Elektronika Praktyczna, luty 2013 - UlubionyKiosk

cena: 16,00 zł (w tym 8% VAT)PRICE: 8 EUR Nakład 27000 egz.

• Szczegó³owe informacje w Internecie na stronie www.ndn.com.pl • Szczegó³owe informacje w Internecie na stronie www.ndn.com.pl • Szczegó³owe informacje w Internecie na stronie www.ndn.com.pl••••••••••••••••••••••••SDS1104 CFL SDS1072CML SDS1022DL4 kanały 2 kanały 2 kanały100MHz 70MHz 25MHzEkran panoramiczny 7 "(178 mm) TFT LCD (480x234)Real-time częstotliwość próbkowania: 500MSa/s.Ekwiwalente próbkowania: 50 GSa/s.Pamięć: 32 kpts.Zakres czułości: 2 mV/dz - 10 V/dz.Różnorodne tryby wyzwalania: Edge, Puls, Slope, Video i ALT.Podświetlane przyciski.Unikalny filtr cyfrowy i funkcje nagrywania danych.Host USB, urządzenie USB, RS-232.Pass/Fail funkcja.Bezpośredni druk - PictBridgeWielojęzyczne wyświetlaczPomoc online.Standardy bezpieczeństwa: EMC: EN61326; LVD: EN61010-1.Kompaktowa konstrukcjaCeny: Promocja Promocja•••••••••••••••®OSCYLOSKOPY CYFROWE STACJONARNE, PRZENOŚNE(2 i 4-kanałowe), GENERATORYPromocja!•Przy zakupie SHS 1072CML multimetr APPA 109N za 1zł + vatSHS1062SHS8062 kanały 2 kanały60MHz60MHzIzolacja galwaniczna kanałów (SHS1062)Ekran LCD TFT 320x234 5.7"Próbkowanie realne do 1GSa/s (1000 mln próbek/s) Próbkowanie ekwiwalentne ET 50GS/sPamięć próbek 2MCzułość pionowa od 5mV/div do 100V/divRozdzielczość przetwornika AC 8bitMax napięcie wejściowe przy sondzie 1:1 lub bez sondy 300Vrms (ok 850Vpp)Podstawa czasu 5ns/div - 50s/divWyzwalanie: zboczem, impulsem, video, szybkością narastania/opadania zbocza,naprzemienne32 Autopomiary : Vpp, Vmax, Vmin, Vamp, Vtop, Vbase, Vavg, Mean, Vrms, Crms,ROVShoot, FOVShoot, RPREShoot,FPREShoot, Freq, Period, Rise time, Fall Time,+Width, -Width, +Duty, - Duty, BWid, Phase, FRR,FRF, FFR, FFF, LRR, LRF, LFR, LFFPomiary kursoroweFunkcje matematyczne: + , - , * , FFT-analiza widma (okna Hanninga, Hamminga,Blackmana, Prostokątne)Zapis ustawień i przebiegów na pamięć typu flashKomunikacja z komputerem poprzez USBFunkcje: filtry cyfrowe, rekorder, Trend Plot2 rodzaje kolorystyk ekranu (tło białe, tło czarne)Multimetr (odczyt 6000)Ceny: 4990 zł +vat SDG1010 (2 kanały, 10MHz)Synteza przebiegów w technologii DDS, regulacja fazy, ekran LCDCzęstotliwośc wyjściowa 10MHz ,próbkowanie 125MSa/S, rozdzielczość pionowa 14bitów, długość przebiegu 16000 próbek5 typów standardowych przebiegów, wbudowane 48 rodzajów przebiegówWiele możliwości modulacji przebiegów, przemiatanie i paczki impulsówWbudowany precyzyjny częstościomierz (200MHz)Opcjonalny adapter USB-GPIBWspółpraca z oscyloskopami cyfrowymi firmy SIGLENToraz zdalna obsługa.Cena:Promocja4 1/2 cyfry, maks. odczyt 20000, odświeżanie 2 razy / sekundęLinijka analogowa z funkcją ZOOM , odświeżanie 20 razy/sekundęAutomatyczny i ręczny dobór zakresów11 funkcji pomiarowychTrue RMS ( AC + DC )Pomiar wartości maks. i min., średniej- funkcja MAX MIN AVGWychwytywania impulsów Peak HoldPomiar względny oraz w dB i dBmPamięć wybranych odczytów - funkcje STORE i RECALL••••••••••1398 zł +vat750 zł +vat890 zł +vatSHS1062Data logger do 40000 rekordówAutomatyczny wyłącznik zasilaniaSDG1010SHS80602-784 Warszawa, ul. Janowskiego 15 tel./fax (22) 641-15-47, 644-42-50http://www.ndn.com.pl e-mail: ndn@ndn.com.plSDS1022DLSDS1104 CFL• Szczegó³owe informacje w Internecie na stronie www.ndn.com.pl • Szczegó³owe informacje w Internecie na stronie www.ndn.com.pl • Szczegó³owe informacje w Internecie na stronie www.ndn.com.pl • Szczegó³owe informacje w Internecie na stronie www.ndn.com.pl

OD WYDAWCYOscyloskopy w EPPrenumeratanaprawdę wartoMiesięcznik „Elektronika Praktyczna”(12 numerów w roku) jest wydawanyprzez AVT-Korporacja Sp. z o.o. we współpracyz wieloma redakcjami zagranicznymi.W Elektronice Praktycznej bardzo często opisujemy różne oscyloskopy.Od tych najnowocześniejszych, za cenę niewyobrażalnądla przeciętnego elektronika, do tych najprostszych, przeznaczonychdo warsztatu konstruktora czy serwisanta. Jak można się przekonać chociażbyna podstawie lektury wspomnianych artykułów, współcześnie zakup oscyloskopunie jest łatwy. Niegdyś oscyloskop analogowy cechował się przede wszystkim pasmemsygnału wejściowego oraz ewentualnie częstotliwością generatora podstawyczasu i czułością. Jednak z góry było wiadomo, że wystarczy zwrócić uwagę na pasmo,aby dokonać właściwego wyboru, ponieważ reszta parametrów była niejako„dopasowana” do tego jednego, podstawowego i można było a priori założyć, żeoscyloskop spełni nasze wymagania, o ile tylko zakres częstotliwości sygnału wejściowegobędzie zadowalający. Współczesne oscyloskopy cyfrowe bardzo utrudniłyłatwe niegdyś decyzje zakupowe.Po pierwsze, trzeba zwrócić uwagę nie tylko na pasmo analogowe, ale równieżna częstotliwość próbkowania, wielkość pamięci próbek oraz jakość wykonywanejtransformaty Fouriera (głównie w tańszych oscyloskopach). Po drugie, współczesnyoscyloskop umożliwia nie tylko obserwowanie przebiegu napięcia, ale równieżmoże dekodować sygnały, pełnić rolę analizatora stanów logicznych, współpracowaćz komputerem PC, drukarką czy pamięcią USB i tak dalej, i tym podobnie. Dodatkowo,dalekowschodni producenci przyrządów pomiarowych nie ułatwiają namwyboru. Czasami żartujemy sobie w rozmowach z naszymi partnerami – dystrybutoramilub producentami sprzętu pomiarowego, że w Chinach chyba uruchomiono„narodowy program produkcji oscyloskopów” i te teraz powstają dosłownie w każdymgarażu, w ilościach, które przyprawiają nas o zawrót głowy. Oscyloskopy miniaturowe,stacjonarne, przenośne, z wbudowanym multimetrem – do wyboru, dokoloru.Nie jest łatwo zorientować się w ofercie rynkowej, a zakup oscyloskopu to decyzja,przed którą wcześniej czy później stanie każdy elektronik, niezależnie czyzajmujący się techniką analogową, czy cyfrową lub naprawą urządzeń. Dlatego w lutowymwydaniu EP podpowiadamy Wam, jak właściwie wybrać oscyloskop i na cozwrócić uwagę.W rubryce „Wybór konstruktora” skupiliśmy się głównie na oscyloskopach, którychcena nie przekracza 10 tys. złotych brutto. To sporo, ale wśród oscyloskopówmożna spotkać również „mercedesy” za ponad 35 tys. euro! Te jednak najczęściej sąw zasięgu jedynie instytucji państwowych, bogatych przedsiębiorstw czy zakładównaukowych. Obszerny przegląd oferty rynkowej na pewno nie wyczerpuje wszystkich„opcji”, jednak daje pogląd na to, co w trawie piszczy. Innym ciekawym artykułemjest „Jak kupić oscyloskop?”. Jeśli nawet nie skorzystamy z przeglądu rynkowego,to na pewno przyda się wiedza praktyka zaprezentowana w tym artykule.Wśród projektów chciałbym zwrócić uwagę na nietuzinkowy pomysł na wykorzystaniestarego aparatu telefonicznego do zbudowania zaskakującego, użytecznegourządzenia, które z całą pewnością zadziwi naszych znajomych. Projekt jest dokładnieopisany, więc można pokusić się o wykonanie jakichś własnych modyfikacji.Mi troszkę brakowało sygnału zgłoszenia centrali oraz wybierania impulsowego popodniesieniu słuchawki, ale nie ma to większego znaczenia użytkowego, a jedyniewprowadza taki pewien użytkowy smaczek. Może któryś z Czytelników wykona takąmodyfikację telefonu i zechce podzielić się jej opisem na łamach EP? Zachęcam!Warto również zwrócić uwagę na artykuł opisujący aplikację bezdotykowegoczujnika temperatury TMP06. Ten ciekawy podzespół na pewno przyda się w niejednejkonstrukcji. Zwłaszcza, że do niedawna pomiar temperatury obiektu tą metodąbył bardzo drogi i praktycznie zarezerwowany dla kamer termowizyjnych i kosztownychpirometrów.Na koniec muszę się przyznać do „falstartu”. Niestety, rozmowy z producentaminowoczesnych gadżetów nie idą aż tak dobrze, jak się spodziewałem. Wydawać bysię mogło, że jeśli ktoś chwali się super nowoczesnym sprzętem, to będzie go chciałpokazać nie tylko z zewnątrz, ale i w środku, prezentując nowoczesne rozwiązania.Okazało się jednak, że to nie jest takie oczywiste. Rozmowy nadal trwają, ale skutkiemtych trudności nie udało nam się zainicjować w numerze lutowym rubryki„rozbieractwa elektronicznego”. Potrzeba jeszcze troszkę cierpliwości.Wydawca:AVT-Korporacja Sp. z o.o.03-197 Warszawa, ul. Leszczynowa 11tel.: 22 257 84 99, faks: 22 257 84 00Adres redakcji:03-197 Warszawa, ul. Leszczynowa 11tel.: 22 257 84 49, 22 257 84 60tel.: 22 257 84 65, 22 257 84 48faks: 22 257 84 67e-mail: redakcja@ep.com.plwww.ep.com.plRedaktor Naczelny:Wiesław MarciniakRedaktor Programowy,Przewodniczący Rady Programowej:Piotr ZbysińskiZastępca Redaktora Naczelnego,Redaktor Prowadzący:Jacek Bogusz, tel. 22 257 84 49Redaktor Działu Projektów:Damian Sosnowski, tel. 22 257 84 58Redaktor Działu Podzespołów i Sprzętu:Jerzy PasierbińskiSzef Pracowni Konstrukcyjnej:Grzegorz Becker, tel. 22 257 84 58Menadżer magazynuKatarzyna Wiśniewska, tel. 22 257 84 65, 500 060 817e-mail: k.wisniewska@ep.com.plMarketing i Reklama:Bożena Krzykawska, tel. 22 257 84 42Katarzyna Gugała, tel. 22 257 84 64Grzegorz Krzykawski, tel. 22 257 84 60Andrzej Tumański, tel. 22 257 84 63Maja Gilewska, tel. 22 257 84 71Sekretarz Redakcji:Grzegorz Krzykawski, tel. 22 257 84 60DTP i okładka:Dariusz WelikRedaktor strony internetowej www.ep.com.plMateusz WoźniakStali Współpracownicy:Arkadiusz Antoniak, Rafał Baranowski, Lucjan Bryndza,Marcin Chruściel, Jarosław Doliński, Andrzej Gawryluk,Krzysztof Górski, Tomasz Gumny, Tomasz Jabłoński,Michał Kurzela, Szymon Panecki, Krzysztof Paprocki,Krzysztof Pławsiuk, Sławomir Skrzyński, Jerzy Szczesiul,Ryszard Szymaniak, Adam Tatuś, Marcin Wiązania,Tomasz Włostowski, Robert WołgajewUwaga! Kontakt z wymienionymi osobami jest możliwyvia e-mail, według schematu: imię.nazwisko@ep.com.plPrenumerata w Wydawnictwie AVTwww.avt.pl/prenumerata lub tel: 22257 84 22e-mail: prenumerata@avt.plwww.sklep.avt.pl, tel: (22) 257 84 66Prenumerata w RUCH S.A.www.prenumerata.ruch.com.pllub tel: 801 800 803, 22 717 59 59e-mail:prenumerata@ruch.com.plWy daw nic t woAVT-Kor po ra cja Sp. z o.o.na leż y do Iz by Wy daw ców Pra syCopyright AVT-Korporacja Sp. z o.o.03-197 Warszawa, ul. Leszczynowa 11Projekty publikowane w „Elektronice Praktycznej” mogąbyć wykorzystywane wyłącznie do własnych potrzeb.Korzystanie z tych projektów do innych celów, zwłaszczado działalności zarobkowej, wymaga zgody redakcji„Elektroniki Praktycznej”. Przedruk oraz umieszczaniena stronach internetowych całości lub fragmentówpublikacji zamieszczanych w „Elektronice Praktycznej”jest dozwolone wyłącznie po uzyskaniu zgody redakcji.Redakcja nie odpowiada za treść reklam i ogłoszeńzamieszczanych w „Elektronice Praktycznej”.4ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013

Nr 2 (242)Luty 2013ProjektyradioRelay. System sterowania bezprzewodowego......................................................................... 20Miernik tablicowy UIPt.................................................................................................................... 25Energia – „Arduino” dla Launchpada. Sensor Booster Pack............................................................. 29PRE4562 – przedwzmacniacz liniowy audio.................................................................................... 32Telefon GSM w wersji retro............................................................................................................. 38radioRelayZdalnie sterowane modułyz przekaźnikami cieszą sięogromną popularnością.Prezentujemy projektwielokanałowego modułu, zapomocą którego można sterowaćzdalnie zraszaczem, napędembramy itp.Przedwzmacniaczliniowy audioPrzedwzmacniaczz przełącznikiem wejśćsygnałowych jest niezbędnymelementem toru audio. Dziękizastosowaniu nowoczesnychelementów niewielkim nakłademkosztów można uzyskać bardzodobry efekt.Miernik UIPTMiernik UIPT umożliwia pomiarnapięcia (U), prądu (I), Mocy (P)i temperatury (T). Nasz projekt maaż 8 wejść, każde konfigurowanei kalibrowane indywidualnie.Telefon GSMw wersji retroNiecodzienny, nietuzinkowyprojekt telefonu komórkowegow „wersji retro”. Wykonany nabazie popularnego, polskiegoaparatu telefoniczny CB-49.MiniprojektyWzmacniacz dzwonka telefonu....................................................................................................... 48Generator dla sterownika silnika krokowego................................................................................... 49Miniaturowy wzmacniacz o mocy 2×6 W....................................................................................... 51Uniwersalny sterownik silników DC................................................................................................. 52Projekt CzytelnikaKonwerter GPIB/USB........................................................................................................................ 53Wybór konstruktoraPrzegląd oscyloskopów. Oscyloskopy w cenie do 10 tys. zł............................................................. TEMAT NUMERU 58Notatnik konstruktoraWybór oscyloskopu – trudna decyzja.............................................................................................. TEMAT NUMERU 70Przetwornice DC/DC. Problemy techniczne przy zasilaniu wysokim napięciem wejściowym............ 90Wyjątki C++ a mikrokontrolery.Na przykładzie implementacji wyjątków w systemie ISIX-RTOS....................................................... 96Serwer www – praca z interfejsem Wi Fi....................................................................................... 100SprzętPogoń za straconym czasem.Oscyloskop cyfrowy R&S RTO 1024 z modułem MSO...................................................................... TEMAT NUMERU 78PodzespołySPC56: 32-bitowe mikrokontrolery z rdzeniami PowerPC................................................................ 84Narzędzia dla Precision32 (2). Narzędzia programistyczne.............................................................. 87Pojemnościowe panele dotykowe ze szkłem dekoracyjnym............................................................. 94PrezentacjeMDO4000 – oscyloskop z funkcjami oscyloskopu i analizatora widma............................................ TEMAT NUMERU 57Pamięć akwizycji danych oscyloskopu............................................................................................. TEMAT NUMERU 68Urządzenia dla elektroniki............................................................................................................... TEMAT NUMERU 75HDO4000 – oscyloskopy Teledyne LeCroy mierzącez 12-bitową rozdzielczością w paśmie do 1 GHz............................................................................. 76Yokogawa DLM4000 – 8-kanałowy oscyloskop MSO w ofercie NDN............................................... TEMAT NUMERU 77Zdalnie sterowana listwa załączająca.............................................................................................. 93KursyTermometr TMP006. Bezdotykowy pomiar temperatury................................................................ 106Programowanie układów FPGA w Altium Designer. Synteza i implementacja projektu................. 110MSP430 w przykładach (6). Timer w trybie odmierzania czasu..................................................... 112C2000 Piccolo LaunchPad (1). (Pierwszy) program w środowisku programowym CCS v5............. 116Automatyka i Mechatronika PraktycznaObsługa komunikacji PtP w S7-1200............................................................................................. 125Miniaturowy generator Velleman HPG1........................................................................................ TEMAT NUMERU 128Sieciowe moduły pomiarowo-sterujące......................................................................................... TEMAT NUMERU 130TEMAT NUMERUKomputer wbudowany jako konwerter protokołów...................................................................... 132Przemysłowe konwertery mediów................................................................................................. TEMAT NUMERU 134Redundantne połączenia bezprzewodowe z wykorzystaniem mechanizmu DualRF...................... 136Technologia Aperio firmy ASSA ABLOYumożliwia tanią rozbudowę systemów kontroli dostępu.............................................................. 137Od wydawcy..................................................................................................................................... 4Niezbędnik elektronika...................................................................................................................... 8Nie przeocz. Podzespoły.................................................................................................................. 10Nie przeocz. Koktajl niusów............................................................................................................ 16Sprzężenie zwrotne. Forum............................................................................................................. 19Info............................................................................................................................................... 138Oferta............................................................................................................................................ 144Kramik i rynek............................................................................................................................... 145Księgarnia wysyłkowa................................................................................................................... 150Prenumerata................................................................................................................................. 151Zapowiedź następnego numeru.................................................................................................... 1526 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013

WyłącznikTechnika świetlnaponad 40-letnie doświadczenieponad 40.000 produktów magazyniebez dopłat za małe ilościszybka wysyłka w ciągu 24.plZapotrzebowanie warsztatowePrzekaźnikNarzędzia do projektowania+49 (0)4422 955-333+49 (0)4422 955-360Profesjonalna jakość@ dyskontowe ceny!Technika sieciowa i PCUrządzeniaprogramująceTechnika SAT i TVJOYSTICK MS20, 85(~ 84,74 zł)FIN 49.52.9 24V(~ 29,07 zł)• z mikroprzełącznikami i zestykiem przełącznym, 6 A, 25 V~• jednobiegunowy • dwuosiowy • stożkowy uchwyt• gniazdo: 22 mm • z 4 różnymi kulisamiVS GQ16F-GNVS GQ16F-RT6 A - 125 V ACMS 500AMS 500BMS 500C3 A - 250 V ACMS 500DMS 500Eułożenie pionoweKDR 10KDR 16ułożenie poziomeKDR 10HKDR 16HJoystick na mikroprzełącznikiWszystkie przełączniki pod:Przycisk, IP 65• Ø 16 mm, 2 A, 36 V• pierścień podświetlany• konfi guracja: 1NO1NC6,607,55Kolor VLED(~26,82 zł) zielony 2,8(~30,69 zł) czerwony 1,7Miniaturowy przełącznikwychylny• 1-wtyk., przyłącza lutowane/wkładane1,65 (~6,50 zł) on · on1,75 (~7,11 zł) on · (on)1,85 (~7,52 zł) on · off · on1,85 (~7,52 zł) on · off · (on)1,85 (~7,52 zł) (on) · off · (on)http://rch.lt/82( ) = funkcjaprzyciskuPrzełącznik obrotowy kodowania Dip• 0,4VA przy 20V• dla obwodów drukowanych• 10 lub 16 pozycji przełączania1,451,101,801,45(~5,89 zł)(~4,47 zł)(~7,31 zł)(~5,89 zł)10 wtyk.16 wtyk.10 wtyk.16 wtyk.7, 15 1,90Przekaźnik łączący, 2 zestykiprzełączne, 8 A• zamontowany na stałe, z przekaźnikiem FIN 40.52• 24 VDC • 900 Ω RI • dla szyny DIN• Moc przełączania: 250 V/1250 VAWszystkie przekaźniki pod:Wąski przekaźniksieciowy• 1 zestyki przełączne, 6 A• max. napięcie przełączania: 250 VAC• max. moc przełączania: 1500 VAhttp://rch.lt/83FTR LYCA 005V (~7,72 zł) 5 V DC 147 ΩFTR LYCA 012V 1,90 (~7,72 zł) 12 V DC 847 ΩFTR LYCA 024V 1,90 (~7,72 zł) 24 V DC 3388 ΩPrzekaźnik kart DIL• 2 zestyki przełączne, 2 A• max. napięcie przełączania: 125 V AC• max. moc przełączania AC1: 125 VAFIN 30.22.9 6V 1,60 (~6,10 zł) 6 V DC 90 ΩFIN 30.22.9 12V 1,35 (~5,28 zł) 12 V DC 360 ΩFIN 30.22.9 24V 1,55 (~6,30 zł) 24 V DC 1,44 kΩPrzekaźnikprzemysłowy• 4 zestyki przełączne, 7 A• max. napięcie przełączania: 250 VAC• max. moc przełączania AC1: 1750 VAFIN 55.34.9 12V 4,20 (~17,07 zł) 12 V DC 140 ΩFIN 55.34.9 24V 4,20 (~17,07 zł) 24 V DC 600 ΩFIN 55.34.8 12V 5,80 (~23,57 zł) 12 V AC 50 ΩFIN 55.34.8 24V 4,20 (~17,07 zł) 24 V AC 190 ΩFIN 55.34.8 230V 4,70 (~19,10 zł) 230 V AC 17k ΩWszechstronnytalent!BX 32P BARLINOEPROMLÖSCHER 49,95(~202,98 zł)Pasujące akcesoriaGALEPV• Interfejs USB(~ 2031,65 zł)• 48 uniwersalnych wtyków• wewnętrzny procesor 200 MIPS ARM-9Szczególnie elastyczne i łatwe wobsłudze urządzenie programujące• zasilacz zewnętrzny nie wymagany• możliwość wysterowania do 8 urządzeńUrządzenie do kasowania pamięciEPROMdo intensywnego i równomiernegokasowania do 5 EPROM.• Czas kasowania ok. 15 min.Zasilacz sieciowy:Lampa zapasowa:134,80 (~547,83 zł)499, 95MW 3N06GS5,95 (~24,19 zł)UV LÖSCHLAMPE 12,35 (~50,21 zł)Dla konsumentów: Obowiązują ustawowe przepisy dotyczące anulowania. Wszystkie ceny w € z VAT wg obowiązującej stawki, z magazynu w Sande, plus opłaty wysyłkowe zacały koszyk towarów. Obowiązują wyłącznie nasze Ogólne Warunki Handlowe (na www.reichelt.de/agb, w katalogu lub na zamówienie). Zastrzega się możliwość wcześniejszejsprzedaży innemu nabywcy. Wszystkie nazwy produktów i loga są własnością producentów. Ilustracje podobne. Zastrzega się możliwość błędów drukarskich, pomyłek i zmiancen. reichelt elektronik GmbH & Co. KG, Elektronikring 1, 26452 Sande (HRA 200654 Oldenburg)Ceny dnia! - Stan cen na: 02. 01. 2013international payment via

NIE PRZEOCZMiniaturowy czujnik temperatury i wilgotnościFirma Sensirion wyprodukowałanajmniejszy, dostępny w handlu czujniktemperatury i wilgotności oznaczonysymbolem SHTC1. Jego wymiary wynoszązaledwie 2 mm×2 mm×0,8 mm.Układ wykonano w technologii CMO-Sens umożliwiającej integrację sensoraz blokiem przetwarzania sygnałów najednej strukturze półprzewodnikowej.Czujnik SHTC1jest zasilany napięciem 1,8 Vi pobiera 2 mW mocy w trybielow power przy 1 odczycie nasekundę. Czujnik mierzy wilgotnośćwzględną w zakresie0…100% RH z dokładnością±3% RH i temperaturę w zakresie–30…+100°C z dokładnością ±0,3°C. Jest dostarczany przezproducenta w postaci skalibrowanej z możliwością montażu w procesieprzepływowym. Komunikuje się z systemem nadrzędnym zapomocą interfejsu I²C.http://www.sensirion.com/en/products/humidity-temperature/humidity-sensor-shtc1/Regulator napięcia o obciążalności8 A w obudowie 25 mm 2Nowe impulsowe regulatory napięciaAOZ1232-01 i AOZ1233-01 firmy Alphaand Omega Semiconductor zostały zaprojektowanedo użycia w sprzęcie komputerowymoraz RTV powszechnego użytki. Zapewniająwydajność prądową, odpowiednio:6 A i 8 A. Pomimo sporej obciążalnościukłady mają obudowę QFN o niewielkichwymiarach 5 mm×5 mm. Regulatory pracują przy zasilaniu napięciemz zakresu 2,7…28 V DC i umożliwiają stabilizowanie napięciawyjściowego od 0,8 V z dokładnością ±1,0%. Układy mają wbudowanetranzystorykluczujące MOSFET,dzięki czemu do wykonaniakompletnegoobwodu regulatorajest wymagane jedyniekilka miniaturowychelementów pasywnych.AOZ1232-01 i AOZ1233-01charakteryzują siękrótkim czasem reakcjina zmianę obciążenia,co wynika z zastosowanego trybu pracy ze stałym czasemwłączenia klucza. Mają wbudowane zabezpieczenia: podnapięciowe,nadnapięciowe, zwarciowe i termiczne, ogranicznik prądowy i układmiękkiego startu. Ceny hurtowe AOZ1232-01 i AOZ1233-01 wynoszą,odpowiednio: 3,23 i 3,75 USD przy zamówieniu od 1000 sztuk.http://www.aosmd.com/products/power-ics/ezbuck-dc-dc-buck--regulatorsSterownik diod LED RGB z interfejsem LINFirma Melexis opracowała pierwszy sterownik diod LED RGBwyposażony w interfejs LIN Slave. Układ jest oferowany w obudowieSOIC-8. Sterownik MLX81106 został zaprojektowany do aplikacjiw instalacjach samochodowych. Zawiera 4 programowalne źródłaprądowe o wydajności po 35 mA każde. Jego struktura zawiera pamięćFlash do przechowywania nastaw,kontroler i transceiver warstwy fizycznejLIN, regulator napięcia oraz 16-bitowymikrokontroler RISC z obwodami pomocniczymi,m.in. przetwornikiem A/C,16-bitowym generatorem PWM i zespołemwysokonapięciowych, stałoprądowychlinii sterujących. Te bloki umożliwiająbudowanie modułów oświetleniowych RGB sterowanych bezpośrednioza pomocą LIN, wymagających niewielkiej liczby elementówwspółpracujących i minimalnej powierzchni płytki drukowanej.MLX81106 obsługuje standardy LIN2.x i SAE J2602.http://www.melexis.com/Microcontrollers/4bit-16bit-Dual-Task/MLX81106-796.aspxNowe mikrokontrolery z rdzeniami ARMCortex-M4 i M0+Fujitsu Semiconductor rozszerza ofertę32-bitowych mikrokontrolerów o dwie nowerodziny układów: FM4 i FM0+. Bazują onena rdzeniach ARM Cortex-M4 (FM4) i ARMCortex-M0+ (FM0+). Ich masowa produkcjarozpocznie się w połowie 2013 roku. MikrokontroleryFM4, wyposażone w jednostki DSPi FPU, są polecane do zastosowania w układachsterujących napędami, automatyce przemysłowej, falownikachitp. Z kolei mikrokontrolery FM0+ są przeznaczone do zastosowańw urządzeniach low-end, gdzie nie jest istotna duża moc obliczeniowa,natomiast największe znaczenie ma miniaturyzacja i ograniczeniepoboru energii. Rodzina mikrokontrolerów FM4 jest znacznie lepiejwyposażona niż wcześniejsza FM3. Nie licząc DSP i FPU, poszczególnemodele są wyposażone w interfejsy pamięci SDRAM i kart SD,szybkie przetworniki A/C oraz zestawy timerów i interfejsów szeregowych(np. CAN, USB 2.0, Ethernet). Ponadto, są oferowane w większejliczbie obudów. Mikrokontrolery FM0+ charakteryzują się przedewszystkimoszczędnościąenergii. W porównaniudo mikrokontrolerówz rdzeniem Cortex-M0są o 10%bardziej wydajneprzy poborzemocy mniejszymo około 30%.W stanie aktywnympobór prąduwynosi 70 mA/MHz, a w stanie standby jest ograniczany do 0,7 mAprzy działającym zegarze RTC.http://www.fujitsu.com/us/semiconductors/microcontrollers/14 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013

Microchip MPLAB® X IDE – wspólna platformaprojektowa dla 8-, 16, i 32-bitowych mikrokontrolerówPodzespołyMPLAB® X IDE to zestaw bezpłatnych zintegrowanych narzędzi projektowychdla wszystkich, ponad 900 typów, mikrokontrolerów 8-, 16- i 32-bitowychfirmy Microchip, układów kontrolerów dsPIC® i pamięci. Wykorzystują oneplatformę open-source NetBeans. MPLAB X działa w systemach Windows®,MAC® i Linux, wspiera wiele narzędzi dostarczanych przez firmy niezależnei jest kompatybilny z wieloma wtyczkami NetBeans.Kompilatory MPLAB XC pozwalają na przyspieszenie działania kodudla dowolnego mikrokontrolera PIC® lub dsPIC® o 30%i ograniczenie o 35% jego objętości. Oferują trzy stopnieoptymalizacji kodu aplikacji dla mikrokontrolerów 8-, 16-i 32-bitowych: Free, Standard i Pro lub wspólny dla wszystkichmikrokontrolerów firmy Microchip i układów dsPICkompilator C.Kompilatory, debuggery i programatory firmyMicrochip to spójny zestaw narzędzi działającyw ramach uniwersalnej wspólnej platformyi zintegrowanego środowiska projektowegoopen source MPLAB® X , które pozwalająna szybsze projektowanie przy mniejszychkosztach.ZACZNIJ PROJEKTOWAĆJUŻ DZISIAJPobierz bezpłatną kopię MPLAB Xzawierającą nowe kompilatory C:■ MPLAB XC8 dla 8-bitowych MCU■ MPLAB XC16 dla 16-bitowychMCU i DSC■ MPLAB XC32 dla 32-bitowychMCU■ MPLAB XC Suite dla wszystkich900 typów PIC MCU i dsPIC DSCWypróbuj MPLAB X już teraz! www.microchip.com/get/eumplabxELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013Nazwa Microchip i logo, PIC, dsPIC i MPLAB są zastrzeżonymi znakami towarowymi firmy Microchip Technology Inc. w USA i innych krajach. Pozostałe wymienione znaki towarowe są własnością ich odpowiednich właścicieli.© 2012 Microchip Technology Incorporated. Wszystkie prawa zastrzeżone. ME1020Pol/07.1215

PROJEKTYNadajnik - MasterSchemat pilota sterującego, któregoschemat pokazano na rysunku 1. Jest nieskomplikowanysystem mikroprocesorowy,którego sercem jest niewielki mikrokontrolerATtiny2313. Odpowiada on za obsługę proradioRelaySystem sterowania bezprzewodowegoJak łatwo zauważyć, zdalniesterowane, bezprzewodowemoduły przekaźników ciesząsię niesłabnącą popularnościąi stanowią temat wieluciekawych projektów. W sumienie powinno to dziwić,ponieważ urządzenia tegotypu niejednokrotnie znacznieułatwiają codzienną egzystencjęlub zwyczajnie udostępniająnam nowe możliwości.Rekomendacje: moduł przydasię do wykonania zdalnegosterowania np. w inteligentnymbudynku.AVT5379Projekty jak i urządzenia, z którymi sięspotkałem „wertując” dziesiątki stron o tematyceelektronicznej nie wymagały dopracy nieprzerwanego dostępu do mediów,o które nie wszędzie łatwo (np. Internet lubzasięg sieci komórkowej). Biorąc to wszystkopod uwagę, postanowiłem zaprojektowaći zbudować własne urządzenie o podobnejfunkcjonalności, lecz pozbawione wad czyteż wymagań, o których ogólnikowo wspomniałem.Główne założenia projektowe, któreprzyświecały mi w trakcie wspomnianychprac były następujące:– system ten ma zapewniać bezprzewodową,dwukierunkową transmisję danychna odległość (w terenie otwartym) do ok.100 m,– urządzenie sterujące (pilot) musi miećniewielkie wymiary oraz długi czas pracyna zasilaniu bateryjnym,– urządzenie sterujące (pilot) musi dostarczaćinformacji zwrotnej o wykonaniulub odrzuceniu rozkazu sterującego(włączenia czy też wyłączenia przekaźnika),– system ma być prosty i tani w budowie.Tak oto powstał system radioRelay. Składasię on z Mastera (pilota jako urządzeniesterujące) i modułu Slave (moduł z przekaźnikamijako urządzenie wykonawcze).W ofercie AVT*AVT-5379 AAVT-5379 BAVT-5379 UKPodstawowe informacje:Pilot systemu radioRelay:• Zasilanie: bateria CR2450.• Maksymalny prąd obciążenia (tryb uśpienia/nadawanie): 10 mA/20 mA.• Częstotliwość pracy transceivera: 433,92 MHz.• Zasięg w terenie otwartym: ok. 100 m.Moduł wykonawczy systemu radioRelay:• Napięcie zasilania: 230 V AC.• Moc pobierana (tryb bezczynności/praca): poniżej2 W.• Liczba kanałów wykonawczych: 8.• Maksymalny prąd styków: 5 A@250 V AC.• Częstotliwość pracy transceivera: 433,92 MHz.• Zasięg w terenie otwartym: ok. 100 mDodatkowe materiały na CD/FTP:ftp://ep.com.pl, user: 32858, pass: 4285avne• wzory płytek PCB• karty katalogowe i noty aplikacyjne elementówoznaczonych w Wykazie elementów koloremczerwonymProjekty pokrewne na CD/FTP:(wymienione artykuły są w całości dostępne na CD)AVT-5368 Programowalny moduł przekaźników(EP 11/2012)* Uwaga:Zestawy AVT mogą występować w następujących wersjach:AVT xxxx UK to zaprogramowany układ. Tylko i wyłącznie. Bez elementówdodatkowych.AVT xxxx A płytka drukowana PCB (lub płytki drukowane, jeśli w opisiewyraźnie zaznaczono), bez elementów dodatkowych.AVT xxxx A+ płytka drukowana i zaprogramowany układ (czyli połączeniewersji A i wersji UK) bez elementów dodatkowych.AVT xxxx B płytka drukowana (lub płytki) oraz komplet elementów wymienionyw załączniku pdfAVT xxxx C to nic innego jak zmontowany zestaw B, czyli elementywlutowane w PCB. Należy mieć na uwadze, że o ile niezaznaczono wyraźnie w opisie, zestaw ten nie ma obudowyani elementów dodatkowych, które nie zostały wymienionew załączniku pdfAVT xxxx CD oprogramowanie (nieczęsto spotykana wersja, lecz jeśli występuje,to niezbędne oprogramowanie można ściągnąć, klikającw link umieszczony w opisie kitu)Nie każdy zestaw AVT występuje we wszystkich wersjach! Każda wersja mazałączony ten sam plik pdf! Podczas składania zamówienia upewnij się, którąwersję zamawiasz! (UK, A, A+, B lub C). http://sklep.avt.plstej klawiatury złożonej z 8 przycisków oraztransmisję (kodowanie/dekodowanie) danych.W torze radiowym pracuje transceiverRTX-MID-3V produkcji firmy Aurel. Wybórtego konkretnego układu transceivera nie byłprzypadkowy. Po pierwsze, moduł ten niewymaga konfigurowania i innych czynności,poza obsługą wyprowadzeń sterujących. Modułmoże również pracować (podobnie jakmikrokontroler sterujący) w specjalnym trybiePowerDown charakteryzującym się bardzomałym poborem prądu rzędu 8 mA, cojest ważne dla urządzenia zasilanego bateryjnie.Nie bez znaczenia są również niewielkiewymiary wspomnianego moduły radiowego.Na schemacie naszego pilota uważnyCzytelnik zauważy zapewne nietypową konfigurację,jeśli chodzi o sposób włączeniaprzycisków, ponieważ, ich wspólne wyprowadzenianie zostały (jak to zwykle bywa)dołączone do masy, tylko do wyprowadzeniaINT0 mikrokontrolera sterującego. Dziwne?Otóż, nie! Wykorzystano tutaj możliwośćpracy tegoż układu w trybie PowerDown,czyli w trybie o bardzo niskim (nawet sporomniejszym, aniżeli transceiver) poborzemocy, z którego to możemy go wyprowadzićmikrokontroler właśnie dzięki wystąpieniuprzerwania zewnętrznego INT0, zainicjowanegowciśnięciem któregokolwiek przyciskusterującego. Zatem po uruchomieniu,program obsługi urządzenia ustawia portprzycisków PORTB jako port wyjściowy orazzeruje jego wyjścia, zaś pin INT0 jako pinwejściowy z podciąganiem do napięcia zasilania.Następnie konfiguruje kilku innychbloków peryferyjnych i wprowadza mikrokontroleroraz moduł transceivera w tryb obniżonegoponoru energii. Od tej chwili każdenaciśnięcie dowolnego przycisku powodujewybudzenie procesora i realizację programuobsługi przerwania INT0, które jest odpowiedzialneza odczytanie stanu klawiszy,załączenie transceivera, wysłanie rozkazusterującego, odbiór odpowiedzi z modułuprzekaźników (jak i stosowną sygnalizację zapomocą dwubarwnej diody LED) i ponowneuśpienie transceivera oraz mikrokontrolera.Prawda, że proste?20 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013

Miernik tablicowy UIPtMiernik tablicowy PROJEKTY UIPtMiernik UIPt umożliwia pomiarnapięcia (U), prądu (I), mocy(P) i temperatury (T). Wieleróżnego rodzaju miernikówprzeznaczonych do zastosowaniawe własnym sprzęcie było jużopisywanych w EP, jednak nieudało mi się znaleźć takiego,który umożliwiałby pomiarwielkości innych niż napięciei prąd. Dlatego wykonałemwielofunkcyjny przyrząd, ma8 wejść, każde konfigurowanei kalibrowane niezależnie,a dzięki dostępności źródełprogramu, można gołatwoprzystosować do własnychpotrzeb.Rekomendacje: miernik będzieciekawym rozszerzeniem dlazasilacza warsztatowego lubinnego laboratoryjnego źródłazasilania.Opisywany miernik może znaleźć zastosowaniew zasilaczu laboratoryjnym, gdziewygodne jest przedstawienie wyniku kilku pomiarów.Przydatny może być też pomiar temperatury.Po niewielkiej zmianie oprogramowaniamożna sterować przekaźnikiem załączającymwentylator po przekroczeniu temperatury granicznej.Zmieniając dzielniki na wejściachmiernika oraz wykonując kalibrację, możnazmienić zakres pomiarowy.Budowa i zasada działaniaSchemat ideowy miernika pokazano narysunku 1. Miernik składa się z dwóch płytek.Na jednej umieszczono zasilacz impulsowy,mikrokontroler oraz wyświetlacz LCD i klawiaturę,natomiast na drugiej dzielniki napięciai boczniki do pomiaru prądu. Taka konstrukcjaułatwiła prowadzenie ścieżek przewodzącychduże prądy. Ponadto, płytkę dzielnikówi boczników można umieścić w miejscuoddalonym od bloku mikrokontrolera, co ułatwiaprowadzenie okablowania np. zasilacza,w którym część moduły mocy najczęściej sąumieszczane z tyłu obudowy, a miernik na paneluczołowym.Zasilacz miernika wykonano z użyciemukładu scalonego stabilizatora impulsowegoMC34063A pracującego w konfiguracji step--down. Zasilacz dostarcza napięcia 5 V. Jegowybór był podyktowany typem zastosowanegowyświetlacza LCD (te zasilane napięciem 3,3 VELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013są droższe i dostępne w dużo mniejszym asortymencie).Jakkolwiek miernik pobiera prądo natężeniu około 70 mA, to ograniczenie prądowezasilacza ustawiono na 500 mA. Jest tospowodowane faktem, że prąd pobierany przezmiernik w dużej mierze zależy od zastosowanegowyświetlacza i może przekroczyć 300 mAw wypadku zastosowania starszych modeli wyświetlaczy.Jako źródło napięcia odniesienia wykorzystanoto wbudowane w mikrokontroler dostarczającenapięcie 1,1 V filtrowane za pomocąkondensatora C5. 4-przyciskowa klawiatura doobsługi miernika jest dołączona do magistraliwyświetlacza LCD. Aby naciśnięcie więcej niżjednego przycisku nie powodowało zakłóceńw transmisji danych do LCD, zastosowano diodyseparujące D3…D6.Wielkość płytki dopasowano do wymiarówtypowego wyświetlacza LCD 2×16 znaków.Jest ona nieco powiększona w porównaniu zewspomnianym LCD o miejsce przeznaczone naprzyciski. W mierniku można zastosować wyświetlacz4x16 znaków, dzięki czemu nie makonieczności przełączania ekranów (wynikiwszystkich 8 pomiarów są widoczne równocześnie).Zamiast wyświetlacza 4×16 możnazastosować wyświetlacz 4×20 znaków. Wówczaswyniki pomiarów są bardziej czytelne,zwłaszcza dla temperatur ujemnych, większychniż 99,9°C lub odczytów mocy większejniż 99,9 W.Większy wyświetlacz (4×20) jest na tyleszeroki, że zasłania klawiaturę. Ze względu nato, że jest ona używana jedynie do kalibrowaniamiernika, to można ją wlutować od drugiejstronie płytki.Można się zastanowić, czy przy zastosowaniuwyświetlacza o większej liczbie znaków nienależałoby wyświetlić w wynikach pomiarówdrugiego miejsca po przecinku, ale biorąc poduwagę dokładność przetwornika A/C w mikrokontrolerze,nie wydaje się to być celowe.Płytka boczników i dzielników musi byćkonfigurowana zależnie od mierzonej wielkości.Sposób jej konfigurowania pokazano naAVT5383W ofercie AVT*AVT-5383 AAVT-5383 BAVT-5383 UKPodstawowe informacje:Charakterystyka:• Wyświetlacz LCD 2×16 (ewentualnie 2×20, 4×16 lub4×20).• Pomiar 8 wielkości.• Pomiar napięcia do 50 V, prądu do 5 A, mocy do250W, temperatury w zakresie-50..+200°C.• Napięcie zasilania 8….40 V.• Pobór prądu ok. 70 mA (z wyświetlaczem LCD typuWH1602B2-TMI-CT).• Mikrokontroler ATmega88 (względnie ATmega168,ATmega328).• Rozdzielczość miernikaMierzona wielkość Zakres pomiarowy RozdzielczośćNapięcie 0…50 V 100 mVPrąd 0…1 A 100 mAMoc 0…50 W 100 mWTemperatura –50…+200°C 0,1°Dodatkowe materiały na CD/FTP:ftp://ep.com.pl, user: 32858, pass: 4285avne• wzory płytek PCB• karty katalogowe i noty aplikacyjne elementówoznaczonych w Wykazie elementów koloremczerwonymProjekty pokrewne na CD/FTP:(wymienione artykuły są w całości dostępne na CD)AVT-5339 Woltomierz cyfrowy (EP 4/2012)AVT-5333 Multimetr panelowy (EP 3/2012)AVT-5318 Miernik mocy skutecznej wzmacniaczaaudio (EP 11/2011)AVT-5300 VMOD – Uniwersalny miernik napięcia(EP 7/2011)AVT-5233 3-kanałowy woltomierz (EP 5/2010)AVT-5182 Wielokanałowy rejestrator napięć(EP 4/2009)* Uwaga:Zestawy AVT mogą występować w następujących wersjach:AVT xxxx UK to zaprogramowany układ. Tylko i wyłącznie. Bez elementówdodatkowych.AVT xxxx A płytka drukowana PCB (lub płytki drukowane, jeśli w opisiewyraźnie zaznaczono), bez elementów dodatkowych.AVT xxxx A+ płytka drukowana i zaprogramowany układ (czyli połączeniewersji A i wersji UK) bez elementów dodatkowych.AVT xxxx B płytka drukowana (lub płytki) oraz komplet elementów wymienionyw załączniku pdfAVT xxxx C to nic innego jak zmontowany zestaw B, czyli elementywlutowane w PCB. Należy mieć na uwadze, że o ile niezaznaczono wyraźnie w opisie, zestaw ten nie ma obudowyani elementów dodatkowych, które nie zostały wymienionew załączniku pdfAVT xxxx CD oprogramowanie (nieczęsto spotykana wersja, lecz jeśli występuje,to niezbędne oprogramowanie można ściągnąć, klikającw link umieszczony w opisie kitu)Nie każdy zestaw AVT występuje we wszystkich wersjach! Każda wersja mazałączony ten sam plik pdf! Podczas składania zamówienia upewnij się, którąwersję zamawiasz! (UK, A, A+, B lub C). http://sklep.avt.plREKLAMA25

Energia – „Arduino” dla LaunchpadaPROJEKTYEnergia – „Arduino”dla LaunchpadaSensor Booster PackAVT5381W Elektronice Praktycznej nr12/2012 opisaliśmy koncepcjęśrodowiska projektowego Energia.Po tym nieco teoretycznymwstępie najwyższy czasprzejść do opisu rozwiązańpraktycznych, które umożliwiązastosowanie płytki i środowiskaprojektowego. Dodajmyprzy tym, że oprócz płytkiz mikrokontrolerem MSP430firma TI wprowadziła dosprzedaży również launchpadz LM4F120, do którego równieżbędą pasowały opisywanemoduły.Rekomendacje: uniwersalnemoduły, które są tworzone nawzór znanych użytkownikomArduino – przydadzą się dowspółpracy z launchpadamiprodukowanymi przez TexasInstruments.Aktualnie oferta modułów – nakładek dlapłytek oferowanych przez TI nie jest zbyt obszerna,ale stale rośnie. Pomimo tego nakładkiumożliwiają tworzenie różnorodnych aplikacjiwykorzystujących procesory MSP. W artykuleopisuję własne projekty nakładek, których funkcjonalnośćjest ukierunkowana do zastosowaniaw małej robotyce, ponieważ po połączeniuz launch padem umożliwiają utworzenie taniej,wydajnej platformy dla niewielkiego robotamobilnego, wspieranej przez moc 16-bitowegomikrokontrolera o niewielkim zapotrzebowaniuna moc zasilania. Jest to nie bez znaczenia przyzasilaniu robota z baterii.Dla ułatwienia w tabeli 1 umieszczono opisrozmieszczenia pinów launchpada V1.5 wrazz nazwą pełnionej funkcji.Schemat proponowanego rozwiązania boosterpacka pokazano na rysunku 1. Jak wspomniano,wszystkie piny wyprowadzone są wrazz sygnałem masy i VCC na złącza P10…P27.Ułatwia to dołączenie czujników wymagającychzasilania. Należy pamiętać, że mikrokontrolerystosowane na płytkach launchpad wymagająsygnałów o napięciu 3,3 V. W wypadku współ-ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013W ofercie AVT*AVT-5381 APodstawowe informacje:• Zasilanie 3,3 V DC.• Wyprowadzenie wszystkich pinów procesorów G2 nazłącza SIP3 standardu Arduino Bricks, umożliwiającewykorzystanie peryferiów zgodnych z Arduino(pracujących z zasilaniem 3,3 V).• Wbudowany zasilacz 3,3 V dla układówperyferyjnych i LP, możliwość konfigurowania źródełzasilania.• Odbiornik podczerwieni, potencjometr.• Sterownik 2 silników DC lub 1 krokowego(DRV8833).• Dwa wyjścia o zwiększonej obciążalności typu OD.• Pamięć FRAM typu 24CL16B.• Złącza 4-pinowe zgodne z Arduino dla komunikacjiszeregowej i magistrali I2C.• Możliwość odłączenia sygnałów zegarowych XIN/XOUT od złącz rozszerzeń.• Brak przypisania peryferiów do konkretnych pinówprocesora, zwiększa to elastyczność układu, alewymaga łączenia odpowiednich wyprowadzeńkrótkimi odcinkami przewodów.Dodatkowe materiały na CD/FTP:ftp://ep.com.pl, user: 32858, pass: 4285avne• wzory płytek PCB• karty katalogowe i noty aplikacyjne elementówoznaczonych w Wykazie elementów koloremczerwonym* Uwaga:Zestawy AVT mogą występować w następujących wersjach:AVT xxxx UK to zaprogramowany układ. Tylko i wyłącznie. Bez elementówdodatkowych.AVT xxxx A płytka drukowana PCB (lub płytki drukowane, jeśli w opisiewyraźnie zaznaczono), bez elementów dodatkowych.AVT xxxx A+ płytka drukowana i zaprogramowany układ (czyli połączeniewersji A i wersji UK) bez elementów dodatkowych.AVT xxxx B płytka drukowana (lub płytki) oraz komplet elementów wymienionyw załączniku pdfAVT xxxx C to nic innego jak zmontowany zestaw B, czyli elementywlutowane w PCB. Należy mieć na uwadze, że o ile niezaznaczono wyraźnie w opisie, zestaw ten nie ma obudowyani elementów dodatkowych, które nie zostały wymienionew załączniku pdfAVT xxxx CD oprogramowanie (nieczęsto spotykana wersja, lecz jeśli występuje,to niezbędne oprogramowanie można ściągnąć, klikającw link umieszczony w opisie kitu)Nie każdy zestaw AVT występuje we wszystkich wersjach! Każda wersja mazałączony ten sam plik pdf! Podczas składania zamówienia upewnij się, którąwersję zamawiasz! (UK, A, A+, B lub C). http://sklep.avt.plpracy z układami zasilanymi z 5 V jest koniecznezastosowanie odpowiednich układów interfejsowych.Na zwarte nóżki 3 i 4 złącza RST jest doprowadzonysygnał RESET. Ułatwia to jegodystrybucję w gotowej aplikacji. Do złącza E1doprowadzono napięcie zasilające. Do złącz I 2 C,UART doprowadzone są sygnały interfejsów komunikacjiszeregowej. Rozmieszczenie sygnałówjest zgodne z Arduino, co umożliwia łatwepodłączenie np. opisywanych w EP ekspanderówI 2 C, modułów Xbee, Bluetooth zgodnych zestandardem poziomów logicznych CMOS 3,3 V.W razie potrzeby użycia wszystkich 8 bitówportu wyprowadzenie ich na złącza P1_0…P2_7 nie jest zbyt wygodne, więc cały port i zasilaniewyprowadzono na złącza EP1 i EP2 typuIDC10 w standardzie STK500. Ze względu naalternatywne wyprowadzenie obwodu oscylatorana P2_7/6 istnieje możliwość odłączeniaich od EP1, EP2 poprzez wyciągnięcie odpowiedniejzwory X26/X27/P2_6/7.Do złącza IRC doprowadzono sygnałyz odbiornika podczerwieni IR. Kondensator CIi dławik FBI zapewniają filtrowanie zasilania.Połączenia z wybranym portem LP dokonujemyza pomocą typowej taśmy przewodów. Zastosowanoto rozwiązanie ze względu na możliwośćwyłączenia zasilania nieużywanego odbiornikaIR oraz na elastyczność sposobu realizacjiobioru podczerwieni. Do złącza RVC jest dołączonypotencjometr nastawny RV służący dozadawaniu wartości analogowej. Sposób jegodołączenia jest identyczny jak odbiornika podczerwieni.29

PROJEKTYAVT5382PRE4562 – przedwzmacniaczliniowy audioPrzedwzmacniacz liniowy audio z przełącznikiem wejść sygnałowychjest niezbędnym elementem każdego rozbudowanego toruwzmacniacza. Opisywany projekt wyposażono w przekaźnikowy(PVC) regulator głośności eliminujący problemy ze współczesnymipotencjometrami oraz zdalne sterowanie usprawniające obsługęprzy zachowaniu najprostszych możliwych rozwiązań układowych.Dzięki zastosowaniu nowoczesnych elementów, niewielkim nakłademkosztów można uzyskać bardzo przyzwoity efekt.Rekomendacje: kompletny przedwzmacniacz z selektorem źródeł,który przyda się np. w konstruowanym wzmacniaczu mocy.Przedwzmacniacz składa się trzech blokówfunkcjonalnych:– regulatora głośności PVC z przełącznikiemdla trzech wejść sygnałowych(zmodyfikowany układ z EP6/11, regulacjaw 64 krokach pseudologarytmiczna),– przedwzmacniacza liniowego opartegoo nowoczesny wzmacniacz operacyjnytypu LM4562 z wbudowanymniskoszumnym zasilaczem z układamiADP7102,– układu zdalnego sterowania z mikrokontroleremATmega328 i wyświetlaczemLCD.Schemat potencjometru regulatora głośnościpokazano na rysunku 1. W prototypieten potencjometr ma rezystancję 25,5 kVi bazowy krok 100 V. Pozostałe elementysą wielokrotnością i powstają poprzez odpowiedniepołączenie rezystorów o opornościach:100 V, 200 V, 200 V+200 V; 1,6 kVrównolegle z 1,6 kV; 1,6 kV; 1,6 kV+1,6 kV;6,2 kV+200 V, 12 kV szeregowo z połączonymirównolegle dwoma rezystorami 1,6 kV.Oczywiście, dopuszczalne są połączenia in-nych wartości, w zależności od oczekiwanejrezystancji potencjometru. Za przełączaniedrabinki rezystorów odbywa się za pomocąprzekaźników miniaturowych typu G6K--2F, idealnie nadających się do przełączaniasygnałów o niedużych wartościach napięciai prądu. Odpowiednie oprogramowanieumożliwia uzyskanie zbliżonej do logarytmicznejcharakterystyki regulacji głośności.Potencjometr (2 szt.) jest podstawowymelementem składowym płytki selektora,której schemat pokazano na rysunku 2. Zrezygnowałemw nim z gniazd lutowanychdo druku na rzecz konektorów SIP i gniazdmontowanych do obudowy, co umożliwia łatwiejszeumieszczenie urządzenia w mniejszejobudowie lub zastosowanie gniazdRCA o wyższej jakości. Sygnały wejściowedoprowadzone są do gniazd J1-J3L/R i poprzezprzekaźniki wyboru źródła REL1/2 dopotencjometrów PVC. Sygnał wyjściowy jestdostępny na złączach J-J1R/L. Dla zwiększeniaelastyczności zastosowań płytki, złączaJL1 i JR1 umieszczone są po tej samej stroniepłytki, co złącza wejściowe. UmożliwiaW ofercie AVT*AVT-5382 AAVT-5382 UKPodstawowe informacje:• Wejścia dla 3 źródeł sygnałów, regulacjawzmocnienia.• Zasilanie z sieci 230 V AC.• Konstrukcja „minimalistyczna”, przeznaczona dlaużytkowników o dużych wymaganiach.• Przedwzmacniacz w oparciu o niskoszumny LM4562.• Zdalne sterowanie za pomocą nadajnika RC5.• Mikrokontroler ATmega328, wyświetlacz LCD.Dodatkowe materiały na CD/FTP:ftp://ep.com.pl, user: 32858, pass: 4285avne• wzory płytek PCB• karty katalogowe i noty aplikacyjne elementówoznaczonych w Wykazie elementów koloremczerwonymProjekty pokrewne na CD/FTP:(wymienione artykuły są w całości dostępne na CD)AVT-1670 Stereofoniczny regulator barwy dźwięku(EP 4/2012)AVT-1634 Przedwzmacniacz z TDA1524A (EP 8/2011)AVT-566 Procesor audio z wejściem S/PDIF(EP 3-4/2004)AVT-5082 Cyfrowy procesor dźwięku (EP 9/2002)AVT-244 Procesor dźwięku z układem LM1036(EP 8/1996)AVT-196 Procesor audio na układzie TDA1524A(EP 2/1995)* Uwaga:Zestawy AVT mogą występować w następujących wersjach:AVT xxxx UK to zaprogramowany układ. Tylko i wyłącznie. Bez elementówdodatkowych.AVT xxxx A płytka drukowana PCB (lub płytki drukowane, jeśli w opisiewyraźnie zaznaczono), bez elementów dodatkowych.AVT xxxx A+ płytka drukowana i zaprogramowany układ (czyli połączeniewersji A i wersji UK) bez elementów dodatkowych.AVT xxxx B płytka drukowana (lub płytki) oraz komplet elementów wymienionyw załączniku pdfAVT xxxx C to nic innego jak zmontowany zestaw B, czyli elementywlutowane w PCB. Należy mieć na uwadze, że o ile niezaznaczono wyraźnie w opisie, zestaw ten nie ma obudowyani elementów dodatkowych, które nie zostały wymienionew załączniku pdfAVT xxxx CD oprogramowanie (nieczęsto spotykana wersja, lecz jeśli występuje,to niezbędne oprogramowanie można ściągnąć, klikającw link umieszczony w opisie kitu)Nie każdy zestaw AVT występuje we wszystkich wersjach! Każda wersja mazałączony ten sam plik pdf! Podczas składania zamówienia upewnij się, którąwersję zamawiasz! (UK, A, A+, B lub C). http://sklep.avt.plto niezależne zastosowanie płytki selektorai skrócenie wyprowadzeń do minimum.Obwód rezystor R1/ kondensator C1 ustalapotencjał obudowy na poziomie masy jednocześniew większości wypadków zapobiegającproblemom z pętlą masy. W prototypiezrezygnowałem z regulacji balansu. Sterowanieprzekaźników PVC kanału lewego i prawegojest połączone równolegle i doprowadzonejest do złącza J1.32 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013

PROJEKTYTelefon GSM w wersji retroPomysł na projekt telefonukomórkowego w wersji retropowstał podczas przeglądaniazgromadzonych na strychui zapomnianych „skarbów”.Wśród nich znalazł się niegdyśpopularny aparat telefonicznyCB-49. Aparaty wzoru 49,zaprojektowane w 1949 roku,produkowano w RadomskiejWytwórni Telekomunikacyjnejw różnych odmianach jeszczew latach sześćdziesiątych.Dzisiaj ten aparat chybamożna uznać za zabytkowyi w tym kontekście wszelkiemodyfikacje trzeba traktowaćjako dewastację. Okolicznościąłagodzącą może być jedyniefakt, że telefon był produkowanyna skalę masową i jak narazie nie można go nazwać„białym krukiem”, choć dobrzezachowane egzemplarze należądo rzadkości. Niemniej jednak,założeniem projektowym autorabyło, aby wszelkie modyfikacjeurządzenia były odwracalne.Odwracalne w tym sensie, byw dowolnym momencie możliwebyło przywrócenie aparatu dostanu wyjściowego.Rekomendacje: ciekawy projekt,który przywróci „życie” staremuaparatowi telefonicznemui będzie ciekawymuzupełnieniem wnętrza każdegomieszkania.Trzeba również zdawać sobie sprawęz pewnych ograniczeń wynikających różnicpomiędzy telefonią stacjonarną i komórkową,a co za tym idzie, że nie jest możliwewierne zasymulowanie klasycznego telefonustacjonarnego za pomocą modemu GSM. Naprzykład w telefonach GSM – więc i w modemach– nie istnieje coś takiego jak sygnałcentrali po podniesieniu słuchawki (ciągłydźwięk 400 Hz). Teoretycznie, przy niewielkichstaraniach, jest możliwe sztuczne wygenerowanietakiego dźwięku w słuchawceaparatu, ale ponieważ sygnał ten i tak niemógłby pełnić funkcji diagnostycznej – jakto ma miejsce w telefonach stacjonarnych,w których jest potwierdzeniem gotowościcentrali i prawidłowego funkcjonowania liniii samego aparatu – więc de facto funkcjata nie miałaby sensu.Wątpliwy sens miałyby również zabiegimające na celu zachowanie podstawowej zaletykorzystania z telefonii komórkowej, czylimobilności aparatu. Technicznie jest to oczywiściemożliwe. Jednak w założeniu chodziłoo zbudowanie aparatu stacjonarnego„o charakterze gabinetowym”. Duże i ciężkiebiurkowe aparaty telefoniczne są raczej niewygodnedo przenoszenia i raczej trudno jestwyobrazić sobie spacerowanie podczas rozmowytelefonicznej z aparatem CB-49 podpachą. Z tego powodu w koncepcji projektuprzyjęto, że aparat będzie miał zasilanie sieciowe.Tym samym została wyeliminowanakonieczność monitorowania stanu naładowaniaakumulatora. Poza tym aparat musiałbymieć ładowarkę i jakiś wskaźnik niskiegopoziomu energii, co naruszałoby jego oryginalnywygląd. Dodatkowym bonusem jestfakt, że wykorzystane są obydwa przepustyna przewody w obudowie aparatu.W stosunku do możliwości oryginalnegoCB-49, funkcjonalność telefonu poszerzonoo możliwość szybkiego wybierania, dziewięciunumerów telefonów zapisanych w pamięcioraz powtarzanie ostatnio wybranegonumeru (redial).Modem SIM900DTelefon komórkowy retro w założeniusłuży jedynie do wykonywania połączeń głosowych.Funkcja ta jest chyba dostępna wewszystkich modemach GSM, więc o wybo-AVT5380W ofercie AVT*AVT-5380 AAVT-5380 UKPodstawowe informacje:• Płytka drukowana o wymiarach 100 mm×68 mm,przystosowana do aparatu CB-49.• 4-zakresowy modem GSM.• Pamięć 9 numerów telefonów z funkcją szybkiegowybierania.• Funkcja powtarzania ostatnio wybranego numeru(redia).• Konfigurowanie za pomocą PC i specjalnejaplikacji.• Interfejs USB do komputera PC.• Zasilanie z sieci 230 V AC.Dodatkowe materiały na CD/FTP:ftp://ep.com.pl, user: 32858, pass: 4285avne• wzory płytek PCB• karty katalogowe i noty aplikacyjne elementówoznaczonych w Wykazie elementów koloremczerwonymProjekty pokrewne na CD/FTP:(wymienione artykuły są w całości dostępne na CD)AVT-5262 Centrala telefoniczna (EP 11/2010)AVT-5256 Multiplekser telefoniczny (EP 9/2010)AVT-5081 Domowy aparat telefoniczny z kartąchipową (EP 10-11/2002)AVT-5065 Rejestrator telefoniczny z dekoderem CLIP(EP 6-7/2002)AVT-897 Rejestrator telefoniczny (EP 11-12/2000)AVT-475 Centrala telefoniczna (EP 10/1998)AVT-333 Taryfikator rozmów telefonicznych(EP 9/1997)AVT-251 Odbiornik DTMF – zdalne sterowanie przeztelefon (EP 3-4/1997)* Uwaga:Zestawy AVT mogą występować w następujących wersjach:AVT xxxx UK to zaprogramowany układ. Tylko i wyłącznie. Bez elementówdodatkowych.AVT xxxx A płytka drukowana PCB (lub płytki drukowane, jeśli w opisiewyraźnie zaznaczono), bez elementów dodatkowych.AVT xxxx A+ płytka drukowana i zaprogramowany układ (czyli połączeniewersji A i wersji UK) bez elementów dodatkowych.AVT xxxx B płytka drukowana (lub płytki) oraz komplet elementów wymienionyw załączniku pdfAVT xxxx C to nic innego jak zmontowany zestaw B, czyli elementywlutowane w PCB. Należy mieć na uwadze, że o ile niezaznaczono wyraźnie w opisie, zestaw ten nie ma obudowyani elementów dodatkowych, które nie zostały wymienionew załączniku pdfAVT xxxx CD oprogramowanie (nieczęsto spotykana wersja, lecz jeśli występuje,to niezbędne oprogramowanie można ściągnąć, klikającw link umieszczony w opisie kitu)Nie każdy zestaw AVT występuje we wszystkich wersjach! Każda wersja mazałączony ten sam plik pdf! Podczas składania zamówienia upewnij się, którąwersję zamawiasz! (UK, A, A+, B lub C). http://sklep.avt.plrze konkretnego modelu decydowały jedyniedostępność i cena. Zastosowany modemSIM900 jest następcą popularnego modeluSIM300. W wersji D ma metalową obudowęo wymiarach 24 × 24 × 3 mm. Najważniejszedane techniczne zestawiono w tabeli 1.Z oczywistych powodów pełen zestawpoleceń AT obsługiwanych przez modemSIM900D nie będzie omawiany.38 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013

Telefon GSM w wersji retroTabela 1. Najważniejsze parametry modemu SIM900DParametrWartośćNapięcie zasilania 3,2 – 4,8 V (typowo 4,0 V)Pobór prądu 22 mA (impulsy 2 A)Napięcie podtrzymania RTC 2,0 – 3,1 VPrąd podtrzymania RTC2 mAPasma częstotliwości850, 900, 1800, 1900 MHzCzułość-109 dBmImpedancja wejściowa50 ΩMoc wyjściowa1W (class 1 @ DCS1800/PCS1900)2W (class 4 @ GSM850/EGSM900)Obsługiwane karty SIM1,8 V; 3,0 VWiadomości SMS wysyłanie i odbiór w trybach Text (Mode 1) i PDU (Mode 0)Interfejs komunikacyjnyszeregowy 1200 – 115200 kbpsObsługiwane zestawy komend AT GSM07.07, 07.05 oraz rozszerzony zestaw komend AT SIMCOMTabela 2. Opis funkcji realizowanych przez poszczególne wyprowadzenia mikrokontroleraIC1Port Bit Sygnał FunkcjaPA 0 VI1 Pomiar napięcia VCC – szyna zasilająca1 LED1 Sygnalizacja podniesienia słuchawki (D5)2 LED2 Sygnalizacja impulsów wybierania numeru (D6)3 LED3 Sygnalizacja stanu aktywnego dzwonka (D7)4..7 – NCPB 0 DIAL_H1 NA1 DIAL_H2 Styk zwierny widełek słuchawki2 DIAL_H3 NA3 DIAL_D Styk rozwierny wybieraka4 DIAL_S NA5 MOSI Złącze programowania ISP linia MOSI6 MISO Złącze programowania ISP linia MISO7 SCK Złącze programowania ISP linia SCKPC 0..7 – NCPD 0 AT_TXD Modem GSM linia TXD (IC2)1 AT_RXD Modem GSM linia RXD (IC2)2 AT_RI Modem GSM linia RI (IC2)3 AT_PWR Modem GSM linia PWR (IC2)4 – NC5 RING_C Sterowanie dzwonkiem (T3)6 USB_TXD Interfejs komunikacyjny FTDI linia TXD (IC3)7 USB_RXD Interfejs komunikacyjny FTDI linia RXD(IC3)Opis układuSchemat ideowy telefonu przestawionona rysunku 1. Mikrokontroler IC1 (ATmega32L)jest najważniejszym elementemukładu i do niego przyłączone są: modem,elementy stykowe tarczy wybierania numerui widełek słuchawki oraz elementy wykonawcze– triak sterujący dzwonkiem i wreszcieinterfejs komunikacyjny USB. Funkcje realizowaneprzez poszczególne wyprowadzeniamikrokontrolera umieszczono w tabeli 2.Mikrokontroler pracuje w typowej konfiguracjiz zewnętrznym rezonatorem kwarcowymQ1 o częstotliwości 7,3728 MHz. Jestto najwyższa częstotliwość rezonatora z jakąmoże pracować ATmega w wersji L, a którajest wielokrotnością standardowych szybkościtransmisji. Pozwala to ograniczyć ryzykopowstawania błędów komunikacji przez interfejsszeregowy. Zastosowano interfejs ISPw wersji 6-pinowej. Przetworniki A/C mikro-ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013kontrolera zasilane są przez filtr składającysię z dławika L1 i kondensatora C3.Modem SIM900D (IC2) zaprojektowanow podstawowej aplikacji z karty katalogowej.Poza podzespołami niezbędnymi do podłączeniai zabezpieczenia interfejsu karty SIM (D1,R3..5 i C4), zastosowano jedynie tranzystor T2(wraz z R8 i R9 zgodnie ze schematem z kartykatalogowej), którym sterowane jest wejściePWR. Elementy D2, T1, R6 i 7 są opcjonalne.Dioda LED służy do sygnalizowania stanu pracymodemu: błyski w odstępach 0,8 s – modemniezalogowany/szukanie sieci; błyski w odstępach3,0 s – modem zalogowany; wygaszona– modem wyłączony. Modem komunikuje sięz mikrokontrolerem przez interfejs szeregowypodłączony do sprzętowego USART0. Linie doprzyłączenia głośnika i mikrofonu słuchawkiwyprowadzone zostały na złącze CON.Drugim ważnym blokiem funkcjonalnymtelefonu jest interfejs USB. W tej rolizastosowano układ FT232R (IC3). Pracuje onw wariancie aplikacji, w którym pobiera zasilaniez gniazda USB komputera. Wynika tostąd, że minimalne wymagane napięcie pracywbudowanego źródła taktowania FT232Rwynosi 4,0 V, a napięcie VCC w układzie tojedynie 3,6 V. Napięcie VCC jest jednak używanedo zasilania interfejsu UART układuIC3 (pin numer 4 – VCCIO), co zapewniaodpowiednie poziomy napięć na końcówkachRXD i TXD, a tym samym umożliwiapoprawną współpracę z mikrokontrolerem.Diody LED D3 i D4 służą do sygnalizowaniaprzesyłu danych przez linie RXD i TXD. Ponieważmikrokontroler ATmega32 ma tylkojeden sprzętowy USART, więc komunikacjaz komputerem PC musi być zrealizowanaprogramowo.Zasilacz telefonu jest zbudowany typowo:z transformatora sieciowego, prostownika(BG1), kondensatorów filtrujących(C10…12) i stabilizatora liniowego (IC4).Ponadto, napięcie przemienne z uzwojeniawtórnego służy także do zasilania cewkidzwonka, przy czym dzwonek jest załączanytriakiem TR1 sterowanym z portu mikrokontrolerapoprzez tranzystor T3 i optoizolatorOC1.Ostatni blok peryferyjny mikrokontrolerasłuży do monitorowania napięcia szynyzasilającej VCC. Sygnały napięciowe doprowadzonesą do wejścia przetwornika ADCmikrokontrolera z dzielnika zbudowanegoz rezystorów R15 i 16. Napięcie AVCC zasilająceprzetwornik uzyskiwane jest z szynyVCC po odfiltrowaniu przez dławik L1 i kondensatorC3.Zgodnie z kartą katalogową modemuSIM900, interfejs audio jest przystosowanydo przyłączenia mikrofonu elektretowegoi głośnika dynamicznego o impedancji 32 V.Elementami uzupełniającymi, które powinnybyć przylutowane jak najbliżej wyprowadzeńmikrofonu i głośnika są kondensatoryC1…C12 oraz diody transil D1…D4 (rysunek2).Program mikrokontroleraProgram mikrokontrolera zajmuje w aktualnejwersji (v1.13) 15,2 kB, co stanowiokoło 47% pamięci Flash dostępnej w ATmega32L.W momencie uruchomienia telefonurozpoczyna się procedura uruchamianiaposzczególnych podsystemów. Po wysłaniuprzez port USB komunikatu powitalnego jestwykonywany test diod LED. Następnie jestsprawdzana wartość napięcia na szynie VCCzasilającej układ. Jeżeli nie mieści się onaw przedziale zdefiniowanym jako normalny,proces uruchamiania zostaje zawieszony(sygnalizowane jest to dwoma błyskami LEDD7). Wówczas modem GSM pozostaje wyłączony,a mikrokontroler jedynie sprawdzacyklicznie wartość napięcia. Jeżeli wartośćVCC mieści się w normie, to procedura uru-39

MINIPROJEKTYWzmacniacz dzwonka telefonuOsobom mającym problemyze słuchem zdarza sięnie usłyszeć dzwoniącegotelefonu lub domofonu. Częstoprzyczyną bywa zbyt małagłośność dzwonka wbudowanegow urządzenie. Opisywany projektmoże zlikwidować ten problem.AVT1727Opisywany projekt nie jest wzmacniaczemw dosłownym znaczeniu. Raczejmożna go nazwać komparatorem dźwięku,który wykrywa przekroczenie ustawionegonatężenia sygnału, po czym emituje własny,zdecydowanie donośniejszy. Schematideowy wzmacniaczadzwonka pokazanona rysunku 1.Czujnikiem wykrywającymdźwiękijest mikrofon elektretowyMIC1. Dopoprawnego działaniawymaga zasilanianapięciemstałym, co zapewniarezystor R1.Składowa stała jestnastępnie oddzielanaprzez kondensatorC1, a składowazmienna (o niskiejamplitudzie) trafiana wejście napięciowegowzmacniaczaodwracającego.By uniknąć zasilaniago napięciemsymetrycznym, zostałazastosowana„sztuczka” polegającana umieszczeniujego wejścianieodwracającegona potencjale równympołowie U ZAS,wynoszącym tutajok. 6 V. Dzięki takiemuposunięciu,zrealizowanemuna rezystorach R2i R3, wydaje się onbyć zasilany symetrycznie±6 V. KondensatorC2 filtrujenapięcie sztucznejmasy, rezystor R4ustala wzmocnienie.Wzmocniony sygnał (wraz ze składowąstałą ok. 6 V) przechodzi do drugiegowzmacniacza operacyjnego pracującegoRysunek 1. Schemat ideowy wzmacniacza dzwonkajako komparator napięć. Jeżeli chwilowypoziom napięcia na jego wejściu nieodwracającymspadnie poniżej poziomu ustalonegopotencjometrem P1, to powoduje wystąpienienapięcie wyjściowego bliskiego 0.To z kolei wyzwala multiwibrator monostabilny(układ US2) na okres pięciu sekund,zasilając tym samym układ US3 zawierającycztery bramki NAND Schmitta. Dwie z nichgenerują przebiegi prostokątne o wypełnieniuok. 50%: US3A o częstotliwości 0,5 Hz,W ofercie AVT*AVT-1727AWykaz elementów:Rezystory: (THT 0,25W)R1…R3, R9: 10 kVR4: 220 kVR5: 4,7 kVR6: 100 VR7: 47 kVR8: 100 kVR10: 27 V/2WP1 10 kV montażowy leżącyKondensatory:C1: 470 nF/50 V (monolityczny)C2, C5: 4,7 mF/25 VC3: 10 nFC4: 100 mF/25 VC6: 150 nF/50 V (monolityczny)C7: 470 mF/25 VC8: 100 nFPółprzewodniki:T1: np. BUZ11US1: LM358US2: NE555US3: CD4093Inne:J1: ARK3 (5 mm)MIC1: mikrofon elektretowy np. KPCM29B-PDwie podstawki DIP8Jedna podstawka DIP14Głośnik (opis w tekście)Dodatkowe materiały na CD/FTP:ftp://ep.com.pl, user: 32858, pass: 4285avne• wzory płytek PCB• karty katalogowe i noty aplikacyjne elementówoznaczonych w Wykazie elementów koloremczerwonymProjekty pokrewne na CD/FTP:(wymienione artykuły są w całości dostępne na CD)AVT-731 Straszak przeraźliwy. Wielofunkcyjna syrenaalarmowa (EdW 10/2004)AVT-721 Klaskacz – akustyczne zdalne sterowanie(EdW 5/2004)AVT-2485 Inteligentna lampka nocna dla dzieci(EdW 10/2001)AVT-1096 „Czarodziejski” przełącznik (EP 8/1996)* Uwaga:Zestawy AVT mogą występować w następujących wersjach:AVT xxxx UK to zaprogramowany układ. Tylko i wyłącznie. Bez elementówdodatkowych.AVT xxxx A płytka drukowana PCB (lub płytki drukowane, jeśli w opisiewyraźnie zaznaczono), bez elementów dodatkowych.AVT xxxx A+ płytka drukowana i zaprogramowany układ (czyli połączeniewersji A i wersji UK) bez elementów dodatkowych.AVT xxxx B płytka drukowana (lub płytki) oraz komplet elementów wymienionyw załączniku pdfAVT xxxx C to nic innego jak zmontowany zestaw B, czyli elementywlutowane w PCB. Należy mieć na uwadze, że o ile niezaznaczono wyraźnie w opisie, zestaw ten nie ma obudowyani elementów dodatkowych, które nie zostały wymienionew załączniku pdfAVT xxxx CD oprogramowanie (nieczęsto spotykana wersja, lecz jeśli występuje,to niezbędne oprogramowanie można ściągnąć, klikającw link umieszczony w opisie kitu)Nie każdy zestaw AVT występuje we wszystkich wersjach! Każda wersja mazałączony ten sam plik pdf! Podczas składania zamówienia upewnij się, którąwersję zamawiasz! (UK, A, A+, B lub C). http://sklep.avt.plNa CD: karty katalogowe i noty aplikacyjne elementów oznaczonych w wykazie elementów kolorem czerwonym48 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013

Miniaturowy wzmacniacz o mocy 2×6 WMINIPROJEKTYPełnowartościowy, stereofonicznywzmacniacz mocy z układemTDA1517. Jest zasilanynapięciem pojedynczym,osiąga moc wyjściową2×6 W na obciążeniu 4 V.Całość zaprojektowano jakoniewielki moduł o wymiarach30 mm×38 mm, który „wszędziesię zmieści”.AVT1723Na CD: karty katalogowe i noty aplikacyjne elementów oznaczonych w wykazie elementów kolorem czerwonymW ofercie AVT*AVT-1723 AAVT-1723 BAVT-1723 CWykaz elementów:C1, C2: 220 nFC3: 100 mF/25 VC5: 100 nFC4, C6, C7: 1000 mF/25 VU1: TDA1517VCC, OUTL, OUTR: Złącze ARK2/500Dodatkowe materiały na CD/FTP:ftp://ep.com.pl, user: 32858, pass: 4285avne• wzory płytek PCB• karty katalogowe i noty aplikacyjne elementówoznaczonych w Wykazie elementów koloremczerwonymProjekty pokrewne na CD/FTP:(wymienione artykuły są w całości dostępne na CD)AVT-1712 Miniaturowy, stereofoniczny wzmacniaczmocy 2x3 W (EP 10/2012)AVT-1629 Wzmacniacz o mocy 4x12 W z układemTDA7385 (EP 8/2011)AVT-1578 Miniaturowy wzmacniacz z układemTDA7233S (EP 9/2010)AVT-1579 Wzmacniacz 2x15 W z STK4392(EP 8/2010)AVT-1498 Bardzo mały wzmacniacz mocy(EP 10/2008)AVT-1491 Wzmacniacz 2x5 W – TDA7496 (EP 9/2008)AVT-1490 Wzmacniacz mocy 2x15 W z TDA8946 oraz2x7 W z TDA8944 (EP 9/2008)AVT-446 Wzmacniacz do walkmana (EP 7/1998)AVT-2050 Najprostszy wzmacniacz akustyczny 3 W(EdW 1/1996)* Uwaga:Zestawy AVT mogą występować w następujących wersjach:AVT xxxx UK to zaprogramowany układ. Tylko i wyłącznie. Bez elementówdodatkowych.AVT xxxx A płytka drukowana PCB (lub płytki drukowane, jeśli w opisiewyraźnie zaznaczono), bez elementów dodatkowych.AVT xxxx A+ płytka drukowana i zaprogramowany układ (czyli połączeniewersji A i wersji UK) bez elementów dodatkowych.AVT xxxx B płytka drukowana (lub płytki) oraz komplet elementów wymienionyw załączniku pdfAVT xxxx C to nic innego jak zmontowany zestaw B, czyli elementywlutowane w PCB. Należy mieć na uwadze, że o ile niezaznaczono wyraźnie w opisie, zestaw ten nie ma obudowyani elementów dodatkowych, które nie zostały wymienionew załączniku pdfAVT xxxx CD oprogramowanie (nieczęsto spotykana wersja, lecz jeśli występuje,to niezbędne oprogramowanie można ściągnąć, klikającw link umieszczony w opisie kitu)Nie każdy zestaw AVT występuje we wszystkich wersjach! Każda wersja mazałączony ten sam plik pdf! Podczas składania zamówienia upewnij się, którąwersję zamawiasz! (UK, A, A+, B lub C). http://sklep.avt.plModuł wzmacniacza można zastosowaćwe własnoręcznie wykonanym sprzęcie nagłaśniającymlub zamontować w urządzeniufabrycznym, np. w miejsce uszkodzonej końcówkimocy. Idealnie sprawdzi się równieżjako wzmacniacz mocy do komputera.Na rysunku 1 pokazano schemat ideowymodułu. Układ wzmacniacza TDA1517zawiera zabezpieczenia przeciwzwarciowei termiczne. Sygnał wejściowy dostarczanydo wzmacniacza jest podawany przez kondensatoryC1...C2. Zapobiegają one prze-Rysunek 1. Schemat ideowy modułu wzmacniacza z TDA1517Rysunek 2. Schemat montażowy modułuwzmacniacza z TDA1517dostawaniu się na wejście końcówki mocyskładowej stałej. Kondensator C3 filtrujewewnętrzne napięcie odniesienia, natomiastkondensatory C4 i C5 filtrują napięcie zasilania,które powinno zawierać się w przedziale6...16 V DC. Zworka STB pozwala na włączaniei wyłączanie wzmacniacza będącego całyczas pod napięciem. Udogodnieniem wynikającymz takiego rozwiązania jest brak koniecznościstosowania wyłączników o dużejobciążalności prądowej.Rozmieszczenie elementów na płytcedrukowanej wzmacniacza pokazano na rysunku2. Jego montaż jest typowy i nie powinienprzysporzyć kłopotów.EBhttp://forum.ep.com.plELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/201351

MINIPROJEKTYUniwersalny sterownik silników DCUkład L298 jest sterownikiem silników zawierającym dwa mostki H.Umożliwia sterowanie dwoma silnikami prądu stałego lub jednymbipolarnym, 4-przewodowym silnikiem krokowym. Najważniejszązaletą jego jest duży przedział napięć zasilania silników (do46 V) oraz duże maksymalne prądy obciążenia: 2 A ciągły, do3 A chwilowy.Na CD: karty katalogowe i noty aplikacyjne elementów oznaczonych w wykazie elementów kolorem czerwonymW ofercie AVT*AVT-1724 AAVT-1724 BAVT-1724 CWykaz elementów:R1...R3: 10 kV (805)C1, C2: 100 nF (805)C3, C4: 10 mF/50 VD1...D8: SS14PWR, LED2...LED4: dioda LEDU1: L298U2: 78M05złącze ARK2/500 – 2 szt. i ARK3/500 – 1 szt.listwa goldpin 8 pinów + jumper 2 szt.radiatorDodatkowe materiały na CD/FTP:ftp://ep.com.pl, user: 32858, pass: 4285avne• wzory płytek PCB• karty katalogowe i noty aplikacyjne elementówoznaczonych w Wykazie elementów koloremczerwonymProjekty pokrewne na CD/FTP:(wymienione artykuły są w całości dostępne na CD)AVT-1619 AVTduino Motor – driver silników dlaArduino (EP 9/2011)AVT-1519 Sterownik silnika do modeli RC(EP 4/2009)AVT-1469 Generator PWM – regulator mocy silnikaDC (EP 8/2008)AVT-2843 Reversible motor driver (EdW 10/2007)* Uwaga:Zestawy AVT mogą występować w następujących wersjach:AVT xxxx UK to zaprogramowany układ. Tylko i wyłącznie. Bez elementówdodatkowych.AVT xxxx A płytka drukowana PCB (lub płytki drukowane, jeśli w opisiewyraźnie zaznaczono), bez elementów dodatkowych.AVT xxxx A+ płytka drukowana i zaprogramowany układ (czyli połączeniewersji A i wersji UK) bez elementów dodatkowych.AVT xxxx B płytka drukowana (lub płytki) oraz komplet elementów wymienionyw załączniku pdfAVT xxxx C to nic innego jak zmontowany zestaw B, czyli elementywlutowane w PCB. Należy mieć na uwadze, że o ile niezaznaczono wyraźnie w opisie, zestaw ten nie ma obudowyani elementów dodatkowych, które nie zostały wymienionew załączniku pdfAVT xxxx CD oprogramowanie (nieczęsto spotykana wersja, lecz jeśli występuje,to niezbędne oprogramowanie można ściągnąć, klikającw link umieszczony w opisie kitu)Nie każdy zestaw AVT występuje we wszystkich wersjach! Każda wersja mazałączony ten sam plik pdf! Podczas składania zamówienia upewnij się, którąwersję zamawiasz! (UK, A, A+, B lub C). http://sklep.avt.plpięcie doprowadzono do złącza CON1, a o jegowystępowaniu informuje dioda LED „PWR”.Diody LED2…LED5 informują o zadziałaniui kierunku obrotów dołączonego silnika. Uruchomieniesilnika odbywa się poprzez podanielogicznej „1” na odpowiednie doprowadzenieEN mostka oraz odpowiedniej kombinacji „0”i „1” na doprowadzenia IN1…IN4. PrzykładoweRysunek 1. Schemat ideowy sterownika silnika z L298Schemat ideowy sterownika silników DCpokazano na rysunku 1. Jest to typowa aplikacjaukładu L298. Szybkie diody Schottky dołączonedo wyjść układu zabezpieczają go przedprzepięciami. Moduł sterownika wyposażonow stabilizator napięcia 78M05 (U2) zasilającyczęść cyfrową układu L298. Dodatkowo, to nasygnałysterujące dla dwóch silników elektrycznychumieszczono w tabeli 1, natomiast dlajednego krokowego w tabeli 2.Tabela 1. Przykładowe sygnały sterujące dla dwóch silników DCSILNIK OBROTY IN1 IN2 IN3 IN4 ENA ENBLEWO 1 0 - - 1 -OUTA PRAWO 0 1 - - 1 -STOP 0 0 - - 0 -LEWO - - 1 0 1OUTB PRAWO - - 0 1 1STOP - - 0 0 0AVT1724Schemat montażowy urządzenia pokazanona rysunku 2. Sterownik wykonano na laminaciedwustronnym z użyciem elementów domontażu powierzchniowego. Montaż jest typowyi nie wymaga specjalnego opisu. Należy pamiętaćaby układ mocy wyposażyć w radiator,istotnym jest również fakt iż obudowa układuL298 jest wewnętrznie podłączona do masyukładu.EBTabela 2. Przykładowe sygnały sterujące dla silnika krokowegoKIERUNEK NUMER WEJŚCIA KROK1 KROK2 KROK3 KROK4 ENA ENBIN1 0 1 1 1 1 1LEWOIN2 1 0 1 1 1 1IN3 1 1 0 1 1 1IN4 1 1 1 0 1 1IN1 1 1 1 0 1 1PRAWOIN2 1 1 0 1 1 1IN3 1 0 1 1 1 1IN4 0 1 1 1 1 1Rysunek 2. Schemat montażowysterownika silnika z L29852 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013

PROJEKT Konwerter CZYTELNIKA GPIB/USBDział „Projekty Czytelników” zawiera opisy projektów nadesłanych do redakcji EP przez Czytelników. Redakcja nie bierze odpowiedzialności za prawidłowedziałanie opisywanych układów, gdyż nie testujemy ich laboratoryjnie, chociaż sprawdzamy poprawność konstrukcji.Prosimy o nadsyłanie własnych projektów z modelami (do zwrotu). Do artykułu należy dołączyć podpisane oświadczenie, że artykuł jest własnymopracowaniem autora i nie był dotychczas nigdzie publikowany. Honorarium za publikację w tym dziale wynosi 250,– zł (brutto) za 1 stronę w EP.Przysyłanych tekstów nie zwracamy. Redakcja zastrzega sobie prawo do dokonywania skrótów.Konwerter GPIB/USBProjekt207W ręce hobbystów trafiają corazczęściej przyrządy pomiarowestarszej generacji. W latachich świetności podstawowyminterfejsem komunikacyjnym byłGPIB (IEEE488, w warianciefirmy Hewlett-Packard, obecnieAgilent, oznaczony HPIB).Aparatura ta, mimo, że jejparametry ciągle przewyższająpopularne i niedrogie chińskieprzyrządy, ma poważną wadę,którą jest brak złącza USBlub RS232. Użytkownik nie mapraktycznie żadnej możliwościzachowania wyniku pomiaru,poza zapisaniem w pamięciwewnętrznej. Konwerteropisywany w artykule konwerterpowstał w celu umożliwieniaudokumentowania wynikówpracy.IEEE488 pozwala na połączenie do 15urządzeń na wspólnej magistrali. Dane sąprzesyłane równolegle za pomocą szyny 8-bitowej.Maksymalna prędkość transmisji to1 MB/s, jednak zwykle w praktyce jest stosujesię mniejszą. Transmisja jest typu half duplex,w danym momencie na magistrali możebyć aktywny tylko jeden nadawca (urządzeniew stanie Talk) i do czternastu odbiorców(w stanie Listen). Komunikacją zarządza kontrolermagistrali i jest to jedyne urządzenie,które ma możliwość specyfikowania, kto namagistrali ma możliwość nadawania i ktomoże te dane odbierać. Każde urządzeniema swój unikalny, 5-bitowy adres ustawianyw menu urządzenia lub przełącznikamitypu dip-switch. Od strony elektrycznej magistralaGPIB to 8 bitów danych, 3 linie dokontroli przepływu danych oraz 5 linii dozarządzania magistralą. Wszystkie poziomynapięć są zgodne z TTL. Typowym złączemjest 24-pinowy wtyk podobny do złącza Centronicsużywanego w drukarkach. W tabeli 1umieszczono listę wyprowadzeń złącza używanegoprzez IEEE488. Z opisem magistraliHPIB można zapoznać się w dokumencie [1].Wszystkie linie mają logikę ujemną.Wartość „prawda” danej linii jest oznaczonyELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013przez poziom logiczny niski, a „fałsz” przezpoziom wysoki. Również linie danych są zanegowane.Do kontroli przepływu danych namagistrali używane są 3 linie:– DAV (Data Valid). Stan „prawda” linii sygnalizuje,że dane na magistrali są ustalonei można je odczytać. Linia sterowanajest przez urządzenie zaadresowanejako Talker.– NRFD (Not Ready For Data). Linią NRFDsteruje urządzenie będące w trybie Listen.Stan „prawda” tej linii oznacza, żeurządzenie nie jest gotowe do odebraniadanych. Stan gotowości do odbierania danychjest ustawiany poprzez przestawienielinii w stan false czyli ustawienie stanuwysokiego. Ponieważ linie wyjścioweurządzeń GPIB pracują jako wyjścia typuotwarty kolektor, dopiero gdy wszystkieurządzenia zasygnalizują gotowość doodbierania danych, linia NRFD fizycznieprzyjmie poziom logiczny wysoki.– NDAC (Not Data Accepted). Urządzenie odbierającedane zmienia poziom tej linii zestanu logicznego 0 na jedynkę (fałsz) w celupoinformowania nadawcy, że dane z liniiDIO zostały przez nie odczytane. Dopierowtedy, gdy wszystkie urządzenia Listenprzestawią linie w stan „fałsz”, stan logicznylinii zmieni się na wysoki, a nadawcauzna, że wysłane przez niego dane zostałyodczytane i można przesłać następne.Jak wspomniano, 5 dodatkowych liniimagistrali jest używanych do kontroli:Tabela 1. Opis wyprowadzeń standardowegozłącza GPIBPin Nazwa OpisŹródłodanych1 DIO1Data bit 1(LSB)Talker2 DIO2 Data bit 2 Talker3 DIO3 Data bit 3 Talker4 DIO4 Data bit 4 Talker5 EOIEnd OrIndentityTalker/Controller6 DAV Data Valid Controller7 NRFDNot ReadyFor DataListener8 NDACNo DataAcceptedListener9 IFCInterfaceClearController10 SRQServiceRequestTalker11 ATN Attention Controller12 Ekran13 DIO5 Data bit 5 Talker14 DIO6 Data bit 6 Talker15 DIO7 Data Bit 7 Talker16 DIO8Data bit 8(MSB)Talker17 RENRemoteEnabledController18 GND DAV19 GND NRFD20 GND NDAC21 GND IFC22 GND SRQ23 GND ATN24 GND data– ATN (Attention). Poziom wysoki na tejlinii oznacza, że magistrala jest w trybiedanych. W tym trybie dane są przesyła-53

TEMAT NUMERUOSCYLOSKOPYWYBÓR KONSTRUKTORAPrzegląd oscyloskopówOscyloskopy w cenie do 10 tys. złOscyloskop jest podstawowym narzędziempomiarowym w warsztacie każdego elektronika.Trudno wyobrazić sobie, aby bez tego przyrządumógł sobie poradzić profesjonalista – projektant,konstruktor sprzętu elektronicznego. Bezoscyloskopu nawet amatorzy nie mają łatwo.Coraz powszechniejsze jest także włączanie dowyposażenia warsztatowego analizatorów widma.Bywają też urządzenia, którymi można realizowaćpomiary zarówno w dziedzinie czasu, jaki częstotliwości. Ich ceny są jednak nadal bardzowysokie.Użytkownicy elektronicznych przyrządów pomiarowych, takichjak oscyloskopy, analizatory widma, generatory funkcyjne/arbitralne,a nawet multimetry cyfrowe mają obecnie spory dylemat. Wydaje się,że w dawnych, ale nawet nie tak bardzo odległych czasach, żywotnośćaparatury pomiarowej była dużo większa niż tak wspaniałych,wszechstronnych i naszpikowanych wszelkimi nowinkami urządzeńwspółczesnych. To właśnie te nowinki powodują, że po trzech, czterechlatach, urządzenia nadają się bardziej na wystawę „Jak to kiedyśmierzono”, niż do pracy. Aparatura ta, pozostając w pełni sprawną odstrony technicznej, staje się zabytkiem wobec nowych modeli analogicznychurządzeń oferowanych dzisiaj.Powyższa uwaga dotyczy przede wszystkim najbardziej zaawansowanychprzyrządów, bo to właśnie wśród nich obserwujemy najszybszypostęp, ale najwyższe technologie stopniowo schodzą niżeji pewne standardy zaczynają obowiązywać w sprzęcie powszechnegoużytku. Na przykład prędkość próbkowania 400 MSa/s, która jeszczekilka lat temu obowiązywała w popularnych „domowych” oscyloskopach,dzisiaj nawet w tej klasie przyrządów jest spotykana coraz rzadziej.ZałożeniaZałożeniem do niniejszego artykułu był przegląd ofert na oscyloskopy,których cena nie przekraczałaby znacząco ok. 10000 zł. Artykułjest więc kierowany głównie do użytkowników indywidualnychi małych firm. Niestety przyjęte ograniczenie dotyczące ceny aparaturyw dość istotnym stopniu przefiltrowało modele urządzeń, którebyły rozpatrywane w analizie. Kwestią do rozważenia było przyjęcienajbardziej czytelnej formy prezentacji wyników analizy rynku. Ostateczniezdecydowano się na schemat: rodzaj urządzenia –> producent.Dla ułatwienia ogólnej orientacji w ofertach dołączono zestawieniewybranych producentów elektronicznych przyrządów pomiarowychmających swoich dystrybutorów w Polsce.Analiza objęła kilka rodzajów oscyloskopów, wśród których są:przystawki USB, oscyloskopy ręczne, karty pomiarowe, oscyloskopyklasyczne.Karty digitizerówPodstawową zaletą oscyloskopów cyfrowych realizowanychw postaci digitizerów – specjalizowanych kart instalowanych w komputerach,jest wykorzystanie mocy obliczeniowej komputera, zdecydowaniemniejsze ograniczenia dotyczące liczby kanałów pomiarowychprzy zachowaniu bardzo dobrych parametrów akwizycjidanych, a także całkowicie elektroniczne sterowanie przyrządem zapomocą wirtualnych elementów regulacyjnych wyświetlanych naekranie komputera. W ofertach można znaleźć digitizery, w którychsą stosowane przetworniki analogowo-cyfrowe o rozdzielczościachwiększych niż w większości klasycznych oscyloskopów cyfrowych,a więc 12-, 14- i 16-bitowe. Urządzenia te są produkowane w wersjachprzystosowanych do współpracy z różnymi magistralami komunikacyjnymi:PCI, PXI, VXI, LXI. Digitizery są odpowiednikami oscyloskopówDSO – Digital Storage Oscilloscope, w których oscylogramjest tworzony na podstawie danych zapisanych w rejestrze akwizycjiw szeregowym procesie z ich pozyskiwaniem. Poniżej przedstawionokilku producentów oferujących karty tego typu.1. ZTEC Instruments – oferuje digitizery (fotografia 1) obejmującekilka serii, których wybrane modele i ich parametry zestawionow tabeli 1. Są to urządzenia pracujące na magistralach PCI, PXI,VXI lub LXI. Dostarczane jest do nich bogate oprogramowaniei narzędzia software’owe oraz drivery m.in. LabView. Wszystkieurządzenia mają 2 lub 4 kanały pomiarowe i są wyposażonew procesory DSP pozwalają na zaawansowane przetwarzanie danychpomiarowych bezpośrednio na karcie.2. GaGe – karty digitizerów tej firmy odznaczają się bardzo długimirekordami akwizycji. Stosując je można analizować nawet 32 GSaw jednym cyklu akwizycji. Są to parametry raczej nieosiągalnew oscyloskopach klasycznych. Do zalet należy również dodaćdostępne w różnych modelach rozdzielczości od 12 do 16 bitów.Urządzenia GaGe pracują z interfejsami PCI, PCIe lub USB. Kartytego typu zajmują w komputerze jeden lub dwa sloty. Zaawansowaneprocedury analizy danych, takie jak filtrowanie, uśrednianie,analiza FFT, detekcja pików, są realizowane przez wbudowanyna karcie specjalizowany układ FPGA. Karty są programowaneprzez procedury pisane w C, C#, LabView, Matlab, LabWindows/CVI, Visual Basic i Delphi. Przy użyciu kart GaGe mogą być tworzonesystemy typu multi-card z wyróżnieniem urządzeń masteri slave. Rejestrowane przez nie zdarzenia są oznaczane 44-bitowymstemplem czasowym z dokładnością 7,5 nanosekund.Fotografia 1. Digitizer ZTEC Instruments ZT421158 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013

Oscyloskopy w cenie do 10 tys. złTabela 1. Parametry digitizerów ZTECZT4610 ZT4210 ZT450 ZT430 ZT410Rozdzielczość 8-bitów 8-bitów 8-bitów 12-bitów 14-, 16-bitówPróbkowanie50 kSa/s...2 GSa/s(2 kanały)4 GSa/s (1 kanał)10 kSa/s...500 MSa/s(2 kanały)1 GSa/s (1 kanał)2,5 kSa/s...1,25 GSa/s(2 kanały)2,5 GSa/s (1 kanał)4...200 GSa/s (próbkowanieekwiwalentne)Pasmo analogowe 1 GHz (50 V)400 MHz (1 MV)1...100 GSa/s (próbkowanieekwiwalentne)1...100 GSa/s (próbkowanieekwiwalentne)300 MHz 750 MHz (50 V)400 MHz (1 MV)2,5 kSa/s...100 MSa/s(2 kanały)200 MSa/s (1 kanał)20 GSa/s (próbkowanieekwiwalentne)10 kSa/s...250 MSa/s(2 kanały)500 MSa/s (1 kanał)500 MSa/s...50 GSa/s(próbkowanie ekwiwalentne)90 MHz 250 MHz (50 V)125 MHz (1 MV)Pamięć 16...64 Mpróbek 256 Mpróbek 2...32 Mpróbek 4 Mpróbki 1...16 MpróbekFotografia 2. Digitizery Agilenta – M9703A AXIeGage produkuje karty serii: Octopus, Razor, Oscar, CompuScope,Base-8, Cobra, CobraMax. Szybkość próbkowania w zależności odmodelu dochodzi do: 200 MSa/s (16 bitów), 800 MSa/s (14 bitów),2 GSa/s (12 bitów) i 4 GSa/s (8 bitów). Pasmo analogowe to maksymalnie:125 MHz (16 bitów), 1,2 GHz (14 bitów), 700 MHz (12bitów), 1,5 GHz (8 bitów).3. Agilent Technologies – oprócz oscyloskopów stacjonarnych producentten ma w swojej ofercie także karty digitizerów i oscyloskopówUSB. Digitizery pracują z rozdzielczością 8, 10, 12 lub 14bitów. Można nimi mierzyć sygnały w paśmie do 3 GHz z prędkościąpróbkowania dochodzącą do 8 GSa/s. I w tym przypadkuznaczną część operacji obliczeniowych w czasie rzeczywistymwykonują procesory sygnałowe zamontowane na kartach. Digitizerymogą pracować w konfiguracji multi-channels w standar-dach: PCI/PCIe, PXI/PXIe, AXIe, cPCI i VME (fotografia 2). Urządzeniate są niezastąpione na przykład w pomiarach związanychz badaniami plazmy, urządzeń mikrofalowych, radarów, urządzeńsatelitarnych, w hydrodynamice itp. Oferta Agilenta obejmujem.in. serie: U10000 i M10000.Agilent dostarcza zaawansowane oprogramowanie – pakiet89601B (89600 VSA Software)- wykorzystywane do badania sygnałów,m.in. z zastosowaniem digitizerów, ale też oscyloskopów,analizatorów widma i analizatorów stanów logicznych. Oprogramowanieto jest wykorzystywane m.in. do precyzyjnego badaniaurządzeń komunikacji bezprzewodowej pracujących w różnychstandardach (802.11ac, 802.11n, WiMAX, RFID, Zigbee itp.). Obsługujebardzo szeroką gamę modulacji (2...16FSK, BPSK, QPSK,16...1024QAM, Star QAM, do 64APSK, AM/FM/PM, APSK, TE-TRA2/TEDS. Może być również wykorzystywane do pomiarówsystemów telekomunikacyjnych standardów: LTE Advanced(FDD/TDD), LTE (FDD/TDD), W-CDMA/HSPA+, GSM/Edge).Przystawki USBOscyloskopowe przystawki USB stanowią szczególnie atrakcyjnądla amatorów i małych firm wersję oscyloskopów. Charakteryzują sięzwykle niższą ceną w porównaniu z przyrządami klasycznymi o podobnychparametrach. Niebagatelną ich zaletą jest mobilność. Urządzeniate mogą współpracować zarówno z komputerami stacjonarnymi,jak i przenośnymi, np. typu laptop. Pod tym względem mogą imdorównać tylko oscyloskopy przenośne (handyskopy). Postęp technologicznyspowodował, że parametry współczesnych oscyloskopówUSB są porównywalne z urządzeniami stacjonarnymi przynajmniejREKLAMAELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/201359

TEMAT NUMERUOSCYLOSKOPYPREZENTACJEPamięć akwizycji danychoscyloskopuSpójrz dalej, niż na tabliczkę znamionowąPamięć akwizycji danych jest ważnym czynnikiemcharakteryzującym każdy oscyloskop cyfrowy,przy czym jej większa pojemność nie oznaczaautomatycznie lepszej klasy oscyloskopu. Może sięto wydawać sprzecznością, więc przyjrzyjmy siębliżej budowie oscyloskopów o różnej architekturzepamięci, co pozwoli lepiej zrozumieć, dlaczegojeden rodzaj pamięci może być bardziej efektywnyi użyteczny od innego.Dodatkowe informacje:AM Technologies Polska Sp. z o.o.Al. Jerozolimskie 146C, 02-305 Warszawa, www.amt.plRysunek 1. Architektura oscyloskopu z systememmikroprocesorowymNa rynku dostępne są oscyloskopy budowane w oparciu o dwiearchitektury. W tej bardziej tradycyjnej za przetwarzanie i wyświetlaniena ekranie rejestrowanych przez oscyloskop odpowiada w głównejmierze system mikroprocesorowy. Pomimo, że niektórzy producenciwymyślają fantazyjne nazwy dla tego typu architektury, czy też stosująspecjalne tryby pracy pozwalające częściowo zniwelować jej wady,główną niedogodnością wciąż pozostaje fakt obecności systemumikroprocesorowego w torze wyświetlania obrazu. W oscyloskopachbazujących na drugiej architekturze system mikroprocesorowy usuniętoz toru wyświetlania obrazu i zastąpiono go specjalizowanym układemASIC. W oscyloskopach InfiniiVision 4000 X-Series firmy Agilent układten nosi nazwę „MegaZoom IV”.Na rysunku 1 przedstawiono tradycyjną architekturę oscyloskopuz systemem mikroprocesorowym. Generalnie, wielu inżynierów skupiasię przede wszystkim na parametrach bloku analogowego, który wrazz przetwornikiem A/C decyduje o szerokości pasma pomiarowego.Rysunek 3. Pojedynczy impuls typu burst zarejestrowanyoscyloskopem konkurencyjnym dla 4000 X-SeriesKolejnymi blokami są system zarządzania pamięcią i sama pamięćakwizycji danych. Finalnym blokiem, jednym z najważniejszych i częstoniedocenianym jest system plotera. W oscyloskopach z systememmikroprocesorowym za prezentację przebiegów na ekranie odpowiadaukład FPGA lub podsystem graficzny jednostki CPU. Wadą tego typuarchitektury jest fakt, że zanim obraz zostanie wygenerowany doprezentacji na ekranie, jednostka CPU może zostać obciążona dodatkowymizadaniami pochłaniającymi jej moc obliczeniową, np. realizacją pomiarówautomatycznych czy dekodowaniem protokołów sygnałów na szynieszeregowej. Wynikające z tego opóźnienie w przekazywaniu przebiegu naRysunek 2. Schemat blokowy oscyloskopu Agilent z architekturąpamięci MegaZoom IV. Specjalizowany układ ASIC eliminuje tuzależność między głębokością pamięci i szybkością odświeżaniaRysunek 4. Użycie funkcji zoom do rejestracji 3 kolejnych impulsóww.cz. w celu wyznaczenia zależności czasowej między nimi68 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013

TEMAT NUMERUOSCYLOSKOPYNOTATNIK KONSTRUKTORAWybór oscyloskopu – trudnadecyzjaOscyloskop, to jeden z najbardziejskomplikowanych przyrządów pomiarowychnależących do wyposażenia warsztatu każdegoelektronika. Z tego względu nie kupuje się gozbyt często. Tak przynajmniej było do niedawna,gdy urządzenie o odpowiednio wysokim poziomietechnicznym pracowało przez lata. Dzisiaj, częstosprawne jeszcze przyrządy są po kilku latachzastępowane nowymi z uwagi na... przestarzałośćkonstrukcji.Jednym z czynników decydujących o nieczęstym kupowaniu oscyloskopujest jego cena. Niestety, z uwagi na stopień skomplikowania konstrukcji,zawsze będzie to jeden z najdroższych przyrządów pomiarowych.Nawet najprostsze modele są wielokrotnie droższe od multimetrów czyzasilaczy laboratoryjnych. Pod względem ceny dorównać im mogą jedyniegeneratory funkcyjne/arbitralne, a także przyrządy wykorzystywane raczejwyłącznie w profesjonalnych pracowniach konstrukcyjnych i laboratoriachpomiarowych, czyli: analizatory widma, generatory sygnałowe, analizatoryprotokołów, telekomunikacyjna aparatura pomiarowa itp.Bez oscyloskopu trudno wyobrazić sobie pracę kogoś, kto elektronikązajmuje się systematycznie, nawet wtedy, gdy praca ta nie ma komercyjnegocharakteru. Jaki więc kupić oscyloskop? Jakie oferty należy przeglądać?Na co zwracać uwagę przy wyborze przyrządu? W artykule spróbujemyudzielić kilku rad, które mogą być pomocne w sformułowaniu odpowiedzina powyższe pytania. W rozważaniach przyjęto jedno, zasadnicze założenie– rozpatrywane będą wyłącznie oscyloskopy cyfrowe.Najważniejsze parametry techniczne oscyloskopuMoże nieco dziwić, że tak skomplikowane urządzenie elektroniczne,jakim jest oscyloskop, charakteryzowane jest w ofertach najczęściej zaledwietrzema, czterema parametrami. Potencjalni klienci na ich podstawiewyrabiają sobie wstępną i najczęściej jedyną opinię o urządzeniu, co więcej,na tej podstawie podejmują decyzję o ewentualnym zakupie. Faktycznie,można uznać, że możliwości techniczne oscyloskopu w decydującymstopniu są opisane tylko czterema parametrami, jednak pozostałych nienależy lekceważyć. Przyjrzyjmy się zatem, o czym jest mowa.Pasmo pomiarowe. Jest to najważniejszy parametr, który opisywałrównież oscyloskopy analogowe. W istocie, oscyloskop jest wykorzystywanyprzede wszystkim do oglądania przebiegów zmiennych i impulsowych,informacja o maksymalnej częstotliwości badanych sygnałów jestwięc kluczowa. Mimo, że rozpatrujemy urządzenia cyfrowe, pasmo pomiarowejest zwykle utożsamiane z jego blokiem analogowym – wzmacniaczemwejściowym, ewentualnymi filtrami. Dlatego w specyfikacjachtechnicznych stosowany jest zwykle termin pasmo analogowe, które należyrozumieć tak, jakby opisywało urządzenia analogowe. Zatem pasmoanalogowe określa częstotliwość, dla której wzmocnienie wzmacniaczawejściowego spada o 3 decybele. Przyjmuje się, że może to być maksymalnaczęstotliwość mierzona. Oczywiście w zwykłych oscyloskopach cyfrowychcharakterystyka częstotliwościowa nie opada na tyle stromo, aby powyżejf maxsygnał ulegał nagłemu stłumieniu do poziomu szumów (możnauznać, że odpowiada charakterystyce filtru jednobiegunowego). Znaczącojednak zaczyna rosnąć błąd pomiaru amplitudy. Dla częstotliwości f maxjeston równy 30%. Przypadek ten dotyczy większości oscyloskopów, nawettych bardzo drogich, ale o klasycznej budowie. W oscyloskopach najbardziejzaawansowanych technicznie, tzw. oscyloskopach samplingowych(np. TDS6604B...TDS6154C Tektroniksa), do przetwarzania sygnałów stosowanajest technika DSP. W tym przypadku podawane jest tzw. pasmoDSP (pasmo cyfrowe, pasmo rozszerzone). Może wydawać się nieco zaskakujące,ale pasmo DSP przyrządu jest szersze od jego pasma analogowego,co wynika z zastosowanej techniki obróbki sygnału.Pasmo analogowe określa wprost maksymalną częstotliwość sygnałusinusoidalnego, którą można mierzyć z akceptacją błędu, o którym byłajuż mowa. Na ogół jednak rzadko kiedy mamy do czynienia z czystymiprzebiegami sinusoidalnymi, a każdy inny można traktować jako złożenieprzebiegu o częstotliwości podstawowej i harmonicznych o częstotliwościachbędących całkowitymi wielokrotnościami częstotliwości podstawowej.Obcięcie harmonicznych nieuchronnie spowoduje zniekształcenie takiegoprzebiegu, a co za tym idzie ulegną zmianie również parametry sygnału.Szczególnym przypadkiem w zastosowaniach praktycznych (technikacyfrowa) są przebiegi prostokątne lub ogólnie impulsowe. Jak wiemywidmo impulsu Diraca, czyli bardzo wąskiej szpilki jest nieskończone, zaśw widmie przebiegu prostokątnego o wypełnieniu 50% występują sameharmoniczne nieparzyste o amplitudach malejących proporcjonalnie donumeru harmonicznej (rysunek 1). Wypływa z tego wniosek, że jeśli planowanejest badanie układów impulsowych i cyfrowych, należy poszukiwaćoscyloskopów o jak najszerszym paśmie. Można przyjąć zasadę, żepasmo analogowe oscyloskopu powinno być co najmniej 5 razy większeod największej częstotliwości badanego przebiegu cyfrowego.Szybkość próbkowania. Skoro rozpatrujemy przyrządy cyfrowe, którychzasada działania jest oparta na przetworniku analogowo-cyfrowym,to szybkość próbkowania istotnie musi być jednym z najważniejszychparametrów. Pamiętajmy, że parametr ten określa maksymalną szybkośćpracy układu próbkującego, która jednak jest wykorzystywana praktycznietylko dla najkrótszych podstaw czasu. Przy długich podstawach szybkośćpróbkowania musi być zmniejszona, aby zapobiec zbyt szybkiemuzapełnianiu się rekordu akwizycji. Tryb pracy układu akwizycji - PeakDetect dostępny w każdym oscyloskopie pozwala jednak wykrywać bardzowąskie szpilki, mieszczące się w całości w przedziałach czasu międzypróbkami. Zauważmy, że duże stłumienie częstotliwości powyżej 3.harmonicznej przebiegu prostokątnego powoduje, że jego kształt staje sięzbliżony do sinusoidalnego.Szybkość próbkowania jest podawana w jednostkach Sa/s (próbkina sekundę). Jest to wielkość bardzo ściśle określona przez twierdzenieo próbkowaniu. Wynika z niego, że częstotliwość próbkowania musi byćRysunek 1. Widmo przebiegu prostokątnego o wypełnieniu 50%70 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013

TEMAT NUMERUOSCYLOSKOPYSPRZĘTPogoń za straconym czasemOscyloskop cyfrowy R&S RTO 1024 z modułem MSODążeniem każdego liczącego się w świecie producenta oscyloskopówcyfrowych jest posiadanie w swojej ofercie przyrządówprzystosowanych do jednoczesnego pomiaru sygnałów analogowychi cyfrowych. Takiej grupie oscyloskopów nadano nazwę MSO –Mixed Signal Oscilloscope i stanowią one jeden z najwyższychstopni wtajemniczenia w dziedzinie produkcji przyrządówpomiarowych.Fotografia 1. Wkładka MSO zamontowana w gnieździe znajdującym się na tylnejściance oscyloskopuZ perspektywy czasu można powiedzieć,że firma Rohde&Schwarz wyraźnieopóźniła start w produkcji oscyloskopów.Przez wiele lat potrzeba taka była ignorowana,co wprawdzie pozwoliło uzyskaćprymat pierwszeństwa w wielu innychdziedzinach zaawansowanych technik pomiarowych,lecz od strony marketingowejstrategia ta nie była jednak chyba najlepsza.Jej skutki stały się szczególnie widoczne pomasowym upowszechnieniu oscyloskopówcyfrowych. Nagle okazało się, że powstałbardzo duży popyt na tego typu przyrządy.Na tyle duży, że wśród producentów znalazłosię miejsce na jeszcze jednego wytwórcę.Pozostawało więc „jedynie” zaprojektowaćodpowiedni oscyloskop i rozpocząćjego produkcję. Dla firmy z takimi doświadczeniamijakie ma Rohde&Schwarz nie byłto większy problem. Od razu powstało więckilka modeli oscyloskopów cyfrowych pokrywającychróżne potrzeby użytkowników.We wszystkich tych poczynaniach liczył sięczas. Zakładano, że im szybciej nowa (w tejbranży) marka zaistnieje, tym szybciej zdobędzieodpowiednie uznanie i zyska swoichklientów. Niemal jednocześnie powstaływięc dwie linie produktów: RTM i RTOzawierające po kilka modeli. RTM to oscyloskopytańsze, charakteryzujące się pasmemanalogowym 500 MHz i częstotliwościąpróbkowania 5 GSa/s, RTO natomiastzawiera modele o paśmie analogowym600 MHz, 1 GHz, 2 GHz i 4GHz próbkującez częstotliwością 10 GSa/s. Mimo bardzonowoczesnych rozwiązań zastosowanychw konstrukcjach wymienionych oscyloskopów,żadnego z nich nie można jednak zakwalifikowaćdo klasy MSO.Fotografia 2. Przykładowe stanowisko pomiarowe z wyprowadzoną taśmą do sondylogicznejOtwarte drzwi dla MSOPierwszy cel został spełniony. FirmaRohde&Schwarz zaistniała na rynku oscyloskopówcyfrowych wysokiej klasy i dośćszybko zdobyła oddanych sobie klientów.Pozostało jednak pewne „ale”. W ofercienadal brakowało oscyloskopu klasy MSOi brak ten należało jak najszybciej zlikwidować.Skonstruowanie od podstaw takiegooscyloskopu to jednak przedsięwzięcie,które pochłonęłoby znowu sporo czasu,a tego i tak już nie było za wiele. KonstruktorzyR&S znaleźli jednak dość skutecznysposób na wypełnienie luki. Okazało się,że całkiem niezłym rozwiązaniem będzieopracowanie specjalnej wkładki. Na szczę-78 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013

Oscyloskop cyfrowy RTO 1024 z modułem MSOście w oscyloskopach RTO przewidzianotaką możliwość. Na tylnej ścianie przyrząduznajduje się gniazdo przeznaczone pierwotniedla specjalizowanych modułów, naprzykład takich jak interfejs GPIB. Gniazdoto zostało wykorzystane również do dołączeniaspecjalnie opracowanej wkładkiMSO (fotografia 1). Po jej zastosowaniuoraz po odpowiednim zmodyfikowaniufirmware’u oscyloskop np. RTO1024 stajesię oscyloskopem MSO. Od tej chwili mogąbyć jednocześnie wyświetlane i mierzonezarówno przebiegi analogowe, jak i cyfrowe.Są one uzyskiwane z sond analogowychdołączanych do gniazd znajdujących się naprzednim panelu przyrządu oraz z sond logicznychdołączanych do wkładki MSO. Ponieważjest ona umieszczona w niewygodnymmiejscu – z tyłu oscyloskopu – sondycyfrowe są w rzeczywistości dołączane doprzewodów taśmowych, których końcówkimożna wygodnie wyprowadzić przed płytęczołową przyrządu (fotografia 2). Firmwareoscyloskopu automatycznie wykrywadołączenie sond i inicjalizuje odpowiednieprocedury służące do ich obsługi. W tymczasie jest wyświetlany odpowiedni komunikat(rysunek 3). Wkładka MSO obsługuje16 kanałów cyfrowych rozdzielonych nadwie 8-kanałowe sondy. Przy częstotliwościpróbkowania kanałów cyfrowych rów-nej 5 GSa/s rozdzielczość czasowakażdego takiego kanału jest równa200 ps. Jest to całkiem niezły parametr.Mało który „rasowy” analizatorstanów logicznych dysponujetaką rozdzielczością. Zapewnionyjest przy tym pełny synchronizmmiędzy sygnałami pochodzącymiz kanałów cyfrowych i analogowych(rysunek 4). Wejścia kanałówcyfrowych maja impedancję100 kV||4 pF, nie powodują więcznaczącego obciążenia badanychukładów, zapewniając jednocześnieRysunek 3. Komunikat informujący o instalacjisondy logicznejRysunek 4. Jednoczesne wyświetlanie przebiegów analogowych i cyfrowychz zachowanie pełnego synchronizmu, analiza protokołu SPIRysunek 5. Zestaw zdarzeń wyzwalających wyświetlany porozwinięciu listy na zakładce Events->TypeRysunek 6. Tworzenie złożonego warunku wyzwalającegoz wykorzystaniem opcji QualificationRysunek 7. Definiowanie zdarzeń dla sekwencji wyzwalającej: a) zdarzenie A, b) zdarzenie B, c) zdarzenie RELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/201379

PODZESPOŁYSPC56: 32-bitowemikrokontrolery z rdzeniamiPowerPCW ofercie STMicroelectronics – poza doskonale znanymi STM32 –znajduje się także kilka innych rodzin 32-bitowych mikrokontrolerów,w tym mało znana, ale bardzo interesująca rodzina SPC56. Różniąsię one od STM32 wieloma cechami i przeznaczeniem, najbardziej– na pierwszy rzut oka - odczuwalna jest różnica w rdzeniachzastosowanych w: SPC56 wyposażono w rdzenie PowerPC.Twórcą architektury Power jest firmaIBM, której pierwotnym zamiarem byłoopracowanie 32-bitowych, RISC-owychrdzeni do różnych zastosowań. Do przedsięwzięciazaangażowało się z czasemwięcej firm, które współpracują ze sobąnad dalszym rozwojem i implementacjamitej architektury w ramach powstałejw 2004 roku organizacji POWER.org. Jejnazwa (jednocześnie nazwa promowanejarchitektury) jest akronimem od angielskichsłów Performance Optimization WithEnhanced RISC, które doskonale oddającele stawiane sobie przez IBM i współpracującefirmy.Jednym z kierunków aplikowaniardzeni PowerPC były nowoczesne mikrokontrolery,których jednym z producentówjest firma STMicroelectronics, w portfolioktórej znajduje się rodzina SPC56,wyposażona w rdzenie z seii e200, będąceewolucyjnymi następcami architektur PO-WER4 i POWER5 oraz PowerPC 400.Tyle tytułem wprowadzenia, zobaczmyteraz co konstruktorom oferuje rodzinaSPC56.Rdzeń e200z3 jest rozbudowana wersjąe200z0, zintegrowano w nim m.in.koprocesor zmiennoprzecinkowy oraz jednostkęzarządzania pamięcią MMU, przystosowanądo zarządzania 8 wydzielonymiregionami. Rdzeń e200z3 komunikuje sięz otoczeniem za pomocą dwóch magistral(specyfikacja AMBA 2.0 v6 AHB), wyposażonogo także w jednostkę wspomagającądebugowanie Nexus 3 (IEEE-ISTO5001-2003), której możliwości są porównywalnez nieco bardziej popularnym rozwiązaniemfirmy ARM – CoreSight. Maksymalnaczęstotliwość taktowania rdzeniRysunek 1. Firma STMicroelectronics stosuje w produkowanych przez siebiemikrokontrolerach SPC56 trzy wersje rdzeniTrzy wersje rdzeni PowerPCFirma STMicroelectronics stosujew produkowanych przez siebie mikrokontrolerachSPC56 trzy wersje rdzeni(rysunek 1), których cechy i możliwościsą dobrane do wymogów docelowychaplikacji.Najprostszy ze stosowanych rdzeni –e200z0 – przypomina klasyczne rdzeniemikrokontrolerowe, nie jest wyposażonyw FPU czy MMU, ma zintegrowaną takżenieco prostszy funkcjonalnie systemsprzętowego wspomagania debugowania.Maksymalna częstotliwość taktowaniardzeni e200z0 produkowanych w technologiachużywanych przez STMicroelectronicswynosi do 100 MHz.Rysunek 2. Mikrokontrolery SPC56 aktualnie dostępne i planowane (zaznaczone narysunku gwiazdkami) do szybkiego wdrożenia do produkcji, wraz z przypisaniemukładów do dostępnych wersji obudów84 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013

Narzędzia programistycznePODZESPOŁYNarzędzia dla Precision32 (2)Narzędzia programistyczneMiesiąc temu w ramach cyku artykułów dotyczącychmikrokontrolerów Precision32 firmy Silicon Labs rozpoczęliśmyopis narzędzi projektowo-rozwojowych dla tej rodziny układów.Po przedstawieniu narzędzi sprzętowych tym razem zajmiemy sięnarzędziami programistycznymi.Dostępne dla mikrokontrolerów Precision32narzędzia projektowo-rozwojowemożna podzielić na trzy grupy: narzędziasprzętowe, narzędzia programistyczne orazoprogramowanie w postaci kodu źródłowego(rysunek 1).Do omówionych w poprzednim miesiącunarzędzi sprzętowych należą:• Modułowa platforma ewaluacyjna UDP(Unified Development Platform), którąużytkownik może rekonfigurować łączącpłytkę bazową UDP Motherboard z wybranymiprzez siebie płytkami trzechróżnych rodzajów: z mikrokontrolerem(UDP MCU card), rozszerzeniowych orazkomunikacji radiowej,ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013• Interfejsy sprzętowe (programatory/debugery):Silicon Labs USB Debug Adapter,Keil/ARM ULINK i Segger J-Link.W niniejszej, drugiej części artykułuo narzędziach dla mikrokontrolerów Precision32przedstawione zostaną narzędziaprogramistyczne: program AppBuilder orazpakiety do tworzenia i rozwoju oprogramowania.Program AppBuilderKażdy kod źródłowy będący oprogramowaniemdla mikrokontrolera można podzielićna dwa bloki:• Blok oprogramowania odpowiedzialnyza wykonywanie przez mikrokontrolerRysunek 1. Narzędzia projektowo-rozwojowe dla mikrokontrolerów Precision32:narzędzia sprzętowe, narzędzia programistyczne oraz oprogramowanie w postaci koduźródłowegoczynności, które są mu przewidzianew systemie, w którym pracuje.• Blok oprogramowania odpowiedzialnyza skonfigurowanie mikrokontrolera.Pierwszy z tych bloków może obejmowaćnp. odczyt danych z czujników, realizację transmisjidanych zgodnie z określonym protokołemkomunikacyjnym, wyświetlanie informacji nawyświetlaczu itp. Tworzenie kodu źródłowegowymaga od programisty niejednokrotnie tylkomałej (albo nawet w niektórych wypadkach –w ogóle nie wymaga) wiedzy o mikrokontrolerze,gdyż ten kod cechuje się wysokim poziomemabstrakcji i przez to operuje w niedużymstopniu bezpośrednio na zasobach sprzętowychukładu.Odwrotnie jest przy tworzeniu blokuoprogramowania odpowiedzialnego za skonfigurowaniemikrokontrolera. Blok ten odpowiadaza przygotowanie zasobów sprzętowychukładu do pracy, a więc włączenie ich,a następnie ustawienie parametrów funkcjonowania.Programista pisze ten kod źródłowyoperując na rejestrach mikrokontrolera, bądź naniskopoziomowych funkcjach i z tego powodumusi mieć bardzo szczegółową wiedzę o mikrokontrolerze.Z racji tego, że każdy współczesnymikrokontroler jest układem złożonym, więcproces pisania kodu źródłowego będącego blokiemoprogramowania konfiguracyjnego mikrokontroleramoże być zadaniem nietrywialnym,a przez to czasochłonnym.Firma Silicon Labs ma świadomośćzłożoności procesu pisania oprogramowaniaodpowiedzialnego za skonfigurowaniemikrokontrolera, dlatego opracowała narzędzie,które ułatwia stworzenie odpowiedniego kodukonfiguracyjnego dla mikrokontrolerów z rodzinyPrecision32. Jest to program komputerowyo nazwie AppBuilder. Za jego pomocą, przy wykorzystaniugraficznego interfejsu użytkownika,programista może kolejno:• Wybrać peryferia mikrokontrolera, któremają zostać włączone (odbywa się topoprzez przeciągnięcie kursorem myszywybranych peryferiów z okna listy dostępnychdla wybranego modelu mikrokontrolerado okna aktywnych).87

NOTATNIK KONSTRUKTORAPrzetwornice DC/DCProblemy techniczne przy zasilaniu wysokimnapięciem wejściowymW przetwornicach DC/DC stosuje się coraz wyższe częstotliwościprzełączania po to, aby zmniejszyć wymiary elementówindukcyjnych oraz kondensatorów wyjściowych i aby dzięki temumożna było zaoszczędzić miejsce na płytce drukowanej. Niestety,wyższa częstotliwość kluczowania utrudnia osiągnięcie niskiegonapięcia wyjściowego ze względu na krótki czas trwania impulsówPWM. W artykule zaprezentowano trzy przetwornice przykładowe, nabazie których zaprezentowano potencjalne korzyści oraz wyzwania,które stawia konstruktorowi praca z dużą częstotliwością.Wielu producentów układów scalonychdo przetwornic DC/DC pracujących z dużą częstotliwościąkluczowania agresywnie promujeswoje produkty jako główną korzyść podającniewielkie wymiary gotowego systemu zasilania.Przetwornica DC/DC pracująca z częstotliwościąkluczowania wynoszącą 1 lub 2 MHzjest świetną ideą, ale częstotliwość ta oddziałujena system zasilania na więcej sposobów, niżtylko zmniejszając jego wymiary i w pewnychwarunkach – podnosząc sprawność.Wybór aplikacjiAby pokazać konieczne do osiągnięcia kompromisywynikające z używania dużej częstotliwościkluczowania, zbudowano trzy niezależne,impulsowe źródła zasilania pracujące z częstotliwościamiprzełączania wynoszącymi: 100,300 i 750 kHz. We wszystkich tych zasilaczachzałożono napięcie wejściowe wynoszące 48 V,natomiast wyjściowe 5 V i prąd obciążenia 1 A.Dopuszczalne napięcie tętnień projektowanychprzetwornic ustalono na 50 mV, co wynosiokoło 1% napięcia wyjściowego. Ustalono również,że wartość szczyt-szczyt natężenia prąducewki będzie wynosiła 0,5 A. Zdecydowano sięna skonstruowanie każdej z omawianych przetwornicw oparciu o układ scalony TPS54160produkowany przez Texas Instruments. Jestto konwerter z wbudowanym tranzystoremkluczującym MOSFET, pracujący w konfiguracjistep-down z maksymalną częstotliwościąkluczowania 2,5 MHz. Dopuszczalne napięciewejściowe wynosi 60 V a maksymalny prądobciążenia 1,5 A. Układ TPS54160 wymagazewnętrznych elementów kompensujących.Częstotliwość kluczowania może być łatwoustalana przez konstruktora (również za pomocąelementów zewnętrznych). Układ jestprzeznaczony do stosowania w przetwornicachprzemysłowych pracujących przy podwyższonymnapięciu wejściowym.Wybór dławika i kondensatorawyjściowegoZmiana częstotliwości kluczowania wymagazmiany indukcyjności dławika oraz pojemnościkondensatora wyjściowego. Dla każdejz przetwornic wyznaczono wartości pojemnościi indukcyjności posługując się poniższymirównaniami.Indukcyjność dławika wyznaczono z równania:gdzie:– D: współczynnik wypełnienia = 5 V/48 V =0,104;– DI: 0,5 A pp.Pojemność kondensatora można wyznaczyćze wzoru:Dodatkowe informacje:http://power.ti.comhttp:// www.ti.com/sc/device/TPS54160gdzie:– DI: 0,5 A pp,– DV: 50 mV.Wyrażenie (2) uwzględnia, że zastosowanykondensator będzie miał pomijalnie małąrezystancję szeregową (ESR) – temu założeniuodpowiada zastosowanie kondensatora ceramicznego.Wszystkie kondensatory użyte w opisywanychprzetwornicach były kondensatorami ceramicznymize względu na niewielkie wymiaryi małą wartość ESR. Mnożnik „2” w równaniu(2) uwzględnia spadek pojemności związanyz polaryzacją kondensatora napięciem stałym.Do oceny sprawności poszczególnych przetwornicużyto obwodu pokazanego na rysunku1. Na schemacie przy niektórych komponentachnie ma wartości. Są to te elementy, którebyły modyfikowane dla każdej z częstotliwościkluczowania. Filtr wyjściowy zawiera dławik L1i kondensator C2. Wartości tych komponentówdla wykonanych trzech opracowań umieszczonow tabeli 1. Jak wspomniano, wyliczono je napodstawie wyrażeń 1a…2b. Należy zauważyć,że rezystancja stałoprądowa każdego dławikamaleje wraz ze wzrostem częstotliwości. Dziejesię tak, ponieważ dławik używany przy wyższejczęstotliwości ma mniej zwojów, a tym samymjest mniejsza rezystancja drutu używanego dojego wykonania. Elementy pętli kompensacjiwzmacniacza błędu dobrano niezależnie dlakażdej częstotliwości przełączania. Obliczeniaumożliwiające dobranie tych elementów sąpoza ramami artykułu.Minimalny czas załączeniaPrzetwornice DC/DC są charakteryzowaneprzez minimalny, dający się kontrolować czaszałączenia, który jest utożsamiany z najkrótszymmożliwym do uzyskania impulsem obwodumodulacji PWM. W przetwornicy buckprocent czasu, w którym tranzystor MOSFETjest załączony w czasie cyklu przełączania jestnazywany współczynnikiem wypełnienia i odpowiadastosunkowi napięcia wyjściowego donapięcia wejściowego. Dla układu scalonegoTPS54160 współczynnik wypełnienia wynosi0,104 (5 V/48 V), a minimalny czas załączeniapodany w karcie katalogowej wynosi 130 ns.Minimalny czas trwania impulsu PWM skutkujenajmniejszym możliwym do osiągnięciawspółczynnikiem wypełnienia, który możebyć łatwo wyliczony przez wymnożenie minimalnegoczasu załączenia oraz częstotliwościkluczowania. Znając minimalny współczynnikwypełnienia, można oszacować najniższe napięciewyjściowe mnożąc napięcie wejścioweprzez niego. Najniższe napięcie wyjściowe jestrównież ograniczane przez napięcie referencyjneprzetwornicy, które w TPS54160 wynosi0,8 V.W tym przykładzie, napięcie wyjścioweo wartości 5 V może być generowane z częstotliwościąprzełączania 750 kHz (tabela 2). Jeśliczęstotliwość kluczowania wynosi 1 MHz, tonajniższe, możliwe do uzyskania w tej przetwornicynapięcie wyjściowe wzrasta do około6 V. Przy próbie uzyskania napięcia niższegood 6 V przetwornica będzie „gubiła impulsy”.Alternatywą jest obniżenie napięcia wejściowegolub częstotliwości kluczowania. Dlategoprzed wybraniem częstotliwości kluczowania,90 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013

Zdalnie sterowana listwa PREZENTACJEzałączającaZdalnie sterowana listwazałączającaPrzedmiot, który na pierwszyrzut oka wydaj się być zwykłymrozdzielaczem zasilania,po bliższym zapoznaniusię z nim okazuje sięinnowacyjnym rozwiązaniemsłużącym wykorzystującymserwer Web do sterowaniaurządzeniami elektrycznymi lubelektronicznymi dołączonymi dolistwy. Za pomocą NETIO-230można je włączać i wyłączaćpoprzez sieć komputerową LANlub Internet.Listwa zasilająca czeskiej firmy Koukaampozwala na sterowanie bezpośrednielub z użyciem funkcji pomiaru czasu załączaniemzasilania odbiorników energiielektrycznej 230 V AC. W związku z tym,że dostęp do funkcji zdalnego sterowaniaodbywa się za pomocą wbudowanej stronyWeb i sieci LAN lub Internet, urządzeniamimożna sterować również zdalnie, będąc np.w podróży, za pomocą tabletu, smartfonu,netbooka itp. Taki zdalny dostęp przyda sięnie tylko w podróży, ale również przy utrudnionymdostępie do urządzenia.Listwa nie wymaga instalowania żadnegododatkowego oprogramowania. Można jąobsługiwać za pomocą zwykłej przeglądarkiInternetowej, terminala Telnet. Niemniejjednak, dla systemów operacyjnych Androidoraz iOS napisano specjalne aplikacji, którepozwalają na jeszcze wygodniejsze i jeszczebardziej intuicyjne użytkowanie NETIO-230.Zaawansowany watchdogUrządzenie jest pierwszym z całego szereguinteligentnych urządzeń do zdalnegosterowania firmy Koukaam, które dostępnesą wyłącznie w firmie Reichelt Elektronik.Urządzeniami zasilanymi za pośrednictwemlistwy można sterować zdalnie nie tylko ręcznie,ale zgodnie z zaprogramowanym harmonogramem(dziennym lub tygodniowym).Dodatkowo, producent wyposażył listwęw funkcję watchdog, za pomocą której możnaautomatycznie nadzorować urządzeniesieciowe. Jest to funkcja szczególnie przydatnadla routerów sieciowych oraz modemówz wyjściem Ethernet. Watchdog działa w takisposób, że do urządzenie sieciowe jest okre-ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013sowo sprawdzane za pomocą komendy ping.Jeśli nie odpowie ono przesyłając pakietw ustalonym czasie, to odpowiadające muzłącze sieci 230 V AC zostanie wyłączonei ponownie załączone. W ten sposób routerwykona restart i ponownie uruchomi się. Dlauniknięcia zbyt częstych włączeń/wyłączeńnp. w wypadku uszkodzenia urządzenia sieciowego,można ustalić maksymalną liczbęponawianych prób załączenia.Raport o stanie przyłączonych urządzeńmożna na wysyłać e-mailem pod dowolnyadres, co w razie potrzeby pozwala na wyłączenie/włączenieręczne odpowiedniegogniazda lub niezbędną interwencję, ponieważautomatyczny włącznik przyda się jedyniew wypadku urządzeń, co do którychnie zachodzi obawa utraty danych np. zapisywanychna dysku twardym i które niewymagają interwencji administratora w celuuruchomienia czy załadowania odpowiednichaplikacji.Kolejnym obszarem, w którym może znaleźćzastosowanie NETIO-230 jest automatykabudynków czy mieszkań. NETIO-230równie dobrze przyda się do załączaniaoświetlenia, urządzeń klimatyzacyjnych lubwentylatorów, urządzeń alarmowych, jakdo załączania zasilania napędu bramy czydrzwi. Za pomocą tej inteligentnej listwy zasilającejwymienionymi urządzeniami możnawygodnie sterować zdalnie lub mogą onebyć załączane zgodnie z harmonogramemnp. uzależnionym od godzin pracy czy odpoczynku.NETIO-230 sprawdzi się też w obszarzehobby. Listwa może załączać oświetlenieczy ogrzewanie terrarium, sterowaćdokarmianiem rybek w akwarium lub załączaćpompę nawadniającą rośliny. Dziękizdalnym wyłącznikom – wszystko w domupozostaje pod kontrolą. Oczywiście, zasilaniemurządzeń dołączonych do NETIO-230można sterować również lokalnie za pomocąprzycisków.Aby umożliwić możliwie dużą swobodęsterowania zdalnego i prostą konfigurację,zintegrowany serwer internetowy obsługujeprotokoły HTTP, SMTP, SNTP, DHCP i DNS.Dzięki poleceniom Telnet i CGI urządzeniemożna zintegrować z bardziej złożonymisystemami, co umożliwi automatyczne wykonywaniezewnętrznych skryptów. Możliwejest również bezpieczne logowanie, jakw przypadku definicji grup użytkownikówz przydzielonymi uprawnieniami. Aby zagwarantowaćbezpieczeństwo i stabilność,producent oferuje regularne, bezpłatne aktualizacjefirmware.Estetyczna, czarna lub czarno-srebrnoobudowa, wyjątkowo bezpieczna konstrukcjai ognioodporne materiały zapewniająniezawodną pracę listwy zasilającej. Urządzeniejest przystosowane do obciążeniaprądem o natężeniu maksymalnym 6 A napodłączony odbiornik, jednak maksymalnypobór prądu przez wszystkie odbiorniki niepowinien przekroczyć 10 A. Stan wyjść jestsygnalizowany za pomocą diod LED.93

PODZESPOŁYPojemnościowe paneledotykowe ze szkłemdekoracyjnymZastosowanie panelu dotykowego zamiast przycisków mechanicznychczy klawiatury ma nie tylko zwiększa intuicyjność interfejsu i jegoniezawodność, ale także poprawia estetykę gotowego urządzenia.Ponieważ ma ona rosnące znaczenie w nowoczesnym sprzęcieelektronicznym, warto jest skorzystać z paneli, które nadająurządzeniu profesjonalny, a zarazem atrakcyjny wygląd. Ekranydotykowe wykonane w technologii pojemnościowej z ramkądekoracyjną wprowadziła do swojej oferty niedawno firmaUnisystem, dystrybutor produktów marki AMT.Dodatkowe informacje:Unisystemul. Aleja Grunwaldzka 212, 80-266 Gdańsktel. 58 761 54 20, faks: 58 553 29 68biuro@unisystem.pl, www.unisystem.plMontaż typowego panelu dotykowegowymaga zastosowania frontowej ramkii uszczelek. Ramka zabezpiecza połączeniei dociska panel do wyświetlacza,uszczelniając tym samym całą konstrukcjęi chroniąc je przed wilgocią oraz kurzem.Jednak pojawienie się nowocześniejszychtechnologii i ich popularyzacja na rynkuzaawansowanej elektroniki użytkowejsprawiły, że urządzenia wyposażone w zagłębiony,otoczony wystającą ramką ekranzaczęły wyglądać na przestarzałe.Wystająca, plastikowa lub metalowaramka, umieszczona tuż przy ekraniema też wady użytkowe. Zwiększa grubośćurządzenia, co jest ważnym problememw wypadku przenośnych gadżetówelektronicznych. Utrudnia też czyszczeniepanelu. W miejscu połączenia ramkiz ekranem zbierają się zabrudzenia, utrudniającczyszczenie – szczególnie w rogach.Niemożność dokładnego wyczyszczeniakrawędzi panelu utrudnia usuwanie tłuszczui zwiększa podatność na powstawaniesmug zmniejszających czytelność wyświetlacza.Zabrudzenia mają też ważne znaczeniedla urządzeń przeznaczonych dozastosowania w przemyśle spożywczym.True FlatRozwiązaniem tego typu problemówjest zastosowanie paneli przystosowanychdo montażu typu true flat, tj. takich, w którychnie ma potrzeby stosowania wystającejramki przy krawędzi wyświetlacza.Odpowiednio wykonane ekrany dotykowemają nadrukowane dekoracyjne ramki,które praktycznie nie zwiększają grubościpanelu i są niewyczuwalne dla użytkow-nika. Dzięki temu nie tworzą się miejsca,w których mogłyby gromadzić się zabrudzenia,a całe urządzenie zyskuje atrakcyjny,nowoczesny wygląd.TechnologiaFirma Apex Material Technology, znanajako AMT, oferuje różnorodne paneledotykowe, zarówno rezystancyjne, jaki pojemnościowe. Najbardziej zaawansowanez nich to modele obsługujące technologięProjected CapacitiveInput, która umożliwia wykrywaniejednocześnie kilkupunktów nacisku. Panele temogą być wykonane na kilkasposobów.Sama struktura ekranumoże być zbudowana dwojako.Panele z kontrolerem nataśmie (COF) zawierają dwiewarstwy przezroczystychelektrod ITO przedzielaneprzeźroczystymi warstwamiOCA. Ten sposób wykonaniaokreślany jest mianem GFF(Glass – Film – Film). Ekranyz kontrolerem na osobnejpłytce PCB mają dodatkowoTabela 1. Panele dotykowe AMT dostępne w standardowej ofercie UnisystemuPrzekątnaModelObszar aktywny[mm × mm]Wymiary zewnętrzne[mm × mm]Grubośćszkła[mm]Kontroler4,3” P3015-CG0 96,10 × 54,90 121,10 × 85.90 1,1 Na taśmie panelu (COF)7,0” P3012-CGA 153,60 × 91,44 186,60 × 131,00 1,1 Na taśmie panelu (COF)10,4” P3008-0GA 211,03 × 158,42 251,03 × 202,42 1,8 Na osobnej PCB12,1” P3009-0GA 246,00 × 184,50 295,00 × 239,50 1,8 Na osobnej PCB15,6” P3016-0G0 344,23 × 193,54 395,23 × 258,54 1,8 Na osobnej PCB94 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013

NOTATNIK KONSTRUKTORAWyjątki C++a mikrokontroleryNa przykładzie implementacji wyjątkóww systemie ISIX-RTOSW wielu artykułach wspominałem o zaletach języka C++w porównaniu do języka C oraz starałem się obalić mit mówiącyo tym, że C++ nie nadaje się do pisania oprogramowaniadla mikrokontrolera. Wielokrotnie mogliśmy się przekonać, żeumiejętne stosowania języka C++ nie powoduje zwiększeniakodu wynikowego, a ścisłe przestrzeganie typów przez kompilatorprowadzi do powstawania bardziej niezawodnych i bezpiecznychprogramów.Listing 1. Przykładowa funkcja alokacji pamięcistruct MyObject *my = malloc( sizeof( struct MyObject) );if (my == NULL){//Handle errorreturn ERROR_ALLOC;}Listing 2. Fragment programu inicjalizujący układy peryferyjne#define OK 0#define FAIL -1int init_device1(void){//Do somethinginit_registers();unsigned device_bits = read_status_device();if( device_bits & 0x01 )return OK;elsereturn FAIL;}void deinit_device1(){//Deinitialize device}int init_all(struct DeviceStruct **dev){int result;result = init_device1();if( result == FAIL) return result;result = init_device2();if( result == FAIL){deinit_device1();return FAIL;}/** Init structures **/*dev = malloc( sizeof( struct devStruct) );if( *dev == NULL ){deinit_device1();deinit_device2();return FAIL;}}int main(){DeviceStruct *dev;int result = init_app(&dev);if( result == FAIL){//Handle error}}W niewielkich mikrokontrolerach mających32…64 kB pamięci Flash, celowo pomijaliśmyzaawansowane mechanizmy prowadzącedo zwiększenia zapotrzebowaniana pamięć, takie jak wyjątki, czy RTTI (RunTime Type Information), tak aby minimalizowaćzajętość pamięci FLASH oraz RAM.Tworząc oprogramowanie dla „większych”mikrokontrolerów, jak np. rodzina Connectivityline STM32F107 czy Performance LineSTM32F4, mających nawet kilkaset kB pamięciFlash oraz kilkadziesiąt kB pamięciRAM, możemy pokusić się o użycie dodatkowychfunkcjonalności języka. Jednym z takichmechanizmów pozwalających zwiększyćniezawodność kosztem nieco większejzajętości zasobów pamięci jest użyciemechanizmu wyjątków. W artykule opiszęw jaki sposób wykorzystywać wyjątki C++w systemie ISIX-RTOS oraz przedyskutujęich ogólną wydajność.Obsługa sytuacji wyjątkowychw CWyjątki są mechanizmem pozwalającymobsłużyć różne nietypowe sytuacje,które zdarzają się stosunkowo rzadko, i sąsytuacjami nadzwyczajnymi. Zazwyczaj sąto różnej kategorii błędy, z którymi mamydo czynienia podczas działania programu,na przykład błąd działania urządzenia, błądalokacji zasobów np. pamięci itp. W językuC nie istnieje żaden specjalizowany mechanizmobsługi sytuacji wyjątkowych, a doich obsługi najczęściej wykorzystywana jestwartość zwracana przez funkcję, która jestporównywana z pewnymi wartościami specjalnymi,reprezentującymi błąd. Typowymprzykładem jest tutaj alokacja pamięci, któraw programie napisanym w C wygląda, jak nalistingu 1.W wypadku niepowodzenia funkcja malloc()zwraca wartość specjalną NULL, którajest informacją o błędzie przydziału pamięci.Programista musi pamiętać, aby wraz z każdymwywołaniem malloc() zadbać o sprawdzenieczy alokacja powiodła się. Jeżeliw programie występuje wiele takich alokacji(co jest typowym przypadkiem), to małokomu wystarczy cierpliwości, aby obsłużyć96 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013

NOTATNIK KONSTRUKTORASerwer www – pracaz interfejsem Wi FiW EP 12/2012 na stronie 39 opisaliśmy projekt serwera WWWmogący pełnić funkcję centrum automatyki domowej. To urządzeniemoże być dołączone do sieci Ethernet nie tylko za pomocąprzewodu, ale również z użyciem fal radiowych. Artykuł wyjaśniakrok po kroku, jak dodać do serwera możliwość komunikowaniasię poprzez Wi-Fi oraz wykonać program uwzględniający tęfunkcjonalność.Serwer wyposażony w interfejs Ethernetmożna dołączyć do sieci lokalnej LAN za pomocąkabla. To rozwiązanie jest pewne, niezawodnei tanie. Standard Ethernet zapewniaizolację galwaniczną i sporą prędkość przesyłudanych. Jednak konieczność wykonania połączeniakablowego może być uciążliwa, a pewnychprzypadkach trudna lub nawet niemożliwado wykonania. Znacznie wygodniejszejest połączenie radiowe pomiędzy klientem(komputerem z uruchomioną przeglądarką)a serwerem. Zarówno w sieciach kablowychjak i w radiowych obowiązują standardy. Chybakażdy użytkownik komputera zna nazwęWi-Fi. Tak jest nazywany zestaw rozwiązańsprzętowych i programowych przeznaczonychdo radiowego łączenia urządzeń w lokalnejsieci LAN. Sieci, w których jest możliwe bezprzewodowedołączanie urządzeń są bardzowygodne w użyciu i dlatego błyskawiczniezdobyły olbrzymią popularność. WszystkieTopologia sieci Wi-FiNazwy Wi-Fi zwykliśmy używać dla standardułączącego bezprzewodowo komputerz siecią Internet. Jednak tak naprawdę, jestto połączenie opisywane przez normę IEEE802.11b lub jej odmiany różniące się w nazwieliterą końcową. Więcej informacji na tematstruktury, topologii i zabezpieczeń sieci z interfejsemradiowym IEEE 802.11b podałemw artykule „Wi-Fi od Microchipa” opublikowanymw EP 9/2012. Na potrzeby tego artykułuprzypomnę tutaj niezbędną część zawartychtam informacji.Sieci radiowe Wi-Fi mogą pracować w 2topologiach:• Infrastructure,• Ad Hoc.Przeciętnemu użytkownikowi połączeniaWi-Fi zwykle jest znana tylko topologia Infrastructurepokazana na rysunku 1. Punktemcentralnym sieci pracującej w tej topologiijest urządzenie nazywane punktem dostępowym(Access Point). Wszystkie dane pomiędzyurządzeniami w sieci przepływają przez punktdostępowy i nie ma możliwości transmisji bezpośredniopomiędzy urządzeniami. TopologiaInfrastructure najczęściej jest stosowana w sienoweurządzenia mobilne: laptopy, tablety, czysmartfony mają wbudowany interfejs WiFi,poprzez który mogą łączyć się z lokalnymipunktami dostępowymi. Takim punktem dostępowymmoże być domowy router ADSLz funkcją Wi-Fi, komercyjne punkty dostępudo Internetu lub darmowe punkty dostęputypu Hot Spot.Zalety połączenia bezprzewodowego możnawykorzystać do połączenia naszego serweraz lokalną siecią LAN. Ponieważ funkcje sterowniczemogą wymagać umieszczenia modułuserwera w nietypowych miejscach, to połączenieradiowe może znacznie ułatwić jego zainstalowanie.W porównaniu do interfejsu Ethernetpołączenie radiowe Wi-Fi jest trudniejsze dowykonania z punktu widzenia konstruktora,a konfiguracja sieci wymaga zwrócenia uwagina możliwe zagrożenia. Jednak wykonanie niezawodniedziałającego połączenia radiowegonaszego serwera z siecią LAN jest jak najbardziejmożliwe.100 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013

Serwer www – praca z interfejsem Wi FiListing 1 zmiana definicji linii SPI1#if defined ENC_IN_SPI1#define ENC_CS_TRIS (TRISFbits.TRISF1) // Comment this line out if you areusing the ENC424J600/624J600, MRF24WB0M, or other network controller.#define ENC_CS_IO (PORTFbits.RF1)#define ENC_RST_TRIS (TRISFbits.TRISF0) // Not connected by default. It isokay to leave this pin completely unconnected, in which case this macro shouldsimply be left undefined.#define ENC_RST_IO (PORTFbits.RF0)Rysunek 1. Topologia InfrastructureRysunek 2. Topologia sieci Ad Hocciach domowych umożliwiających dostęp doszerokopasmowego Internetu (router z opcjąWi-Fi), w sieciach publicznych Hot Spot orazw komercyjnych sieciach radiowych.Mniej znana jest sieć typu Ad Hoc, którejtopologię pokazano na rysunku 2. Jest to siećtypu peer-to-peer, w której każdy z komputerówmoże bezpośrednio komunikować się zewszystkimi komputerami tworzącymi sieć. Tatopologia może być stosowana do tworzeniarozległych sieci, bo jej węzły mogą pracowaćjako przekaźniki danych pomiędzy bardzo oddalonymiurządzeniami.Jak wiemy serwer z EP 12/2012 ma wbudowanykompletny interfejs Ethernet. Na etapieprojektowania układu nie było jednak pewne,czy w ogóle uda się uruchomić połączenieradiowe w środowisku TCPmakera. Jednakprojektując płytkę na wszelki wypadek przewidziałemmożliwość wyposażenia serweraw moduł Wi-Fi typu MRF24WB0M Pictail Plusprodukowany przez firmę Microchip. Zarównoukład ENC28J60, jak i moduł Wi-Fi komunikująsię z mikrokontrolerem poprzez pojedynczy,szeregowy interfejs SPI – w naszym wypadkujest to interfejs sprzętowy SPI1.Wygląd modułu Wi-Fi pokazano na fotografii3. Jest on przystosowany do podłączaniado firmowych modułów ewaluacyjnych (naprzykład Explorer16) głównie za pomocą złączakrawędziowego. Tak się dobrze składa, żema on też złącze szpilkowe (goldpiny) łatwe doużycia bez konieczności stosowania specjalnegogniazda. Tę właściwość wykorzystałem dopołączenia modułu z płytką serwera (fotografia4). Po zainstalowaniu modułu trzeba rozewrzećwszystkie zworki J12 i zewrzeć wszystkiepiny złącza konfiguracyjnego J13 (fotografia5). Linie interfejsu SPI1 zostaną odłączoneod ENC28J60 i dołączone do modułu Wi-Fi.Tak skonfigurowany serwer jest sprzętowo gotowydo testowania. W prototypie musiałemwykonać jedną zamianę połączeń. Linia RD8sterująca przekaźnikiem PRZ1 jest jednocześniewejściem przerwania zewnętrznego INT0.Oprogramowanie transmisji wykorzystuje toprzerwanie i dlatego sterowanie przekaźnikiemmusiało być przełączone na linię RB0.projekt musiał zostać przekonfigurowany. Niebyło to zadanie łatwe, bo nie mogłem znaleźćinformacji, jak to zrobić. Dużą pomocą okazałasię znajomość przykładowego programu testującegołącze Wi-Fi dostarczanego przez Microchipa.Kiedyś musiałem dobrze zapoznaćsię z tą aplikacją i dzięki temu udało mi sięskonfigurować projekt wygenerowany przezTCPMakera do obsługi modułu MRF24WB0Mi połączenia radiowego.Najnowsza wersja TCPMakera umieszczaw podkatalogu \Configs\ pliki konfigurującesprzęt dla różnych zestawów sprzętowychmodułów ewaluacyjnych Microchipa. Autorzyprogramu wyszli ze słusznego założenia,że użytkownik powinien najpierw sprawdzićdziałanie programu na przetestowanym sprzęcie.Oczywiście, nic nie stoi na przeszkodzieby pliki konfiguracyjne przystosować do własnychpotrzeb i ja tak właśnie zrobiłem. Abyzmienić konfigurację, należy użyć edytoratekstowego np. Notepad. Na początek wybieramyplik HWP PIC32_GP_SK_MRF24WB.hprzeznaczony do konfigurowania modułuPIC32 StarterKit połączonego z modułemMRF24WB0M poprzez interfejs SPI1. Ta konfiguracjabyłaby idealna, gdybym w serwerzeużył takiego samego mikrokontrolera, jakw PIC32 StarterKit. Jednak mikrokontrolerw układzie serwera ma inną liczbę wyprowadzeńi linie SPI są mapowane do innych nóżek.Dlatego w pliku trzeba zmienić definicjęlinii interfejsu SPI1. Jest to czynność nieskomplikowanai nie powinna sprawić żadnychFotografia 3. Moduł Wi-FiFotografia 4. Płytka z modułem Wi-FiELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013TCPMaker i Wi-FiPierwsze moje próby z połączeniem radiowymi projektem wygenerowanym przezTCPmakera zakończyły się niepowodzeniem.Zazwyczaj w przypadkach, kiedy coś powinnodziałać a nie działa i nie wiadomo dlaczego,kontaktuję się ze wsparciem technicznym producenta.Jak się okazało, miałem starszą wersjęprogramu, która nie wpierała komunikacji Wi--Fi. Dzięki uprzejmości pana Roberta Millerawłaściciela firmy Trace Systems Inc., wykonałemaktualizację używanego przez mnie TCP-Makera do najnowszej wersji 1.5.0 i prace naprojektem mogły zakończyć się sukcesem.TCPMaker po wybraniu kompilatoraMPLAB-C32 domyślnie konfigurujeprojekt dla modułu ewaluacyjnegoExplorer16 i modułu Ethernetz układem ENC28J60. Połączenieethernetowe jest uznawane za standardowei trudno się temu dziwić. DlategoFotografia 5. Konfiguracja zworek dlainterfejsu Wi-FiListing 2 zmiany w pliku HardwareProfile.h#if defined(__C30__)#include “Configs/HWP EX16_ENC28 C30.h”#else//#include “Configs/HWP EX16_ENC28 C32.h”#include “/Configs/CONFIG_SERWER_WF.h”#endif101

Termometr TMP006Bezdotykowy pomiar temperaturyArtykuł przedstawia pierwszy bezdotykowy czujnik temperatury skonstruowanyprzez firmę Texas Instruments. Układ TMP006, bo o nim mowa, umożliwia nie tylkobezdotykowy pomiar temperatury obiektu, który znajduje się w pewnej odległościod czujnika, ale również mierzy temperaturę otoczenia. Zatem, obojętne czy chcemytylko zmierzyć temperaturę kubka z herbatą, czy zbudować nieskomplikowany systempomiarowy pomiaru promieniowania podczerwonego – naprawdę warto zapoznać sięz tym czujnikiem.Krok po koroku Kursy EPRozpoczynając przygodę z mikrokontrolerami większośćosób kompiluje kod, który ma za zadanie mrugaćdiodą LED podłączoną do jednego z pinów układu. Jestto pewnego rodzaju odpowiednik typowego programu„Hello World!” dla początkujących programistów. I choćpierwsze uruchomienie takiej aplikacji przynosi dużoradości, to po pewnym czasie przychodzi pora na tworzeniebardziej użytecznych i funkcjonalnych urządzeń.Chyba każdy prędzej czy później ma do czynienia z pomiaremtemperatury otoczenia: pokoju, na zewnątrz,w piwnicy czy wewnątrz obudowy komputera.Na rynku dostępna jest cała gama czujników temperatury.Tanim rozwiązaniem jest umieszczenie w konfiguracjidzielnika napięcia rezystancyjnego czujnika,którego opór zależy liniowo od temperatury. Napięciez dzielnika może być odczytywane poprzez wbudowanyw mikrokontroler przetwornik A/D i przeliczane naodpowiadającą mu wartość temperatury. Rozwiązanie toRysunek 1. MAX6581 – 8-kanałowy czujnik temperaturyDodatkowe informacje i materiały:ftp://ep.com.pl, user: 32858, pass: 4285avnenie jest jednak zalecane w aplikacjach o niskim poborzeenergii, ponieważ dzielnik napięcia cały czas pobieraprąd. Innymi, powszechnie używanymi czujnikami sączujniki cyfrowe posiadające wbudowany przetwornikADC, możliwość ustawiania dokładności pomiaru (coczęsto skutkuje dłuższym czasem pomiaru) czy zgłaszanieprzerwania do mikrokontrolera poprzez pin po przekroczeniutemperatury progowej otoczenia. Popularnym,a zarazem łatwym w obsłudze czujnikiem jest dobrzeznany układ DS18B20 (Maxim-Dallas), który można zakupićjuż za kilka złotych.Często wykorzystywanym sposobem na pomiar temperatury,w szczególności wewnątrz układów, jest odczytnapięcia złącza baza-emiter w tranzystorze w połączeniudiodowym. Napięcie to jest zależne od temperatury.Przykładem interfejsu do pomiarówtemperatur tym sposobem jest układMAX6581 (rysunek 1).Co jednak w przypadku, gdy chcemyzmierzyć temperaturę jakiegośobiektu, a nie tylko otoczenia układupomiarowego? Przykładowo kubkaz gorącą kawą czy herbatą. Z pomocąprzychodzi promieniowanie podczerwone(ang. infrared – IR).Promieniowanie IRNie zagłębiając się w fizykę zjawiskmożna w łatwy sposób przedstawić zasadędziałania urządzenia do pomiarutemperatury za pomocą promieniowaniapodczerwonego posiłkując się seriąfilmów „Predator”. Tytułowy stwór posiadałmożliwość przełączenia trybówwidzenia w swoim „hełmie”. W jednymz tych trybów mógł „widzieć temperaturę”– czyli zakres promieniowanianiewidziany w normalnych warunkachprzez oko ludzkie. Ciepłe obiekty obserwowanebyły jako kolor czerwony,a zimne jako niebieski. Dzięki takiej wizjiPredator miał możliwość odnalezieniaczłowieka biegnącego w nocy przezlas. Na takiej samej zasadzie – rejestro-106 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013

MSP430 w przykładach (6)Timer w trybie odmierzania czasuW artykule omówimy budowę i działanie modułu Timer w mikrokontrolerach MSP430.Pokażemy w jaki sposób odmierzać za jego pomocą czas, a korzystając z przygotowanegona potrzeby kursu układu „Komputerek” zrealizujemy projekty zegarka elektronicznegooraz pozytywki.Krok po koroku Kursy EPModuł Timer w MSP430 tworzą licznik oraz gruparejestrów wspomagających pracę licznika (od 2 do 7 rejestrów).Dostępne są dwa rodzaje układów Timer: modułytypu A, oraz B. Zainstalowany w module „Komputerek”mikrokontroler MSP430f1232 ma jeden moduł Timertypu A. Zaawansowane układy z rodziny MSP430 mogąmieć nawet kilka bloków funkcjonalnych Timer. PrzykładowoMSP430FR5739 z serii FRAM ma 5 modułówTimer (2 typu A, 3 typu B).Moduł Timer_AWbudowany w MSP430f1232 moduł Timer_A to 16-bitowy,asynchroniczny licznik TAR, który współpracujez trzema rejestrami TACCR0, TACCR1, TACCR2. LicznikTAR jest konfigurowany za pomocą rejestru TACTL. Pracęrejestrów TACCR0, TACCR1, TACCR2 ustalają rejestryTACCTL0, TACCTL1, TACCTL2.Licznik TARSchemat blokowy licznika TAR pokazano na rysunku 1.Licznik może być taktowany jednym z sygnałów ACLK,SMCLK (wewnętrzne sygnały zegarowe) INCLK, TACLK(sygnały zewnętrzne podawane na nóżkę mikrokontrolera).Źródło taktowania licznika konfiguruje bit TASSELx.Częstotliwość sygnału taktującego licznik można podzielićprzez 1, 2, 4 lub 8. Preskaler częstotliwości ustawiabit IDx.Wartość licznika TAR zmienia się z każdym narastającymzboczem sygnału taktującego licznik.W zależności od trybu pracy licznika, jest zwiększana,albo zmniejszana. Ponieważ licznik jest układem16-bitowym, to minimalna wartość licznika wynosi0, a maksymalna 65535. Zatem licznik może zliczyć65536 impulsów, a po osiągnięciu wartości maksymalnej,kolejną wartością licznika jest 0. Zawsze, gdywartość licznika zmienia się z wartości maksymalnejna 0, to w rejestrze konfiguracyjnym TACTL jestustawiana flaga przerwania TAIFG (od przepełnienialicznika TAR). Flaga jest obsługiwana w przerwaniumodułu Timer_A (wektor TAIV). Źródło przerwaniakonfiguruje bit TAIE.Wyzerować licznik możemy wpisując do jegorejestrów wartość 0. Ten sam efekt uzyskamy ustawiającbit konfiguracyjny TACLR. Jednak korzystającDodatkowe informacje:Kody źródłowe programów „Zegarek elektroniczny” oraz„Pozytywka” zamieszczono na serwerze FTP. W programie„Zegarek elektroniczny” nie ma funkcji ustawiania czasuzegara. W dodatku do programu załączono program „Ustawczas”, w którym wykonano funkcję ustawiania zegara.Można to zrobić używając zamontowanych w module„Komputerek” przycisków SW1 i SW2. Dodatkowo,w materiałach na serwerze FTP publikujemy filmyprezentujące działanie przykładów opisywanych w artykułachoraz dokument opisujący rejestry modułu Timer_Aw mikrokontrolerze MSP430f1232.ftp://ep.com.pl, user: 32858, pass: 4285avne„metody bitowej” należy pamiętać, że jego ustawienie nietylko zeruje licznik TAR, ale także jest zerowany bit IDx(preskaler częstotliwości sygnału taktującego licznik).Licznik TAR może pracować w jednym z 4 trybówpracy. Tryb pracy licznika konfiguruje bit MCx. Działanielicznika w zależności od trybu pracy pokazano na rysunku2.W trybie Stop Mode, licznik jest wyłączony. Tryb tenjest używany do zatrzymania pracy licznika TAR.W trybie Up Mode (licz w górę), licznik cykliczniezlicza od 0 do wartości wpisanej do rejestru TACCR0.Odliczane jest TACCR0+1 impulsów. W momencie, gdywartość licznika TAR zmienia się z wartości TACCR0-1na TACCR0, to w rejestrze TACCTL0 jest ustawiana flagaCCIFG. Flaga przepełnienia licznika TAIFG jest ustawianaprzy zmianie wartości z TACCR0 na 0.Rysunek 1 Schemat blokowy licznika TARRysunek 2. Licznik TAR. Tryby pracy. Flagi przerwań112 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013

C2000 Piccolo LaunchPad (1)(Pierwszy) program w środowiskuprogramowym CCS v5Code Composer Studio (CCS) jest zintegrowanym środowiskiem projektowym IDEdostarczanym przez firmę Texas Instruments. Obecna wersja CCSv5 jest utworzonaz użyciem najnowszej wersji środowiska Eclipse i może pracować pod kontrolą systemówWindows i Linux. Do tworzenia w środowisku CCSv5 programów przeznaczonychdla procesorów rodziny F2802x Piccolo firmy Texas Instruments jest również potrzebnypakiet programowy controlSUITE tej firmy. Zawiera on oprogramowanie „firmware”,biblioteki, opisy zestawów sprzętowych oraz projekty przykładowe dla wszystkichserii procesorów rodziny C2000.Krok po kroku Kursy EPW artykule najpierw zostało opisane instalowanieśrodowiska CCSv5.3.0 i pakietu programowego control-SUITEv3.1.2. Następnie jest opisane ćwiczenie praktycznez zastosowaniem zestawu ewaluacyjnego C2000 PiccoloLaunchPad oraz środowiska programowego CCSv5.Zastosowano przykładowy program projektu Example_F2802xLEDBlink z pakietu programowego controlSUITE.Ćwiczenie jest zorganizowane tak, że działania są wykonywanew kolejnych punktach i krokach uzupełnionycho szczegółowe opisy. Opis zestawu ewaluacyjnego C2000Piccolo LaunchPad został zamieszczony w artykule „Zestawewaluacyjny C2000 Piccolo LaunchPad” opublikowanymw EP/01/2013.Nie ma żadnego spójnego opisu ani podręcznikado środowiska CCSv5. Przydatne i obszerne informacjesą zgromadzone na kilku stronach internetowych orazw pomocy samego środowiska. Podstawowym źródłeminformacji o CCSv5 jest witryna TI Embedded ProcessorsWiki kategoria Code Composer Studio v5 [4]. Jest to bazowastrona dokumentacji środowiska CCSv5. Znajdująsię tu bardzo obszerne i często aktualizowane informacje.Tutaj znajduje się rozbudowany indeks odnośnikówdo stron z opisem różnych zagadnień. Opis jest bardzoszczegółowy (ale niekompletny) i dotyczy sposobu wykorzystaniaposzczególnych funkcji i operacji dostarczanychprzez środowisko. Ale nie ma opisu w jakim celuich użyć, w jakiej kolejności i w jakim kontekście. Zamieszczonyopis nie nadąża za szybkimi zmianami kolejnychwersji środowiska.Wersje CCSv5Na stronie produktu http://www.ti.com/ccs są informacjeo aktualnych wersjach CCS [2]. Obecnie najbardziej aktualnajest wersja CCSv5.3.0.00090. Jest tylko jedna wersjaCCSv5 (oznaczana jako TMDCCS-ALLxx z wariantamiopcji licencji) która obsługuje wszystkie rodziny procesorówprodukcji Texas Instruments: ARM, C28x, C54x,C55x, C6000, DaVinci, MSP430, Stellaris, TMS470,TMS570, Sitara, oraz OMAP. CCSv5 jest przeznaczonydla komputera z systemem operacyjnym Microsoft Windows7 lub XP oraz Linux. Plik instalacyjny jest wspólnydla wszystkich opcji licencji. Dostępne są różne opcjedarmowych licencji na środowisko CCSv5. Są one aktywowanepo zainstalowaniu (i uruchomieniu) pakietu:Dodatkowe informacje:ftp://ep.com.pl, user: 32858, pass: 4285avne– EVALUATE: Darmowa licencja pełna o ograniczonymczasie użytkowania do 30 dni. Z możliwościąprzedłużenia (extension) o kolejne 90 dni. Daje todarmowe użytkowanie próbne przez 120 dni.– FREE LICENCE: Darmowa licencja do używaniaz emulatorem klasy XDS100 oraz razem z zakupionymsprzętowym zestawem uruchomieniowym lub EVM.– CODE SIZE LIMITED (MSP430): Darmowa licencjapełna o ograniczonym rozmiarze kodu do 16 kB dlarodziny procesorów MSP430Pobieranie pliku instalacyjnegoCCSv5.xNa stronie Download CCS [3] dostępna jest wersja aktualnai wersje archiwalne plików instalacyjnych CCSv5 dopobrania (osobno dla sytemu Windows i Linux):– Web Installer – Małe pliki (

Tytuł2/2013 • luty • Nr 2 (85)• Obsługa komunikacji PtP w S7-1200• Miniaturowy generator Velleman HPG1• Sieciowe moduły pomiarowo-sterujące• Komputer wbudowany jako konwerter protokołów• Przemysłowe konwertery mediów• Redundantne połączenia bezprzewodowez wykorzystaniem mechanizmu DualRF• Technologia Aperio firmy ASSA ABLOY umożliwiatanią rozbudowę systemów kontroli dostępuELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 1/2009123

AUTOMATYKA Obsługa komunikacji I MECHATRONIKAPtP w S7-1200Obsługa komunikacji PtPw S7-1200W artykule zajmiemy się omówieniem komunikacji PtP (point-topoint)w sterownikach S7-1200, przeznaczonek do prowadzeniaznakowej transmisji szeregowej, podczas której aplikacja użytkownikacałkowicie definiuje i implementuje wybrany protokół. PtP zapewniamaksymalną swobodę i elastyczność, ale wymaga implementacjiw programie użytkownika.Zaimplementowane w CPU proceduryobsługi protokołu PtP zapewniają programistomduże możliwości, na przykład: przesyłanieinformacji bezpośrednio do standardowychurządzeń zewnętrznych (jak drukarkalub terminal alfanumeryczny) orazodbierniedanych z innych urządzeń, jak czytniki kodupaskowego, odbiorniki GPS, modemy GSM/GPRS lub Bluetooth.Do komunikacji PtP jest wykorzystywanyinterfejs szeregowy UART, umożliwiającyobsługę wielu prędkości transmisji orazkontroli parzystości, chroniącej w pewnymstopniu przesyłane dane. Dostępnew systemie S7-1200 moduły komunikacyjne(CM1221/1241) z interfejsami RS232/RS485 spełniają rolę warstwy fizycznejinterfejsu.ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013Pakiet narzędziowy służący do projektowaniaaplikacji dla sterowników PLC firmySiemens (portal TIA – Totally Integrated Automation)zawiera biblioteki z instrukcjami,które użytkownik może wykorzystywać podczastworzenia własnych aplikacji komunikacyjnych.Oferują one funkcje komunikacjiPtP dla następujących protokołów:– USS do sterowania napędami.– Modbus RTU Master.– Modbus RTU Slave.Do jednego CPU w systemie S7-1200można podłączyć do trzech modułów komunikacyjnych(dowolnego typu). Moduły CMnależy zawsze instalować z lewej strony CPUlub innego CM. Moduły komunikacyjne mająseparowane galwanicznie porty, są zasilanez CPU, do ich konfiguracji służy specjalnyzestaw instrukcji oraz wcześniej wspomnianefunkcje biblioteczne.Przed rozpoczęciem pracy z modułamiCM należy je skonfigurować, tzn. ustalićprędkość transmisji, włączyć/wyłączyćbit parzystości, ustalić liczbę bitów stopu,określić sposób kontroli transmsji (RS232)oraz czas timeoutu. Modyfikację parametrówmożna przeprowadzić za pomocą programuprojektowego lub za pomocą instrukcjiPORT_CFG (z poziomu programu użytkownika).Wartości parametrów ustalone instrukcjąPORT_CFG nadpisują wartości konfiguracyjneustalone z portalu TIA. W przypadkuwyłączenia zasilania lub innej jego utraty,sterownik S7-1200 nie zachowuje w pamięciparametrów ustawionych za pomocą instrukcjiPORT_CFG.Kontrola transmisji zastosowana w modułachCM jest mechanizmem zapobiegającymutracie przesyłanych danych. Zapobiegaona wysyłaniu przez nadajnik większejliczby danych niż współpracujący odbiornikbędzie w stanie odebrać. Kontrola transmisji(sterowanie przepływem) może być realizowanasprzętowo lub programowo. Moduł125

TEMAT NUMERUDIAGNOSTYKASPRZĘTMiniaturowy generatorVelleman HPG1Jednym z bestsellerów firmyVelleman jest generatorkieszonkowy HPG1. Na pierwszyrzut oka przypomina opisywanyprzez nas oscyloskop przenośnyHPS140. Praktycznie różnisię od niego jedynie koloremobudowy i podobnie jak on –wyglądem przypomina multimetr.Generator należy do grupygeneratorów DDS, a zakresgenerowanych częstotliwościsięga 1 MHz. Przyjrzyjmy sięjego funkcjom.Generator DDS Velleman HPG1 ma niewielką,mieszczącą się w dłoni obudowązabezpieczoną gumowym etui. Jej wymiary(z etui) wynoszą 74 mm×114 mm×29 mm.Generator jest zasilany za pomocą akumulatorów,które są umieszczone wewnątrz obudowy.Gniazdo ładowarki jest dostępne nagórze przyrządu, obok wyłącznika zasilania.Zewnętrzny zasilacz powinien dostarczać napięcie9 V przy prądzie obciążenia 200 mA.Podobnie jak w oscyloskopie, obudowanie ma uchwytu lub paska służącego do jejprzenoszenia lub zamocowania. Identyczniejak w oscyloskopie, na górze obudowy jestumieszczone gniazdo BNC, które stanowiwyjście sygnału przyrządu. Maksymalnenapięcie wyjściowe wynosi 8 Vpp przy obciążeniu50 V. Razem z przyrządem są dostarczanedwa adaptery: jeden służący dowyprowadzenia sygnału z gniazd BNC nadwa gniazda jack, drugi umożliwiający dołączeniegeneratora np. do zestawu wzmacniaczaaudio za pomocą kabla z wtykiem cinch.Oprócz wspomnianych przejściówek, w pudełkuznajduje się również kabel do zasilaniaz gniazda USB.Funkcjonalność i ergonomiaMonochromatyczny wyświetlacz generatorama wymiary 53 mm×27 mm i białepodświetlenie. Za pomocą menu przyrządumożna zmienić kolor wyświetlanych znakówz czarnych na białym tle na białe na czarnymtle. W dokumentacji nie podano jaka jest rozdzielczośćwyświetlacza. Podobnie jak oscyloskop,generator nie ma żadnych pokręteł,a wszystkie funkcje obsługuje się za pomocąklawiszy i menu. Do zmiany wartości służąklawisze góra/dół, natomiast menu wywołu-je się przytrzymując klawisz z prawej stronyprzyrządu. Po wywołaniu ekranu menu doporuszania się w jego obrębie służą klawiszez prawej strony, natomiast do zmiany wartości– z lewej.Menu wywoływane za pomocą klawiszaumieszczonego w prawym, górnym rogunosi nazwę Sweep (fotografia 1). Umożliwiaono włączenie funkcji generatora z wobulowanegotj. „przemiatającego” ustawiony zakresczęstotliwości. Jest to funkcja przydatnanp. do badania pasma przenoszenia toru lubcharakterystyki filtra. Nieskomplikowanemenu umożliwia ustawienie częstotliwościminimalnej, maksymalnej, kroku zmianyczęstotliwości, charakterystyki oraz prędkościprzemiatania. Tu kilka słów wyjaśnienia.Parametr Step nie jest krokiem zmianygenerowanego sygnału. Jego rola odnosisię do nastaw menu. Jeśli ustawimy krok100 Hz, to za pomocą menu możemy wprowadzaćnastawę częstotliwości co 100 Hz,jeśli wybierzemy 1 Hz – z krokiem 1 Hz itd.Pozycja menu o nazwie Sweep Lawumożliwia wybranie charakterystyki, zgodniez którą będzie zmieniana częstotliwośćwyjściowa w trakcie przemiatania. Do wyboruużytkownika są następujące możliwości(cykle są powtarzane aż do wyłączenia przyrządulub funkcji przemiatania):– Lin: zmiana liniowo od częstotliwościminimalnej do maksymalnej,– Log: zmiana logarytmicznie od częstotliwościminimalnej do maksymalnej,– Bi-lin: zmiana liniowo od częstotliwościminimalnej do maksymalnej, a następnieod maksymalnej do minimalnej,– Bi-log: zmiana logarytmicznie od częstotliwościminimalnej do maksymalnej, a następnieod maksymalnej do minimalnej.Ostatnia pozycja menu – Speed – pozwalana ustawienie prędkości przemiatania. Usta-128 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013

Miniaturowy generator Velleman HPG1Tabela 1. Wybrane parametry miniaturowego generatora Velleman HPG1Rodzaj generatoraDDSRozdzielczość przetwornika10 bitówZakres częstotliwości generowanych sygnałów 1 Hz…1 MHzKształty generowanych sygnałówSinusoidalny, prostokątny, trójkątnyFunkcja generatora wobulowanego o regulowanejczęstotliwości przemiatania; możliwośćDodatkowe funkcjepracy fmin. –> fmaks, fmin –> fmaks –> fminz częstotliwością sygnału zmienianą liniowo lublogarytmicznieMaksymalne napięcie wyjściowe8 Vpp przy obciążeniu 600 VZniekształcenia przebiegu sinusoidalnego(THD)

TEMAT NUMERUAUTOMATYKA I MECHATRONIKADIAGNOSTYKAKomputer wbudowany jakokonwerter protokołówPakiet Moxa Protocol Converter (MPC) utworzono,aby umożliwić stosowanie komputerówwbudowanych w systemach obejmujących szerokizakres wykorzystywanych urządzeń i protokołówkomunikacyjnych. Łączy on prostotę i intuicyjnośćużycia z możliwościami programowania, stanowiącsolidne narzędzie do zwiększenia funkcjonalnościaplikacji z komputerami embedded. W artykuleprzybliżamy metodę i sposoby implementacji MPCw różnych systemach.Sieci a automatyka przemysłowaWprowadzenie w latach siedemdziesiątych ubiegłego wieku sterownikówPLC miało duże znaczenie i umożliwiło zmiany w automatyceprzemysłowej z systemów analogowych do często w pełni cyfrowych,skomputeryzowanych. Niemniej jednak dopiero na początkutego wielu zaszły znaczące zmiany w zakresie możliwości tworzeniarozległych sieci przemysłowych oraz centralnych jednostek zarządzających.Wraz z tym na rynku pojawiło się wiele produktów oraz standardówkomunikacyjnych. Z jednej strony stanowiło to zaletę wnoszącąróżnorodność i możliwości wyboru rozwiązania przez klienta końcowego,z drugiej zaś nie lada problem, ponieważ pojawiła się koniecznośćintegracji różnych urządzeń, w tym zapewnienia poprawnegoprzesyłania informacji różnymi protokołami, tak aby cały systemdziałał sprawnie i niezawodnie.W związku z powyższym, zaczęto stosować małe komputery wbudowane– urządzenia o ograniczonej funkcjonalności, ale też małychgabarytach i niewielkiej cenie – np. Moxa z serii UC-7000. Komputeryte mogą służyć jako lokalne jednostki obliczeniowe w systemie - np.132 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013

TEMAT NUMERUDIAGNOSTYKAAUTOMATYKA I MECHATRONIKAPrzemysłowe konwerterymediówJM Elektronik oferuje znakomite konwerterymediów firmy ICP DAS. Pełną ofertęmożna znaleźć pod adresem strony internetowejwww.jm.pl (link bezpośredni http://www.jm.pl/idm,868,kat,206,mediakonwertery.html).Umieszczono na niej wygodnąw użyciu wyszukiwarkę, dzięki której w bogatejofercie firmy szybko można znaleźć potrzebnyprodukt. Dodatkowo, na stronie jestdostępna baza wiedzy oraz zakładka „Nowości”umożliwiająca.Przykładowe produkty dostępne w JMElektronik opisano w dalszej części tej prezentacji.GW-7553 – konwerter ModbusRTU/TCP/ProfibusPokazany na fotografii 1 konwerter GW-7533 umożliwia urządzeniom typu Masterpracującym w sieci Profibus dostęp i komunikowaniesię z urządzeniami wykorzystującymiprotokół Modbus RTU/ASCII/TCP.Wraz z urządzeniem GW-7553 użytkownikotrzymuje aplikację umożliwiającą ustawianieparametrów pracy urządzenia, konfiguracjęmodułu przez sieć, podgląd aktualnychparametrów pracy urządzenia oraz aktualnegoadresu w sieci. Konwerter wykonanoz użyciem procesora 80186 taktowanego sygnałemo częstotliwości 80 MHz. Ma wbudo-Firma JM Elektronik obok dystrybucji podzespołów elektronicznych,zajmuje się również automatyką przemysłową. Ważną dziedzinę jejdziałalności stanowią sterowniki i sieci przemysłowe. Urządzeniaminiezbędnymi do komunikacji w obrębie sieci, diagnostyki i dlapotrzeb integracji urządzeń, są konwertery mediów.wane 512 kB pamięci Flash, 512 kB pamięciSRAM i sprzętowy timer watchdog.Za obsługę interfejsu Profibus wyprowadzonegona złączu D-SUB o dziewięciupinach, odpowiada kontroler ProfichipVPC3+C. Od strony interfejsu Profibus jestzapewniona izolacja do 3000 V DC. KonwerterICP DAS GW-7553 jak zdecydowana większośćurządzeń tego producenta przystosowanyjest do montażu na szynie DIN oraz pracyw szerokim zakresie temperatury -25…75°C.Do jego zasilania można wykorzystać dowolnenapięcie stałe z zakresu 10…30 V DC.GW-7433D – konwerter ModbusTCP/RTU/CANopenKonwerter GW-7433D on komunikacjęurządzeń pracujących w sieci CAN z wykorzystaniemprotokołu CANopen z urządzeniamiwykorzystującymi do komunikacjiprotokół Modbus RTU (RS485) oraz ModbusTCP (Ethernet).Od strony sieci CAN konwerter GW--7433D jest widziany jako urządzenie CANopenMaster ze wsparciem funkcji PDO orazSDO do komunikacji z urządzeniami typuslave. Od strony sieci opartej na protokoleModbus urządzenie pełni natomiast funkcjęurządzenia Modbus TCP Server lub ModbusRTU Slave.Konwerter wykonano z użyciem kontroleraCAN firmy NXP typu SJA1000T taktowanegosygnałem o częstotliwości 16 MHz.Kontroler ten obsługuje następujące wersjeprotokołu CANopen: DS-301 v. 4.02 oraz DS-401 v. 2.1. Dołączone do urządzenia oprogramowanieumożliwia konfigurację parametrówkonwertera GW-7433D oraz predefiniowanychurządzeń CANopen slave. Dane te sąautomatycznie pobierane w momencie startuurządzenia. GW-7433D przystosowany jestdo pracy w szerokim zakresie temperatury-25…75°C.PodsumowanieFirma JM Elektronik od początku swojejdziałalności buduje wizerunek solidnegoi wiarygodnego partnera, z którymFotografia 1. GW-7553 – konwerter Modbus RTU/TCP/ProfibusFotografia 2. GW-7433D – konwerter Modbus TCP/RTU/CANopen134 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013

AUTOMATYKA I MECHATRONIKARedundantne połączeniabezprzewodowez wykorzystaniemmechanizmu DualRFSieci bezprzewodowe zyskują coraz większą popularność zarównow zastosowaniach domowych i biurowych, jak też przemysłowych.Łatwość instalacji i konfiguracji sprawia, że urządzenia dobezprzewodowej transmisji danych stosowane są wszędzie tam,gdzie nie ma możliwości zastosowania łączności przewodowej.Pomimo licznych zalet technologia Wi-Fi ma jedną poważną wadę– podatność na zaburzenia ze strony fal radiowych. W aplikacjachprzemysłowych, gdzie stabilność połączenia i przesyłu danychodgrywa niejednokrotnie krytyczną rolę, stanowi to poważny problem.Jednym ze sposobów wyeliminowaniazaburzeń bezprzewodowej transmisji danychjest zastosowanie redundantnego połączeniaradiowego, to znaczy jednoczesnego połączeniana dwóch różnych częstotliwościach.Możliwość taką daje mechanizm DualRF, zaimplementowanyw najnowszych punktachdostępowych firmy Moxa. Poniższy rysunekprzedstawia schemat standardowej architekturysieci bezprzewodowej, w której jeden punktdostępowy służy do podłączenia wielu klientówdo sieci Ethernet.Access point łączy się z klientem na wybranejczęstotliwości Wi-Fi, zatem jeśli na tejczęstotliwości pojawią się zaburzenia, to całaczęść sieci znajdująca się za urządzeniem pracującymw trybie klienta zostanie odłączonaod głównej sieci. Jedną z metod osiągnięciaredundancji w sieci WLAN jest zastosowanieurządzeń wyposażonych w podwójny modułradiowy, obsługujący mechanizm DualRF.W rozwiązaniu takim jeden z modułów radiowychpracuje w paśmie 2,4 GHz, a drugiw paśmie 5 GHz. Dla zapewnienia niezawodnejtransmisji danych, nawet w przypadku wystąpieniazakłóceń na którejś z częstotliwości,urządzenia firmy Moxa zawierają zaimplementowanyprotokół, zapewniający bezzwłoczneprzełączenie transmisji na alternatywnączęstotliwość. Oprócz redundancji połączeńradiowych urządzenia z serii AWK-5xxx/6xxxwspierają także redundancję połączeń przewodowychz wykorzystaniem protokołu STP/RSTP. Na rysunku 2 przestawiono koncepcjęredundantnych połączeń Wi-Fi między punktamidostępowymi i klientami sieci Wi-Fi.Urządzenia bezprzewodowe firmy Moxaoferują szerokie możliwości tworzenia redundantnychpołączeń bezprzewodowychdzięki możliwości wyboru jednego spośródkilku trybów pracy.Połączenie redundantne Access Point– Cient. Tryb ten umożliwia zestawieniedwóch niezależnych połączeń radiowychmiędzy redundantnym punktem dostępowymi klientem. Połączenia te są realizowaneniezależnie na dwóch pasmach: 2,4 GHzi 5 GHz. Jeśli na częstotliwości pracy któregokolwiekpołączenia pojawią się zaburzenia,to łączność zostanie zachowana z wykorzystaniemdrugiej dostępnej częstotliwości.Dodatkowe informacje:Elmark Automatykaul. Niemcewicza 7605-075 Warszawa-Wesołatel./faks: 22 541 84 93moxa@elmark.com.pl, www.elmark.com.plPołączenie typu Bridge.Kolejną topologią możliwą do zrealizowaniaza pomocą urządzeń Moxa z seriiAWK jest topologia bezprzewodowego mostu.W takim rozwiązaniu moduł radiowyWLAN 1 jest ustawiony w tryb „Master AP”,natomiast moduł WLAN 2 w tryb „SlaveClient”. Ten tryb pracy został zaprojektowanyw celu optymalizacji połączeń typu WDS(Wireless Distribution System). Tryb WDSpozwala łączyć ze sobą kilka punktów dostępowychw swego rodzaju łańcuch, jednakdodawanie kolejnych urządzeń powodujezmniejszenie przepustowości łącza zgodniez wzorem 25 Mbps / (n-1), gdzie n stanowiliczbę zainstalowanych punktów dostępowych.Przykładowo, dla 4 urządzeń połączonychw most bezprzewodowy przepustowośćwyniesie około 8 Mb/s. Dzięki wykorzystaniupodwójnego modułu radiowego w urządzeniachMoxa przepustowość ta może byćzwiększona do poziomu 10–15 Mb/s.Mechanizm DualRF, zaimplementowanyw najnowszych modelach urządzeń bezprzewodowychMoxa z serii AWK, stanowiidealne rozwiązanie wszędzie tam, gdzieniezawodność radiowej transmisji danychpełni krytyczną rolę w działaniu aplikacjiprzemysłowej. Dzięki redundancji połączeńradiowych można uniknąć wpływu interferencjina transmisję danych.Rysunek 1. Standardowa sieć Wi-FiRysunek 2. Redundantne połączenie Wi-FiRysunek 3. Połączenie typu Bridge136 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013

AUTOMATYKA I MECHATRONIKATechnologia Aperio firmy ASSA ABLOYumożliwia tanią rozbudowę systemówkontroli dostępuTechnologia Aperio grupy ASSA ABLOY pozwala dostawcomkontroli dostępu na efektywną kosztowo integrację z systememkontroli dostępu standardowych drzwi z zamkiem mechanicznym.W rezultacie – pracownicy IT, kierownicy ochrony oraz zarządcyobiektów mają większą kontrolę oraz są w stanie szybkozareagować na jakiekolwiek zmiany organizacyjne lub przypadkinaruszenia zasad bezpieczeństwa. Zarządzanie kontrolą dostępuodbywa się przez jeden system, a użytkownicy posługują się tylkojedną przypisaną do nich kartą zbliżeniową.Dodatkowe informacje:Więcej informacji oraz lista referencyjna nastronie www.assaabloy.com.pl/aperioZalety i funkcjonalność technologii Aperio:• Pozwala na ekonomiczną integracjędodatkowych drzwi z systemem kontrolidostępu.• Pozostałymi wymaganymi elementamisą tylko karty zbliżeniowe oraz systemzarządzania uprawnieniami do dostępu.• Aperio pozwala na aktualizację uprawnieńdostępu w czasie rzeczywistym.• Cylindry oraz okucia z czytnikamizbliżeniowymi zasilanymi bateryjnie.• Łatwa instalacja bez okablowania oraz bezkonieczności modyfikacji drzwi.• Obsługa standardowych technologiizbliżeniowych dostępnych na rynku.• Otwarty standard, Aperio może być użytewe wszystkich systemach kontroli dostępu.Dzięki wysokiej estetyce oraz zastosowanej technologii – technologia Aperio wyznaczanowe standardy. Elektroniczne cylindry są bardzo łatwe w montażu oraz są w staniepracować z wieloma dostępnymi na rynku platformami technologii zbliżeniowychSystem kontroli dostępu jest standardowymwyposażeniem firm oraz administracji publicznejzapewniającym wysoki poziom bezpieczeństwa.Jednakże, modernizacja drzwi pod kontrolą dostępujest wysoce kosztowna ze względu na rozległe okablowanie.Z tego powodu systemy kontroli dostępuobejmują z reguły tylko drzwi o wysokich wymogachbezpieczeństwa. Pozostałe przejścia zabezpieczone sąrozwiązaniami mechanicznymi, które nie mogą byćmonitorowane systemowo w czasie rzeczywistym,a zgubienie klucza generuje konieczność wymianycylindra lub przekodowania wkładki. Oznacza to,że funkcjonariusze bezpieczeństwa nie mają pełnejkontroli nad dostępami i są także często obarczanipracochłonnymi zadaniami administracyjnymi.Technologia Aperio powstała w celu uniknięcia tegotypu problemów. Dzięki innowacyjnej technologiiradiowej, drzwi zabezpieczone mechanicznie mogąbyć włączone do nowych lub istniejących systemówkontroli dostępu z wykorzystaniem komunikacji bezprzewodowej.Zamontowanie w drzwiach okuć lub cylindróww technologii Aperio jest rozwiązaniem znacznietańszym niż standardowe okablowanie strukturalne.Instalacja urządzeń odbywa się bez konieczności modyfikacji„stolarki drzwiowej”. Zużycie energii orazkoszty utrzymania są również niższe w porównaniuz tradycyjnymi rozwiązaniami bazującymi na pełnymokablowaniu. Na ogół również nie ma potrze-ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 2/2013by zmian dotychczasowych kart zbliżeniowych lubtransponderów, ponieważ mogą one zostać użyte doobsługi drzwi wyposażonych w urządzenia Aperio.Technologia jest kompatybilna ze standardami zbliżeniowymitakimi jak: iCLASS, MIFARE lub MIFAREDESFire – a w przyszłości również ze standardem125 kHz oraz LEGIC Advant.Gdy użytkownik chce otworzyć pomieszczeniezabezpieczone urządzeniem Aperio, cylinder lubokucie przesyła dane zawarte na jego karcie zbliżeniowejzaszyfrowanym sygnałem do pobliskiego hub’akomunikacyjnego. Pojedynczy hub jest w staniekomunikować się z ośmioma urządzeniami, co skuteczniepoprawia efektywność rozwiązania. Następnie,hub kontaktuje się z systemem kontroli dostępuw celu weryfikacji czy dany użytkownik jest upoważnionydo wejścia. Na ogół nie ma potrzeby wymianyistniejących nośników/kart zbliżeniowych, ponieważmogą one zostać użyte do obsługi okuć Aperio.Firma opracowała technologię Aperio, aby zaspokoićrosnące zapotrzebowanie na bezpieczeństwoi kontrolę. Do tej pory, modernizacje systemówkontroli dostępu były drogie, a zatem znacznie ograniczone.Dzięki Aperio, we współpracy z dostawcamioraz integratorami systemów kontroli dostępu,przedsiębiorstwo może zaoferować niedrogą alternatywęna rynku globalnym. Ponad 90-ciu wiodącychproducentów kontroli dostępu wspiera Aperio a ichliczba stale rośnie.Zastosowanie bezprzewodowych rozwiązańAperio w systemach kontroli dostępu umożliwia pracownikomIT oraz kierownikom ochrony obiektówszerszy zakres kontroli. Zezwolenia dostępu mogąbyć wydawane bądź usuwane ‘online’ w czasie rzeczywistym.„Możemy w bardzo łatwy sposób usunąćzagubione lub brakujące karty z systemu. Mamyrównież możliwość podglądu rejestru zdarzeń wybranychlub wszystkich pomieszczeń,” tłumaczy KamilTargalski, EAC Product Manager ASSA ABLOYPolska. Aperio kontroluje drzwi używając oprogramowaniaistniejącego systemu kontroli dostępu.Dzięki temu zarządcy obiektów są wstanie monitorowaćjeden system bezpieczeństwa uwzględniającywszystkie przejścia obsługiwane kartami zbliżeniowymi.Technologia Aperio została zaprojektowanaw otwartym standardzie, dzięki czemu może zostaćzintegrowana z systemem kontroli dostępu dowolnegoproducenta.ASSA ABLOYAperio to nowa technologia opracowanaw celu uzupełnienia elektronicznychsystemów kontroli dostępu,zapewniająca użytkownikom końcowymprosty, inteligentny sposób na poprawępoziomu bezpieczeństwa oraz stopniakontroli.137