75_76.pdf

M I N I P R O J E K T Y

Wspóln¹ cech¹ uk³adów opisywanych w dziale "Miniprojekty" jest ³atwoæ ich praktycznej realizacji.

Zmontowanie uk³adu nie zabiera zwykle wiêcej ni¿ dwa, trzy kwadranse, a mo¿na go uruchomiæ w ci¹gu

kilkunastu minut. Uk³ady z Miniprojektów mog¹ byæ skomplikowane funkcjonalnie, lecz ³atwe w monta¿u

i uruchamianiu, gdy¿ ich z³o¿onoæ i inteligencja jest zawarta w uk³adach scalonych. Wszystkie uk³ady

opisywane w tym dziale s¹ wykonywane i badane w laboratorium AVT. Wiêkszoæ z nich znajduje siê

w ofercie kitów AVT, w wyodrêbnionej serii Miniprojekty o numeracji zaczynaj¹cej siê od 1000.

Automatyczny w³¹cznik USB

W EP6/02 opisalimy

prosty w³¹cznik

monitora

komputerowego.

W artykule

prezentujemy bardziej

rozbudowan¹ wersjê

takiego w³¹cznika -

umo¿liwia on w³¹czenie

wraz z uruchamianym

komputerem czterech

dodatkowych urz¹dzeñ.

Przeznaczony jest do

zastosowania

w systemach

komputerowych

(komputer, monitor,

drukarka, skaner itd.).

Informacja o w³¹czeniu

komputera jest pobierana ze

z³¹cza USB. Z³¹cze takie jest

dostêpne w ka¿dym nowo-

czesnym komputerze. Z³¹cze

to oprócz komunikacji mo¿e

równie¿ dostarczaæ napiêcie

zasilaj¹ce dla do³¹czonych

urz¹dzeñ. Napiêcie to ma

wartoæ 5 V, a maksymalny

pobierany pr¹d mo¿e

wynosiæ 500 mA. Do

zasilania w³¹cznika zosta³o

wykorzystane to w³anie na-

piêcie. Na rys. 1 przedstawio-

no schemat elektryczny

w³¹cznika.

G³ównym elementem jest

uk³ad US1. Jest to omiobito-

wy rejestr przesuwaj¹cy

z szeregowym wejciem

i równoleg³ymi wyjciami.

Stany logiczne wystêpuj¹ce

na wejciach A i B s¹

przekazywane do wyjæ

Q0...Q7 w takt sygna³u zega-

rowego podawanego na wej-

cie CLK. Do zerowania re-

jestru po w³¹czeniu zasilania

zastosowano uk³ad DS1811,

bêd¹cy scalonym generato-

rem sygna³u zerowania. Po

wystêpieniu zera logicznego

na wejciu MR, wyjcia

Q0...Q7 zostaj¹ wyzerowane

uniemo¿liwiaj¹c w³¹czenie

któregokolwiek z triaków.

W celu sekwencyjnego za³¹-

czania triaków niezbêdny jest

generator, który wykonany

zosta³ z dwóch inwerterów

zawartych w uk³adzie US3.

Pozosta³e inwertery zosta³y

wykorzystane do odwrócenia

poziomu i wzmocnienia pr¹-

dowego sygna³ów

wyjciowych uk³adu US1.

Z wyjæ inwerterów s¹ po-

przez rezystory R3...R6 zasi-

lane diody optotriaków

X1...X4 oraz diody wiec¹ce

D1...D4. Diody wiec¹ce za-

stosowano w celu optycznej

sygnalizacji stanu odpowied-

nich wyjæ w³¹cznika. Je¿eli

wieci siê dioda wiec¹ca, to

na odpowiednim z³¹czu

CON4...CON7 jest dostêpne

napiêcie 220V s³u¿¹ce do za-

silania do³¹czonego urz¹dze-

nia. Zastosowane optotriaki

zapewniaj¹ izolacjê galwa-

niczn¹ miêdzy obwodami ste-

ruj¹cym i wykonawczymi

w³¹cznika. Dziêki temu kom-

puter jest ca³kowicie odizo-

lowany od za³¹czanego napiê-

cia sieci.

Rys. 1

Elektronika Praktyczna 3/2003

M I N I P R O J E K T Y

w³¹cznik pracuje prawid³o-

wo i procedura uruchomie-

nia zosta³a zakoñczona.

W³¹cznik posiada dodat-

kowe z³¹cze USB typu B

umo¿liwiaj¹ce pod³¹czenie

urz¹dzenia pracuj¹cego z wy-

korzystaniem portu USB.

Dziêki temu w³¹cznik nie blo-

kuje portu, a wykorzystuje tyl-

ko napiêcie zasilania, umo¿li-

wiaj¹c jednoczesn¹ pracê

w³¹cznika i innego urz¹dzenia

na tym samym porcie.

Je¿eli w³¹cznik pracuje

prawid³owo, mo¿emy przy-

st¹piæ do pod³¹czenia stero-

wanych urz¹dzeñ. W tym ce-

lu do z³¹cza CON3 pod³¹cza-

my napiêcie 220V. Do z³¹czy

CON4...CON7 pod³¹czamy

urz¹dzenia odbiorcze. Do jed-

nego wyjcia nie nale¿y pod-

³¹czaæ odbiorników o mocy

wiêkszej ni¿ 200W, gdy¿ tria-

ki pracuj¹ce bez radiatorów

mog¹ ulec uszkodzeniu.

Nale¿y zachowaæ szcze-

góln¹ ostro¿noæ przy pod³¹-

czaniu napiêcia zasilania

220V oraz urz¹dzeñ wyjcio-

wych, ze wzglêdu na niebez-

pieczeñstwo pora¿enia.

Krzysztof P³awsiuk, AVT

krzysztof.plawsiuk@ep.com.pl

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R1, R2: 1M

Kondensatory

C1: 1

F polipropylenowy

C2: 100

F/16V

C3: 100nF

Pó³przewodniki

D1...D4: dioda LED 3mm

US1: 74LS164

US2: DS1813

US3: 74HC04

X1...X4: MOC3042

Q1...Q4: BT138-600

Ró¿ne

CON1: gniazdo USB typ B

CON2: gniazdo USB typ A

CON3...CON7: ARK2 (5mm)

B1: gniazdo bezpiecznika +

bezpiecznik 2A

Podstawki DIL14 - 2 szt.

Podstawki DIL6 - 4 szt.

P³ytkadrukowanajestdostêpna

wAVT-oznaczenie AVT-1356 .

Rys. 2

Przebiegi czasowe charak-

teryzuj¹ce dzia³anie w³¹czni-

ka przedstawiono na rys. 2.

Po w³¹czeniu zasilania nastê-

puje wyzerowanie wszystkich

wyjæ uk³adu US1. Generator

rozpoczyna generowanie

przebiegu prostok¹tnego

o czêstotliwocioko³o0,5Hz.

Wejciadanychrejestruprze-

suwaj¹cego s¹ do³¹czone do

plusa zasilania, wiêc w takt

impulsów zegarowych na

wyjciach Q0...Q7 pojawiaj¹

siê kolejno jedynki logiczne.

Wraz ze zmian¹ stanu tych

wyjæ zostaje za³¹czane zasi-

lanie urz¹dzeñ do³¹czonych

do z³¹czy CON4...CON7.

Triaki s¹ za³¹czane

z przerw¹ jednego bitu re-

jestru przesuwaj¹cego (z co

drugiego wyjcia), dziêki cze-

mu czêstotliwoæ generatora

jest dodatkowo dzielona

przez dwa i urz¹dzenia s¹ za-

³¹czane w odstêpach oko³o

piêciosekundowych. Po o-

miu impulsach zegarowych

rejestr wyjciowy uk³adu

74LS164 jest zape³niony je-

dynkami i wszystkie do³¹czo-

ne urz¹dzenia s¹ w³¹czone.

Pracuj¹cy dalej generator po-

woduje przepisywanie jedy-

nek z wejæ danych uk³adu

US1 na wyjcia Q0...Q7. Nie

daje to jednak ¿adnego efek-

tu, gdy¿ wpis jedynki do re-

jestru zawieraj¹cego same je-

dynki zasilania optotriaków

nie zmienia. Stan taki trwa

do momentu wy³¹czenia za-

silania. Po ka¿dorazowym

w³¹czeniu zasilania procedu-

ra bêdzie siê powtarza³a. Po

wy³¹czeniu komputera zanik-

nie napiêcie zasilaj¹ce port

USB, a tym samym wszystkie

urz¹dzenia zostan¹ automa-

tycznie wy³¹czone.

Monta¿ uk³adu nale¿y za-

cz¹æ od wlutowania rezysto-

rów, nastêpnie podstawek

pod uk³ady scalone i opto-

triaki. Kolejno montujemy

triaki, których koñcówki na-

le¿y zagi¹æ pod k¹tem 90 o tak,

aby by³o mo¿liwe wlutowa-

nie ich na le¿¹co. Na koñcu

montujemy kondensatory,

diody i z³¹cza.

Po prawid³owym zmon-

towaniu uruchamiamy

uk³ad.W tymcelupotrzeb-

nyjestkabelUSBtypuA-B.

Jedn¹ wtyczkê kabla wk³a-

damy w z³¹cze USB, a dru-

g¹ do gniazda w³¹cznika. Po

oko³o piêciu sekundach od

w³¹czenia komputera po-

winna zawieciæ siê dioda

D1, a w odstêpach piêciose-

kundowych bêd¹ zapala³y

siê kolejne diody. Je¿eli zo-

sta³y zapalone diody, to

Wzory p³ytek drukowanych

w formacie PDF s¹ dostêpne

w Internecie pod adresem:

http://www.ep.com.pl/?pdf/

marzec03.htm oraz na p³ycie

CD-EP3/2003 w katalogu PCB .

Rys. 3

Elektronika Praktyczna 3/2003

R3...R14: 220

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: