Elektronika Praktyczna 2001-04.pdf

(4782 KB) Pobierz
ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA •
Miêdzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów
4/2001
w w w. e p . c o m . p l
q
kwiecień
q
15 zł 50 gr (7% VAT)
4/2001 • kwiecieñ
v
Cyfrowa centrala alarmowa
Na
str. 41
przedstawiamy drugą
część opisu nowoczesnej, cyfrowej
centrali alarmowej.
Dwukierunkowy
interfejs RS232/RS485
Projekt, którego opis zaczyna
się na
str. 25
zainteresuje
przede wszystkim fanów syste−
mów przesyłania cyfrowych
danych na większe odległości.
Karta przekaźnikowa I
2
C
Jest to jeden z trzech Miniprojektów,
których opisy publikujemy w tym
miesiącu.
Str. 81.
Wskaźnik poboru mocy
Prezentowana na
str. 19
konstrukcja
wskaźnika poboru mocy wydawać się
może nieco archaiczna, ale jest za to
bardzo kształcąca.
PIC Start Plus
Na
str. 47
przedstawiamy kolejne
narzędzie dla miłośników mikrokontro−
lerów PIC firmy Microchip.
v
Automatyczny włącznik
oświetlenia garażu
Układ do automatycznego
wzywania Pogotowia Ratunkowego
Projekt opisany na
str. 35
nie
zagwarantuje nikomu
ratunku w sytuacjach
krytycznych, ale może
go znacznie
przyspieszyć.
Opracowanie godne miana
prawdziwego Miniprojektu:
niewielkie wymiary, łatwość wyko−
nania i uruchomienia, niska cena
i ogromne walory użytkowe.
Str. 79.
Przenośny programator
uniwersalny
Kolejną nowość z oferty
firmy Elnec przedsta−
wiamy na
str. 54.
6
Elektronika Praktyczna 4/2001
v
Tester refleksu
Urządzenie opisane
w artykule na
str. 31
miało służyć głównie
rozrywce, ale łatwo
sobie wyobrazić
szereg jego zastoso−
wań profesjonalnych.
v
v
v
v
v
v
v
v
v
v
v
v
v
v
v
v
v
v
v
v
v
v
v
v
Projekty Czytelników
v
W tym miesiącu prezentujemy
dwa opracowania naszych
Czytelników, w tym dokończenie
opisu przetwornicy 12/220VAC.
Str. 95.
v
v
v
v
v
Nr 4 (100)
kwiecień 2001
Projekty
Joystick komputerowy dla osób niepełnosprawnych ........ 14
Wskaźnik poboru mocy odbiorników 220VAC ..................... 19
Dwukierunkowy interfejs RS232/RS485 ................................... 25
Tester refleksu ............................................................................ 31
ADuC824 QuickStart
v
Najnowsze narzędzia dla
mikro−
konwerterów
firmy Analog
Devices przedstawiamy w arty−
kule na
str. 70.
Układ do automatycznego wzywania
Pogotowia Ratunkowego ....................................................... 35
Cyfrowa centrala alarmowa, część 2 .................................. 41
Miniprojekty
Automatyczny włącznik oświetlenia garażu ........................ 79
Programator układów ISP ........................................................ 80
Karta przekaźnikowa I
2
C ......................................................... 81
Automatyka
1/32 − uniwersalny wskaźnik K3GN ....................................... 137
Sprzęt
PICStart Plus ............................................................................... 47
Jeśli lubisz AVR−y ....................................................................... 50
PREPROM−02aLV − przenośny programator uniwersalny .... 54
Jeśli lubisz AVR−y...
v
BM859CF − multimetr nie byle jaki .......................................... 56
HS−801 − oscyloskop z dodatkami .......................................... 66
ADuC824 QuickStart − zestaw uruchomieniowy
dla mikrokonwerterów ............................................................. 70
...to z pewnością zainteresuje
Cię opis starter−kitu STK500
firmy Atmel.
Str. 50.
Programy
IAR MakeApp ............................................................................ 73
Active−HDL − nowoczesne projektowanie
układów FPGA/CPLD ............................................................... 76
Kurs
ST6−Realizer − narysuj swój program! ...................................... 87
Projekty Czytelników
Programator uniwersalny, część 1 ......................................... 91
Przetwornica napięcia 12/220V o mocy 150W, część 2 .... 95
Info Świat ......................................................................... 97
Info Kraj ............................................................................ 99
Uniwersalny wskaźnik
v
K3GN...
...czyli kolejny moduł z serii
1
/
32
DIN. Kwintesencja miniatury−
zacji w elektronice.
Str. 137.
Kramik+Rynek .............................................................. 109
Listy ................................................................................. 119
Ekspresowy Informator Elektroniczny ..................... 123
Wykaz reklamodawców ............................................ 134
Elektronika Praktyczna 4/2001
7
P R O J E K T Y
Joystick komputerowy dla osób niepełnosprawnych
Joystick komputerowy
dla osób
niepełnosprawnych,
część 1
AVT−5007
Kontynuuj¹c podjÍty
w†zesz³ym roku temat
urz¹dzeÒ s³uø¹cych osobom
niepe³nosprawnym, proponujÍ
budowÍ joysticka do
komputera PC. Wprawdzie
projekt powsta³ z†myúl¹
o†osobach pokrzywdzonych
przez los, ale i†dla osÛb
sprawnych fizycznie uk³ad
moøe byÊ interesuj¹cy, bo
obs³ugiwany jest przez
dmuchanie, a nie przez
naciskanie przyciskÛw.
Tab.1. Podstawowe właściwości
joysticka:
dwuosiowy, sterowany przechylaniem,
wyposażony w przełącznik pneumatyczny
zastępujący:
✗
dmuchnięcie − pierwszy przycisk,
✗
zassanie − drugi przycisk,
dwa dodatkowe wejścia dla standardowych
włączników,
zasilanie z game
portu
komputera,
pobór prądu: około 10mA.
W†porÛwnaniu z†îMyszk¹ kom-
puterow¹ dla osÛb niepe³nospraw-
nychî przedstawion¹ w†EP4/2000,
joystick jest bardziej rozbudowa-
ny. OprÛcz nowoczesnego dwu-
osiowego akcelerometru i†czujnika
ciúnienia z†precyzyjnym przetwor-
nikiem analogowo-cyfrowym za-
wiera dwa potencjometry cyfrowe.
Wszystkim steruje szybki procesor
o†architekturze RISC. Przesada?
Moøe i†tak, ale wystarczy zoba-
czyÊ rozradowanie gracza, ktÛry
pierwszy raz od wielu lat nie
musi tylko patrzeÊ jak graj¹ inni.
Moøe zagraÊ samodzielnie!
Josystick jest widziany
przez komputer jako stan-
dardowy, dwuosiowy joys-
tick z†dwoma przyciskami.
DziÍki temu poprawnie
wspÛ³pracuje z†kaødym
komputerem PC wyposaøo-
nym w†game
port
i†moøe
byÊ wykorzystywany
w†wiÍkszoúci gier na kom-
putery PC. Ca³a ìelektro-
nikaî joysticka mieúci siÍ
w†obudowie wielkoúci
paczki papierosÛw. Do
poprawnej pracy wystarcz¹ nie-
wielkie przechy³y urz¹dzenia
umieszczonego na g³owie lub
w†rÍce osoby obs³uguj¹cej. Prze-
chylanie g³owy (lub rÍki) do
przodu lub do ty³u oraz w†lewo
i†w†prawo powoduje tak¹ sam¹
reakcjÍ, jak wychylanie w†tych
kierunkach dr¹øka w†standardo-
wym joysticku.
Przyj¹³em za³oøenie, øe joys-
tick powinien umoøliwiaÊ zabawÍ
osobie ca³kowicie sparaliøowanej,
ktÛra moøe poruszaÊ jedynie g³o-
w¹. Dlatego joystick jest zaopat-
rzony w†czujnik pneumatyczny
z†ustnikiem. DmuchniÍcie w†rurkÍ
jest ìwidzianeî przez komputer
14
Elektronika Praktyczna 4/2001
Joystick komputerowy dla osób niepełnosprawnych
+5V
C5
100nF
U2
ADXL202
11 CY
12 CX
COM COM ST
7
4
3
13
14
VDD VDD OUTY 9
OUTX 10
T2 5
R4
1.3M
U1 AT90S2313
19 SCK/PB7
RST 1
18 MISO/PB6 PD0/RXD 2
17 MOSI/PB5 PD1/TXD 3
16 PB4
XTAL2 4
15 OC1/PB3
XTAL1 5
14 PB2
PD2/INT0 6
13 AIN1/PB1 PD3/INT1 7
12 AINO/PB0 PD4/T0 8
11 ICP/PD6
PD5/T1 9
R1
10k
+5V
R3
100k
C4
100nF
C3
100nF
R2
10k
T2
BC547
DUS_2
Z9
T1
BC547
DUS_1
Z8
Z7
DB15(7)
Z45
DB15(4,5)
Z2
DB15(2)
+5V
Q1
5,579545MHz
C1
22pF
C2
22pF
+5V
U4 AD8402/100K/
8 SDI
B1 14
A1 13
9 CLK
W1 12
7 CS
6 SHDN B2 2
A2 3
10 RS
W2 4
+5V
Z3
DB15(3)
Z6
DB15(6)
+5V
B1
MF-R-010
Z1
DB15(1)
C8
100µF
C6
100nF
C7
100nF
USTAW
W1
+5V
15 E
9 A
-OUT 43
VCC
+OUT 2
GND 1
MPX10DP
U3 UTI
OUT 12
SEL1 4
SEL2 5
SEL3 6
SEL4 7
SLOW 10
PD 11
CML 13
S1
2 C
1 D
3 B
14 F
Rys. 1. Schemat elektryczny joysticka.
jak naciúniÍcie pierwszego klawi-
sza. Zassanie powietrza odpowia-
da naciúniÍciu drugiego klawisza.
Niezaleønie od tego, do joy-
sticka moøna pod³¹czyÊ dwa do-
datkowe wy³¹czniki. Joystick z†ta-
kimi przyciskami moøe z†powo-
dzeniem s³uøyÊ osobie sprawniej-
szej fizycznie. Modelowy egzem-
plarz wyposaøy³em w†uchwyt
z†wy³¹cznikami i†to wystarczy³o,
aby joystick uzyska³ pochlebn¹
opiniÍ wytrawnego gracza, jakim
jest niew¹tpliwie mÛj siedmiolet-
ni syn Micha³. Na stykach game
portu jest dostÍpne napiÍcie +5V,
zatem naturalne by³o wykorzysta-
nie go do zasilania joysticka.
Opis uk³adu
Schemat elektryczny joysticka
przedstawiono na
rys. 1.
Moøna
na nim wyrÛøniÊ cztery bloki:
- czujnik przechy³u (U2),
- czujnik ciúnienia (S1) z†prze-
twornikiem (U3),
- procesor steruj¹cy (U1),
- interfejs wyjúciowy (U4, T1,
T2).
Czujnik przechy³u zrealizowa-
³em na uk³adzie ADXL202 firmy
Analog Devices. W†ceramicznej
14-nÛøkowej obudowie do monta-
øu powierzchniowego znajduj¹ siÍ
dwa ustawione prostopadle czuj-
niki przyspieszenia (akceleromet-
ry). Do pracy uk³adu potrzebne
jest niewiele elementÛw zewnÍtrz-
nych, a†dziÍki wyjúciom PWM
doskonale nadaje siÍ on do wspÛ³-
pracy z†mikrokontrolerem. Ponad-
to, przy standardowym zasilaniu
(4,75...5,25V) pobiera niewiele
pr¹du (<1mA).
Akcelerometry zawarte w†uk³a-
dzie ADXL202 mog¹ mierzyÊ przy-
spieszenia w†zakresie ±2g. Czu-
³oúÊ przetwarzania jest sta³a i†wy-
nosi 12,5%/g z†tolerancj¹ ±2,5%.
Oznacza to, øe wspÛ³czynnik wy-
pe³nienia prostok¹tnego przebiegu
wyjúciowego zmienia siÍ o†oko³o
12,5% przy zmianie przyspiesze-
nia o†9,81m/s
2
.
Przy idealnie poziomym usta-
wieniu akcelerometru, przyspie-
szenie ziemskie mierzone przez
niego wynosi zero. WÛwczas wy-
pe³nienie przebiegu na wyjúciu
akcelerometru moøe wynosiÊ
25..75%. Tak duøy rozrzut war-
toúci spoczynkowej powoduje ko-
niecznoúÊ przeprowadzenia
wstÍpnej kalibracji. DziÍki proce-
sorowi jest to czynnoúÊ bardzo
prosta. Wystarczy nacisn¹Ê wy-
³¹cznik W1-USTAW. Wejúcie
PB2(14-U1) jest wÛwczas zwiera-
ne do masy, co program w†mik-
rokontrolerze odczytuje jako ø¹-
danie przeprowadzenia pomiarÛw
wzorcowych. Kiedy i w jakim
celu naleøy nacisn¹Ê ten przy-
cisk, dowiemy siÍ dok³adniej
w†czÍúci poúwiÍconej uruchamia-
niu joysticka.
Przy odchyleniu akceleromet-
ru od poziomu o†okreúlony k¹t
wartoúÊ sygna³u odpowiadaj¹ce-
mu przyspieszeniu roúnie zgod-
nie z†wartoúci¹ sinusa k¹ta od-
chylenia. Dla 90 stopni sinus
osi¹ga wartoúÊ jeden i w tym
przypadku mierzone przyspiesze-
nie wyniesie ±1g. Zak³adaj¹c, øe
czujnik moøe odchylaÊ siÍ od
poziomu maksymalnie o 30
o
w†jedn¹ lub drug¹ stronÍ, zmiana
mierzonego przyspieszenia wy-
niesie od -0,5g do +0,5g.
Rezystor R4 ustala okres syg-
na³u wyjúciowego w†obu kana-
³ach. Przy wartoúci 1,3MΩ okres
sygna³u wyjúciowego wynosi oko-
³o 10,4ms. Wyjúcia akceleromet-
rÛw (9, 10-U2) s¹ do³¹czone bez-
poúrednio do wejúÊ procesora
INT0 (6-U1) i INT1 (7-U1).
Poza rezystorem ustalaj¹cym
R4, uk³ad ADXL202 potrzebuje do
poprawnej pracy tylko dwÛch ele-
mentÛw - kondensatorÛw filtruj¹-
cych C6 i†C7. Kondensatory te
okreúlaj¹ czas odpowiedzi czujni-
kÛw przyspieszenia. Kondensator
C6 filtruje sygna³ akcelerometru
w†jednej osi, podczas gdy C7 robi
to samo w†drugiej osi. PojemnoúÊ
tych kondensatorÛw wynosi
100nF. Przy takiej wartoúci po-
jemnoúci szumy na wyjúciu akce-
lerometrÛw s¹ znaczne i†mog¹
wynosiÊ kilkanaúcie tysiÍcznych g
(g - przyspieszenie ziemskie), ale
za to sygna³ na wyjúciu ustali siÍ
najpÛüniej po 20ms. Jak z†tego
wynika, w†projekcie joysticka naj-
wiÍkszy nacisk po³oøono na szyb-
koúÊ dzia³ania, a dok³adnoúÊ jest
na drugim miejscu.
Elektronika Praktyczna 4/2001
15

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin