79_80.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 z jego uruchomieniem mo¿na

poradziæ sobie w ci¹gu kilkunastu minut. "Miniprojekty" mog¹ byæ uk³adami stosunkowo skomplikowanymi

funkcjonalnie, lecz prostymi w monta¿u i uruchamianiu, gdy¿ ich z³o¿onoæ i inteligencja jest zawarta

w uk³adach scalonych. Wszystkie projekty opisywane w tej rubryce s¹ wykonywane i badane

w laboratorium AVT. Wiêkszoæ z nich wchodzi do oferty kitów AVT jako wyodrêbniona seria

Miniprojekty o numeracji zaczynaj¹cej siê od 1000.

Przetwornik AC/CA z interfejsem I 2 C

Proponujemy

wykonanie bardzo

prostego przetwornika

A/C o czterech

kana³ach wejciowych

oraz jednokana³owego

przetwornika C/A, które

mieszcz¹ siê w jednym

uk³adzie scalonym

i wspó³pracuj¹

z mikrokontrolerem

poprzez coraz bardziej

lubiany przez naszych

Czytelników interfejs I 2 C.

Schemat elektryczny pro-

ponowanego uk³adu pokazu-

jemy na rys. 1 . Niewiele jest

tu do opisywania: uk³ad

PCF8591 pracuje w typowej,

zalecanej przez producenta

konfiguracji. Jumpery

JP1..JP3s³u¿¹dosprzêto-

wego ustawiania adresu

uk³adu i warto zauwa¿yæ,

¿e liczba mo¿liwych kom-

binacji zero-jedynkowych,

jakie mo¿emy zaprogramo-

waæ, wynosi 8. Tyle zatem

uk³adów przetworników mo-

¿e naraz pracowaæ na magis-

trali I 2 C, daj¹c w sumie 32

wejcia analogowe i osiem

wyjæ. Wszystko obs³ugiwa-

ne za pomoc¹ dwóch wypro-

wadzeñ mikrokontrolera!

Za pomoc¹ jumpera JP4

mo¿emy wybieraæ dwa do-

stêpne ród³a napiêcia odnie-

sienia. Jednym z nich mo¿e

byæ wysokostabilny wzorzec

napiêciowy typu LM385,

a drugim po prostu napiêcie

zasilania.

Aby rozpocz¹æ rozmo-

wê z uk³adem PCF8591, po-

dobnie jak z ka¿dym innym

pracuj¹cym z magistral¹ I 2 C,

nale¿y go najpierw poinfor-

mowaæ o chêci nawi¹zania

konwersacji. Mo¿emy to

uczyniæ wysy³aj¹c na magis-

tralê I 2 C adres urz¹dzenia,

z którym chcemy wspó³pra-

cowaæ. W przypadku naszego

przetwornika s³owo adresowe

bêdzie mia³o postaæ pokazan¹

w tab. 1 .

Cztery najstarsze bity s³o-

wa adresu s¹ niezmienne

i wspólne dla tej rodziny

uk³adów. Wartoæ trzech na-

stêpnych bitów zale¿y od

ustawienia adresu sprzêtowe-

go i w przypadku zwarcia

wszystkich wejæ adresowych

(A0, A1 i A2) do masy bêdzie

wynosiæ 000. Wreszcie naj-

m³odszy bit decyduje o tym,

czy mamy zamiar pobieraæ

dane z uk³adu PCF8591, czy

je do niego wysy³aæ. W jêzy-

ku MCS BASIC zaadresowa-

nie przetwornika bêdzie mia-

³o nastêpuj¹c¹ postaæ:

I2Cwbyte &B1001XXXX

(gdzie X jest zale¿ne od kon-

figuracji sprzêtowej i kierun-

ku przesy³ania informacji)

Kiedy ju¿ poinformowa-

limy uk³ad przetwornika

o zamiarze rozpoczêcia z nim

wspó³pracy, musimy go jesz-

cze skonfigurowaæ odpowied-

nio do naszych potrzeb. Ko-

lejny bajt wys³any do uk³adu

PCF8591 pod adres 2 decy-

duje w³anie o jego konfigu-

racji. Bajt konfiguracyjny mo-

¿emy wys³aæ do przetworni-

ka za pomoc¹ np. nastêpuj¹-

cego polecenia:

I2Csend 2, 0XXX0XXX

(gdzie X okrelone jest przez

aktualne wymagania stawia-

ne przetwornikowi). Uwaga:

bit 8 i 4 zawsze musz¹ mieæ

wartoæ 0!

Je¿eli mamy zamiar ko-

rzystaæ tak¿e z przetwornika

cyfrowo-analogowego zawar-

tego w strukturze uk³adu

PCF8591, to wartoæ napiêcia

jakie ma wyst¹piæ na wyjciu

VOUT okrelamy s³owem o-

miobitowym wys³anym pod

adres 2. Oczywicie, oblicza-

j¹c wartoæ tego bajtu musi-

my uwzglêdniæ wartoæ za-

stosowanego napiêcia odnie-

sienia. Je¿eli przy napiêciu

odniesienia 5V wylemy do

rejestru 3 uk³adu przetworni-

ka wartoæ 100 (1100100BIN),

to na wyjciu otrzymamy:

5000mV/255*100, czyli

Tab. 1.

MSB

LSB

R/!W

Wartoæ sta³a dla danej

Czêæ adresu ustawiana

1- odczyt

grupy uk³adów I 2 C

sprzêtowo

0- zapis

Rys. 1.

Elektronika Praktyczna 10/2000

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

w woltach,odebranawartoæ

musi zostaæ odpowiednio

przeliczona. Je¿eli na przy-

k³ad odczytalimy 100

(1100100 BIN), to:

100* (5000mV/255) =

= 1960,7mV.

jumpera jako napiêcie odnie-

sienia wykorzystywane bê-

dzie napiêcie zasilania o war-

toci +5VDC.

Jednak nawet najlepszy

przetwornik do³¹czony do

procesora nie bêdzie dzia³a³

samodzielnie. Potrzebny jest

odpowiedni program, steru-

j¹cy jego prac¹ i analizuj¹cy

otrzymane wyniki. Napisa-

nie takiego programu

w asemblerze mo¿e byæ dla

pocz¹tkuj¹cych programis-

tów nieco k³opotliwe. Na

szczêcie, mamy do dyspo-

zycji pakiety BASCOM 8051

lub AVR, a w jêzyku MCS

BASIC napisanie takiego

programu staje siê wrêcz

dziecinn¹ zabaw¹. Takie

wyspecjalizowane instrukcje

obs³ugi magistrali I 2 C jak np.

I 2 Crbyte (odczyt bajtu

z uk³adu peryferyjnego) lub

I 2 Cwbyte (zapis bajtu) po-

zwoli³y mi na napisanie pro-

gramu testowego w ci¹gu

nieca³ej pó³ godziny.

Do przetestowania uk³adu

proponowa³bym zastosowaæ

emulator sprzêtowy AVT872,

wspó³pracuj¹cy bezporednio

z pakietem BASCOM8051.

Nie musimy w tym celu na-

wet posiadaæ p³ytki jakiego-

kolwiek uk³adu mikroproce-

sorowego lub p³ytki testowej.

Aby przetestowaæ nasz uk³ad,

wystarczy do³¹czyæ jego wej-

cia SDA i SCL do odpowied-

nich koñcówek wtyku emula-

cyjnego emulatora sprzêtowe-

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R1: 3k

Kondensatory

C1: 100

F/10V

C2: 100nF

Pó³przewodniki

D1..D8: 1N4148

IC1: PCF8591

IC2: LM385

IC?: 89C2051

Ró¿ne

CON1: 5 x goldpin

CON2, CON3: ARK2

(3,5mm)

CON4: 2 x goldpin

JP1..JP3: 2 x goldpin +

jumper

JP4: 3 x goldpin + jumper

CON1: HEADER 5

CON2, CON3: ARK2

CON4: HEADER 2

JP1..JP3: JUM2

JP4: JUM3

P³ytka drukowana wraz z kom-

pletemelementówjestdostêpna

wAVT-oznaczenie AVT-1287 .

Rys. 2.

Monta¿ i uruchomienie

Na rys. 2 pokazano roz-

mieszczenie elementów na

p³ytce obwodu drukowanego,

wykonanego na laminacie

jednostronnym. Monta¿ wy-

konujemy w konwencjonalny

sposób, rozpoczynaj¹c od

wlutowania w p³ytkê rezysto-

rów i diod, a koñcz¹c na z³¹-

czach ARK i kondensatorze

elektrolitycznym.

Konfigurowanie uk³adu

bêdzie polega³o na ustawie-

niu adresu sprzêtowego i wy-

borze rodzaju ród³a napiêcia

odniesienia. Adres uk³adu

ustawiamy za pomoc¹ jum-

perów JP1..JP3, zwieraj¹c lub

od³¹czaj¹c od masy zasilania

wejcia adresowe A0..A2. Je-

¿eli w systemie bêdzie pra-

cowa³ tylko jeden uk³ad

PCF8591, to najczêciej usta-

wimy adres 000.

Wyboru ród³a napiêcia

odniesienia dokonujemy za

pomoc¹ jumpera JP3. W po-

³o¿eniu takim, jak na sche-

macie, wykorzystywane bê-

dzie ród³o wykonane na

uk³adzie LM385. W zale¿no-

ci od typu uk³adu bêdzie to

napiêcie 2,5 lub 1,5V.

W przeciwnym po³o¿eniu

1960,7mV.

Napiêcie na wyjciu ana-

logowym przetwornika mo¿e-

my ustawiæ za pomoc¹ nastê-

puj¹cego polecenia jêzyka

MCS BASIC:

I 2 Csend 2, XXXXXXXX

I wreszcie dochodzimy do

odczytywania napiêcia zmie-

rzonego na jednym z wejæ

analogowych uk³adu. W za-

le¿noci od tego, który kana³

przetwornika AD zosta³ wy-

brany za pomoc¹ s³owa kon-

figuracyjnego, przetworzona

wartoæ napiêcia wejciowe-

go znajduje siê w rejestrze 3

uk³adu PCF8591. Mo¿emy j¹

stamt¹d odczytaæ za pomoc¹

polecenia:

I 2 Creceive 3, Wartoæ

Oczywicie, aby otrzymaæ

wynik pomiaru podany

Wzoryp³ytekdrukowanychwfor-

maciePDFs¹dostêpnewInterne-

ciepodadresem: http://www.ep.-

com.pl/pcb.html oraz na p³ycie

CD-EP10/2000 w katalogu PCB .

go i sprawdziæ dzia³anie pro-

gramu testowego, który udo-

stêpnilimy na naszej stronie

WWW oraz na CD-EP10/2000.

Elektronika Praktyczna 10/2000

R2..R5: 3,3k

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: