Podstawy projektowania systemów mikroprocesorowych, cz. 7.pdf

K U R S

Podstawy projektowania systemów

mikroprocesorowych, część 7

W†tym odcinku Kursu rozpoczniemy omawianie praktycznych

uk³adÛw steruj¹cych konkretnymi urz¹dzeniami

wykorzystywanymi w†systemach mikroprocesorowych. Zaczniemy

od urz¹dzeÒ wejúciowych, za poúrednictwem ktÛrych do

mikrokontrolera docieraj¹ sygna³y z†zewn¹trz i†bÍd¹c

odpowiednio interpretowane, wp³ywaj¹ na sposÛb

wykonywania programu.

Pod³¹czanie czujnikÛw do

mikrokontrolera

W†zaleønoúci od funkcji, jak¹ ma

spe³niaÊ projektowany system, niejed-

nokrotnie zachodzi potrzeba wyko-

rzystania w†nim rÛønego rodzaju

czujnikÛw. Ze wzglÍdu na specyfikÍ

dzia³ania uk³adÛw cyfrowych, bez

powaønych komplikacji uk³adowych

(np. w†postaci przetwornikÛw analo-

gowo/cyfrowych) moøna jedynie wy-

korzystaÊ czujniki daj¹ce na wyjúciu

sygna³ cyfrowy. Mimo takiego ogra-

niczenia, w†wielu zastosowaniach ta-

kie proste rozwi¹zania w†zupe³noúci

wystarczaj¹.

W†praktyce najczÍúciej korzysta siÍ

z†rÛønego rodzaju czujnikÛw styko-

wych. Zasada ich dzia³ania opiera siÍ

na mechanicznym zwarciu stykÛw

³¹cznika i†zamkniÍciu w†ten sposÛb

obwodu elektrycznego. Do tej grupy

czujnikÛw zaliczamy rÛønego rodzaju

przyciski i†prze³¹czniki, wy³¹czniki

kraÒcowe, czujniki kontaktronowe

i†styki przekaünikÛw. W†praktyce spo-

tyka siÍ dwie wersje takich elemen-

tÛw: normalnie rozwarte - wymusze-

nie dzia³aj¹ce na czujnik powoduje

zwarcie jego stykÛw oraz normalnie

zwarte - wymuszenie powoduje roz-

warcie stykÛw, ktÛre przez pozosta³y

czas s¹ zwarte.

RÛwnie czÍsto wykorzys-

tywanymi elementami s¹ rÛønego

rodzaju czujniki i†podzespo³y elektro-

niczne, daj¹ce na wyjúciu bezpoúredni

sygna³ cyfrowy zgodny ze standardem

TTL, ktÛrych obs³uga sprzÍtowa nie

stwarza øadnego problemu (bezpoúrednie

po³¹czenie z†liniami portÛw). CzÍsto sto-

suje siÍ takøe fotodetektory wykorzysty-

wane jako czujniki úwiat³a (jasno/cie-

mno) lub - w†po³¹czeniu z†jakimú ürÛd-

³em úwiat³a - mog¹ one tworzyÊ foto-

komÛrki zliczaj¹ce przedmioty, wykry-

waj¹ce kierunek ruchu itp.

Zwracaj¹c uwagÍ na zalety czujni-

kÛw optoelektronicznych, naleøy po-

wiedzieÊ, øe s¹ to elementy bardzo

szybkie i†praktycznie niezuøywaj¹ce siÍ

(w odrÛønieniu np. od czujnikÛw sty-

kowych). Zapewnienie odpowiedniego

ürÛd³a úwiat³a (najczÍúciej w†postaci

podczerwonej diody LED) pozwala na

wykorzystanie fotodetektorÛw w†wielu

aplikacjach, w†ktÛrych z†powodzeniem

zastÍpuj¹ mniej trwa³e i†bardziej za-

wodne elementy stykowe. Jako øe

czujniki optoelektroniczne stanowi¹

ìkrok naprzÛdî w†stosunku do elemen-

tÛw stykowych, to w³aúnie rozwi¹za-

nia uk³adowe wykorzystuj¹ce fotode-

tektory jako ürÛd³a sygna³u zostan¹

omÛwione jako pierwsze.

Na rys. 24 przedstawiono sposoby

do³¹czenia do mikrokontrolera popular-

nych fotodetektorÛw: fotodiody i†foto-

tranzystora. Na rys. 24a pokazano spo-

sÛb pod³¹czenia fotodiody. Ze wzglÍ-

du na niewielki pr¹d p³yn¹cy przez

ni¹ w†kierunku zaporowym, sygna³ ge-

nerowany przez fotodiodÍ musi zostaÊ

wzmocniony przez tranzystor. Jeøeli na

fotodiodÍ zacznie padaÊ úwiat³o, to

spowoduje to przep³yw pr¹du i†od³o-

øenie siÍ napiÍcia na rezystorze R1.

NapiÍcie to poprzez ograniczaj¹cy pr¹d

rezystor R2 podawane jest na bazÍ

tranzystora i†jeøeli wystarcza ono, aby

tranzystor zacz¹³ przewodziÊ, to wy-

prowadzenie mikrokontrolera zostaje

zwarte do masy - na linii portu po-

jawia siÍ stan niski. Czu³oúÊ tego

uk³adu moøna regulowaÊ w†doúÊ sze-

rokich granicach poprzez dobÛr rezys-

tora R1. ZwiÍkszaj¹c wartoúÊ tego re-

zystora, zwiÍkszamy rÛwnoczeúnie czu-

³oúÊ uk³adu. Nie naleøy jednak prze-

sadzaÊ ze zbytnim zwiÍkszaniem re-

zystancji, gdyø moøe zaistnieÊ sytua-

cja, øe uk³ad bÍdzie ca³y czas aktyw-

ny mimo ca³kowitej ciemnoúci (wsku-

tek pr¹du up³ywu diody). Duø¹ rolÍ

odgrywa tutaj takøe wzmocnienie za-

stosowanego tranzystora - im wiÍksze

wzmocnienie, tym oczywiúcie wiÍksza

czu³oúÊ. Jeøeli nie moøna w†ten spo-

sÛb osi¹gn¹Ê poø¹danej czu³oúci (przy

detekcji bardzo niewielkich natÍøeÒ

oúwietlenia), moøna zamiast fotodiody

zastosowaÊ fototranzystor (pod³¹czaj¹c

kolektor w†miejsce katody, a†emiter

w†miejsce anody).

Na rys. 24b przedstawiono uk³ad

z†fototranzystorem bÍd¹cym jednoczeú-

nie elementem detekcyjnym, jak i†ste-

ruj¹cym liniÍ portu mikrokontrolera.

Czu³oúÊ tego uk³adu moøe byÊ regulo-

wana za pomoc¹ rezystora R1 (duøa

rezystancja - duøa czu³oúÊ), maksymal-

n¹ czu³oúÊ moøna uzyskaÊ nie montu-

j¹c rezystora R1 (o ile wykorzystywa-

na linia portu posiada wewnÍtrzny re-

zystor podci¹gaj¹cy - dla linii P3.0

wykorzystanej na zamieszczonym sche-

macie warunek ten jest spe³niony).

W†zaleønoúci od typu zastosowanego

fototranzystora moøna osi¹gn¹Ê czu³oú-

ci lepsze niø w†uk³adzie z†fotodiod¹

i†tranzystorem. Pod wzglÍdem logicz-

nym uk³ad dzia³a tak samo jak po-

przedni - oúwietlenie fototranzystora

powoduje pojawienie siÍ stanu niskie-

go na wyprowadzeniu P3.0.

Rys. 24

Elektronika Praktyczna 9/2003

K U R S

List. 8.

;KIERUNEK - etykieta zmiennej bitowej, określającej kierunek: 1-lewo, 0-prawo

;OBIEKT - etykieta zmiennej bitowej określająca, czy obiekt znajduje się na

czujniku

;

1 - jest na czujniku

elementu stykowego, czasami moøna

spotkaÊ siÍ z†opini¹, iø jest to po³¹-

czenie b³Ídne. Uk³ad jest jednak jak

najbardziej prawid³owy, choÊ posiada

pewne cechy, ktÛrych zlekcewaøenie

moøe doprowadziÊ do b³Ídnego dzia-

³ania mikrokontrolera. Element styko-

wy jest tutaj w³¹czony pomiÍdzy plus

zasilania a†wyprowadzenie portu. Jeúli

styk jest rozwarty, to na wyprowadze-

niu portu bÍdzie utrzymywa³ siÍ stan

niski wymuszony przez rezystor R1

o†wartoúci niewielkiej w†porÛwnaniu

z†wewnÍtrznym rezystorem podci¹gaj¹-

cym mikrokontrolera. Zwarcie styku

spowoduje podanie na wyprowadzenie

portu pe³nego napiÍcia zasilania, ktÛre

oczywiúcie bÍdzie zinterpretowane ja-

ko stan ì1î. Wad¹ tego uk³adu jest

stosunkowo duøy pobÛr pr¹du zwi¹za-

ny z†koniecznoúci¹ zapewnienia ma³ej

wartoúci rezystancji R1 - jednak mimo

wszystko przy podanych wartoúciach

rezystancji nie przekroczy on 50 mA.

O†wiele groüniejszy w†skutkach moøe

byÊ b³¹d programisty polegaj¹cy na

wyzerowaniu programowym linii portu

- jeøeli nast¹pi to w†momencie, gdy

styk jest zwarty, to powstanie zwarcie

napiÍcia zasilania do masy (przez li-

niÍ portu) mog¹ce doprowadziÊ do

uszkodzenia mikrokontrolera (sytuacja

podobna jak na rys. 24c) - mog¹ca

byÊ rÛwnieø w†taki sam sposÛb roz-

wi¹zana).

Kolejny uk³ad, bÍd¹cy chyba naj-

bardziej klasycznym, przedstawiono na

rys. 25b. Tutaj element stykowy zwie-

ra wyprowadzenie portu do masy za-

silania - zwarcie styku oznacza stan

ì0î, a†rozwarcie stan ì1î. Dodatkowy

rezystor podci¹gaj¹cy R1 nie jest ko-

nieczny (do poprawnej pracy wystar-

cza rezystor wbudowany w†mikrokont-

roler), pozwala natomiast na ustawie-

nie optymalnego pr¹du pracy dla ele-

mentu stykowego, gwarantuj¹cego jego

samooczyszczanie (dotyczy zw³aszcza

elementÛw o†niewielkiej sile nacisku

stykÛw, np. kontaktronÛw lub ma³ych

przekaünikÛw). Niekiedy zachodzi ko-

niecznoúÊ podania na element styko-

wy napiÍcia wyøszego niø napiÍcie za-

silaj¹ce mikrokontroler (np. gdy styk

jest elementem wyjúciowym jakiegoú

obwodu elektronicznego zasilanego

z†wyøszego napiÍcia i†nie moøe byÊ

od tego napiÍcia odseparowany).

Z†wiadomych nam powodÛw (patrz po-

;(program główny - blok inicjowania wartości zmiennych)

INICJUJ:

CLR KIERUNEK ;zerowanie

CLR OBIEKT

;zmiennych

...

;(podprogram wyznaczający kierunek ruchu, wywołanie przez LCALL KIERUNEK)

KIERUNEK:

MOV C,P3.0 ;oba fototranzystory oświetlone

ANL C,P3.1 ;(stan 1 na obu liniach),

JC BRAK_OBIEKTU ;czyli brak obiektu na czujniku

JB OBIEKT,CZEKAJ_NA_ZEJSCIE ;jeżeli obiekt na czujniku, to czekaj, aż

;opuści czujnik

;jeżeli nie było obiektu na czujniku

;to znaczy, że zarejestrowano nowy obiekt

MOV C,P3.1 ;stan 1 na P3.1 oznacza, że jedzie w lewo

MOV KIERUNEK,C ;wiec kopiujemy P3.1 do KIERUNEK

SETB OBIEKT

;i ustawiamy zmienną OBIEKT, aby

;poczekać na zjechanie z czujnika

RET

;(czekamy na stan wysoki na P3.0 i P3.1)

BRAK_OBIEKTU:

CLR OBIEKT

CZEKAJ_NA_ZEJSCIE:

RET

Na rys. 14c przedstawiono typowy

uk³ad wykorzystywany do wykrywania

kierunku poruszania siÍ obiektÛw. Wy-

korzystuje on podwÛjny fototranzystor

umieszczony w†trÛjkoÒcÛwkowej obudo-

wie (po³¹czone kolektory). Oúwietlenie

ktÛregoú z†fototranzystorÛw powoduje

przep³yw pr¹du poprzez odpowiedni

rezystor i†wzrost napiÍcia na wypro-

wadzeniu portu - oúwietleniu fototran-

zystora odpowiada stan wysoki linii.

Jeúli fototranzystory nie przewodz¹,

stan na liniach portu jest interpreto-

wany jako niski, gdyø rezystory R1

i†R2 maj¹ rezystancjÍ kilkadziesi¹t ra-

zy mniejsz¹ niø wbudowane rezystory

podci¹gaj¹ce. Jeúli wymagane by³oby

znaczne zwiÍkszenie czu³oúci uk³adu,

naleøy tutaj zastosowaÊ tranzystory po-

úrednicz¹ce tak jak pokazano na uk³a-

dzie z†rys. 14a - uk³ad taki wprowa-

dzi negacjÍ konieczn¹ do uwzglÍdnie-

nia przy pisaniu programu (oúwietle-

nie fototranzystora wywo³a stan niski

na linii portu). ZwiÍkszanie wartoúci

rezystancji R1 i†R2 zwiÍkszy nieco

czu³oúÊ, jednak ³atwo jest osi¹gn¹Ê

stan, w†ktÛrym nie bÍdzie moøna roz-

poznaÊ na liniach portu faktu zatka-

nia ktÛregoú z†fototranzystorÛw - war-

toúÊ rezystancji R1 i†R2 stanie siÍ po-

rÛwnywalna z†wartoúci¹ rezystancji re-

zystorÛw podci¹gaj¹cych i†nie bÍdzie

moøliwe uzyskanie na wyprowadze-

niach napiÍcia odpowiadaj¹cego stano-

wi niskiemu. Naleøy rÛwnieø pamiÍ-

taÊ, aby nigdy programowo nie zero-

waÊ wyprowadzeÒ portu, gdyø moøe

to doprowadziÊ do uszkodzenia foto-

tranzystorÛw lub mikrokontrolera. Roz-

wi¹zaniem problemu jest zastosowanie

uk³adu z†tranzystorem poúrednicz¹cym

lub doprowadzenie sygna³u do wypro-

wadzeÒ mikrokontrolera przez rezysto-

ry o†wartoúci oko³o 1†k

W†takim uk³adzie rozrÛønianie kie-

runku ruchu jest moøliwe przez

sprawdzanie stanÛw obu linii i†odpo-

wiedni¹ ich interpretacjÍ. Wykrycie

faktu zas³oniÍcia jednego z†fototranzys-

torÛw w†sytuacji, gdy drugi pozostaje

oúwietlony, informuje nas o†kierunku

ruchu - np. stan niski na linii P3.0

i†wysoki na P3.1 informuje o†ruchu

w†lewo, a†sytuacja gdy P3.1=0 i†P3.0=1

úwiadczy o†ruchu w†prawo. Moøna to

zrealizowaÊ za pomoc¹ programu po-

kazanego na list. 8 .

Przedstawiony podprogram wykry-

wa ruch obiektu i†przechowuje infor-

macjÍ o†kierunku w†zmiennej KIERU-

NEK do czasu pojawienia siÍ nastÍp-

nego obiektu. Naleøy zwrÛciÊ uwagÍ

na prÍdkoúÊ przemieszczaj¹cych siÍ

przed czujnikiem obiektÛw i†odpowied-

nie czÍste wywo³ywanie procedury,

aby nie wyst¹pi³o zjawisko ìgubieniaî

przejúÊ wskutek zbyt rzadkiego spraw-

dzania stanu czujnika.

ZwrÛÊmy teraz uwagÍ na zasady

postÍpowania przy projektowaniu urz¹-

dzeÒ z†wykorzystaniem elementÛw sty-

kowych. Na rys. 25 przedstawiono kil-

ka sposobÛw pod³¹czenia elementÛw

stykowych do portÛw mikrokontrolera.

Na rys. 25a pokazano bardzo rzadko

wykorzystywan¹ konfiguracjÍ po³¹czeÒ

Ω

Rys. 25

Elektronika Praktyczna 9/2003

K U R S

przednie odcinki kursu) nie moøna ta-

kiego uk³adu pod³¹czyÊ bezpoúrednio -

stosuje siÍ zatem pod³¹czenie za po-

úrednictwem diody, jak w†uk³adzie

z†rys. 25c). ChoÊ po³¹czenie to by³o

juø omÛwione przy wspÛ³pracy z†ele-

mentami elektronicznymi, warto pamiÍ-

taÊ, øe moøe byÊ wykorzystane rÛw-

nieø tutaj.

CzÍsto zachodzi potrzeba doprowa-

dzenia sygna³u do mikrokontrolera

z†elementu oddalonego o†kilka...kilka-

naúcie czy nawet kilkadziesi¹t metrÛw.

Naleøy wÛwczas zadbaÊ, aby dostar-

czony do mikrokontrolera sygna³ by³

odpowiedniej jakoúci i†pozbawiony za-

k³ÛceÒ. SytuacjÍ tak¹ pokazano na rys.

26a (jest to rozwiniÍcie uk³adu z†rys.

25b). Pokazano tutaj, jak zabezpieczyÊ

siÍ przed zak³Ûceniami w†przypadku

stosowania d³ugich przewodÛw po³¹-

czeniowych. Zastosowane kondensatory

C1 i†C2 zwieraj¹ liniÍ sygna³ow¹ dla

przebiegÛw o†wysokich czÍstotliwoú-

ciach, natomiast niewielka rezystancja

rezystora podci¹gaj¹cego R1 wymusza

przep³yw znacznego pr¹du w†linii, co

dodatkowo podnosi odpornoúÊ na za-

k³Ûcenia. Trzecim elementem zabezpie-

czaj¹cym jest obwÛd ca³kuj¹cy, przez

ktÛry sygna³ trafia na wyprowadzenie

portu. ChoÊ takie rozwi¹zanie przypo-

mina uk³ady stosowane w†technice

sygna³Ûw analogowych, w†przypadku

sygna³Ûw cyfrowych sprawuje siÍ rÛw-

nieø bardzo dobrze. Dodatkowym ele-

mentem zabezpieczaj¹cym przed prze-

piÍciami w†linii s¹ diody D1 i†D2

niepozwalaj¹ce na przekroczenie napiÍ-

cia linii poza przedzia³ napiÍÊ zasila-

nia. W†tym uk³adzie warto rozwaøyÊ

jeszcze moøliwoúÊ pojawienia siÍ na

wejúciu linii krÛtkich impulsÛw wyso-

konapiÍciowych (zw³aszcza indukowa-

nych od pobliskich wy³adowaÒ atmos-

ferycznych, itp.). DoúÊ skutecznie

przed uszkodzeniem uk³adu wskutek

dzia³ania wysokiego napiÍcia moøna

siÍ zabezpieczyÊ przez w³¹czenie rÛw-

nolegle do C2 warystora metalowo-

tlenkowego (elementy takie s¹ po-

wszechnie stosowane w†instalacjach te-

lekomunikacyjnych i†aparatach telefo-

nicznych oraz w†profesjonalnych ste-

rownikach przemys³owych), ktÛry za-

bezpiecza przed przekroczeniem okreú-

lonego napiÍcia na linii oraz jest ele-

mentem duøo szybszym i†skuteczniej-

szym niø zastosowane diody. Wyko-

rzystywany warystor powinien mieÊ

nominalne napiÍcie pracy nieco wiÍk-

sze od napiÍcia zasilania mikrokontro-

lera - zastosowanie elementu o†zbyt

wysokim napiÍciu pracy spowoduje sy-

tuacjÍ, øe warystor nie zadzia³a, mi-

mo iø napiÍcie na wejúciu uk³adu

przekroczy wartoúÊ bezpieczn¹ dla

mikrokontrolera.

Ca³kowite rozwi¹zanie problemu

przepiÍÊ mog¹cych uszkodziÊ uk³ad

sterownika mikroprocesorowego przed-

stawiono na rys. 26b. Wykorzystano

tutaj oddzielne zasilanie obwodu czuj-

nika wyøszym napiÍciem (wiÍksza od-

pornoúÊ na zak³Ûcenia) wraz z†separa-

cj¹ galwaniczn¹ obwodÛw czujnika

i†linii sygna³owej od obwodÛw mikro-

kontrolera. Wykorzystanie transoptora

zabezpiecza nas przed przepiÍciami in-

dukowanymi w†linii oraz przed b³Ída-

mi instalatora (podanie zbyt wysokie-

go napiÍcia na wejúcie uk³adu co naj-

wyøej uszkodzi tylko transoptor).

Uk³ad zachowuje logikÍ zgodn¹ z†uk³a-

dem z†rys. 26a (zwarcie styku ozna-

cza stan ì0î). Rezystor R2 zmniejsza

czu³oúÊ obwodu detekcyjnego transop-

tora (koniecznoúÊ silniejszego oúwietle-

nia fototranzystora w†celu osi¹gniÍcia

przep³ywu pr¹du wystarczaj¹cego do

spadku napiÍcia do poziomu stanu

ì0î), a†co za tym idzie zwiÍksza od-

pornoúÊ na zak³Ûcenia.

Uwaøny Czytelnik zapewne zauwa-

øy, øe przy przedstawianiu uk³adÛw

z†elementami stykowymi ani razu nie

zwrÛcono uwagi na problem drgania

stykÛw, ani teø na problem wolnego

narastania napiÍcia wskutek stosowania

kondensatorÛw filtruj¹cych. Powodem,

dla ktÛrego mÛwimy o†tym dopiero te-

raz, jest fakt, øe w†systemach mikro-

procesorowych problemy zwi¹zane

z†tymi zjawiskami za³atwia siÍ na dro-

dze programowej, d¹ø¹c do jak naj-

wiÍkszej prostoty sprzÍtu.

ZarÛwno zjawisko drgania stykÛw,

jak i†zjawisko powolnego narastania

napiÍcia jest wstÍpnie eliminowane juø

wskutek sposobu stosowanego przez

mikrokontroler do sprawdzania stanÛw

na liniach portÛw. Stany te s¹ spraw-

dzane w†kaødym cyklu maszynowym

w†okreúlonym takcie zegara, natomiast

przez pozosta³y czas zmiana stanu na

liniach portÛw nie wp³ywa w†øaden

sposÛb na stan mikrokontrolera. Pier-

wszym elementem filtruj¹cym jest za-

tem czÍstotliwoúÊ cykli maszynowych

(1/12 czÍstotliwoúci zegarowej w†przy-

padku omawianych mikrokontrolerÛw

rodziny 51), od ktÛrej zaleøy elimi-

nowanie stanÛw przejúciowych krÛt-

szych niø jeden cykl maszynowy. Za-

zwyczaj przy wspÛ³pracy z†rÛønego ro-

dzaju elementami stykowymi ten pod-

stawowy stopieÒ filtracji nie jest wy-

starczaj¹cy - stosuje siÍ wÛwczas

opÛünienie programowe. Program, ktÛ-

rego dzia³anie zaleøy od stanu okreú-

lonej linii, sprawdza w†tym przypadku

wartoúÊ pomocniczego bitu, natomiast

faktyczny stan linii odczytuje proce-

dura wywo³ywana co okreúlony czas

(np. wskutek wyst¹pienia przerwania

z†ktÛregoú z†licznikÛw) zapisuj¹ca stan

linii do tego pomocniczego bitu. Przy-

k³adowe rozwi¹zanie przedstawiono na

list. 9 .

Stosuj¹c powyøsze rozwi¹zanie, na-

leøy pamiÍtaÊ o†odpowiednim zapro-

gramowaniu (w³¹czeniu) uk³adu prze-

rwaÒ oraz o†dobraniu liczby cykli zli-

czanych przez licznik w†celu uzyska-

nia poø¹danego opÛünienia.

Jak juø wspomniano wczeúniej,

uk³ady stykowe mog¹ pracowaÊ

w†dwÛch konfiguracjach - jako styki

normalnie zwarte lub normalnie roz-

warte. Z†punktu widzenia sprzÍtowego

rozwi¹zania pod³¹czenia do systemu

mikroprocesorowego rodzaj stykÛw nie

ma øadnego znaczenia, jedynie podczas

pisania programu naleøy uwzglÍdniaÊ

negacjÍ powstaj¹c¹ pomiÍdzy oboma ro-

dzajami stykÛw (okreúlenie stanu ak-

tywnego linii). Konfiguracja stykÛw jest

natomiast bardzo waøna z†uwagi na

bezpieczeÒstwo i†pewnoúÊ dzia³ania

urz¹dzenia. Naleøy pamiÍtaÊ, øe stoso-

wanie stykÛw normalnie zwartych

umoøliwia wykrycie przerwy w†linii ³¹-

cz¹cej taki styk z†systemem mikropro-

cesorowym. £atwo sobie wyobraziÊ co

mog³oby siÍ staÊ w†przypadku awarii

linii ³¹cz¹cej uk³ad z†wy³¹cznikiem bez-

pieczeÒstwa lub innym elementem od-

powiadaj¹cym za awaryjne wy³¹czenie

uk³adu. Przy zastosowaniu stykÛw

w†konfiguracji normalnie otwartej urz¹-

dzenie nie zadzia³a w†przypadku

Rys. 26

Elektronika Praktyczna 9/2003

K U R S

List. 9.

;STAN - pomocnicza zmienna bitowa przechowująca stan linii portu

dzeniami wspÛ³pracuj¹cymi z†systemem

mikroprocesorowym, natomiast elemen-

ty ze stykami normalnie zwartymi sto-

sujemy w†obwodach wy³¹czaj¹cych i†ob-

wodach bezpieczeÒstwa.

Powyøsze rozwaøania dotycz¹ za-

stosowania dwÛch przyk³adowych grup

urz¹dzeÒ jako ürÛd³a sygna³Ûw w†sys-

temie mikroprocesorowym. Chociaø za-

pewne najczÍúciej stosowane s¹ uk³a-

dy z†elementami stykowymi, to w†ta-

kim systemie mog¹ byÊ zastosowane

rÛwnieø innego rodzaju elementy czuj-

nikowe czy inne ürÛd³a sygna³Ûw, za-

sadniczo nie zmieni siÍ jednak spo-

sÛb ich sprzÍgniÍcia z†mikrokontrole-

rem. Naleøy pamiÍtaÊ tylko o†paramet-

rach uøywanych elementÛw i†w†razie

potrzeby zadbaÊ o†dopasowanie pozio-

mÛw elektrycznych, na co zwrÛcono

uwagÍ przy omawianiu ogÛlnych zasad

wykorzystywania portÛw jako wejúcia.

Bardzo waøn¹ spraw¹ jest takøe zad-

banie o†minimalizacjÍ zak³ÛceÒ przy

zastosowaniu d³ugich przewodÛw po-

³¹czeniowych oraz zwrÛcenie uwagi na

ewentualne niebezpieczeÒstwa zwi¹za-

ne z†rÛønego rodzaju przepiÍciami mo-

g¹cymi zak³ÛcaÊ pracÍ uk³adu lub na-

wet doprowadziÊ do jego uszkodzenia.

Pawe³ Hadam, AVT

pawel.hadam@ep.com.pl

;(program główny)

...

JB STAN, ETYKIETA ;reakcja programu na stan linii portu (tutaj skok)

...

ETYKIETA:

...

;(koniec programu)

PRZERWANIE_T0:

;procedura obsługi przerwania od odpowiednio

;zaprogramowanego licznika T0

...

;(inne rozkazy, np. przeładowanie licznika)

...

MOV C,P3.0

;sprawdzamy stan linii P3.0

MOV STAN,C

;i kopiujemy go do pomocniczej zmiennej

...

RETI

;koniec obsługi przerwania

uszkodzenia przewodu ³¹cz¹cego. Jeúli

natomiast zastosujemy styki normalnie

zwarte, to uszkodzenie przewodu (naj-

czÍúciej jest to przerwanie ci¹g³oúci ob-

wodu) spowoduje reakcjÍ uk³adu tak¹

sam¹ jak w†przypadku zadzia³ania da-

nego urz¹dzenia (np. wciúniÍcia przy-

cisku) i†praca systemu zostanie wstrzy-

mana. Podobne zalety moøna przedsta-

wiÊ w†stosunku do stykÛw normalnie

rozwartych - stosuje siÍ je w†uk³adach,

w†ktÛrych przerwa w†po³¹czeniu nie

wywo³a øadnych groünych nastÍpstw,

a†zastosowanie stykÛw normalnie zwar-

tych mog³oby wywo³aÊ niekontrolowa-

ne dzia³anie urz¹dzenia w†razie awarii

okablowania (np. w³¹czanie jakiegoú

urz¹dzenia w†chwili wciúniÍcia przycis-

ku). NajogÛlniej mÛwi¹c, naleøy prze-

strzegaÊ zasady, øe elementy (przycis-

ki, przekaüniki, kraÒcÛwki i†inne) ze

stykami normalnie rozwartymi stosuje-

my w†obwodach odpowiadaj¹cych za

uruchamianie i†sterowanie jakimiú urz¹-

Elektronika Praktyczna 9/2003

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: