Zaloguj się
Wszystkie
18 stycznia 2024
722
- zliczanie impulsów wejściowych w zakresie 0…999999,
- zadawanie wartości progowej, po której następuje załączenie przekaźnika,
- maksymalna częstotliwość impulsów: około 20 kHz,
- wejście impulsów z możliwością dołączenia rezystora typu pull-up lub pull-down,
- możliwość ustawienia reakcji na zbocze opadające, narastające lub oba,
- nastawy przechowywane w nieulotnej pamięci EEPROM,
- zewnętrzne wejście zerujące + przycisk monostabilny na płytce,
- dwa wyjścia (NO i NC) przekaźnika o obciążalności do 8 A,
- alfanumeryczny wyświetlacz LCD o organizacji 2 wiersze po 16 kolumn,
- zasilanie napięciem stałym 12 V (lub 24 V po modyfikacji).
Niektóre produkty można zliczać poprzez ich zważenie i podzielenie uzyskanego wyniku przez średnią masę jednej sztuki, lecz muszą one być jednakowe. W innym przypadku trzeba policzyć każdą sztukę z osobna. A gdyby tak układ elektroniczny mógł sygnalizować operatorowi, że odpowiednia liczba sztuk już wpadła do opakowania, byłoby cudownie. Taką możliwość daje zaprezentowany układ. Nie musi on służyć jedynie do określania liczby przedmiotów, gdyż po sprzęgnięciu z enkoderem inkrementalnym może wspomagać odmierzanie odcinków o określonej długości. Obsługa tego urządzenia jest banalnie prosta, a jego możliwości są naprawdę spore!
Budowa i działanie
Do zliczania impulsów i obsługi wyświetlacza służy mikrokontroler US1 typu ATmega8A. Nie jest to najnowszy układ, lecz pozostaje popularny i niezawodny. Nie realizuje w tym urządzeniu zadań krytycznych pod względem czasowym, więc taktowanie jego rdzenia zegarem o częstotliwości 8 MHz, którego źródłem jest wbudowany oscylator RC, całkowicie wystarcza do poprawnego działania niniejszego układu. Nieopodal jego wyprowadzeń zasilania znajdują się kondensatory C1…C3, które filtrują napięcie zasilające z tętnień. Ich źródłem mogą być zarówno tranzystory wchodzące w skład struktury US1, jak i okoliczne elementy, na przykład diody zabezpieczające wejścia.
Aby wygodnie zadawać żądane wartości, w układzie znalazły się cztery przyciski monostabilne S1…S4. Wewnętrzne rezystory podciągające, które udostępnia mikrokontroler, zostały wsparte dodatkowymi, zewnętrznymi, co zwiększa odporność na zakłócenia. Zwiększeniu wygody - tym razem nie codziennej obsługi, lecz programowania pamięci Flash mikrokontrolera US1 - służy z kolei złącze J1, na które zostały wyprowadzone sygnały interfejsu ISP, popularnego w układach z rodziny AVR. Rezystory z drabinki RN1 ustalają ich potencjał względem masy, zapewniając tym samym możliwość rozładowania wyprowadzeń złącza J1 z nagromadzonych ładunków elektrostatycznych.
Impulsy wejściowe należy podawać na zaciski złącza J2. Sterują one bezpośrednio wejściem mikrokontrolera, więc dla poprawnego działania wymaga się, by ich amplituda była nie mniejsza niż 3,5 V. Jeżeli byłaby wyższa, diody D1 i D2 ograniczą ją do akceptowalnej wartości. Rezystor R5 ogranicza prąd tych diod, zaś R6 prąd diod zabezpieczających wbudowanych w mikrokontroler - takie dwustopniowe zabezpieczenie bardzo dobrze zabezpiecza nawet przed krótkotrwałymi wyładowaniami elektrostatycznymi. Do dyspozycji użytkownika są również rezystory podciągające: jeden do dodatniej linii zasilającej (R3), zaś drugi do masy (R4). Można je załączyć przez nałożenie zworki na jedno ze złączy, odpowiednio JP1 lub JP2, lecz można też ich nie załączać, wówczas wejście impulsów przedstawia sobą bardzo wysoką impedancję.
W prostszy sposób zostało zabezpieczone wejście zerujące, którego zaciski znajdują się w złączu J3. Rezystor R8 zapewnia ograniczenie prądu diod zabezpieczających wejście mikrokontrolera, ponieważ założono, że między zaciskami tego złącza a zewnętrznym przyciskiem monostabilnym będzie krótki odcinek przewodu. Tę samą funkcję spełnia również przycisk S3, znajdujący się na płytce, nie trzeba koniecznie montować zewnętrznego.
Napięcie zasilające układ podłącza się do zacisków złącza J4. Dioda D3 odcina zasilanie w przypadku pomylenia polaryzacji tego napięcia. Stabilizator liniowy typu 7805 dostarcza napięcia 5 V dla układów cyfrowych. Moc strat na nim jest na tyle niska, że nie ma potrzeby stosowania przetwornicy impulsowej - jego metalowa wkładka wystarcza do odprowadzania ciepła.
Użytkownik widzi informacje podawane przez układ na alfanumerycznym wyświetlaczu LCD1, który zawiera sterownik typu HD44780 lub zgodny z nim. Ma dwa wiersze po szesnaście znaków w każdym. Potencjometrem P1 ustawia się kontrast owego wyświetlacza. Rezystor R9 pozwala na zasilanie jego podświetlenia z niestabilizowanego napięcia wejściowego, nie obciążając tym samym stabilizatora US2.
Zasilanie dla sterowanego przez układ urządzenia powinno być poprowadzone przez zaciski złącza J5, do którego są doprowadzone wyprowadzenia styków normalnie otwartych (NO) oraz normalnie zamkniętych (NC) przekaźnika PK1. Rezystor (33 Ω) i kondensator (100 nF z dielektrykiem typu X2) tworzą prosty układ pochłaniający energię wydzielaną w momencie łączenia i rozłączania styków przekaźnika, kiedy dochodzi do ich iskrzenia. Zmniejsza to ryzyko wystąpienia błędu w funkcjonowaniu układu, ponieważ redukcji ulega poziom emitowanych zakłóceń elektromagnetycznych. Zabezpieczone są w ten sposób zarówno styki NO, jak i NC.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
