Mikroprocesorový měřicí a řídící systém


Dlouhodobým používáním mikroprocesorů AT89C2051 a ADuC8xx  v různých aplikacích vzniklo několik universálních modulů, které mohou vytvořit malý mikroprocesorový systém s obousměrnou komunikační linkou, připojitelnou k osobnímu počítači. Konečnou aplikací sestavím na Vaše přání (viz Návrhy ...), doplním vhodnými elektronickými obvody pro spolupráci s okolním prostředím, odladím programové vybavení a předám k užívání. 

Modul AT-UP-01 

modul s mikroprocesorem AT89C2051 včetně aplikačního pole

Modul AT-UP-02 

modul s mikroprocesorem AT89C2051 bez aplikačního pole

Modul AT-UP-03  

modul s mikroprocesorem AT89C2051 včetně aplikačního pole a externí EEPROM paměti

Modul AT-UP-04

modul s mikroprocesorem AT89C2051 bez aplikačního pole a externí EEPROM paměti

Modul AT-ADuC-01

modul s mikroprocesorem ADuC812 (ADuC824, ADuC834, ADuC836, ADuC841,842, 843) pro zasunutí do aplikace

Modul AT-ADuC-02 modul s mikroprocesorem ADuC814 pro zasunutí do aplikace

Modul USB-M01

modul pro realizaci komunikačního rozhraní USB, připojitelný k sériové lince nebo k paralelnímu jednočipových mikroprocesorů 

Modul AT-UN-01 aplikační pole rozměrů 105 x 67,5 mm

Modul AT-RS-01

modul sériového rozhraní RS-232

Modul AT-RS-02 

modul sériového rozhraní RS-422/485

Modul AT-ADC-10

modul 16 analogových vstupů (+-30V) pro realizaci měřicí ústředny

Modul MOT-1

modul pulsně šířkové modulace (PWM) pro řízení stejnosměrného motoru 

Modul  USZ - 01

moduly spínaných zdrojů 5-24V až 5A


Pro Vaši představu uvádím popis vybraných modulů a přehled cen u jednotlivých modulů.

   

 Popis modulů

 

ups2.jpg
Modul AT-UP-01
obsahuje minimální počet součástek s maximální možnou vytížeností funkcí. Vedle mikroprocesoru AT89C2051 je modul vybaven obvodem watchdog (WTD) s podmíněným signálem RESET mikroprocesoru s možností volby použití - nepoužití WTD, což je zvláště výhodné při vývoji aplikačního programového vybavení. Na modulu je prostor pro vlastní zdroj stabilizovaného napětí +5V, kde je možné, podle osazení typem IO (7805, 78S05, 78L05), odebírat proud buď do 100 mA nebo do 1 A či 2 A.
Pro zajištění komunikace, ať již jedné či víceprocesorové je modul vybaven konektorem 2x5 kolíků (PFL-10). Na tento konektor jsou vyvedeny jednak signály pro sériovou komunikaci (na úrovni TTL), napájecí napětí (+5V), tak i 4 volné vodiče pro zajištění přenosu dalších signálů. Ze strany aplikačního pole jsou vyvedeny všechny volné piny mikroprocesoru, obvodu WTD, napájení, zem a oscilátor. Modul dále obsahuje aplikační pole tvořené rastrem 2,54 x 2,54 mm prokovených otvorů vždy spojených do dvojice. Celková velikost rastru je 72,5 x 67,5 mm, což představuje 696 pájecích bodů. Na tento rastr je možné realizovat velkou většinu aplikačních zapojení s využitím vodičů s pájitelnou izolací.

 

 Rozměr modulu  105 x 67,5 mm Cena modulu bez proces.  900,- Kč bez DPH 
 Výška modulu  13 mm Cena modulu s procesorem  1020,- Kč bez DPH 

ups3.jpg
Modul AT-UP-02
je totožný z modulem AT-UP-01, jen s tím rozdílem, že neobsahuje aplikační pole. Volné piny mikroprocesoru, obvodu WTD, napájení a GND jsou vyvedeny na jednořadý konektor (zahnutý o 90°). Tento mikroprocesorový modul se aplikuje zasunutím do protikonektoru v aplikaci, jako SIP modul pamětí v PC. Tak je možné velmi jednoduše vřadit mikroprocesorový systém i do větších aplikací nebo do multiprocesorových zařízení.

 

Rozměr modulu 32 x 67,5 mm Cena modulu bez proces. 550,- Kč bez DPH
Výška modulu 13 mm Cena modulu s procesorem 680,- Kč bez DPH

Modul AT-UP-03
Modul AT-UP-04


Oba tyto moduly jsou vývojovým pokračováním a zdokonalením předchozích typů (01 / 02). V mikroprocesorovém části modulů je nahrazen obvod WTD kombinovaným obvodem WTD a paměti EEPROM. Toto doplnění o paměti EEPROM o kapacitě 4kB (2 x 256 byte) přináší širší využití modulu. Připojení paměti je zajištěno přes rozhraní SPI (3 nebo 4 vodiče) a uživatel - konstuktér si může sám určit, které I/O porty z mikroprocesoru použije k obsluze této paměti a také obvodu WTD. Přičemž obvod WTD je u těchto modulů obsluhovám programově (doba generování RESET impulsu) a "občerstvování" obvodu se děje impulsem na vstupu CE, tedy současně při obsluze paměti EEPROM.
Konstrukční a ozměrové uspořádání obou modulů se prakticky nemění, neboť nový obvod je též v pouzdře DIL-8 a tak mechanicky nahradil stávající obvod WTD v module 01 / 02.

Modul AT-UP-03 - s aplikačním polem
Rozměr modulu 105 x 67,5 mm Cena modulu bez proces. 1020,- Kč bez DPH
Výška modulu 13 mm Cena modulu s procesorem 1140,- Kč bez DPH

Modul AT-UP-04 - bez aplikačního pole
Rozměr modulu 32 x 67,5 mm Cena modulu bez proces. 670,- Kč bez DPH
Výška modulu 13 mm Cena modulu s procesorem 800,- Kč bez DPH

 

ups3.jpg

Modul AT-ADuC-01

je určen pro první zkoušky s mikroprocesorem ADuC812 (resp.ADuC824, ADuC834, ADuC836 a nově i s ADuC841,842,843), který se dodává v SMD pouzdře 52-Lead Plastic Quad Flatpack o velikosti hrany 11mm. Pro běžné aplikační testy s klasickými součástkami je vhodné opatřit modul dalšími pomocnými obvody.

Z modulu je vyvedeno všech 52 pinů obvodu způsobem 1:1 s pomocí čtyř jednořadých lámacích lišt S1G15 a dále je modul doplněn některými obvody, s kterými mikroprocesor bezprostředně spolupracuje. Je to krystal s patřičnými kondenzátory a obvodu RESET. 

Z hlediska filtrace je modul vybaven blokovacími kondenzátora jak na napájecí analogové tak i digitální větvi a dva blokovací kondenzátory na pinech Vref a Cref

Vzhledem k tomu, že mikroprocesoru nestačí pro vyvolání signálu RESET jen RC člen, je možné osadit pozici I2 resp. I3 obvody pro jeho vytvoření. Obvod I2 je obvod DS1232 (ADM1232), který může minimálně zajistit správnou hranu RESET signálu a navíc je možné jej využít jako externí obvod hardwarový WDT. Obvod I3 je obvod X25043, což je sériová paměť o kapacitě 512 x 8 bitů, doplněná o obvod generování signálu RESET a programový WTD.

Oba tyto obvody mají vyvedeny všechny piny na další lištu-konektor a je tedy možné je libovolně připojit do konfigurace m P.

Modul je realizován v několika variantách a cenových relací. Do aplikace je možné modul za tyto lišty buď připájet nebo použít jednořadé zásuvky BL815G. Podrobnější dokumentace a schéma zapojení modulu je k dispozici v PDF formátu

Jak pracovat s tímto modulem lze shlédnout zde.

 
Rozměr modulu

 50 x 42,5 mm

Výška modulu s použitím jednořadé lišty

 12,5 mm

 

Popis varianty modulu (co obsahuje)

Označení

Cena bez DPH

DPS, ADuC812, DS1232, XT-11.0592MHz, lišta, R,C

 AT-ADuC-01/DS 1350,-

DPS, ADuC812, AT25043, XT-11.0592MHz, lišta, R,C

 AT-ADuC-01/AT 1420,-

DPS, ADuC812, XT-11.0592MHz, lišta, R,C

 AT-ADuC-01/00 1280,-

DPS bez osazení

AT-ADuC-01/DPS 250,-

Ceny modulů s jiným procesorem jsou stanovovány dle konkrétní objednávky (obecně jsou nižší než uvedené).

 

ups3.jpg

Modul AT-ADuC-02

je určen pro první zkoušky s mikroprocesorem ADuC814, který se dodává v SMD pouzdře 28-TSSOP o velikosti 4.4 mm × 9.7 mm.  

Z modulu je vyvedeno všech 28 pinů obvodu způsobem 1:1 s pomocí čtyř jednořadých lámacích lišt S1G07. Do aplikace je možné modul za tyto lišty buď připájet nebo použít jednořadé zásuvky BL815G, které se rozpůlí na 2 x B87G.

Modul doplněn krystalem 32,768 kHz. Z hlediska filtrace je modul vybaven blokovacími kondenzátory, jak na napájecí analogové, tak i digitální větvi a dva blokovací kondenzátory na pinech Vref a Cref.

 Podrobnější dokumentace a schéma zapojení modulu je k dispozici v PDF formátu

 

 Rozměr modulu

 22,5 x38 mm

 Výška modulu s použitím jednořadé lišty

 12,5 mm

 

Popis varianty modulu (co obsahuje)

Označení

Cena bez DPH

Deska s plošnými spoji, mikroprocesor ADuC814, krystal XT-32.782 MHz, spojovací lišta, blokovací kondenzátory

 AT-ADuC-02 / 814 490,-

Deska s plošnými spoji bez osazení 

AT-ADuC-02 / DPS 50,-

 

ups3.jpg

Modul USB-M01 /RS232 /Par

modul je určen pro rychlou realizaci komunikačního rozhraní USB. 

Modul realizuje standardní obousměrné vysokorychlostní rozhraní USB ze signálů úrovně TTL (RS232), resp. paralelního portu jednočipových mikroprocesorů. 

Modul je řešen jako zásuvka do 20 pinové patice s roztečí 17,5 mm, čímž je možné jej zasunout do patice DIP20 (pouze se zvětší její šířka).

Konektor USB (libovolného provedení) si konstruktér připojuje externě ve vlastní aplikaci.

Modul USB-M01/RS232 - modul je určen pro připojení na sériovou linku (UART) jednočipových mikroprocesorů a to jak v jednoduchém - dvouvodičovém uspořádání, tak i pro plný provoz s hardwarovým potvrzováním přenosu dat. Programovatelná rychlost komunikace až do rychlosti 115200Bd, což pro většinu jednočipů bohatě dostačuje. Modul je možné použít i pro komunikaci na rozhraní RS422/485 (po úpravě napěťových poměrů) i pro vyšší rychlosti přenosu dat.

Modul USB-M01/Par - modul je určen pro připojení na paralelní port jednočipových mikroprocesorů. Rychlost komunikace je teoreticky dána pouze rychlostí přisunu a odběru dat na paralelním rozhraní obvodu FT245 a jednočipu.

Podrobnější dokumentace a schéma zapojení modulu je k dispozici v PDF formátu

Programové vybavení:

Veškeré ovladače potřebné pro ovládání modulu pro Windows 98SE/ME/2K/XP jsou volně k dispozici na webovských stránkách výrobce, resp. prodejce integrovaných obvodů. Ovladače tvoří buď uživatelské rozhraní - další COM port (HiSpeed COM), případně jako ovladač USB zařízení pro potřeby programování paměti na modulu přímo z PC.

 
Rozměr modulu

 29 x 23 mm

Výška modulu s použitím patice DIL20

 12,5 mm

 

Popis varianty modulu (co obsahuje)

Označení

Cena bez DPH

DPS, FT232AM, 93C46, XT-6MHz, lišta, R,C

 USB-M01/RS232 650,-

DPS, FT245AM, 93C46, XT-6MHz, lišta, R,C

 USB-M01/Par 650,-

  

    

   

DPS bez osazení

USB-M01/DPS 65,-

Modul AT-UN-01


Tento modul obsahuje na celé desce pouze aplikační pole tvořené rastrem 2,54 x 2,54 mm prokovených otvorů vždy spojených do dvojice. Celková velikost rastru je 105 x 67,5 mm, což představuje 976 pájecích bodů. Na tento rastr je možné realizovat velkou většinu aplikačních zapojení s využitím vodičů s pájitelnou izolací. Rozměr modulu odpovídá modulu AT-UP-01 nebo AT-UP-03 s možností sendvičové konstrukce (nad sebou).
Rozměr modulu 105 x 67,5 mm Cena modulu 190,- Kč bez DPH
Výška modulu není stanovena

 

RS2.jpg
Modul AT-RS-01
obsahuje IO MAC 232 (ICL 232) pro impedanční a napěťový převod úrovně TTL na RS 232 a naopak, potřebné nabíjecí kondenzátory pro vytvoření žádaných napětí a konektory. Jeden konektor typu PFL-10 pro spojení s modulem mikroprocesoru a druhý typu CANON-9, variantně umístnitelný na čelní či boční stranu modulu. Tento konektor se umístí podle potřeby při montáži jednotlivých modulů mikroprocesorového systému a jednoho modulu RS. Na desku modulu je možné umístit i 4 násobný DIP typu klavír, kterým lze zavádět binární hodnoty do modulů mikroprocesorového systému, přes volné kontakty na konektoru PFL-10.

Podrobnější dokumentace a schéma zapojení modulu je k dispozici v PDF formátu

Rozměr modulu 50 x 67,5 mm Cena modulu 300,- Kč bez DPH
Výška modulu 13 mm    

RS4.jpg
Modul AT-RS-02

Modul realizuje standardní obousměrné rozhraní RS-422 nebo RS-485 ze signálů úrovně TTL a volitelně může obsahovat integrované obvody MAX488, MAX1482, MAX1483 pro impedanční a napěťový převod úrovně TTL na RS-422 nebo RS-485 a naopak, potřebné filtrační kondenzátory, pomocné - terminační odpory a konektory.

Modul lze realizovat v několika variantách, podle konkrétního osazení typem integrovaného obvodu a konektory CANON-9. Možné varianty realizace sériové linky RS-422/485:

  • 2xRS-422 - obousměrná, čtyřdrátová, neřízená, plně duplexní linka přímo nahrazující rozhraní RS-232, mající vyšší odolnost proti rušení.

  • RS-485 half duplex - obousměrná, dvoudrátová, řízená, poloduplexní linka s nutností řízení směru přenosu dat, umožňující propojení více zařízení v systémech MASTER/SLAVE.

  • RS-485 full duplex - obousměrná, dvoudrátová, řízená, plně duplexní linka s  řízením směru přenosu dat, umožňující propojení více zařízení v systémech MASTER/SLAVE.

Modul dále obsahuje jeden konektor typu MLW10G pro spojení s modulem mikroprocesoru a druhý typu CANON-9, variantně umístnitelný na čelní či boční stranu modulu. Tento konektor se umístí podle potřeby při montáži jednotlivých modulů mikroprocesorového systému a jednoho modulu RS. Lze také použít variantu osazení obou konektorů typu CANON-9 a tak realizovat průchozí modul sběrnice RS-485.

Podrobnější dokumentace a schéma zapojení modulu je k dispozici v PDF formátu

   
Rozměr modulu 50 x 67,5 mm Výška modulu 13 mm

   

Označení

Popis modulu

Funkce

Cena bez DPH

AT-RS-02/82

DPS osazena obvodem MAX1482

řízený full duplex

300,-

AT-RS-02/83

DPS osazena obvodem MAX1483

řízený half duplex

300,-

AT-RS-02/88

DPS osazena obvodem MAX488

neřízený full duplex

300,-

AT-RS-02/vse

DPS osazena všemi paticemi (s dodáním všech IO)

volitelně podle IO

440,-

AT-RS-02/bez

DPS osazena všemi paticemi (bez dodání IO)

volitelně podle IO

230,-

AT-RS-02/DPS

pouze deska s plošnými spoji

-

150,-

   

AT_ADC10.jpg
Modul AT-ADC-10
obsahuje 16 analogových vstupů se všemy podpůrnými obvody pro převod analogového napětí na číslicové. Tento modul je možné připojit k mikroprocesorovým modulům AT-UP-01 nebo AT-UP-03 sendvičovým způsobem (na sebe). Tak se dá spojit až 16 desek s A/D převodníky, které následně obslouží jeden mikroprocesor AT89C2051 (viz aplikace měřicí ústředny). Přenos signálů mezi mikroprocesorem a A/D převodníky je zajištěn universální sběrnicí a komunikačním rozhraním SPI.
Jako A/D převodník je zde použito 2 kusů 8-mi kanálových 10-ti bitový AD převodníků. Každý analogový vstup je osazen operačním zesilovačem, který zajišťuje dostatečně velký vstupní odpor a převádí záporné měřené napětí na kladné, potřebné pro A/D převodník. Každý analogový vstup je opatřen seřizovacím prvkem pro nastavení vstupního rozsahu. Každý A/D převodník má vlastní referenční zdroj napětí, který je možné také seřizovat.

Vybrané parametry:
Rozsah vstupního napětí +/- 30 V = Vstupní kapacita 30 pF
Vstupní odpor 610 k W Přesnost měření 10,5 bitu / 0,07%

Rozměr modulu 105 x 67,5 mm Cena modulu  2700,- Kč bez DPH
Výška modulu 13 mm    

MOT1.jpg
Modul MOT-1
Základ modulu pulsně šířkové modulace (PWM) řízení stejnosměrného motoru je tvořen výkonnovým zesilovačem, který zastává funkci tzv. řiditelného zdroje energie. Časté střídání pracovních režimů (rozběh, brzdění, reverzace) vyžaduje od napájecího obvodu provoz motoru v tzv. čtyřkvadrantovém režimu, tzn., že použité polovodičové prvky pracují pouze ve dvou stavech (sepnuto - vypnuto). Pro realizaci tranzistorového měniče je použit budící můstek L6203 fy SGS-Thomson, který pro požadovaný výstupní výkon (až 4 A při 40V) minimalizuje počet součástek nutných pro realizaci spínače. Řídicí signálové vstupy jsou odděleny od číslicové části rychlými optočleny. 
Modul má také vyveden signál, použitelný pro proudovou zpětnou vazbu. Součástí modulu je stabilizátor napětí +5V, realizovaný obvodem 78L05, který je určen pro napájení optočlenů. Přes modul mohou být vedeny signály inkrementálního snímače otáček motoru.

Podrobnější dokumentaci k modulu MOT-01 je zde a katalogový list obvodu L6203 pak zde.

  
Rozměr modulu 75 x 40 mm Cena modulu 900,- Kč bez DPH
Výška modulu 35 mm    

Nahoru

mailto.gif 

Připomínky, náměty a dotazy zasílejte na pcsluzby@jalsoft.cz    

Datum poslední aktualizace : 03.05.2010