PE Nr 02-99.pdf
(
3287 KB
)
Pobierz
all page.qxd
nr 299 79
CENA 3,60 PLN
ISSN 1232-2628
Generator obrazu
testowego PAL
P³ytka mikrokon-
trolera AVR
Zdalne sterowanie
ze zmiennym kodem
Wzmacniacz wejcio-
wy do oscyloskopu
Diskob³ysko
( )
Rozwi¹zanie
konkursu dla
prenumerator
ów na 1999
rok
Oscyloskop wylosowa³:
RYSZARD BISKUPSKI
ul. Chopina KRAKÓW
Mierniki wylosowali:
BOGDAN MAJEWSKI
ul. Warszawska
NIDZICA
JERZY MICHALEWICZ
ul. G³ogowska
WROC£AW
ADAM WI¥CEK
ul. Wroc³awska
LUBLIN
EWA DZI¥BKOWSKA
ul. Grota Roweckiego
MALBORK
JAN HUMEÑCZUK
MARKOWA
STEFAN CEG£A
ul. Nowogrodzka
WARSZAWA
MAREK HENDEL
¯d¿ary
ZENON BIELERZEWSKI
ul. £ukasiewicza
POZNAÑ
MAREK MINC
ul. Chwarznieñska
GDYNIA
TOMASZ TYLUS
Wolica
Nagrody przelemy poczt¹
ZAPRASZAMY NA NASZ¥ STRONÊ W INTERNECIE
W W W . P E . C O M . P L
BEZP£ATNE OG£OSZENIA DROBNE
PATRZ INFORMACJE
PATRZ INFORMACJE
NA STR. 19
NA STR. 19
Nowe zasady sprzeda¿y p³ytek drukowanych
co miesi¹c 3 wysy³ki za darmo !!!
Osoby, które w miesi¹cu wylosowa³y bezp³atn¹ wysy³kê
otrzymaj¹ informacje poczt¹ !!!
Uzupe³nienie do sterownika modu³u LCD
W poprzednim numerze zamiecilimy opis uniwersalnego sterownika modu³u alfanumerycznego wywietlacza LCD. Przez nasz¹ nieuwa-
gê zabrak³o zakoñczenia artyku³u wraz z cen¹ p³ytki oraz zaprogramowanego mikrokontrolera. Niedopatrzenie to naprawiamy w bie¿¹-
cym numerze.
Parametry transmisji szeregowej RS-232: prêdkoæ 2400 baudów, 8 bitów danych, 1 bit stopu, parzystoæ - brak, kontrola transmisji - brak.
P³ytki drukowane wysy³ane s¹ za zaliczeniem pocztowym. P³ytki i zaprogramowane uk³ady AT 89C2051 z dopiskiem LCD mo¿na zama-
wiaæ w redakcji PE. Cena: p³ytka numer 439 - 2,00 z³
AT 89C2051 LCD - 30,00 z³
+ koszty wysy³ki.
Redakcja
BEZP£ATNE OG£OSZENIA DROBNE
Byæ na fali
My elektronicy jestemy jak lekarze - nieustannie musimy siê
dokszta³caæ, ¿eby nasze wiadomoci nie straci³y na aktualnoci. Nie
jeden z nas wypad³ z obiegu bo zagapi³ siê, a nowoci w tym cza-
sie przyby³o... Na szczêcie nasza odpowiedzialnoæ nie jest tak
wielka jak lekarzy.
Elektronika, szczególnie cyfrowa, szybkim tempem wkracza
w nasze ¿ycie. Obejmuje coraz wiêcej dziedzin. Kojarzy siê ju¿ nie
tylko z przetwarzaniem sygna³ów i komunikacj¹, lecz tak¿e jest obe-
cna wszêdzie tam, gdzie trzeba mierzyæ, sterowaæ lub regulowaæ.
Id¹c z duchem czasu powiêcany na ³amach Praktycznego Elek-
tronika coraz wiêcej miejsca opracowaniom z zakresu techniki cyfro-
wej, a tak¿e mikroprocesorowej. W ten sposób przybli¿amy nowo-
czesn¹ elektronikê Czytelnikom, którzy chc¹ byæ na fali. W bie¿¹-
cym numerze interesuj¹ca pod tym wzglêdem jest na przyk³ad dy-
daktyczna p³ytka uruchomieniowa mikrokontrolera AVR.
Mamy jednak¿e wiadomoæ, ¿e tym sposobem nie trafiamy
w gusta, zainteresowania, a tak¿e mo¿liwoci wszystkich Czytelni-
ków. Staramy siê jednak, ¿eby zawsze w Praktycznym Elektroniku
ka¿dy móg³ znaleæ co dla siebie. Zg³aszajcie wiêc swoje problemy,
propozycje nowych urz¹dzeñ, itp. Pomys³y wyp³ywaj¹ce z Waszych
potrzeb oraz spostrze¿enia bêd¹ dla nas niew¹tpliwie silnym impul-
sem do dzia³ania. Jako przyk³ad podajê prezentowany w tym nu-
merze generator obrazu testowego PAL. Inspiracj¹ do jego wykona-
nia by³y listy od Czytelników.
Pracujemy nad ankiet¹, która pomo¿e nam poznaæ Wasze ocze-
kiwania odnonie tematów, profilu i charakteru czasopisma. Zamie-
cimy j¹ w jednym z najbli¿szych numerów czasopisma.
Na koniec kilka s³ów na temat naszych pocz¹tków w Internecie.
W chwili, gdy piszê te s³owa (w dwa tygodnie po otwarciu strony
www.pe.com.pl) ju¿ ponad pó³ tysi¹ca osób odwiedzi³o nasz¹ stro-
nê. Nie jest jeszcze kompletna - ci¹gle nad ni¹ pracujemy. Mamy
nadziejê, ¿e i ta nasza dzia³alnoæ przys³u¿y siê Wam. Oczywicie
o ile po³¹czenie z Internetem umo¿liwi Telekomunikacja Polska S.A.
Spis treci
Wzmacniacz wejciowy
oscyloskopu cyfrowego ...................24
Systemy komputerowe
dla ka¿dego ......................................4
Szaleñstwa CMOS-ów ......................10
Uk³ady zdalnego sterowania
ze zmiennym kodem
dynamicznym KeeLoq ................15
Generator telewizyjnego
obrazu testowego PAL ....................11
Scalony generator funkcyjny ...........29
Elektronika inaczej cz. 37
pamiêci pó³przewodnikowe ..........21
Diskob³ysko ...................................32
Gie³da PE ........................................19
Elektronika w Internecie .................35
Z-ca Redaktora Naczelnego
P³ytki drukowane wysy³ane s¹ za zaliczeniem pocztowym. Orientacyjny czas oczekiwania na realizacjê zamówienia wynosi trzy tygodnie. Nie przyj-
mujemy zamówieñ telefonicznych. Zamówienia na p³ytki drukowane prosimy przesy³aæ na kartach pocztowych, lub kartach zamówieñ zamieszcza-
nych w PE. Koszt wysy³ki 8,00 z³ bez wzglêdu na kwotê pobrania. W sprzeda¿y wysy³kowej dostêpne s¹ archiwalne numery Praktycznego Elektro-
nika: 3/92, 8÷11/95, 3÷4, 6÷10, 12/96, 1÷8, 10÷12/97, 1÷6, 8÷12/98. Cena detaliczna jednego egzemplarza wynosi 3,00 z³ plus koszty
wysy³ki. Kserokopie artyku³ów i ca³ych numerów, których nak³ad zosta³ wyczerpany, wysy³amy w cenie 1,75 z³ za pierwsz¹ stronê, za ka¿d¹ nastêpn¹
0,25 z³ plus koszty wysy³ki. Kupony prenumeraty zamieszczane s¹ w numerach 11/98, 12/98, 2/99, 5/99, 8/99.
Adres Redakcji:
Praktyczny Elektronik
ul. Jaskó³cza 2/5
65-001 Zielona Góra
tel/fax.:
(0-68) 324-71-03 w godzinach 8
00
-10
00
e-mail: artkele@kor.com.pl
Redaktor Naczelny:
mgr in¿. Dariusz Cichoñski
Z-ca Redaktora Naczelnego:
mgr in¿. Tomasz Kwiatkowski
©Copyright by Wydawnictwo Techniczne ARTKELE Zielona Góra, 1998r.
Zdjêcie na ok³adce: J. Bro¿yna
Druk: Zielonogórskie Zak³ady Graficzne ATEXT sp. z o.o.
Plac Pocztowy 15 65-958 Zielona Góra
Artyku³ów nie zamówionych nie zwracamy. Zastrzegamy sobie pra-
wo do skracania i adjustacji nades³anych artyku³ów.
Opisy uk³adów i urz¹dzeñ elektronicznych oraz ich usprawnieñ za-
mieszczone w
Praktycznym Elektroniku mog¹ byæ wykorzystywane
wy³¹cznie do potrzeb w³asnych. Wykorzystanie ich do innych celów,
zw³aszcza do dzia³alnoci zarobkowej wymaga zgody redakcji Praktycz-
nego Elektronika. Przedruk lub powielanie fragmentów lub ca³oci pu-
blikacji zamieszczonych w
Praktycznym Elektroniku jest dozwolony
wy³¹cznie po uzyskaniu zgody redakcji.
Redakcja nie ponosi ¿adnej odpowiedzialnoci za treæ reklam
i og³oszeñ.
4
2/99
Systemy komputerowe dla
ka¿dego
ciowy wzmacniacz mocy. Do celów
obróbki dwiêku mikrokontroler zosta³
wyposa¿ony tak¿e w zewnêtrzn¹ pamiêæ
RAM o pojemnoci 32 kB. Do komuni-
kacji z u¿ytkownikiem s³u¿¹ cztery wy-
wietlacze siedmiosegmentowe oraz
dziewiêæ klawiszy. P³ytkê wyposa¿ono
równie¿ w interfejs RS-232, który mo¿e
s³u¿yæ do wymiany informacji pomiêdzy
komputerem PC a mikrokontrolerem.
No i ostatni element systemu - progra-
mator. Za jego pomoc¹ bêdziemy mogli
³adowaæ do pamiêci mikrokontrolera
kolejne wersje najrozmaitszych za-
wartych na dyskietce lub stworzonych
samodzielnie programów. Poni¿ej opi-
sujemy programator w³asnej konstrukcji
wykorzystuj¹cy równoleg³y interfejs
komputera.
Schemat ideowy dydaktycznej p³yt-
ki uruchomieniowej mikrokontrole-
ra AVR przedstawiono na rysunku 2.
Funkcjê wzmacniacza wejciowego spe³-
nia operacyjka US3A pracuj¹ca
w konfiguracji odwracaj¹cej polary-
zacjê. Na jej wyjciu umieszczony zosta³
filtr dolnoprzepustowy 3 rzêdu o na-
chyleniu 18 dB/oktawê. Takie nachy-
lenie charakterystyki uzyskano ³¹cz¹c
pasywny filtr RC pierwszego rzêdu
z aktywny filtrem drugiego rzêdu But-
terwortha (US3B). Uzyskany w ten spo-
sób filtr wprowadza t³umienie czêstotli-
woci próbkowania na poziomie oko³o
20 dB.
W uk³adzie wykorzystano przetwa-
rzanie A/C metod¹ przyrostow¹. Polega
ona na porównywaniu napiêcia na kon-
densatorze ³adowanym sta³ym pr¹dem
z nieznanym napiêciem wejciowym.
Czas, w którym napiêcie na kondensato-
rze na³aduje siê do takiego samego po-
ziomu jak napiêcie wejciowe bêdzie je-
go dyskretn¹ reprezentacj¹.
Na rysunku 3 przedstawiono upro-
szczony schemat blokowy przetwornika
A/C. Przetwarzanie analogowo-cyfrowe
zosta³o zrealizowane przy wykorzysta-
niu elementów architektury mikrokon-
trolera AT90S8515 - komparatora ana-
logowego P, licznika omiobitowego L,
klucza tranzystorowego K i generatora
zegarowego. Na zewn¹trz umieszczono
jedynie ród³o pr¹dowe oraz kondensa-
tor C. Funkcjê ród³a pr¹dowego spe³-
niaj¹ tranzystory T5 i T6 wraz z otacza-
j¹cymi je elementami. Zastosowanie
dwóch tranzystorów pozwoli³o skom-
pensowaæ wp³yw temperatury na wy-
dajnoæ pr¹dow¹ ród³a.
W tej czêci cyklu powiêconego mikrokontrolerom i przetwarza-
niu sygna³ów montujemy i uruchamiamy p³ytkê testow¹. Za jej
pomoc¹ ka¿dy posiadacz komputera PC bêdzie móg³ wkroczyæ
w magiczny wiat mikrokontrolerów. Udostêpniamy kompletne
narzêdzie s³u¿¹ce do pisania, uruchamiania i testowania w³a-
snych programów. Na p³ytce umieszczony zosta³ rozbudowany,
nowoczesny mikrokontroler rodziny AVR firmy Atmel.
Na wstêpie podajemy krótk¹ charak-
terystykê p³ytki uruchomieniowej:
Czêæ analogowa
Wzmocnienie wzmacniacza
wejciowego regulowane
Konstrukcja
0÷20 dB
Schemat blokowy p³ytki uruchomie-
niowej przedstawiony zosta³ na rysunku 1.
Jak widaæ centraln¹ funkcjê spe³nia
uk³ad mikrokontrolera. Za spraw¹ znaj-
duj¹cych siê w strukturze uk³adu
AT90S8515 urz¹dzeñ peryferyjnych
mo¿liwe by³o uproszczenie konstrukcji
p³ytki demonstracyjnej przy jednocze-
snym zachowaniu szerokiego spektrum
jej zastosowañ. Do eksperymentów
z przetwarzaniem sygna³ów nasz mikro-
kontroler zosta³ wyposa¿ony w wejcie
i wyjcie sygna³u analogowego. Wej-
ciowy tor akustycznego sk³ada siê ze
wzmacniacza wstêpnego o regulowa-
nym wzmocnieniu, filtru dolnoprzepu-
stowego oraz przetwornika A/C zrealizo-
wanego w znacznej czêci na wewnêtrz-
nych uk³adach mikrokontrolera.
Tor wyjciowy to przetwornik C/A,
którym w tym przypadku jest generator
PWM, filtr dolnoprzepustowy oraz wyj-
Przetwarzanie A/C i C/A:
rozdzielczoæ
8 bitów
próbkowanie
ok.16 kHz
pasmo
ok. 8 kHz
stosunek sygna³/szum
20 dB
Maksymalna moc wyjciowa
dla R
L
= 16 W:
500 mW
Czêæ cyfrowa
Wywietlacz
4 cyfry
Klawiatura
9 klawiszy
Interfejs
RS-232
Interfejs programatora
SPI
Pamiêæ danych (RAM)
32 kB
Pamiêæ programu
(FLASH EPROM)
8 kB
Wydajnoæ obliczeniowa
(zegar 8 MHz)
do 8 MIPS
Zasilanie
Napiêcie
6 VAC
Pobór pr¹du
ok. 300 mA
2/99
5
Vcc
Zeruj
Licznik
U
c
AT90S8515
U
max
Zród³o
pr¹dowe
Roz³aduj C
P
Przerwanie
U
we
Start
Licznika
C
K
L
Licznik
Przerwanie
0
t
p
255tc
t
8 bitów
Przerwanie
(t
o
)
(t
max
)
U
we
START
od komparatora?
NIE
NIE
Generator
8 MHz
TAK
Przepe³nienie
licznika ?
Rys. 5 Napiêcie na kondensatorze
w funkcji czasu
Zatrzymaj
woæ przetwarzanego sygna³u bêdzie
równa 7843 Hz. Jest to wartoæ w zu-
pe³noci wystarczaj¹ca do naszych po-
trzeb. Na wyjciu uk³adu PWM pe³ni¹-
cego funkcjê przetwornika C/A zastoso-
wany zosta³ filtr pierwszego rzêdu (ele-
menty R26÷R28 oraz C32). Do jego
wyjcia do³¹czono aktywny filtr drugie-
go rzêdu Butterwortha zrealizowany
w oparciu o wzmacniacz operacyjny
US8. Wyjciowy wzmacniacz mocy to
uk³ad TDA 2822M. Uk³ad po³¹czony zo-
sta³ w konfiguracji mostkowej dziêki
czemu mo¿liwe by³o uzyskanie dwu-
krotnie wiêkszej mocy przy zasilaniu po-
jedynczym napiêciem +5 V.
Pozosta³e czêci sk³adowe p³ytki
uruchomieniowej to klawiatura, wy-
wietlacz, uk³ad interfejsu RS-232 oraz
zewnêtrzna pamiêæ danych. Za odczyt
stanu klawiszy W£1÷W£8 odpowie-
dzialny jest rejestr US1. Posiada on 8
równoleg³ych linii wejciowych i szere-
gowe wyjcie danych. Do sterowania
wywietlaczami przewidziane
zosta³y: rejestr przesuwny US2
posiadaj¹cy szeregowe wejcie
danych i osiem linii wyjcio-
wych oraz tranzystory T1÷T4
steruj¹ce anodami wywietla-
czy. Zastosowanie uk³adów re-
jestrów przesuwnych US1 i US2
pozwoli³o zredukowaæ liczbê
niezbêdnych linii portu mikro-
kontrolera s³u¿¹cych do stero-
wania wywietlaczem
i odczytywania stanu klawiszy.
Czêæ z wykorzystanych wypro-
wadzeñ ma podwójne znacze-
nie, co jednak nie wp³ywa ne-
gatywnie na spe³niane przez
nie funkcje. Klawisz W£9 nie
spe³nia ¿adnej specjalnej funk-
cji i s³u¿y tym samym celom co
pozosta³e klawisze. Dioda D1
zosta³a do³¹czona do wyjcia
drugiego generatora PWM po-
Rys. 3 Zasada dzia³ania przetwornika A/C
Licznik
TAK
Przetwarzanie analogowo-cyfrowe
rozpoczyna siê od roz³adowania konden-
satora (zwarcie klucza K) i wyzerowania
licznika (por. rys. 4). Po dostatecznie d³u-
gim czasie roz³adowania (gdy napiêcie na
kondensatorze C osi¹gnie wartoæ blisk¹
0 V) nastêpuje rozwarcie klucza K i uru-
chomienie licznika L. Od tej chwili napiê-
cie na kondensatorze narasta liniowo
(rys. 5) do wartoci równej napiêciu wej-
ciowemu U
we
. Po zrównaniu obu napiêæ
wyjcie komparatora analogowego zmie-
nia swój stan wywo³uj¹c przerwanie.
W programie obs³ugi przerwania mi-
krokontroler zatrzymuje licznik i odczytu-
je jego zawartoæ t
p
(iloæ zliczonych im-
pulsów jest wprost proporcjonalna do
wartoci napiêcia wejciowego U
we
).
W przypadku gdy napiêcie wejciowe bê-
dzie za wysokie nie nast¹pi zg³oszenie
przerwania od komparatora - nast¹pi
Odczytaj
Przekroczenie
wartoæ
zakresu
Rys. 4 Algorytm przetwarzania analogowo-
cyfrowego
przepe³nienie licznika i zg³oszenie prze-
rwania interpretowanego jako przekro-
czenie zakresu. Jak wiêc widaæ, dla po-
prawnego funkcjonowania przetwornika,
wa¿ne jest w³aciwe ustawienie nachyle-
nia prostej narostu napiêcia oraz brak
przesuniêcia w pionie. Poprawnie zestro-
jony obwód przetwarza napiêcia z za-
kresu od 0 V do U
max
(por. rys. 5).
Przetwarzanie cyfrowo-analogowe
zrealizowano równie¿ z wykorzystaniem
elementów architektury mikrokontrole-
ra US4. Posiada on sprzêtowy generator
PWM, który dla rozdzielczoci 8 bitów
pracuje z czêstotliwoci¹ f
clk
/510. Czyli
dla zegara 8 MHz maksymalna czêstotli-
1/2 US3
1/2 US3
US4
US5
US6
FILTR
DOLNOPRZEPUSTOWY
ZATRZASK
PAMIEÆ
RAM
32kB
US9
1/2 US8
FILTR
DOLNOPRZEPUSTOWY
US7
MIKROKONTROLER
US2
WYWIETLACZ
RS-232
KONWERTER
REJESTR
NAPIÊÆ
US1
KLAWIATURA
CENTRONICS
PROGRAMATOR
REJESTR
Rys. 1 Schemat blokowy p³ytki uruchomieniowej
Plik z chomika:
kapskyduraj
Inne pliki z tego folderu:
PE Nr 01-99.pdf
(3408 KB)
PE Nr 02-99.pdf
(3287 KB)
PE Nr 03-99.pdf
(4238 KB)
PE Nr 04-99.pdf
(3257 KB)
PE Nr 05-99.pdf
(4205 KB)
Inne foldery tego chomika:
PE1992
PE1993
PE1994
PE1995
PE1996
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin