|
СХЕМЫ---->
Полезная схемотехника. статьи № 1-50
Управление приборами через COM-порт компьютера
Т. НОСОВ, г. Саратов
Автор разработал программу и устройство для управления различными электро- и радиоприборами с помощью компьютера. Устройство подключают к одному из COM-портов, а управлять приборами можно как с помощью экранных клавиш, так и внешних датчиков.
Схема устройства показана на рис. 1.
Его основа — микросхема 74HC595, представляющая собой 8-разрядный сдвиговый регистр с последовательным вводом и последовательным и параллельным выводами информации. Параллельный вывод осуществляется через буферный регистр с выходами, которые имеют три состояния. Информационный сигнал подают на вход SER (вывод 14), сигнал записи — на вход SCK (вывод 11), а сигнал вывода — на вход RSK (вывод 12). На микросхеме DA1 собран стабилизатор напряжения 5 В для питания регистра DD1.
Устройство подключают к одному из COM-портов компьютера. Информационные сигналы поступают на контакт 7 розетки XS1, сигналы записи информации — на контакт 4, а сигналы вывода информации — на контакт 3. Сигналы COM-порта согласно стандарту RS-232 имеют уровни около -12 В (лог. 1) и около +12 В (лог. 0). Сопряжение этих
уровней с входными уровнями регистра DD1 выполнено с помощью резисторов R2, R3, R5 и стабилитронов VD1—VD3 с напряжением стабилизации 5,1 В.
Сигналы управления внешними приборами формируются на выходах Q0—Q7 регистра DD1. Высокий уровень равен напряжению питания микросхемы (около 5 В), низкий — менее 0,4 В. Эти сигналы являются статическими и обновляются в момент поступления высокого уровня на вход RSK (вывод12) регистра DD1.
Светодиоды HL1—HL8 предназначены для наблюдения за работой устройства.
Управление устройством осуществляется с помощью разработанной автором программы UniCOM. Внешний вид главного окна программы показан на рис. 2.
После ее запуска следует выбрать свободный COM-порт и скорость переключения выходов. В строки таблицы вводят
состояние каждого из выходов устройства (высокий уровень — 1, низкий — 0 или пусто). Программа, "перебирая" в рабочем цикле столбцы таблицы, устанавливает на выходах устройства соответствующие логические уровни. Занесенная в таблицу информация автоматически сохраняется при завершении работы программы и загружается вновь при ее последующем запуске. Для наглядности, в левой части окна программы подсвечены номера выходов, на которых установлен высокий уровень.
Управление приборами можно осуществлять и с помощью внешних контактных датчиков, которые подключают к входам 1—3 и линии питания +5 В. Они должны работать на замыкание или размыкание контактов. Пример схемы подключения датчиков показан на рис. 3.
При нажатии на экранную клавишу "Настройка входов" открывается окно "Согласование входов и выходов" (рис. 4),
где выбирают входы, которые будут изменять состояние выходов. Имитировать работу входов можно, нажимая на экранные клавиши "1", "2", "3" основного окна программы. В тех случаях, когда приборами нельзя управлять с помощью логических уровней, следует применить реле, схема подключения которого показана на рис. 5, или транзисторную оптопару (рис. 6).
Большинство деталей монтируют на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1... 1,5 мм, чертеж которой показан на рис. 7.
На этапе отработки алгоритма управления светодиоды можно установить на плате (рис. 8),
а затем исключить. Резисторы R1, R4, R6 монтируют на выводах розетки XS1.
В устройстве применены резисторы С2-23, МЛТ, оксидные конденсаторы — К50-35 или импортные, розетка XS1 — DB9F. Помимо указанных на схеме стабилитронов, можно применить BZX55C5V1 или отечественные КС147А, светодиоды — любые. Микросхему устанавливают в панель. Питают устройство от стабилизированного или нестабилизированного источника питания напряжением 12 В и током до 100 мА.
От редакции. Программа UniCOM находится на нашем FTP-сервере по адресу ftp://ftp.radio.ru/pub/2007/11/UniCOM.zip
Журнал "Радио" 2007 год №11
|
