Timer universale sul controller RIS. Schema, descrizione

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Temporizzatore universale su un controller PIC. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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La versatilità del dispositivo descritto nell'articolo è che è in grado non solo di accendere e spegnere quattro carichi contemporaneamente, ma anche di trasformare una macchina AT obsoleta in un computer ATX e allo stesso tempo svolgere la funzione di " strumento antigelo”.

Quando è necessario commutare più carichi secondo un determinato programma, è conveniente utilizzare un orologio elettronico con più allarmi dotati di chiavi elettroniche. Tuttavia, se è necessario il controllo da un computer, un orologio del genere non è più adatto. Il timer proposto permette di controllare quattro canali indipendenti. A tale scopo sono previsti 16 eventi, ognuno dei quali può modificare lo stato di qualsiasi canale (accensione o spegnimento) in un momento prestabilito, tenendo conto del giorno della settimana. I canali possono essere controllati direttamente dal computer a cui è collegato il dispositivo; da esso è possibile impostare l'ora corrente e configurare gli eventi nel timer.

Il dispositivo consente a un normale computer AT di implementare funzioni avanzate di gestione dell'energia simili alle macchine standard ATX (spegnimento e accensione programmatici a un orario prestabilito), nonché di controllare l'alimentazione dei dispositivi periferici (stampante, scanner, modem esterno). Per utilizzare il timer come strumento “antigelo”, è necessario un programma che reimposta automaticamente e regolarmente l'ora per spegnersi e riaccendersi dopo pochi minuti. Se il computer si blocca, il timer spegnerà l'alimentazione per un po' ed eseguirà un riavvio “a freddo” del sistema.

Lo schema schematico del dispositivo è mostrato in Fig. 1. La sua base è il controller PIC PIC16F84A-04 (DD2). La frequenza dell'orologio (4 MHz) è impostata dal risuonatore al quarzo ZQ2. L'elemento DD1.1 contiene un generatore di impulsi con una frequenza di ripetizione di 32768 Hz per la temporizzazione. Gli impulsi di questo generatore vengono forniti attraverso l'elemento buffer DD1.2 all'ingresso esterno del contatore RTCC del microcontrollore. La frequenza richiesta e, quindi, la precisione dell'orologio è impostata dal condensatore di sottostringa C2.

(clicca per ingrandire)

I transistor 1VT1-4VT1 sono caricati con relè 1K1-4K1, i cui contatti sono inclusi nei circuiti di alimentazione dei carichi collegati alle prese XS1-XS4. LED 1HL1-4HL1 - indicatori dello stato del carico.

Il computer controlla il dispositivo tramite l'interfaccia RS-232. Poiché il microcontrollore PIC16F84A non dispone di un'interfaccia seriale integrata, quest'ultima è implementata via software. I segnali della porta COM non vengono utilizzati come standard. La linea DTR sincronizza i dati trasmessi, la linea RTS invia informazioni al computer e la linea CTS le riceve dal controller. I dati vengono trasmessi in modalità duplex e sono integrati con byte di controllo per verificare la correttezza delle informazioni. L'interfaccia utilizzata è descritta più dettagliatamente nell'articolo dell'autore "Interfaccia di un controller PIC con un PC" (Radio, 2003, n. 7, pp. 20-22).

I circuiti R4R7VD4 e R5R8VD5 convertono i livelli RS-232 in livelli TTL per gli ingressi del microcontrollore. Il livello TTL dall'uscita del microcontrollore è sufficiente per controllare direttamente la linea RS-232, il che semplifica il circuito di adattamento.

Dopo aver collegato l'alimentazione, il microcontrollore DD2 viene impostato al suo stato iniziale, in cui tutti i canali vengono disattivati, l'orologio viene ripristinato e il controllo del carico viene bloccato per evitare che vengano attivati per errore. Durante la configurazione del dispositivo, il computer trasmette l'ora corrente, il giorno della settimana e i parametri per gli eventi. Tutte le informazioni su quest'ultimo sono memorizzate nella memoria EEPROM non volatile del microcontrollore. Ogni evento contiene il numero del carico che controlla, informazioni sull'azione eseguita (accensione o spegnimento), l'orario di funzionamento (compreso il giorno della settimana) e può essere nello stato “off” (non produce un azione) e in modalità “giornaliera” (si verifica) all'ora specificata, indipendentemente dal giorno della settimana).

Dopo aver impostato l'ora e configurato i canali, il dispositivo può essere utilizzato sia in modo autonomo (con il cavo di comunicazione scollegato dal connettore XS5) che sotto il controllo del computer. Poiché l'interfaccia RS-232 consente di collegare e scollegare il cavo mentre i dispositivi sono accesi (hot plug), ciò può essere fatto in qualsiasi momento.

Per il controllo diretto dei canali utilizzare i pulsanti SB1-SB4. Tenendo premuto uno qualsiasi di essi per più di 0,5 s si ottiene un cambiamento nello stato del canale corrispondente.

Il ritardo è implementato nel software e impedisce la commutazione dei carichi se premuto accidentalmente. La porta B del microcontrollore è configurata in modo che le sue linee di ingresso RB0-RB3 e RB5 siano collegate tramite resistori interni al bus di alimentazione.

L'alimentatore temporizzato è realizzato secondo una progettazione tradizionale e non presenta particolarità. L'utilizzo del trasformatore step-down T1 è dovuto alla necessità di isolamento galvanico della rete di alimentazione e del computer. La batteria GB1 è una fonte di alimentazione di riserva per l'orologio durante le interruzioni di corrente.

I codici del firmware del microcontrollore sono riportati nella tabella. 1. Durante la programmazione, è necessario impostare i seguenti valori di bit nella parola di configurazione: tipo di generatore (OSC) - HS, timer watchdog (WDT) - disabilitato, ritardo dopo l'accensione (FWRTE) - abilitato.

(clicca per ingrandire)

Il computer comunica con il timer attraverso la libreria caricata dinamicamente timercom.dll.

Libreria e descrizione dell'interfaccia del programma (API) per lavorare con esso e creare la propria shell per lavorare con il dispositivo

Per impostare eventi e controllare manualmente i carichi utilizzare il programma TIMER. La sua finestra principale (Fig. 2) ha tre schede. Il primo ("Carichi") visualizza lo stato dei carichi, che può essere modificato rimuovendo o spuntando la casella corrispondente, il secondo ("Eventi") contiene le condizioni del 16° evento, il numero del canale di carico, i valori richiesti azione, ora e giorno della settimana in cui dovrebbe avvenire. Nella scheda "Impostazioni" è possibile selezionare la porta COM a cui è collegato il dispositivo e selezionare la casella che consente al programma di ricevere i dati dal dispositivo immediatamente dopo l'avvio. Dopo aver modificato i parametri dell'evento o gli stati di caricamento, è necessario fare clic sul pulsante "Registra" per trasferire le nuove informazioni al timer (questo imposta automaticamente l'ora corrente). Facendo clic sul pulsante "Leggi" vengono caricati i dati attuali del dispositivo.

Timer universale sul controller RIS

Il dispositivo è assemblato su un circuito stampato e inserito nella custodia del limitatore di sovratensione “Pilot”. I pulsanti, i LED e la presa dell'XS1 sono installati sulla parete laterale.

Trasformatore T1 - qualsiasi piccolo con un avvolgimento secondario di 12 V. Come 1K1-4K1, relè importati TRU-12VDC-SB-CL con una tensione operativa di 12 V e contatti di 5 A (resistenza dell'avvolgimento - 400... 500 Ohm) vengono utilizzati. La fonte di alimentazione di backup GB1 è una batteria di batterie o celle galvaniche con una tensione di 3,6...4,5 V. La corrente consumata da essa non supera 8 mA.

È possibile collegare il timer alla porta COM del computer utilizzando un modem o un cavo null modem. L'assegnazione dei contatti del connettore per ciascun caso è riportata nella tabella. 2.

Timer universale sul controller RIS

Autore: S.Kuleshov, Kurgan

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