Воскресенье, 24.09.2017, 15:02
Приветствую Вас Гость | RSS

Лаборатория Полюс

Меню сайта
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Форма входа

Каталог статей

Главная » Статьи » Электроника

Пульт для просмотра UART телеметрии

Пульт контроля телеметрии.

Назначение.

Устройство предназначено для вывода двух чисел (от 0 до 9999) цифровой телеметрии, передаваемой по протоколу UART, на ЖКИ индикатор а также на COM порт компьютера. Оно может быть использовано для контроля работы интеллектуальных датчиков давления и отладки программ микроконтроллеров. Признаком начала посылки данных телеметрии являются два идущих подряд 16-ричных числа 0xFF.

Параметры устройства:

Скорость передачи данных............................... 4800, 9600, 19200 бит/сек

Максимальное число байтов посылки телеметрии ............................... 16

Разрядность выводимого числа............................................... 8 или 16 бит

Источник питания ......................... батарея «крона» или аккумулятор 9В

Потребляемый ток................................................................................ 12мА


Работа с устройством.

Прибор включается кнопкой на боковой стенке корпуса. При этом прибор переходит в режим индикации и на дисплей выводятся символы градуса (кружок) и давления (латинская буква P).

Если на прибор поступает телеметрическая информация, то перед этими символами выводятся соответствующие десятичные числа (от 0 до 255 для 8 битного режима, и от 0 до 9999 для 16 битного режима приема данных).

Внизу под индикатором слева направо расположены три кнопки управления прибора: «Установка», «+», «Ввод».

Кнопкой «Установка» осуществляется выбор параметра, кнопкой «+» увеличение его значения, кнопка «Ввод» предназначена для сохранения измененного значения параметра.

При первом нажатии кнопки «Установка» прибор входит в режим настройки скорости UART и на индикаторе высвечивается ее значение. По умолчанию скорость UART равна 9600 бит/сек. Последовательно нажимая кнопку «+» можно выбрать одно из стандартных значений 4800, 9600 и 19200 бит/сек. Для сохранения выбранного значения надо нажать кнопку «Ввод», иначе значение параметра останется прежним.

При втором нажатии кнопки «Установка» выбираем режим данных (8 или 16 бит). По умолчанию режим данных 16 бит.

При третьем и четвертом нажатии кнопки «Установка» выводится порядковый номер старшего байта первого числа (для 8-битного режима просто порядковый номер байта), и второго числа в кадре телеметрии.

Пятое нажатие кнопки «Установка» переводит прибор обратно в режим индикации.


Схема и описание ее работы.

Схема пульта показана на рис.1. Его элементная база выбрана из условия минимальной стоимости устройства. Цифровой сигнал UARTвеличиной до 5В поступает на вход 1 разъема XP1. Резистор R1 и диоды VD1,VD2 защищают вход микроконтроллера от превышения или перепутывания полярности входного напряжения. Принятый цифровой сигнал дублируется на выходе 3 микроконтроллера и поступает на транзисторный преобразователь RS232/UART [1]. Преобразователь это обычный инвертирующий транзисторный ключ (в протоколе RS232 логическая единица соответствует -3..-12В, а логический ноль +3..+12В, напряжение -3...+3В соответствует зоне нечувствительности для подавления помех). Чтобы обеспечить отрицательное выходное напряжение коллектор транзистора VT1 питается от выпрямителя на диоде VD3 и конденсаторе С4 (по умолчанию при отсутствии передачи данных от компьютера на выводе TXDCOMпорта установлена логическая единица, т.е. отрицательное напряжение -12В).


Рис.1 Принципиальная схема пульта.

 

Микросхема DA1 обеспечивает стабильное напряжение питания 5В. Диод VD1 защищает устройство от перепутывания полярности батареи питания. Резистор R8 предназначен для регулировки контрастности изображения на ЖКИ дисплее. Максимальной контрастности соответствует нулевое его сопротивления, минимальной контрастности бесконечное сопротивление. Контрастность ЖКИ так же увеличивается с ростом напряжения питания. Максимальное напряжение питания ЖКИ составляет 5В. При этом некоторые образцы ЖКИ из-за технологического разброса могут иметь чрезмерную контрастность (дисплей засвечивается восьмерками). В этом случае для уменьшения контрастности резистор R8 при помощи перемычки J1 надо подключить к шине +5 В.

Примененные детали и их замена:

В устройстве применены конденсаторы типа К10-17б, резисторы С2-33 или аналогичные импортные с допуском 5%, электролитические конденсаторы малогабаритные YAGEOс рабочим напряжением не менее 16В, микросхему КР142ЕН5 можно заменить на импортную модели 7805, подстроечный резистор R8 СП3-19б или аналогичный. Транзисторы КТ3102 можно заменить на КТ315 или BC546, КТ3107 на КТ361 или BC556, диоды КД522б на 1N4148. Диод VD5 любой типа КД247, КД243 или 1N4001, 1N4003, 1N4007.

Конструкция.

Прибор собран в стандартном корпусе фирмы Gainta G1098Gсерого цвета (см. рис.2) на двусторонней макетной плате размером 60х55 мм, например типа ДМП7489. Конструктивное исполнение показано на рис.3.


Проверка:

 

Для проверки пульта соединяют проводником выводы 1 и 2 разъема XP1. Затем подключают разъем XS1 к COM порту компьютера и включают питание пульта. Далее при помощи любой подходящей терминальной программы, например [2] или [3] нужно настроить скорость передачи COM порта 9600 бит/с, число стоп битов равное 2 и послать тестовую 16-ричную кодовую посылку FF FF 01 00 02 00. При этом на индикаторе на 2 секунды высвечивается надпись 0010 и 002P.
 
Для предачи кодов сперва была использована программа Валентина Сафонникова "HexTerminl" [2], но впоследствии оказалось, что она работает только в WindowsXP. Для Windows7 можно применить программу Александра Бельченко "Loader4" [3].
 
Прошивка:

Файл прошивки flash памятиp_hex занимает 1964 байта, а данные eeprom  p_eeprom.hex  содержат 8 байт. Микроконтроллер работает с кварцевым резонатором частотой ровно 4МГц. 

Фьюз-биты следующие:

Кварцевый генератор 3-8 МГц, система BODвключена, скорость установки 14 циклов:

CKSEL3=1, CKSEL2=1, CKSEL1=0, CKSEL0=1; SUT1=0, SUT0=1

Порог отключения процессора(BOD) 2,7В: BODLEVEL2=1, BODLEVEL1=0, BODLEVEL0=1

Делитель на 8 отключен: CKDIV8=1

Программа написана на языке С. Использована среда разработки AVRStudio4 и компилятор WINAVR20090313. Блок-схема алгоритма, файлы прошивок  и исходные тексты программы приведены в Приложении1


Литература.

  1. В. Баранов. Использование USART микроконтроллера для обеспечения связи с компьютером. // Схемотехника. 2007. №6. с. 24-26.


Категория: Электроника | Добавил: and (14.01.2011)
Просмотров: 1155 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *:
Корзина
Ваша корзина пуста
Поиск
Рейтинг@mail.ru

Copyright MyCorp © 2017
Бесплатный конструктор сайтов - uCoz