitaire, znanej we Francji od końca XVI wieku, korzeniami sięgającej starożytnego Rzymu. Także i Ty zapoznaj się z ulubioną grą słynnego Gotfryda Wilhelma Leibniza. Robotyka amatorska Nie przegap pierwszego odcinka cyklu, prezentującego różne klasy i odmiany robotów! Cykl ma nie tylko przedstawić aktualny stan polskiej robotyki amatorskiej, ale także zachęcić do budowy rozmaitych robotów. A może masz pomysł na ciekawy artykuł lub projekt? Ponadto w numerze: Skonstruowałeś urządzenie, które jest godne zaprezentowania szerszej publiczności?  Minisystem audio dla seniora  Selektor wejść Możesz napisać artykuł edukacyjny?  Licznik do gier Chcesz podzielić się doświadczeniem?  Tranzystorowy wzmacniacz mocy W takim razie zapraszamy do współpracy na łamach  Koleżeńskie porady – Chropowata kalafonia Elektroniki dla Wszystkich. Kontakt: [email protected]  Warsztatowe patenty – Nietypowe obudowy  Ekspresowa dokumentacja rysunkowa w Eagle EdW możesz zamówić w sklepie internetowym AVT  Parametry diod LED http://www.sklep.avt.pl, telefonicznie 22 257 84 50,  Szkoła Konstruktorów – Układ dający ciekawy fax: 22 257 84 55, listownie lub za pomocą e-maila: efekt na dyskotece lub inny układ o [email protected] Do kupienia także w Empikach rze rozrywkowym i wszystkich większych kioskach z prasą.  Szkoła Konstruktorów – Dowolna „elektroniczNa wszelkie pytania czeka także Dział Prenumeraty na” propozycja układu lub sposobu oszczędzatel. 22 257 84 22, [email protected] nia energii

www.elportal.pl

avt.pl/prenumerata

123-127_kramik.indd 126

2012-07-30 15:44:55

Atrakcyjna propozycja dla reklamodawców cennik o wymiarach 111×66 mm

cena 305 zł

(netto)

Więcej informacji: Grzegorz Krzykawski tel. 22 257 84 60 e–mail: [email protected]

123-127_kramik.indd 127

2012-07-30 15:44:56

DZIAŁ

WYBRANE KSIĄŻKI Z OFERTY AVT • www.sklep.avt.pl Samochody elektryczne W książce omówiono w przystępny sposób zagadnienia związane z zastąpieniem w samochodach silników spalinowych silnikami elektrycznymi. B. Fic, stron: 94, cena: 27 zł

KS–120502

Elektronika z Excelem

KS–120400

kod zamówienia

kod zamówienia

kod zamówienia

KS–290906

KS–201102

KS–291005

KS–280802

Podstawy elektrotechniki i elektroniki samochodowej, Piotr Fundowicz, Bogusław Michałowski, Mariusz Radzimierski Stron: 224, cena 43 zł

kod zamówienia

kod zamówienia

kod zamówienia

Monolityczne mikrofalowe układy scalone. Modelowanie, projektowanie, pomiary, Janusz Dobrowolski Cena 25 zł

Mikrokontrolery AVR – Niezbędnik programisty, Jarosław Doliński Stron: 134, cena 25 zł

Układy sterujące w zasilaczach i przetwornicach – część 4, Praca zbiorowa Cena 42 zł

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

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).

kod zamówienia

kod zamówienia

kod zamówienia

kod zamówienia

KS–110101

KS–100502

KS–990151

KS–110207

Mikrokontrolery AVR, język C, podstawy programowania, Mirosław Kardaś Stron: 468, cena 80 zł

AVR i ARM7. Programowanie mikrokontrolerów dla każdego, Paweł Borkowski Stron: 528, cena 77 zł

Pracownia elektroniczna. Elementy układów elektronicznych, Augustyn Chwaleba, Bogdan Moeschke, Marek Pilawski Stron: 172, cena 19 zł

Egzamin kwalifikacyjny elektryka w pytaniach i odpowiedziach, W. Orlik Stron: 456, cena 60 zł

Łukasz Skalski, stron: 168, cena: 79 zł kod zamówienia

KS–120414

Elektronika dla każdego. Przewodnik 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! kod zamówienia

KS–120501

kod zamówienia

kod zamówienia

kod zamówienia

kod zamówienia

KS–110556

KS–990302

KS–991003

KS–210209

Język C dla mikrokontrolerów AVR. Od podstaw do zaawansowanych aplikacji, Tomasz Francuz Stron: 568, cena 90 zł

Stabilizatory napięcia cz.2, Stsanisław Kwaśniewski Cena 40 zł

PSPICE Symulacja i optymalizacja układów elektronicznych, Artur Król, Joanna Moczko Stron: 260, cena 65 zł

S5/S7 Windows Programowanie i symulacja sterowników PLC, Artur Król, Joanna Moczko-Król Stron: 383, cena 75 zł

Harry Kybett, Earl Boysen, stron: 408, cena: 58 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. Paweł Borkowski, stron: 408, cena: 69 zł

kod zamówienia

KS–120200

kod zamówienia

kod zamówienia

kod zamówienia

kod zamówienia

KS–101223

KS–120403

KS–100911

KS–120413

Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Zeszyty dla elektryków – nr 6, R. Markowska, A. W. Sowa Stron: 188, 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

Instalacje przeciwpożarowe. Zeszyty dla elektryków - nr 5, Edward Skiepko Stron: 195, cena 50 zł

Egzamin kwalifikacyjny, Radosław Lenartowicz, Witold Zdunek Stron: 410, cena 56 zł

Procesory DSP w przykładach Książka jest podręcznikiem aplikacyjnym dla użytkowników układów TMS320C2802x Piccolo firmy Texas Instruments, wprowadzającym w świat dedykowanych im narzędzi sprzętowych, programistycznych oraz programów przykładowych. Autor przygotował na potrzeby książki 13 kompletnych aplikacji, na przykładach których czytelnicy mogą poznać tajniki pisania programów i wykorzystywania najważniejszych zasobów układów Piccolo. Dzięki szczegółowym opisom przebiegu tworzenia każdej z aplikacji, przykłady przedstawione w książce są doskonałą bazą do nauki i pogłębiania wiedzy o praktycznych aspektach stosowania układów TMS320C2802x. Henryk A. Kowalski, stron: 440, cena: 89 zł kod zamówienia

KS–120600

128 128-129_ksiegarnia.indd 128

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.

2012-07-30 15:46:30

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–110800

KS–230116

KS–241111

Linux w systemach embedded, Marcin Bis Stron: 568, cena 89 zł

Mikroprocesory jednoukładowe PIC, Stanisław Pietraszek Stron: 416, cena 69 zł

Układy elektroniczne analogowe i cyfrowe, Filipkowski Andrzeja Stron: 720, cena 59 zł

kod zamówienia

kod zamówienia

kod zamówienia

KS–101232

KS–100204

KS–220308

Podstawy elektrotechniki dla szkoły zasadniczej część 2, Roman Kurdziel Stron: 216, cena 26,50 zł

Wstęp do programowania sterowników PLC, Robert Sałat, Krzysztof Korpysz, Paweł Obstawski Stron: 260, cena 45,30 zł

Układy mikroprocesorowe. Przykłady rozwiązań, Bartłomiej Zieliński Stron: 130, cena 30 zł

kod zamówienia

kod zamówienia

kod zamówienia

KS–111101

KS–270000

KS–110208

Obraz cyfrowy. Reprezentacja, kompresja, podstawy przetwarzania. Standardy JPEG i MPEG, Marek Domański Stron: 644, cena 59 zł

Silniki elektryczne w praktyce elektronika, Jacek Przepiórkowski Stron: 264, cena 75 zł

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 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

kod zamówienia

kod zamówienia

KS–100504

KS–101103

KS–270901

Technika cyfrowa. Zbiór zadań z rozwiązaniami, J. Tyszer, G. Mrugalski, A. Pogiel, D. Czysz Stron: 287, cena 51,50 zł

Angielsko-polski słownik specjalistyczny. Elektronika, Piotr Ratajczak Stron: 391, cena 40 zł

Proste konstrukcje lampowe audio, Adam Tatuś Stron: 224, cena 73,50 zł

KS-120409 KS-120410 KS-120411 KS-120412 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.

128-129_ksiegarnia.indd 129

129 2012-07-30 15:46:35

DZIAŁ

Elektronika Praktyczna 9/2012

Kolejne gigabajty narzędzi niezbędnych do pracy konstruktora, czyli NIEZBĘDNIK ELEKTRONIKA na DVD. Tylko dla prenumeratorów EP. Termostat z histerezą W praktyce każdego elektronika wcześniej czy później dochodzi do sytuacji, w której potrzeba chwili staje się głównym motorem napędowym projektu. Tak powstał projekt termostatu elektronicznego o regulowanej wartości histerezy regulacji.

Falownik 1-fazowy Możliwość regulacji prędkości obrotowej jest jednym z podstawowych wymogów stawianych współczesnym układom napędowym. Często jedynym sposobem efektywnej regulacji obrotów jest zmiana częstotliwości napięcia zasilającego silnik. Takie rozwiązanie układowe zaprezentujemy za miesiąc.

AVTDuinoMEGA Apetyt rośnie w miarę jedzenia… i z czasem AVTDuino nawet z ATMEGA328 staje się zbyt małe, czasem brakuje pamięci, czasem kilku pinów, nie pozostaje wtedy nic innego jak przesiadka na mocniejszy procesor np. ATmega2560.

Ściemniacz oświetlenia Za miesiąc opiszemy urządzenie, które może przydać się w każdym domu. To 4-kanałowy ściemniacz oświetlenia sieciowego, który dzięki wyposażeniu go w popularny mikrokontroler zyskał dodatkową funkcjonalność oraz ergonomię obsługi.

WYKAZ FIRM OGŁASZAJĄCYCH SIĘ W  TYM NUMERZE ELEKTRONIKI PRAKTYCZNEJ

AKSOTRONIK ..................... 123 ELPIN ................................. 124 PYFFEL ............................... 125 AND-TECH ......................... 125 EVATRONIX ........................ 101 QWERTY .............................. 11 ARMEL ............................... 123 FALDRUK.............................. 12 RENEX ................................. 62 ASTAT ................................ 109 FARNELL............................. 130 SEMICON ............................. 81 BORNICO ............................. 10 FERYSTER ............................. 63 SIGMA ............................... 125 CONRAD ELECTRONIC .............. GAMMA .............................. 62 ST MICROELECTRONICS ............ .............................WKLEJKA CD GTB SOLARIS ...................... 123 ...................... 5, 27, 29, 39, 49 CYFRONIKA .......................... 63 HUMA ......................... 62, 123 TELMATIK .......................... 125 DELTA ................................ 123 JM ELEKTRONIK.................... 83 TESPOL ................................ 13 EBV ........................................ 9 KRADEX ............................. 123 TEXAS INSTRUMENT .............. 9 ELDAR........ 124, 125, 126, 127 KRISTECH ........................... 125 TME ..................................... 43 ELFA DISTRELEC ..................... 1 MASZCZYK........................... 63 TRANSFER ELEKTRONIK ...... 123 ELMARK AUTOMATYKA ..... 113 NDN .............................. 3, 129 WG ELECTRONICS ................ 15 ELMAX............................... 126 PIEKARZ ....................... 62, 125 WOBIT ........... 33, 63, 107, 125 Reklamy stron internetowych na str. 62, 63

130

130_zapowiedzi.indd 130

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2012

2012-07-30 15:50:14

www.conrad.pl

Zamówienia telefoniczne 801 005 133* lub (12) 376 00 22 www.conrad.pl Zamówienia telefoniczne 801 005 133* lub (12) 376 00 22

*koszt połączenia wg stawek operatora

000_wklejka_CD.indd 1

za połączenie lokalne *koszt *koszt jak zajakpołączenie lokalne

2012-07-30 09:53:53

12 Niezbędnik EP 8/20 a: więcej na str. 8 będnik elektronik Niezb

CDEP 8/2012 Eagle v 6.2.0 Dodatkowe materiały do artykułów: • Przetworniki obrazu • STM32F100 • 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 NA Dodatkowe materiały oraz poprzednie części do artykułów: • Przetworniki obrazu • STM32F100

Dane wymagane do logowania na serwerze FTP Elektroniki Praktycznej: host: ftp://ep.com.pl • user: 19891 • pass: 428jbr30 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

2012-07-30 09:53:53

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 pomiarwych (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 od... € interfejsami, takimi jak LAN, USB Host, USB Device i GPIB (opcja) 1058 t • Kompaktowe wymiary, mała masa (4 kg) +va

NOWOή

OSCYLOSKOPY serii DS2000 (2 kanałowe)

NOWOή

• Ekran 8 cali TFT (800X480) WXGA • Zakres wzmocnienia (500uV/dz-10V/dz), niski poziom szumów idealny do akwizycji małych sygnałów • Pasmo 70MHz,100MHz, 200MHz • Maksymalna częstotliwość próbkowania 2Gsa/s • Standardowa długość pamięci 14Mpkt, z możliwością rozszerzenia do 56Mpkt • Innowacyjna technologia „UltraVison” • Odświeżanie przebiegów do 50 000 ramek/s • Sprzętowe nagrywanie, odtwarzanie i analiza do 65000 ramek • Różnorodne funkcje analizy i wyzwalania magistral szeregowych (RS232,Iod... 2C,SPI) • Pełny zestaw portów komunikacyjnych : USB host, USB € 710 t device, LAN(LXI), AUX. va

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) Model

NOWOή

Pasmo Kanały Próbkowanie Pamięć

DS4054 DS4052 500 MHz 4 2

DS4034 DS4024 DS4032 DS4022 350 MHz 200 MHz 4 2 4 2 4 GSa/s (Max.) 140 Mpts (Standard)

DS4014 DS4012 100 MHz 4 2

od... € 1699 t +va

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 dekood... € dowanie sygnałów magistral szeregowych • Dedykowany przycisk wyszukiwania 5181 t przebiegów „WaveFinder” • Różnorodne interfejsy: USB, LAN(LXI-C), WVGA, GPIB +va (opcja)... • Wbudowana 2GB pamięć flash • Opcjonalne zasilanie bateryjne

GENERATORY FUNKCYJNE / ARBITRALNE serii DG4000

Promocja TRWA! ®

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 od... € 200MHz • Do 16 niestandardowych funkcji • 7- calowy kolorowy wyświetlacz 650 t LCD (800x480 pikseli) +va

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]

131.indd 131

2012-07-30 15:47:27

)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

P JA

W

B

C

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 132.indd 132

2012-07-30 15:47:47