ep200808 048 miniproj avt1470 logic art,
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Dodatkowe materiały >>
Przystawka do analizatora stanów
logicznych AVT-389
Analizator stanów logicznych jest niezastąpionym narzędziem do
uruchamiania i badania układów cyfrowych i wcale nie musi to
być fabryczny „kombajn”. Zestaw AVT-389, mimo iż jest to prosty
analizator, doskonale sprawdza się nie tylko przy prostych proble-
mach, a poniższy układ umożliwia rozszerzenie jego funkcjonalności
i zwiększenie komfortu obsługi.
Opis układu
Zestaw AVT-389 jest analizatorem
stanów logicznych w formie przy-
stawki do komputera. Ma to wiele
zalet, jak prosta konstrukcja samej
przystawki czy przejrzyste wyświet-
lanie przebiegów na ekranie kompu-
tera z możliwością powiększania,
przesuwania itd. Takie rozwiązanie
wymusiło jednak sekwencyjną pracę
układu. Zwykły analizator po rozpo-
częciu operacji odczytu zbiera od-
powiednią liczbę próbek, po czym
wysyła je do komputera. Niestety
nie mamy w związku z tym możli-
wości podglądania bieżącego stanu
wejść. Prezentowana przystawka
umożliwia taki podgląd przy pomo-
cy ośmiu diod LED niezależnie od
tego, czy operacja odczytu zastała
zainicjowana.
Zasada działania
Schemat przystawki przedsta-
wiono na
rys. 1
. Układ IC2 to U6
(74HCT573) wyjęty z analizatora
AVT-389 i umieszczony w płytce
przystawki. Jego funkcja jest nie-
zmieniona, stanowi bufor i zatrzask
stanów wejściowych. Układ IC1
pełni funkcję bufora prądowego.
Jest to również 74HCT573, którego
wejścia są połączone z wejściami
analizatora, a do wyjść dołączone
są diody. Nóżka 11 tego układu to
wejście zatrzasku, połączone przez
R1 do plusa zasilania, zatem stan
wyjść zawsze odpowiada stanowi
wejść. Opcjonalnie nóżka 11 może
też być podłączona przez R2 do
siódmego wejścia analizatora, wte-
dy stan wyjść, czyli świecenie diod
jest synchronizowane przebiegiem
na tym wejściu. Takie rozwiązanie
może okazać się pomocne w nie-
których przypadkach. Dołączenie
R2 spowoduje podciągnięcie wej-
ścia analizatora do +5 V przez re-
zystancję 11 k
V
, o czym należy pa-
miętać. Diody D1...D4 zapewniają
odpowiednie zasilanie diod LED.
5 mm od powierzchni płytki i zagi-
namy do poziomu tak, by wystawa-
ły poza krawędź płytki. Otwory na
diody wiercimy w panelu obudowy
analizatora. Zmontowaną przy-
stawkę wpinamy w podstawkę po
układzie U6 na płytce analizatora.
Damian Sosnowski
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
R1: 10 k
V
R2: 1 k
V
Kondensatory
C1, C2: 100 nF
Półprzewodniki
D1...D4: 1N4148
LED1...DED8: dioda żółta LED Ø
5 mm
IC1: 74HCT573
IC2: 74HCT573* (nie wchodzi
w skład zestawu)
Inne
PIN1, PIN2: listwa goldpin 1x10
szpilek
Podstawka DIL20 – 2 szt.
Montaż układu
Montaż rozpoczynamy od wlutowa-
nia dwóch szeregów goldpinów po
stronie lutowania (
rys. 2
). Następ-
nie lutujemy pozostałe elementy po
stronie elementów (
rys. 3
). Diody
LED montujemy na wysokości około
Rys. 2. Schemat montażowy
– strona dolna
Rys. 1. Schemat układu przystawki
Rys. 3. Schemat montażowy
– strona górna
48
ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2008
Generator PWM – regulator mocy silnika
DC
Generatory z modulacją szerokości impulsu – PWM, stanowią
odmianę przetworników cyfrowo-analogowych o specyficznych
właściwościach. Poniższy układ jest właśnie takim generatorem PWM
i choć jest w pełni cyfrowy, to sterowanie odbywa się w sposób
analogowy, za pomocą potencjometru.
Przedstawiane urządzenie jest regu-
latorem mocy i kierunku obrotów
silnika prądu stałego, ale doskona-
le sprawdza się też jako regulator
mocy np. żarówki. Schemat układu
przedstawiono na
rys. 1
. Elementy
C1...C4 i L1 filtrują napięcie zasila-
jące. Jest to niezmiernie ważne dla
układów z impulsowym stopniem
mocy. Stabilizator IC3 wraz z C5
i C6 dostarcza napięcie 5 V dla
mikrokontrolera IC2. Elementy C5
i C9 zapewniają zerowanie układu
po załączeniu zasilania. Tranzystory
T5 i T6 wraz z elementami R2, R7...
R9 dopasowują poziomy napięć dla
bramek układu IC1, a te stanowią
sterownik tranzystorów wyjścio-
wych. Pracą urządzenia steruje bo-
gato wyposażony mikrokontroler
ATtiny45 w niepozornej obudowie
ośmionóżkowej. Głównym zada-
niem programu jest konfiguracja
wewnętrznego timera mikrokon-
trolera jako generatora PWM,
w którym wypełnienie impulsu jest
proporcjonalne do napięcia na wej-
ściu przetwornika analogowo-
cyfrowego wbudowanego w IC2.
Częstotliwość pracy generatora
PWM wynosi około 500 Hz dla try-
bu pierwszego oraz około 250 Hz
dla trybów 2 i 3.
diody. Dłuższe przytrzymanie przy-
cisku powoduje zmianę trybu pracy,
w zależności od położenia potencjo-
metru, co jest zasygnalizowane kil-
kakrotnym mignięciem diody. Każda
zmiana trybu pracy powoduje przej-
ście w tryb oczekiwania, musimy
więc potwierdzić zmianę trybu po-
nownym, krótkim wciśnięciem przy-
cisku lub dla trybu 2 i 3 obróceniem
suwaka potencjometru do zera. Jeśli
potencjometr będzie w środkowym
położeniu, zostanie włączony tryb
pierwszy, w którym środkowe poło-
żenie to stan zerowy – brak napięcia
na wyjściach. Obrót w prawą stronę
powoduje podanie na wyjście syg-
nału PWM o polaryzacji podstawo-
wej, czyli na OUT_A plus zasilania,
a na OUT_B minus i wypełnieniu
proporcjonalnym do kąta obrotu.
Obrót w lewo powoduje identycz-
ny efekt, ale z polaryzacją odwrot-
ną, czyli na OUT_A minus zasilania,
a na OUT_B plus. Przy podłączonym
silniku powoduje to regulację obro-
tów najpierw w jednym, a potem
w przeciwnym kierunku, z punktem
neutralnym na środku skali. Przytrzy-
manie przycisku, gdy potencjometr
będzie w położeniu prawym lub
lewym, jak i lekko odchylonym od
środkowego położenia, powoduje
przejście do trybów 2 lub 3 w za-
leżności od położenia suwaka. Praca
w tych trybach umożliwia regulację
stopnia wypełnienia sygnału PWM
tylko dla jednej polaryzacji wyjścia,
Obsługa
Obsługa urządzenia odbywa się
za pomocą potencjometru POT1
i przycisku S1. Krótkie wciśnięcie
przycisku powoduje natychmiasto-
we odłączenie napięcia wyjściowego
i przejście w stan oczekiwania co
sygnalizuje migająca dioda LED. Po-
nowne krótkie wciśnięcie powoduje
wznowienie pracy w trybie, w jakim
została ona przerwana. Będzie to
sygnalizowane ciągłym świeceniem
Rys. 1. Schemat układu generatora PWM
ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2008
49
Rys. 3. Schemat montażowy
Rys. 2. Zastosowanie generatora PWM do sterowania dwiema żarów-
kami
ustawić, przez przytrzymanie przyci-
sku i włączenie zasilania urządzenia.
Zostanie to zasygnalizowane kilka-
krotnym mignięciem diody. Czas ten
będzie proporcjonalny do położenia
potencjometru, przy maksymalnym
wychyleniu wyniesie około 5 sekund.
Urządzenie zapamiętuje tryb pracy
i czas soft-startu po wyłączeniu za-
silania, więc wystarczy jednorazowa
konfiguracja.
powolny ściemniacz lub rozjaśniacz
żarówki, albo wręcz efekt ściemnia-
nia jednej, a potem rozjaśniania
drugiej żarówki (
rys. 2
).
Układ pracuje poprawnie z napię-
ciem do 20 V, nie należy jednak
przekraczać tej wartości, ponieważ
spowoduje to uszkodzenie IC1.
Dzięki pracy impulsowej, na tran-
zystorach wyjściowych wydziela
się niewielka ilość ciepła. Sterowa-
nie żarówką samochodową 12 V/
45 W nie wymagało dodatkowego
radiatora. Prąd obciążenia równy
4 A to wartość, dla której urządze-
nie było testowane, ale maksymal-
ny prąd tranzystorów stopnia mocy
jest o wiele większy i po zastoso-
waniu odpowiedniego radiatora
i zwiększeniu średnicy kilku ście-
żek, np. przez ocynowanie, można
przeprowadzić próby z większymi
prądami.
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
R3, R4, R11, R12: 10
V
R13: 560
V
R2, R7, R8, R9: 4,7 k
V
R5: 10 k
V
Kondensatory
C1: 470
m
F /35 V
C2, C5, C7: 100 nF MKT
C3, C6: 100
m
F/25 V
C4: 100 nF ceramiczny
C8: 10 nF MKT
C9: 10
m
F/25 V
C10, C11: 10 nF ceramiczny
Półprzewodniki
T1, T2: BUZ11
T3, T4: IRF9530
T5,T6: BC547
IC1: CD4069
IC2: ATtiny45
IC3: 78L05
LED1: żółta dioda LED 5 mm
Inne
POT1: potencjometr 10 k
V
A
L1: dławik 1 mH
S1: mikroswitch (wysoki)
ZAS, MOTOR: ARK2
Podstawka DIL8, DIL14
Możliwości
modyfikacji
Warto zauważyć, że parametrem
regulującym jest wartość napięcia
z potencjometru, ale równie dobrze
może to być napięcie z innego źród-
ła (układu). Możemy zatem uzyskać
efekt modulacji PWM wywoływanej
innym przebiegiem zmiennym. Do-
łączając prosty układ RC w miejsce
środkowego wyprowadzenia po-
tencjometru, możemy zbudować
za to w pełnym zakresie obroto-
wym potencjometru. Umożliwia to
dokładną regulację mocy silnika bez
zmiany kierunku obrotów. Urządze-
nie posiada także funkcję soft-start
– przy wyjściu ze stanu oczekiwa-
nia wypełnienie sygnału PWM nie
uzyskuje od razu zadanej wartości,
ale narasta do niej stopniowo. Po-
woduje to łagodny rozruch silnika
i redukuje prąd rozruchowy. Czas
trwania funkcji soft-start możemy
Damian Sosnowski
Zasilacz beztransformatorowy
Często do zasilania urządzeń elektronicznych potrzebujemy zaledwie
kilku miliamperów prądu. Zastosowanie do takiego celu zasilacza
z transformatorem to znaczący wzrost gabarytów i kosztów przy
dużym zapasie niewykorzystanej energii. Dużo lepszym rozwiąza-
niem może okazać się zasilacz beztransformatorowy.
Układ zasilacza beztransformato-
rowego, zasilanego z sieci energe-
tycznej jest od dawna znany. Był
opisywany, np. w EP5/2008, więc
nie będzie ponownie przedstawia-
na zasada jego działania. Schemat
układu pokazano na
rys. 1
. Ele-
mentem dodatkowym jest rezystor
R1 o wartości 1
V
i małej mocy
0,1...0,2 W, który pełni rolę bez-
piecznika. W razie uszkodzenia
zasilacza nastąpi jego przepalenie.
Elementem ustalającym górną gra-
nicę napięcia jest dioda Zenera D5
o napięciu 15 V. Poprzez dobranie
stabilizatora IC1 możemy uzyskać
dowolne napięcie do 12 V. Jeśli
takie napięcie okaże się za niskie,
możemy je zwięk-
szyć wymieniając D5
i rezygnując ze sta-
bilizatora IC1 (wte-
dy łączymy zworką
skrajne wyprowa-
dzenia IC1), ale tylko
do wartości 25 V,
ponieważ takie jest
napięcie kondensa-
torów elektrolitycz-
Rys. 1. Schemat zasilacza beztransformatorowego
50
ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2008
nych i nie należy go przekraczać.
Dioda D5 musi mieć moc co naj-
mniej 1,3
W. Wydajność prądowa
zasilacza to około 60 mA i zależy
głównie od wartości C1 (musi być
na napięcie co najmniej 400 V).
Płytka zasilacza została zaprojek-
towana z myślą o współpracy
z przekaźnikowym modułem wyko-
nawczym. Montujemy wtedy złącza
X2 i X3 przyłączami na zewnątrz.
Układ można zastosować do innych
celów, wtedy montujemy dwa złą-
cza ARK w miejsce X2, X3, X4 lub
X5 w zależności od potrzeb.
Zasady
bezpieczeństwa
Zasilacz beztransformatorowy nie
zapewnia separacji galwanicznej od
sieci energetycznej, czyli w układzie
mogą występować napięcia niebez-
pieczne dla zdrowia i życia człowie-
ka. Dlatego nie może być stosowany
jako zasilacz uniwersalny z wolnym
kablem wyjściowym. Wszystkie ele-
menty zasilacza i urządzenia, które
będzie zasilał muszą być zamknięte
w izolowanej obudowie.
Damian Sosnowski
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
R1: 1
V
R2, R3: 470
V
/0,5 W
R4: 1 M
V
Kondensatory
C1: 1
m
F/400 V MKSE
C2, C3: 100 nF/63 V MKT
C4, C5: 220
m
F/25 V elektrolitycz-
ny
Półprzewodniki
D1...D4: 1N4007
D5: dioda Zenera 15 V/1,3 W
IC1: 7812
X1...X5: ARK2/500
Rys. 2. Schemat montażowy
W ofercie AVT jest dostępna: • [AVT–1480A] – płytka drukowana • [AVT–1480B] – komplet elementów
Sygnalizator LED
Praktycznie nieograniczone, jak pokazuje praktyka, możliwości zasto-
sowania jak i prostota użycia układu NE555 przyczyniają się do jego
niesłabnącej popularności wśród elektroników. Przekonajmy się sami
Rys. 1. Schemat elektryczny układu
Rys. 2. Schemat montażowy
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
R1: 1 k
V
SMD
R2, R3: 47 k
V
SMD
Kondensatory
C1, C2: 10
m
F SMD
Półprzewodniki
U1: NE555 SMD
D1: dioda LED dowolnego koloru
Opublikowany przed laty w Elek-
tronice Praktycznej symulator
alarmu samochodowego AVT1050
zdobył ogromną popularność. Do
chwili obecnej nie słabnie zain-
teresowanie tego typu układami.
Nasza kolejna propozycja to atrak-
cyjny sygnalizator czy to w atrapie
kamery wideo, czy też jako sygnali-
zator w bannerze reklamowym lub
po prostu jako symulator alarmu.
Nowsza wersja zestawu AVT1050
została wykonana w technologii
SMD, dzięki temu wymiary płytki
zostały znacznie pomniejszone, co
w dużej mierze poszerzyło możli-
warstwą lakieru izolacyjnego lub
zalać je żywicą epoksydową.
GB
W ofercie AVT jest dostępna:
[AVT–1482A] – płytka drukowana • [AVT–1482B] – komplet elementów
Zasilacz/ładowarka urządzeń USB
Standard transmisji USB można dziś spotkać niemalże we wszystkich
urządzeniach elektronicznych. Złącze USB oprócz sygnałów danych
posiada końcówki zasilające. Prezentowany układ jest przeznaczony
do zasilania urządzeń poprzez złącze typu USB-A (5 V, 500 mA).
Układ umożliwia zasilanie, bądź ła-
dowanie urządzeń USB takich jak:
PDA, iPod, MP3, MP4, telefony ko-
mórkowe, zewnętrzne dyski twarde,
itp. Maksymalny prąd pobierany
przez dołączone urządzenia nie
może przekraczać 500 mA.
Na
rys. 1
przedstawiono schemat
elektryczny zasilacza. Napięcie wyj-
ściowe transformatora TR1, po wy-
prostowaniu przez mostek M1 oraz
po przejściu przez filtr pojemnoś-
ciowy C1 i C2, jest podawane do
stabilizatora napięcia U1 (7805). Na-
pięcie o wartości +5 V występujące
na wyjściu układu U1 jest filtrowane
przez kondensatory C3 i C4. Napię-
cie to poprzez bezpiecznik B1 trafia
do podwójnego złącza USB. Dioda
LED D1 sygnalizuje jego obecność.
W ofercie AVT jest dostępna:
[AVT–1472A] – płytka drukowana • [AVT–1472B] – komplet elementów
ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2008
51
wości stosowania układu. Podob-
nie jak w pierwowzorze, timer U1
(NE555) pracuje w swoim podsta-
wowym układzie aplikacyjnym jako
multiwibrator astabilny. Często-
tliwość migania diody LED można
dobierać przy pomocy kondensa-
tora C1 oraz rezystorów R2 i R3.
W celu podniesienia niezawodno-
ści działania, warto zmontowane
i uruchomione urządzenie pokryć
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
R1: 1 k
V
Kondensatory
C1: 220
m
F
C2, C3: 100 nF
C4: 470
m
F
Półprzewodniki
U1: 7805
M1: mostek prostowniczy
D1: dioda LED
Inne
B1: bezpiecznik 500 mA
Podwójne złącze USB-A
TR1: TS6/30
CON1: ARK2 3,5 mm
Obudowa Z-10
niektórych urządzeń było moż-
liwe po uprzednim dołączeniu
do masy wyprowadzenia 3
złącza USB. Można tego do-
konać zwierając kropelką cyny
wyprowadzenia 3 i 4 gniaz-
da USB. Zmontowaną płytkę
wraz z transformatorem nale-
ży umieścić w obudowie typu
Z-10 z wyciętym uprzednio
otworem na złącze USB oraz
diodę LED.
Rozmieszczenie elementów na płyt-
ce drukowanej pokazano na
rys. 2
.
Montaż zasilacza przebiega klasycz-
nie i nie powinien stwarzać trudno-
ści. Podczas testów wykryto, że nie-
które urządzenia nie współpracują
z proponowanym rozwiązaniem.
Okazało się, że zasilanie/ładowanie
Rys. 2. Schemat montażowy
GB
Rys. 1. Schemat układu zasilacza USB
Samochodowy wskaźnik temperatury
silnika
Dzisiejsze samochody w większości posiadają wskaźnik temperatury
silnika, jednak samodzielnie wykonany przyrząd sprawi wiele satysfak-
cji fanom „czterech kółek”. Mogą też pojawić się inne zastosowania.
W ofercie AVT jest dostępna:
[AVT–1484A] – płytka drukowana • [AVT–1484B] – komplet elementów
Rys. 1. Schemat układu wskaźnika temperatury
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
R1: termistor NTC 4,7 k
V
R2: 1,2 k
V
PR1: 20 k
V
Półprzewodniki
U1: LM3914
D1...D4: dioda czerwona LED
Ø 5 mm
D5...D8: dioda żółta LED Ø 5 mm
D9...D10: dioda zielona LED
Ø 5 mm
Inne
Złącze ARK2/500
Większość współcześnie produkowa-
nych samochodów jest już wyposażo-
na we wskaźnik temperatury silnika,
jednak po naszych drogach jeździ jesz-
cze sporo starszych samochodów po-
zbawionych tego bardzo przydatnego
przyrządu. Prezentowany wskaźnik
temperatury może znaleźć zastoso-
wanie również jako dodatkowy, nie-
powtarzalny gadżet w samochodach,
które mają fabryczne termometry.
W mierniku zastosowano układ scalo-
ny woltomierza liniowego, służący do
wysterowania słupkowego lub punk-
towego wyświetlacza składającego się
z dziesięciu diod LED. Napięcie steru-
jące tym układem (SIG) podawane na
wyprowadzenie 5 U1 jest pobierane
z dzielnika zbudowanego z termisto-
ra R1 i potencjometru montażowe-
go PR1. Miernik należy wyskalować
w następujący sposób: posługując
się naczyniem z gorącą wodą należy
tak wyregulować potencjometr PR1,
aby przy temperaturze 80
o
C świeciła
pierwsza zielona doda LED. Kolor diod
LED zależy oczywiście od indywidual-
nego gustu. W układzie modelowym
zastosowano dwie zielone diody LED
na zakres „zimny”, cztery żółte na
Rys. 2. Schemat montażowy
zakres normalny i cztery czerwone
na zakres gorący. Zostały one zasto-
sowane jako wyświetlacz słupkowy
przez dołączenie wyprowadzenia 9
do plusa zasilania. Bez tego połącze-
nia wyświetlacz pracowałby w trybie
punktowym. Należy pamiętać, że na
skutek zakrzywienia charakterystyki
termistora R1, diody nie wyświetlają
temperatury w sposób liniowy.
GB
52
ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2008
[ Pobierz całość w formacie PDF ]