PE 03-99.pdf

( )

nr 399 80

CENA 3,60 PLN

ISSN 1232-2628

Stacja lutownicza

Sonda do pomiaru

napiêæ przez RS-232

Refleksomierz

Prze³¹cznik AV

Zachêcamy do wziêcia udzia³u w naszej ankiecie

do wygrania 3 stacje lutownicze

patrz strona 21

CO MIESI¥C BEZP£ATNE OG£OSZENIA DROBNE

PATRZ INFORMACJE NA STR. 19

NA STR. 19

PATRZ INFORMACJE

ZAPRASZAMY NA NASZ¥ STRONÊ W INTERNECIE

W tym miesi¹cu

bezp³atn¹

wysy³kê wylosowali:

Maciej Go³êbiowski

ze Zwierzyñca

Miko³aj Sochacki

z Radomia

Adam Kaczmarek

z Poznania

Nowe zasady sprzeda¿y p³ytek

drukowanych

co miesi¹c 3 wysy³ki za

darmo !!!

Uwaga, uwaga, uwaga !!!

W sprzeda¿y wysy³kowej redakcja PE

oferuje ksi¹¿kê Mikrokontrolery jed-

nouk³adowe rodziny 51 autorstwa

dr in¿. Tomasza Stareckiego. W ksi¹¿ce

zawarto informacje o kilkudziesiêciu

najczêciej stosowanych mikrokontro-

lerach obecnie najbardziej rozpo-

wszechnionej rodziny 51. Omówiono

architekturê oraz wewnêtrzne uk³ady

peryferyjne mikrokontrolerów kompa-

tybilnych programowo z 8051. Opis

dotyczy konstrukcji od dawna obec-

mnych na rynku jak i dopiero wcho-

dz¹cych do produkcji.

Objêtoæ 580 stron.

Cena: 45 z³ + koszty wysy³ki

ELEKTRONICY

P£YTKI, KITY, URUCHOMIONE UK£ADY

Oscyloskopy, generatory, wobulatory, dzielniki

radiotelefony, transceivery, odbiorniki, nadajniki

zdalne sterowanie proporcjonalne, telewizja amatorska,

skale cyfrowe, wykrywacze metali, echosondy, miksery,

reduktory szumu, surround, echo, Lesley, przetwornice,

centrale alarmowe, detektory, analizatory widma,

sondy, termostaty oraz ponad 300 innych.

DO KA¯DEGO ZAMÓWIENIA ZESTAW GRATIS

NOWY KATALOG - KOPERTA + ZNACZEK 3 Z£

PEP WROC£AW 17 SKR. POCZT. 1625

Narzêdzia

Ostatnio popiera³em hardwere'owców i dzi te¿ bêdê kontynu-

owa³ ten w¹tek, ale potraktujê go z zupe³nie innej beczki. Wszyscy,

którzy czytali moje poprzednie wstêpniaki ju¿ zapewne zd¹¿yli

siê zorientowaæ, ¿e ci¹gnie wilka do lasu, czyli do lutownicy, p³ytek,

rezystorów koci i innych mieci, a nie do sterylnej klawiatury

i monitora.

Przygl¹daj¹c siê ró¿nym urz¹dzeniom sk³adanym przez amato-

rów, a czêsto tak¿e przez profesjonalistów, zauwa¿y³em, ¿e du¿a

czêæ z nich zmontowana jest niestarannie. Przyczyny tego mo¿na

upatrywaæ z jednej strony w braku umiejêtnoci, o który nikogo po-

chopnie nie pos¹dzam, a z drugiej w braku dobrych narzêdzi. Spra-

wa dobrych narzêdzi jest g³ównym czynnikiem decyduj¹cym o efek-

tach pracy. W tym numerze Praktycznego Elektronika prezentujemy

ciekawy artyku³ opisuj¹cy stacjê lutownicz¹. Warto go przeczytaæ

i zastanowiæ siê nad wydatkiem jakim jest zakup dobrej jakoci

lutownicy.

Moje zainteresowanie elektronik¹ datuje siê na wczesnego

Gierka i erê tranzystorów germanowych TG 3A. Mia³em wtedy lu-

townicê, któr¹ nagrzewa³o siê nad palnikiem gazowym. Ile tranzy-

storów uszkodzi³em podczas lutowania nikt nie zliczy. Wielkim po-

stêpem by³ zakup lutownicy transformatorowej w okresie rodkowe-

go Gierka i przejcie na pó³przewodniki krzemowe. Wtedy proble-

my zaczê³y siê z odklejaniem siê cie¿ek na p³ytkach drukowanych.

Pó³przewodniki w miarê dzielnie znosi³y wysokie temperatury. Za to

wielk¹ sztuk¹ by³o wlutowanie pierwszych uk³adów scalonych, tak

aby nie zlutowaæ wszystkich nó¿ek razem.

Koniec problemów z lutowaniem nast¹pi³ dopiero po zdobyciu

lutownicy ze stabilizacj¹ temperatury, któr¹ z³o¿y³em ze z³omu, czy-

li starych zepsutych lutownic. Grza³kê do tej lutownicy kupi³ mój

znajomy w Berlinie, za deficytowe marki kupione u cinkciarza. Na-

rzêdzie to s³u¿y mi ju¿ 15 lat i czujê do niego wielki sentyment.

Dlatego jeszcze raz zwracam uwagê na koniecznoæ posiadania

narzêdzi dobrej jakoci w tym tak¿e lutownicy.

Spis treci

Sonda do pomiaru napiêæ

za porednictwem interfejsu RS-232 ............4

Elektronika inaczej cz. 38

przetworniki A/C i C/A ................................8

Refleksomierz

miernik czasu reakcji ................................11

Systemy komputerowe

dla ka¿dego piszemy

pierwszy program .....................................14

Gie³da PE .................................................19

Ankieta....................................................21

Wielowejciowy

prze³¹cznik AudioVideo............................23

Z³¹cza i kable

w sprzêcie AudioVideo.............................26

Stacja lutownicza

regulator temperatury

grota lutownicy grza³kowej........................32

Elektronika w Internecie ......................................35

Redaktor Naczelny

P³ytki drukowane wysy³ane s¹ za zaliczeniem pocztowym. Orientacyjny czas oczekiwania na realizacjê zamówienia wynosi trzy tygodnie. Nie przyj-

mujemy zamówieñ telefonicznych. Zamówienia na p³ytki drukowane prosimy przesy³aæ na kartach pocztowych, lub kartach zamówieñ zamieszcza-

nych w PE. Koszt wysy³ki 8,00 z³ bez wzglêdu na kwotê pobrania. W sprzeda¿y wysy³kowej dostêpne s¹ archiwalne numery Praktycznego Elektro-

nika: 3/92, 8÷11/95, 3÷4, 6÷10, 12/96, 1÷8, 10÷12/97, 1÷5, 8÷12/98. Cena detaliczna jednego egzemplarza wynosi 3,00 z³ plus koszty

wysy³ki. Kserokopie artyku³ów i ca³ych numerów, których nak³ad zosta³ wyczerpany, wysy³amy w cenie 1,75 z³ za pierwsz¹ stronê, za ka¿d¹ nastêpn¹

0,25 z³ plus koszty wysy³ki. Kupony prenumeraty zamieszczane s¹ w numerach 11/98, 12/98, 2/99, 5/99, 8/99.

Adres Redakcji:

Praktyczny Elektronik

ul. Jaskó³cza 2/5

65-001 Zielona Góra

tel/fax.: (0-68) 324-71-03 w godzinach 8 00 -10 00

e-mail: artkele@kor.com.pl

Redaktor Naczelny:

mgr in¿. Dariusz Cichoñski

Z-ca Redaktora Naczelnego:

mgr in¿. Tomasz Kwiatkowski

Redaktor Techniczny: Pawe³ Witek

©Copyright by Wydawnictwo Techniczne ARTKELE Zielona Góra, 1999r.

Zdjêcie na ok³adce: J. Bro¿yna

Druk: Zielonogórskie Zak³ady Graficzne ATEXT sp. z o.o.

Plac Pocztowy 15 65-958 Zielona Góra

Artyku³ów nie zamówionych nie zwracamy. Zastrzegamy sobie pra-

wo do skracania i adjustacji nades³anych artyku³ów.

Opisy uk³adów i urz¹dzeñ elektronicznych oraz ich usprawnieñ za-

mieszczone w Praktycznym Elektroniku mog¹ byæ wykorzystywane

wy³¹cznie do potrzeb w³asnych. Wykorzystanie ich do innych celów,

zw³aszcza do dzia³alnoci zarobkowej wymaga zgody redakcji Praktycz-

nego Elektronika. Przedruk lub powielanie fragmentów lub ca³oci pu-

blikacji zamieszczonych w Praktycznym Elektroniku jest dozwolony

wy³¹cznie po uzyskaniu zgody redakcji.

Redakcja nie ponosi ¿adnej odpowiedzialnoci za treæ reklam

i og³oszeñ.

3/99

Sonda do pomiaru

napiêæ za porednictwem

interfejsu RS-232

Wyposa¿enie komputera w kartê przetworników analogowo-cy-

frowych jest czêsto poza zasiêgiem mo¿liwoci wielu hobbystów

a nawet profesjonalistów. Za pomoc¹ opisywanej w artykule son-

dy ka¿dy posiadacz komputera bêdzie mia³ mo¿liwoæ pomiaru

wielkoci analogowych. Mog¹ to byæ na przyk³ad napiêcia pocho-

dz¹ce z przetworników wielkoci nieelektrycznych takich jak tem-

peratura, cinienie, wilgotnoæ itp. Funkcja automatycznego ra-

portowania pozwala na ci¹g³e monitorowanie doprowadzonych

na wejcie sondy napiêæ.

Opisujemy konstrukcjê niewielkiej son-

dy s³u¿¹cej do pomiaru czterech wielkoci

analogowych. Wykorzystanie nowoczesnego

i energooszczêdnego mikrokontrolera po-

zwoli³o na zasilanie ca³ego urz¹dzenia

z wyjæ interfejsu RS-232. Uk³ad pobiera za-

ledwie oko³o 3 mA pr¹du - nie wymaga

wiêc oddzielnego zasilania. Przetwornik

A/C wbudowany w mikrokontroler PIC

12C671 posiada cztery wejcia i rozdziel-

czoæ 8 bitów. Zakres napiêæ wejciowych

zosta³ poszerzony poprzez dodanie wstêp-

nych dzielników na ka¿dym z 4 kana³ów.

Podstawowe parametry sondy:

Liczba wejæ

analogowych

Rozdzielczoæ pomiaru

8 bitów

Napiêcie wejciowe

odpowiadaj¹ce pe³nej

skali (bez dzielnika)

5,1 V

Maksymalne napiêcie

wejciowe (bez dzielnika)

Zakres programowania czêstotliwoci

dokonywania pomiarów

w jednym kanale 0,1÷25 s

Rezystancja wejciowa £10 MW*

*) zale¿na od rezystancji dzielnika wejciowego

±50 V

Prêdkoæ transmisji

danych pomiarowych

4800 bitów

(tryb tekstowy)

W£1

V dd

R17

US2 PIC12C671

SV1

R1*

4,7k

V ss

GP0/A0

V dd

GP5/OSC1/CLKI

R13

R18

22k

R2*

2,2k

4,7k

GP1/A1/Vref

GP4/OSC2/A3/CLKO

BC558B

GP2/T0CKI/A2/INT

GP3/MCLR/Vpp

R19

10k

W£2

R3*

R10

V dd

R20

R14

RS-232

22k

R4*

10k

2,2k

R21

10k

RTS

BC548B

W£3

R22

US1

DTR

4,7k

LM324

R11

R5*

D 11

R15

D10

22k

V d d

R6*

2,2k

D12

5V1

100 m F

100n

W£4

V+

R12

R7*

100 m F

100n

R16

22k

R8*

2,2k

Rys. 1 Schemat

ideowy sondy do

pomiaru napiêæ

100 m F

100n

D1÷D11 1N4148

3/99

wtórnika napiêciowego sygna³ trafia do

wejcia uk³adu US2, za porednictwem

rezystora zabezpieczaj¹cego (napiêcie

na wyjciu uk³adu US1 mo¿e przekraczaæ

+5 V). Aby zakres napiêæ wyjciowych

wzmacniacza pokrywa³ siê z zakresem

przetwarzania A/C konieczne by³o zasila-

nie operacyjki oddzielnym napiêciem

przekraczaj¹cym zarówno od strony ma-

sy jak i plusa wartoæ napiêcia zasilania

uk³adu US2. Do zasilania wzmacniacza

równie¿ wykorzystano sygna³y wystêpu-

j¹ce na z³¹czu RS-232. Napiêcia ujemne-

go dostarcza linia TX, na której panuje

potencja³ -12 V gdy nie s¹ transmitowa-

ne dane z komputera. Drugim, dostar-

czaj¹cym napiêcia dodatniego, jest sy-

gna³ DTR, na którym wystêpuje poten-

cja³ +12 V od chwili zainicjowania po³¹-

czenia. Zasilanie wzmacniacza operacyj-

nego LM 324 nie musi byæ stabilizowa-

ne. Kondensatory C2, C3 wyg³adzaj¹

ewentualne wahania napiêæ jakie mog¹

pojawiæ siê podczas transmisji danych.

Tranzystor T1 jest odpowiedzialny

za dopasowanie poziomu sygna³u TX

wychodz¹cego z wyjcia GP5 mikrokon-

trolera. Odwraca on tak¿e polaryzacjê

sygna³u TX. Tranzystor T2 dopasowuje

poziomy napiêæ wystêpuj¹ce na z³¹czu

RS-232 do wartoci akceptowalnych

przez wejcie GP3 uk³adu US2. Podobnie

jak T1 równie¿ on odwraca polaryzacjê

sygna³u RX. Dioda D12 stabilizuje na-

piêcie zasilaj¹ce mikrokontroler. Jest ona

jednoczenie ród³em napiêcia odniesie-

nia dla przetwornika A/C.

matyczn¹ kalibracjê czêstotliwoci wzor-

cowej. Litera U o kodzie ASCII

055h wysy³ana przed ka¿dym polece-

niem ustala dok³adn¹ szybkoæ transmi-

sji po stronie mikrokontrolera.

Komunikacja sondy z komputerem

odbywa siê przy nastêpuj¹cych parame-

trach transmisji: szybkoæ 4800 baudów,

brak bitu parzystoci, 8 bitów danych,

jeden bit stopu (4800, -, 8, 1). Program

zapisany w pamiêci mikrokontrolera zo-

sta³ wyposa¿ony w prosty interpreter

poleceñ pozwalaj¹cy na intuicyjn¹ ko-

munikacjê z u¿ytkownikiem. Do obs³ugi

sondy najlepiej wykorzystaæ gotowy pro-

gram komunikacyjny. W przypadku

komputerów PC mo¿e to byæ na przy-

k³ad funkcja Terminal programu Norton

Commander lub Terminal systemu ope-

racyjnego Windows.

Przed przyst¹pieniem do pracy na-

le¿y skonfigurowaæ odpowiednie para-

metry transmisji oraz numer portu, do

którego do³¹czona jest sonda. Proces

konfiguracji wyjanimy na przyk³adzie

programu bêd¹cego standardowym wy-

posa¿eniem systemu Windows 95 - Hy-

perTerm. Po jego uruchomieniu z menu

Plik wybieramy opcjê W³aciwoci.

Nastêpnie w zak³adce Po³¹cz z w polu

Po³¹cz u¿ywaj¹c: wybieramy numer

portu szeregowego, do którego do³¹czo-

na jest sonda (por. rys. 2). Nastêpnym

krokiem bêdzie ustawienie parametrów

transmisji. W tym celu, w tym samym

dialogu klikamy na przycisku Konfigu-

ruj i przechodzimy do dialogu Usta-

wienia portu. Tam wybieramy: Bity na

sekundê: 4800, Bity danych: 8, Parzy-

stoæ: Brak, Bity stopu: 1, Sterowanie

przep³ywem: Brak. Widok dialogu

przedstawiony zosta³ na rysunku 3. Na

koniec ustawiamy jeszcze typ emulowa-

nego terminalu - wracamy do poprze-

Budowa i dzia³anie

Schemat ideowy sondy do pomiaru

napiêæ przedstawiono na rysunku 1. Jej

konstrukcja jest bardzo prosta gdy¿ za-

równo multiplekser wejciowy, prze-

twornik A/C jak i uk³ad transmisji szere-

gowej RS-232 znajduj¹ siê we wnêtrzu

uk³adu PIC 12C671. Jest to mikrokon-

troler firmy Microchip o bardzo intere-

suj¹cych w³aciwociach. W omionó¿-

kowej obudowie producent zintegrowa³

czterowejciowy przetwornik A/C o roz-

dzielczoci 8 bitów, uk³ad nadzoruj¹cy

pracê mikrokontrolera - Watchdog , 8 bi-

towy tajmer, generator resetu oraz wie-

le innych przydatnych w prostych apli-

kacjach peryferii. Dodatkowo uk³ad

PIC12C671 posiada wewnêtrzny, kali-

browany generator RC o czêstotliwoci

4 MHz dziêki czemu nie jest konieczne

do³¹czanie zewnêtrznego generatora

taktu.

Unikaln¹ cech¹ wszystkich mikro-

kontrolerów rodziny PIC jest ich energo-

oszczêdnoæ. Uk³ad przy taktowaniu ze-

garem4 MHz pobiera zaledwie 2 mA

pr¹du. Pozwoli³o to na zasilanie ca³ego

urz¹dzenia bezporednio z linii interfej-

su RS-232, które maj¹ stosunkowo nie-

wielk¹ wydajnoæ pr¹dow¹. Jak ju¿

wspomniano, uk³ad US2 pe³ni równie¿

funkcjê nadajnika i odbiornika danych

w standardzie RS-232. Funkcje te reali-

zuje programowo, poniewa¿ nie zosta³

on wyposa¿ony w sprzêtowy uk³ad

transmisji szeregowej (UART).

Liczba pozosta³ych elementów

wchodz¹cych w sk³ad sondy jest niewiel-

ka i zosta³a sprowadzona do minimum

dziêki unikalnym w³aciwociom mikro-

kontrolera US2. Na wejciu ka¿dego

z analogowych kana³ów zosta³ umie-

szczony dzielnik wejciowy, pozwalaj¹cy

na dostosowanie napiêæ wejciowych do

zakresu przetwarzania przetwornika A/C.

Za porednictwem dwustanowego prze-

³¹cznika mo¿na wybieraæ ród³o sygna³u

wejciowego trafiaj¹cego do przetworni-

ka A/C (po podziale w dzielniku lub

wprost z wejcia). Obwód wejciowy sta-

nowi zabezpieczenie przepiêciowe zrea-

lizowane na dwóch diodach oraz szere-

gowym rezystorze (w pierwszym kanale

s¹ to odpowiednio elementy: D1, D2

i R9). Zwiêkszenie rezystancji wejciowej

uzyskano do³¹czaj¹c przed ka¿de wejcie

bufor oparty na wzmacniaczu operacyj-

nym US1. Z wyjcia wzmacniacza opera-

cyjnego pracuj¹cego w

Opis programu

Specyfika transmisji ³¹czem RS-232

wymaga stosowania wzorca czêstotliwo-

ci o du¿ej precyzji zarówno po stronie

nadawczej jak i odbiorczej. Dopuszczal-

na jest niezgodnoæ czêstotliwoci zega-

rów taktuj¹cych w nadajniku i odbiorni-

ku na poziomie ±3 %. Wiêksze rozbie¿-

noci mog¹ doprowadziæ do powstania

przek³amañ. Wewnêtrzny generator RC

mikrokontrolera US1 posiada czêstotli-

woæ 4 MHz okrelon¹ z dok³adnoci¹

±5%. Zale¿y ona doæ mocno od tem-

peratury oraz napiêcia zasilania. Aby

wiêc zapewniæ poprawnoæ transmisji

szeregowej konieczne jest przeprowa-

dzenie kalibracji czêstotliwoci wzorco-

wej. W tym celu protokó³ s³u¿¹cy do wy-

miany informacji pomiêdzy kompute-

rem a sond¹ pomiarow¹ zosta³ wyposa-

¿ony w polecenia umo¿liwiaj¹ce auto-

Rys. 2. Konfiguracja programu HyperTerm

wybór portu COM

konfiguracji

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: