/
Теги: электроника радиотехника электротехника микроконтроллеры радиоежегодник
Год: 2011
Текст
С коллекцией электрических схем надо работать творчески.
Во многих случаях даже беглый просмотр всех схем подряд
может на подсознательном уровне привести к «озарению».
С. М. Рюмик, «1000 и одна микронтроллерная схема»
Дорогие друзья!
Пр
едставляем Вашему вниманию второй номер тематического
информационного обзора печатных изданий и Интернет
-
«Радиоежегодник»
Данный сборник, является бесплатным электронным изданием
группы энтузиастов и распространяется свободно.
Издание ориентировано,
прежде всего, на практическое
использование специалистами и радиолюбителями.
В текущий обзор периодических изданий первой половины
2011 года
вошли материалы о микроконтроллерах.
К выпуску
прилагается архив из дополнительных файлов
к статьям
размером около 5 Мб.
Авторские права на рассмотренные в
обзоре
материалы принадлежат
разработчикам и издателям, о ч
ё
м сделаны соответствующие ссылки
в тексте.
Полностью статьи можно прочитать в печатной версии журналов.
Будем признательны за конструкт
ивные советы, рекомендации
и пожелания по улучшению содержания и оформления сборника.
Приглашаем к сотрудничеству авторов, редакции и издательства.
Надеемся, что в команду составителей придут новые неравнодушные
люди, которым по душе создание электронн
ых изданий.
Связаться с составителями можно по адресу:
radioyearbook@gmail.com
Октябрь, 2011
Содержание
Внутрисхемный отладчик программ для микроконтроллеров AVR (ATmega8) 6
Самодельный навигатор из телефона Siemens (GPS-модуль ЕМ-406а) 7
Программируемый терморегулятор для системы отопления (ATmega8) 9
Двухканальный контроллер светодиодных ламп-вспышек (PIC16F876) 10
Микроконтроллерная система зажигания без прерывателя-распределителя 10
(PIC12F675)
Вольтметр переменного напряжения (ATmega48) 12
Управление приборами через USB-порт компьютера (ATmega8) 13
Три варианта USB-термометра (PIC18F14K50, LM75AD) 14
Настенные часы-будильник с интерфейсом USB (ATmega8, МАХ7219, DS1307, LM76) 15
Таймер обогревателя зеркал заднего вида (PIC12F629) 16
Проигрыватель файлов формата МРЗ с SD-карт памяти (ATmega8, VS1011 е) 17
Контроль температуры блока питания компьютера (ATmega8, DS18B20) 19
"Звездное небо" дома (AT90S4414-8PC) 19
Пульт управления цифровыми камерами для стереофотосъемки (PIC16F630) 21
Формирователь кода нажатых кнопок с подавлением "дребезга" для встраивания в 22
ПЛИС
Работа с USB HID устройствами в Windows (ATmega8) 22
Цифровой интерфейс к "лазерной рулетке" (ATmega48, ADUM1200ARZ, 23
ADUM1201ARZ)
Шагомер на микроконтроллере ATtiny2313 (ATtiny2313, К1116КП4) 24
Простой термометр с шестью датчиками (ATtiny2313, DS1820) 25
Охранный сигнализатор на микроконтроллере PIC16F628A (PIC16F628A, ISD1416) 25
СОМ-программатор для микроконтроллеров AVR 27
Микроконтроллерный сигнализатор протечки воды (PIC12F675) 27
Простейшие часы на микроконтроллере (PIC16F84) 28
Автомат для аквариума (PIC16F873, DS18B20) 29
Автомат световых эффектов на микроконтроллере (PIC16F628) 30
Блок управления УМЗЧ с обычными потенциометрами МР800 (ATmega8, AD409) 31
Простое интеллектуальное зарядное устройство NIMH/NICD аккумуляторов 32
(ATmega8)
Мини-роб (ATtiny2313, LB1642) 33
Прибор сигнализации GSM на основе модуля SIM900 (ATmega168) 35
Лабораторный блок питания с микроконтроллерным управлением 0...25,5 В с двойной 37
защитой (ATmega16 or PIC16F877)
Электронные шахматные часы (АТ89С4051) 40
Конструкции с «Arduino» Часть 1 (ATmega328) 41
Конструкции с «Arduino» Часть 2 (ATmega328) 43
Автоматизированная система сбора и сохранения информации с датчиков 48
(ATmega8, DS18B20)
Робот Sumo на Arduino nano (ATmega168) 50
Прибор для измерения частоты дыхания (ATmega8515) 51
Частотомер - цифровая шкала (PIC16F628) 52
Настольный МР-3 плеер (PIC16F73, VS1001K, LM1877) 53
Ремонт электромеханических часов автомобиля ВАЗ (PIC12F675) 54
Проходной счетчик (PIC16F628) 55
Цифровой таймер (ATmega8) 56
Дозиметр радиации (PIC16F84) 57
Говорящий датчик воды (MSP430F2012) 58
Микроконтроллеры и сети Ethernet (PIC18F452 / ATmega128 / AT89S8253, ENC28J60) 59
Реализация интерфейса RS-485 в микроконтроллерах (PIC18F452) 66
Реализация изолированного интерфейса шины I2C с использованием цифровых 69
изоляторов
Устройство плавного пуска и остановки двигателей постоянного тока (PIC16F676) 72
NetWorker - автономный WEB-сервер (PIC18F6xJ6x) 75
Охранная GSM-сигнализация для дома, дачи, гаража (ATmega168) 77
Внешний USB аудиоЦАП (РСМ2704) 81
Схема синхронизации настенных стрелочных часов от приемника системы GPS 82
(PIC16LF88, ЕМ-408)
Высотомер для ракетомоделистов (PIC16F88, МРХН6115A6U, ADS1100) 83
Интеллектуальный автоинформатор на базе GSM-модуля 85
Мультирежимный светодиодный стереоспектроанализатор (dsPIC33FJ64GP802) 87
Автономное зарядное устройство на основе солнечной батареи для мобильных 90
телефонов и USB-устройств (ATtinyl 3)
Интеллектуальный диммер с управлением от РС5-совместимого пульта ИК ДУ 92
(PIC18F1320)
Афонаризмы из самоучителя по PIC микроконтроллерам 93
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Внутрисхемный
отладчик программ для
микроконтроллеров
AVR
А
.
ВЕРЕЩАГИН, Радио, 2011, №1,
с.
27
-
29
При
разработке
программ
для
микроконтроллеров
для
отлад
ки
на
первом
этапе
обычно
пользуются
компьютерными
эмуля
торами
,
моделирующими
работу
отлаживаем
ой
программы
в
отсутствие
реального
микроконтроллера
.
Но
как
быть
,
если
иде
ально
работающая
на
эмуляторе
программа
после
загрузки
в память
микроконтроллера
делает
что
-
то
не
то
?
Ведь
к
входам
и
выходам
этой
микросхемы
в
готовом
приборе
подключены
элек
трич
еские
цепи
,
влияние
и
поведение
которых
далеко
не
всегда можно
точно
смоделировать
на
компьютере
.
В
этой
ситуации
удобно
использовать
внутрисхемный
отлад
чик
,
позволяющий
увидеть
,
что
именно
происходит
в
тот
или иной
момент
непосредственно
в
реальном
микро
контроллере
,
установленном
в
реальное
устройство
.
Предлагаемая
вашему
вниманию система
внутрисхемной
отладки
может работать
на
любом
микроконтроллере семейств
ATtiny
или
ATmega
и
требует для
своей
работы
лишь
одной
линии
любого
порта
микроконтроллера
.
Для
связи
с
компьютером
используется несложный
USB
-
переходник
,
собран
ный
на
любом
AVR
-
микроконтроллере
,
имеющем
не
менее
4
Кбайт
FLASH
-
па
мяти
и
возможность
подключить
квар
цевый
резонатор
.
Система
предназначена
для
отладки программ
,
разработанных
,
в
первую оч
ередь
,
с
помощью
бесплатного
ком
пилятора
языка
С
Win
AVR
GCC
либо ассемблера
AVRASM
,
входящего
в
со
став
среды
разработки
Atmel
AVR
Studio
.
Win
AVR
GCC
также
поддержива
ется
Atmel
AVR
Studio
.
К
недостаткам
этой
версии
системы стоит
отнести
ограниченный
ин
тервал значений
тактовой
частоты
отлаживае
мого
микроконтроллера
:
от
6
до
20
МГц
.
При
меньшей
частоте
отладка
невоз
-
можна
.
Программа
отладчика
не
умеет работать
с
переменными
типа
double
.
Схема
USB
-
переходника
показана
на рис
. 1.
Окно
программы
изоб
ражено
на
рис
.
2.
Она
имеет
минимальный
набор необходимых
для
отладчика
функций
:
остановка
в
контрольных
точках
,
ото
бражение
текста
отлаживаемой
про
-
граммы
с
выделением
в
нем
текущей строки
,
вывод
значений
регистров
R
0
—
R
3
1,
состояния
регистров
ввода
-
вывод
а
всех
переменных
,
логически доступных
в
точке
,
а
также
полного
дампа
адресного
пространства
микроконт
роллера
.
Есть
возможность
изменить любое
из
выведенных
на
экран
значе
ний
и
выполнить
аппаратную
установку оглаживаемого
устройства
в
исходное
состояние
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Отладочная
информация
для
про
грамм
на
С
хранится
в
файле
с
расши
рением
имени
.
elf
в
формате
DWARF
(
http
://
www
.
dwarfstd
.
org
).
В
программе
микроконтроллера переходника
использована
библиотека
V
-
USB
(
http
://
www
.
obdev
.
at
/
products
/
vusb
/
index
.
html
,
старое
название
AVR
USB
),
позволяющая
реализовать
низко
скоростной
USB
-
обмен
программными средствами
.
Программное
обеспече
ние
системы
отладки
имеется
на
FTP
-
сервере
по
адресу
ftp
://
ftp
.
radio
.
ru
/
pub
/2011/01/
debug
.
zip
Самодельный навигатор из телефона
Siemens
С
.
ПОТАПОВ
, Радио, 2011, №1,
с
.
34
-
37
Этот
прибор
,
изготовленный
в
основ
-
ном
из
деталей
и
в
корпу
се
обычного
сотового
телефона
,
позволит
не
только
в
любой момент
узнать
свои
координаты
на
местности
,
но
и
следовать точно
по
заранее
проложенному
и
внесенному
в
память
навига
тора
маршруту
.
Кроме
того
,
он
измеряет
скорость
движения
и
высоту
над
у
ровнем
моря
.
Число
путевых
точек
и
точек
в
марш
рутах
практически
не
огра
ничено
,
но
если
их
слишком
много
,
заме
д
ляется
отображение
.
В
качестве
приемника
сигналов
спут
-
ников
в
рассматриваемом
навига
торе
используется
GPS
-
модуль
ЕМ
-
406
а
на
базе
чипсе
та
S
iRFSlar
III
.
При
работе
навигатора
в верхней
части
экрана
выво
дится
линейка
значков
,
ото
бражающих
режимы
его
рабо
ты
.
На
карте
отображаются
путевые
точ
ки
,
маршруты
и
путь
(
трек
),
пройденный
с
момента
включения
навигатора
.
На
карту
нанесена
сетка
,
пом
огаю
щая
оценивать
расстояние
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
В
текстовом
режиме
на
экран
выво
дятся
географические
координаты
,
азимут
(
направление
движения
),
высо
та
над
уровнем
моря
,
текущая
ско
рость
,
максимальная
скорость
с момента
включения
(
или
обнуления этого
значения
).
Файлы
для
загрузки
в программную
память
и
EEPROM
микроконт
роллера
навигатора
,
а
также
программы
config
.
exe
и
convert
.
exe
имеются
на
FTP
-
сервере
в
архиве
по
адресу
ftp
://
ftp
.
radio
.
ru
/
pub
/2011/01/
gps
.
zip
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Программируемый терморегулятор
для
системы отопления
В
.
НЕФЁДОВ
, Радио, 2011, №1, с
.
40
-
41
Это
устройство
будет
полезно
тем
,
у
кого
в
системе
отопления жилища
установлен
водяной
котел
с
возможностью
внешнего управления
.
Оно
п
озволит
поддерживать
в
помещении
заданную
температуру
,
меняя
ее
согласно
введенному
поль
-
зователем недельному
почасовому
графику
.
Пока
температура
ниже
уста
новленной
для
те
кущего
часа
,
нагреватель
котла
работает
.
Как только
помещение
прогреется
до
этой
т
емпературы
,
нагре
-
ва
тель
выключится
.
Когда
температура
упадет
,
на
-
гре
ватель
котла автоматически
включится
снова
.
Поддержание
в
помещении оптимальной
темпера
-
туры
не
только
обеспечивает
комфорт
,
но и
снижает
затраты
на
отопление
.
При
включении
устройства
в
верхней строке
ЖКИ
отображается
день
недели и
заданное
для
этого
дня
недели
и
вре
мени
суток
значение
температуры
.
Во второй
строке
отображается
текущее
время
,
а
также
фактическая
температу
ра
в
помещении
.
Недельный
график
измене
ния температу
-
ры
хранитс
я
в энергонезависимой
памяти
микро
контроллера
и
не
стирается
при выключении
питания
.
Режим
ТЕРМОСТАТ
может
быть
поле
зен
не
только
для
поддержания
неиз
менной
заданной
температуры
,
но
и для
оперативного
изменения
режима работы
системы
отопления
без
внесе
ния
изменений
в
недельный
график
.
Например
,
если
есть
необходимость прогреть
помеще
-
ние
тогда
,
когда
это не
запланировано
,
или
выключить
обо
грев
,
сохранив
в
памяти
микроконт
-
роллера
заданную
программу
.
Программа
микроконт
роллера
этого
прибора
имеет
ся
на
FTP
-
сервере
по
адресу
ftp
://
ftp
.
radio
.
ru
/
pub
/2011/01/
hr
_
t
.
zip
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Двухканальный
контроллер светодиодных
ламп
-
вспышек
Т
.
НОСОВ
, Радио, 2011, №1, с
.
38
Лампа
-
вспышка
—
весьма
популяр
ный
элемент
декоративного
осве
щения
самых
различных
объектов
.
Она находит
применение
на
дискотеках
,
при оформлении
витрин
и
световых
реклам
.
Такие
лампы
используют
и
велосипедис
ты
,
уделяющие
серьезное
внимание своей
безопасности
на
дороге
.
Предлагаемый
прибо
р
позволяет управлять
двумя
светодиодными
лампа
ми
или
их
наборами
.
Он
построен
по схеме
,
изображенной
на
рис
.
1,
и
осна
щен
микроконтроллером
PIC
12
F
675.
К
контроллеру
можно
подключать автомобильные
светодиодные
лампы
,
а также
как
самостоятельно
собранные
,
так
и
готовые
светодиодные
панели
.
рассчитанные
на
питание
напряжением
12
В
.
В
них
могут
быть
установлены
светодиоды
любого
цвета
свечения
.
Файл
печатной
платы
в формате
Sprint
Layout
5.0
и
программа
мик
роконтроллера
этого
устройства
находятся на
FTP
-
сервере
по
адресу
ftp
://
ftp
.
radio
.
ru
/
pub
/2011/01/
strob
.
zip
Микроконтроллерная
система зажигания
без
прерывателя
-
распределителя
С
.
ПОЛОЗОВ
, Радио, 2011, №1, с
.
42
-
44
;
№
2
, с
.
42
-
4
5
Описанн
ая с
истема
зажигания позволя
ет
заметно
повысить
эксплуатационные показатели
карбюраторного
двигателя
и
автомобиля
в
целом
,
По
своим
харак
теристикам
она
вплотную
прибли
жается
к
электронному
блоку
управления
современным
инжек
торным
двигателем
легкового
ав
томо
биля
.
Микроконтроллерная
система
зажи
гания
реализует
оптимальную
зави
симость
угла
опере
-
жения
зажигания
(ОЗ)
от
частоты
вращения
коленчатого
вала двигателя
и
его
нагрузки
посред
ством анализа
сигналов
,
поступающих
от
вхо
дящих
в
систему
датчиков
,
и
выполняет на
низко
вольтном
уровне
распределение запальных
искр
по
цилиндрам
.
Иначе говоря
,
на
каждую
пару
цилиндров
(1
—
4
и
2
—
3)
использована
отдельная
катушка зажигания
с
двумя
высоковольтными выводами
.
При
этом
искрообразование
происходит
одновременно
в
двух
ци
линдрах
:
рабочая
искра
—
в
том
,
где
про
текает
такт
сжатия
,
а
холостая
—
где
такт выпуска
отработанных
газов
.
В
системе
нет
подвижных
механиче
ских
звеньев
,
поэтому
она
не
подверже
на
износу
и
старе
-
нию
,
и
текущий
угол
ОЗ
определен
информацией
,
хра
нящейся
в ПЗУ
микроконтроллера
.
Это
позволяет максимально
приблизить
характерис
тику
угла
ОЗ
к
оптимальной
,
а
также
в опреде
-
ленных
пределах
стабилизиро
вать
частоту
вращения
коленчатого
вала двигателя
на
холостых
оборотах
.
Ис
пользование
датчика
частоты
в
ращения и
датчика
положения
коленчатого
вала
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
совместно
с
датчиком
разрежения
,
сиг
нал
которого
информирует
о
нагрузке двигателя
,
дает
возможность
реализо
вать
характеристику
угла
ОЗ
взаимосвя
зано
,
как
сумму
этих
параметров
.
Система
работает четыре
года
на
автомобиле
«
Жигули
-
2101
»
выпуска
1980
г
.
и
показала
высо
кую
надежность
.
Приемистость
двигате
ля
заметно
возросла
.
В
результате
инди
видуальной
подборки
характеристик
уг
ла
ОЗ
во
всем
интервале
частоты
враще
ния
вала
двигателя
и
повы
-
шен
ной
мощ
ности
иск
ры
расход
топлива
в
городском цикле
не
превышает
7,5
л
/100
км
.
Архив
к
статье
,
содержа
щий
исходные
тексты
и
коды
программ
для микроконтроллеров
системы
зажигания
и
имитатора
,
расчетные
материалы
и
допол
нительные
фотоснимки
,
находится
на
FTP
-
сервере
редакции
по
адресу
ftp://ftp.radio.ru/pub/2011
/02/mksz.zip
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Вольтметр
переменного напряжения
Н
.
ОСТРОУХОВ
, Радио, 2011, №
2
, с
.
21
-
23
П
редлагаемый
вольтметр
предна
значен
для
измере
-
ния
пе
ре
м
енного напряжения
синусоидальной
формы ча
-
стотой
от
1
Гц
до
800
кГц
.
Интервал измеряемого
напря
-
жения
—
0...3
В
(
или
0...30
В
с
внешним
делителем
напряже
ния
1:10).
Результат
измерения
отобра
жается
на
четырехразрядном
свето
диодном
индикаторе
.
Точность
из
мере
ния
определяется
параметрами
встро
енных
в
микроконтроллер
АЦП
и
источ
ника
образцового
напря
же
-
ния
и
равна
2
мВ
(
для
интервала
0...3
В
).
Питается
вольтметр
от
источника стабилизированного
напряжения
5
В
и потребляет
ток
40...65
мА
в
зависимо
-
сти
от
примененного
индикатора
и яркости
его
свечения
.
Ток
,
потребляе
мый
от
встроенного
преобразователя
полярности
,
не
превышает
5
мА
.
В
состав
устройства
входят
преобразователь
пере
мен
-
ного
напряжения
в
постоянное
,
бу
ферный
усилитель
постоянного
напря
жения
,
цифровой
вольтметр
и
преоб
-
ра
зователь
полярности
питающего
напря
жения. Следует
отметить
,
что
фактически преобразуется
только
положительная полуволна
входного
напряжения
,
по
этому
если
оно
несимметрично
относи
тельно
нуля
,
возникнет
дополнительная погреш
ность
.
Программа
для
микро
контроллера
находится
на
FTP
-
cep
вере
по
адресу
ftp
://
ftp
.
radio
.
ru
/
pub
/2011/02/
Vmetr
.
zip
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Управление
приборами через
USB
-
порт
компьютера
П
.
ВЫСОЧАНСКИЙ
, Радио,
2011, №
2
, с
.
26
-
27
Единственная
мик
росхема
устрой
-
ства
—
распространенный
микроконтрол
-
лер
ATmega
8.
Он
необходим
для
органи
-
за
ции
связи
по
шине
USB
.
Хотя
в
нем
и
отсут
ствует
специализирован
ный
аппа
-
ратный
модуль
,
эта
функция
выполняется
программно
.
Сигналы
управления
прибо
-
рами формируются
на
выходах
РВ0
—
РВ
5
и РС0
,
РС
1
микроконтроллера
.
Высокий
логический
уровень
—
напряжение
око
ло
3,4
В
.
Напряжение
низкого
уровня близ
-
ко
к
нулю
.
К
выходам
можно
под
ключать
приборы
,
потребляю
щие
ток
не более
10
мА
(
от
каждого
выхода
).
Если требуются
большие
значения
тока
или напря
жения
,
то
следует
использовать узлы
согласования
.
При
первом
подключении устройства
к
компьютеру
опе
рационная
система
обнаружит новое
USB
HID
совместимое устройство
с
именем
"
uniUSB
"
и
установит
необходимые драйверы
.
Через
несколько
се
кунд
устройство
настроено
и готово
к
использованию
.
Для работы
с
ним
была
создана программа
UniUSB.
Внеш
ний
вид
окна
программы
показан
на
рис
.
3.
В
одной
папке
с
ее
исполняемым файлом
должен
находиться
файл
,
называющийся
UniUSB
_код.
txt
.
В
этом
файле
хранится
сценарий
управ
-
ления
внешними
приборами
.
При запуске
программы
данные
из
файла загружаются
в
таблицу
,
расположенную в
главном
окне
,
а
при
завершении
рабо
ты
сохраняются
в
файле
.
Щелчок
левой
кнопкой
мыши
по
ячейкам
таблицы
поз
воляет
изменять
их
состояние
: 1
—
высокий
логический
уровень
, 0
или пусто
—
низкий
логический
уровень
.
Не
стоит
ожидать
большой
точно
сти
выдерживания
интервалов
времени менее
100
мс
.
Программы
для
микро
контроллера
и
ПК
н
аходятся
на
FTP
-
сервере
по
адресу
ftp
://
ftp
.
radio
.
ru
/
pub
/2011/02/
uniUSB
.
zip
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Три
варианта
USB
-
термометра
П
.
БАРАНОВ
, Радио, 2011, №
2
, с
.
27
-
29
В
этой
статье
предлагаются
три
варианта
пр
остого
малогаба
ритного
электронного
термометра
,
подключае
-
мого
к
USB
-
порту компьютера
и
питаемого
от
него
.
Первый
вариант
не
содержит собственного
инди
катора
,
информацию
о
температуре
получает лишь
компьютер
.
Схема
термометра
показана
на
рис
.
1.
Прибор
ом
управ
-
ляет
микро
контроллер
PIC
18
F
14
K
50 (
DD
1),
имею
щий
встроенный
модуль
USB
.
Термометр
питается
напряжением
5
В
от
линии
V
bus
интерфейса
USB
,
по
треб
-
ляя
ток
не
более
18
мА
.
В
компьютере
для
работы
с
тер
-
мо
метром
необходимо
установить
про
граммный
др
ай
вер
,
который
можно скачать
по
адресу
http
://
kvorb
.
ru
/
soft
/
usb
_
driver
.
zip
Во
втором
варианте
(
схема
на
рис
.
4
)
термометр
допол
-
нен
ЖКИ
TIC
5234.
Третий
вариант
термометра
,
схема которого
показана
на
рис
.
8,
имеет ЖКИ
АСМ
0802
С
(
HG
1),
способный
ото
бражать
две
строки
по
восемь
симво
лов. Также
преду
смотрена
возможность
подключения
дополнительного
выносно
го
датчика
температуры
(
схема
на
рис
.
9)
.
Програм
мы
микроконтроллера
для трёх
вариантов
термометра имеются
на
FTP
-
cep
вере
по
адресу
ftp://ftp.radio.ru/pub/2011/02/ThermUSB.zip
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Настенные часы
-
будильник с интерфейсом
USB
В
.
ЧАЙКОВСКИЙ
, Радио, 2011, №
2
, с
.
36
-
39
Текущее
время
(
ча
сы
и
минуты
)
отображают
четыре
одноразрядных
светодиодных
индикатора большого
размера
(
высота
знака
38,1
мм
)
и
,
кроме
того
,
преду
смотрен
допол
-
нительный
четырехразрядный
индикатор
мень
шего
размера
для
вывода
других
параметров
,
в
том
числе секунд
,
даты
и
температуры
.
Предусмотрена
автоматическая регулировка
яркости
индикаторов
в
зависимости
от
внешнего освещения
.
Шестнадцать
программируемых
будильников
спо
собны
рабо
-
тать
в
четырех
режимах
,
срабатывая
ежедневно
,
только
в
будни
,
только
в
выходные
дни
или
од
нократно
.
По
интерфейсу
USB
часы
могут
быть
соединены
с
компьюте
ром
для
синхронизации
показаний
с
его
системными
часами
и быстрой
установки
времени
будильников
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Микроконтроллер
ATMega
8
-
1
6
AU
(
DD
4)
связан
по
интер
фейсу
SPI
с
микросхемой
управления
динам
ической
индикацией
MAX
7219
CNG
(
DD
3),
а
к
ее
выходам
подключены
свето
диодные
семи
-
элементные
индикаторы
HG
1
—
HG
5,
причем
HG
3
представляет собой
четырехразрядный
инди
-
катор
.
В
качестве
счетчика
реального
вре
мени
выбрана
микросхема
DS
1307
Z
(
DD
1),
а
для
измер
ения
температуры применен
цифровой
датчик
LM
76
CHM
5
(
ВК
1).
Оба
прибора
связаны
с
микро
контроллером
по
интерфейсу
TW
I
.
Полный
проект
програм
мы
для
микроконтроллера
часов
,
файлы для
загрузки
в
его
программную
память
,
в
EEPROM
и
в
разряды
конфигурации
имеют
ся
на
FTP
-
сервере
по
адресу
ftp
://
ftp
.
radio
.
ru
/
pub
/20
11/02/
orologia
.
zip
.
Там
же
находится
программа
управления часами
с
компьютера
.
Таймер
обогревателя
зеркал заднего
вида
В
.
СУРОВ
, Радио, 2011, №
2
, с
.
46
После
приобретения
пары
необходи
мых
нагре
вателей
автор
разработал
,
собрал
и
установил
в
свой
автомобиль
простой
таймер
для
управления
ими
.
Время
работы
таймера
(1...20
мин
)
может
быть
запрограммировано
поль
зователем
.
Имеется
воз
можность
про
граммного
включения
обогревателя
при дистанционном
запуске
двигателя
авто
мобиля
,
а
также
блокирование
работы нагревателя
при
на
пря
жении
в
борто
-
вой
сети
автомобиля
ниже
12,5
В
(
о
чем сигнализирует
мигание
светодиода
).
Исходный
текст
и
коды программ
ы
для
микроконтроллера
находят
ся
на
FTP
-
сервере
по
адресу
ftp://ftp.radio.ru/pub/2011/02/zerk.zip
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Проигрыватель
файлов формата
МРЗ
с
SD
-
карт
памяти
В
.
ЛУЗЯНИН
, Радио, 2011, №
3
, с
.
12
-
16
Раз
меры
проигрывателя
—
70x42x20
мм
,
а
его
основные
характе
ристики
определяет
специали
-
зи
рован
ная
микросхема
VS
1011
е
.
Она
со
держит
18
-
разрядный
ЦАП
и
обеспечи
вает
следующие
параметры
:
Коэффициент
нелинейных
искажений
, %
0,1
Уровень
шума
,
дБ
-
85
Дин
амический
диапазон
,
дБ
90
Диапазон
воспроизводимых
частот
,
Гц
20...20000
Неравномерность
АЧХ
,
дБ
±
0,1
Размах
выходного
напряже
ния
,
В
1,6
Прибор
может
воспроизводить
му
зыкальные
записи
форматов
МРЗ
(
бит
рейт
до
256
Кбит
/
с
или
переменный
)
и
WAV
.
Проигрыватель
работает
с
картами памяти
SD
и
SDHC
,
причем
возможна
"
горячая
"
смена
карты
.
Он
должен работать
и
с
картами
ММС
,
но
это
не прове
-
рялось
.
Проверены
SD
-
карты разных
производителей
на
512
Мбайт
, 1
и
2
Гбайт
,
а
также
карты
SDHC
на
4
и
16
Гбайт
.
Проигрыватель
постоянно эксплуатируется
с
картой
на
16
Гбайт
.
Поддерживается
только файловая
система
FAT
32
.
Питается
проигрыватель
от
литий
-
ионной
аккумуляторной
батареи
от сотового
телефона
,
потреб
ляя
не
более
700
мкА
в
выключенном
состоянии
(
в режиме
"
С
ТОП
"), 50
мА
при
воспроиз
-
ведении
с
выключенной
подсветкой индикатора
и
70
мА
,
когда
подсветка включена
.
Новой
,
полностью
за
ря
жен
ной
батареи
емкостью
600
мАч
хватает на
10...12
ч
непрерывного
воспроизве
-
дения
.
Алгоритм
управления
проигрывате
лем
прост
и
интуитивно
понятен
.
Из режима
"
СТОП
"
можно
начать
вос
произведение
,
перейти
к
предыдущему и
последующему
файлу
(
треку
),
войти
в ката
-
лог
записей
и
выйти
из
него
,
управ
лять
громкостью
и
тембром
и
,
наконец
,
выключить
проигры
-
ватель
.
Кнопками
SB
3 ("
Prev
/
Dow
n
")
и
SB
4 ("
Next
/
Up
")
переходят
соответственно
к предыдущему
и
последующему
катало
гу
или
файлу
на
SD
-
карте
.
Если
для
изменения
выбран
один
из
параметров
регуляторов
громкости
и тембра
,
этими
же
кнопками
изменяют их
значения
.
Кнопка
SB
5 ("
Select
")
имеет
дв
е функции
.
Нажатиями
на
нее
выбирают каталог
из
имеющихся
на
SD
-
карте
.
После
выбора
файла
и
во
время
вос
произведения
нажатиями
на
эту
кнопку
перебирают
по
кругу
предусмотренные в
проигрывателе
регулировки
громко
сти
и
тембра
и
их
параметры
.
В
нижней строк
е
ЖКИ
выводится
название
вы
бранного
параметра
и
его
текущее
зна
-
чение
.
При
достижении
конца
файла параметры
регуляторов
громкости
и тембра
будут
убраны
с
экрана
,
а
нажа
тия
на
кнопки
SB
3
и
SB
4
станут
приво
дить
к
смене
файла
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Программы
микроконт
роллера
проигрывателя
и
файл
его
печат
ных
плат
в
формате
Sprint
Layout
5.0
нахо
дятся
на
FTP
-
сервере
по
адресу
ftp
://
ftp
.
radio
.
ru
/
pub
/2011/03/
MP
3_
SD
_
player
.
zip
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Кон
троль температуры блока питания компьютера
П. Высочанский, Радио, 2011, №3, с. 24
-
25
Предлагаемое устройство и программа сигнализи
ру
ют о
превышении допустимой температуры блока питания, а при
необходимости и автоматически выклю
чают компьютер.
К ли
нии РВ0 микроконтроллера подключен цифровой
датчик температуры DS18B20 (ВК1), способный измерять
температуру в интервале от
-
50 до +125 °С с абсолютной
погрешностью ±0,5 °С. Датчик необходимо закрепить на
одном из теплоотводов в блоке питания компьютера.
П
рограмма микроконтроллера DD1 написана на языке BASIC
в среде программирования BASCOM AVR. Разработанная и предлагаемая вниманию читателей
программа PC_TermoControl.exe не только отображает на мониторе компьютера текущее
значение контролируемой температур
ы, но и уведомляет пользователя о превышении ею
установленного порога, а при необходимости самостоятельно выключает компьютер.
Исполняемые
и
загру
зочные
файлы
,
а
также
исходные
тексты программы
микроконтроллера
и
компью
терной
программы
PCJTermoControl
нахо
дятся
на
FTP
-
сервере
по
адресу
ftp
://
ftp
.
radio
.
ru
/
pub
/2011/03/
tguard
.
zip
"
Звездное
небо
"
дома
В
.
НИКИФОРОВ
, Радио, 2011, №3, с.
29
-
31
Однажды
у
авт
ора
возникла
идея
сде
лать
на
потолке
жилища
нечто вроде
планетария
,
чтобы
в
любое время
можно
было
показать
детям
,
как
выглядят
те
или
иные
созвез
ди
я
.
Да
и
в
эстетическом
плане такой
"
светильник
"
смотрится очень
неплохо
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Какого
цвета
звезды
на
небе
?
Пра
вильно
,
разные
:
белые
карлики
,
красные сверхгиганты
,
молодые
и
горячие
голу
бые
,
а
также
желтые
,
как
наше
Солнце
.
Для
создания
"
звездного
неба
",
в
зави
симости
от
фантазии
и
возможностей
,
понадобятся
штук
250
—
500
суперъяр
ких
светодиодов
от
двух
до
че
тырех цветов
свечения
поровну
.
Их
корпусы могут
быть
диаметром
от
3
до
10
мм
.
Желательно
,
чтобы
светодиоды
одного цвета
и
размера
были
из
одной
партии или
,
по
крайней
мере
,
однотипными
.
Автор использовал
светодиоды
L
-
53
UBC
(
го
лубые
)
диаметром
5
мм
,
L
-
934
S
GC
(
зеленые
)
и
L
-
934
SRC
(
красные
)
диа
метром
3
мм
,
а
для
имитации
перемен
ных
звезд
—
сдвоенные
L
-
59.
Управляет
светодиодами
блок
,
раз
мещенный
в
любом
удобном
месте
по
мещения
.
Со
звездным
небом
его
со
единяют
всего
четырьмя
восьмипроводными
кабелями
,
дл
ина
которых практически
неограничена
.
О
прокладке кабелей
рекомендуется
позаботиться заранее
.
Этот
блок
,
построен
-
ный
на
микро
контроллере
AT
90
S
4414
-
8
PC
(
семейст
ва
AVR
в
корпусе
DIP
40),
поочередно под
клю
-
чает
каждый
из
светодиодов
"
звездного
неба
"
к
ис
точнику
питания
.
Поскольку
частота
комму
-
тации
доволь
но
высока
,
создается
впечатление
их непрерывного
свечения
.
Прилагаемая
к
статье
программа для
микроконтроллера
DD
1
написана на
языке
ассемблера
в
среде
разра
ботки
программ
AVR
Studio
.
Она
очень прос
та
и
создает
лишь
эффект
плав
ного
нарастания
яркости
одной
груп
пы
"
звезд
"
с
одновременным
затуха
нием
другой
и
,
наоборот
,
с
периодом около
3...4
мин
.
Такое
"
небо
"
ночью не
раздражает
глаза
,
медленно
изме
няя
цветовую
гамму
.
При
желании программа
может
бы
ть
дополнена
и другими
функциями
.
Например
,
мож
но
написать
собственную
процедуру изменения
яркости
для
каждого
из
256
светодиодов
.
Программа микроконтроллера находится на
FTP
-
сервере по адресу
ftp://ftp.radio.ru/pub/2011/03/
li
ght.zip
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Пульт
управления цифровыми
камерами для
стереофотосъемки
Р
.
БОЧКАРЕВ
,
С
.
МУРАЛЕВ
, Радио, 2011, №3, с.
37
-
38
Предлагаемый
пульт
обеспечивает
синхронизацию
работы
затворов
двух
цифровых
фотоаппаратов
Canon
при
стереосъем
ке
.
Его
прототип
—
пульт
Са
-
1
производства
фирмы
Ricoh
.
Микроконтроллер
DD
1
после
вклю
чения
питания
находится
в
состоянии пониженного
энергопотребления
(
sleep
mode
),
удер
-
живая
в
выключенном
со
стоянии
микросхему
DA
1
напряжения
ШИ
преобраз
ователя
,
на
выходе
RA
5
—
высокий
уровень
.
Потребляемый
пуль
том
ток
—
3
мА
—
в
основном
опреде
ляют
ток
покоя
микросхемы
DA
1
и
ток
,
потребляемый
цепью
HL1R6.
Процесс
стереосьемки состоит
из
трех
действий
:
нажатие на
одну
кнопку
,
нажатие
на
другую кнопку
,
отпускание
обеих
кнопок
.
Введение
режима
ожидания
синхро
импульса
позволяет
уменьшить
время рассогласования
спуска
затворов
до
0,2
мс
(
определено
опытным
путем
)
при
съемке
аппаратами
Canon
A
570.
Программа микроконтроллера находится на
FTP
-
сервер
е по адресу
ftp
://
ftp
.
radio
.
ru
/
pub
/2011/03/
sterfot
.
zip
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Формирователь
кода
нажатых кнопок
с
подавлением
"
дребезга
"
для
встраивания
в
ПЛИС
В
.
СОКОЛ
, Радио, 2011, №3, с.
45
В
предлагаем
ом
узле
использован метод
подавления
"
дребезга
"
кон
тактов
кнопок
,
не
требую
щий
использо
вания
конденсаторов
.
Это
позволяет встраивать
его
в
ПЛИС
,
содержащие
,
как
известно
,
только
активные
логичес
кие
элементы
и
не
рассчитанные
на
подключение
внешних
пасс
ивных
времязадающих
цепей
.
При
нажатиях
на
кнопки
SB
1
—
SB
9
он
формирует
на
выходах
1, 2, 4, 8
двоично
-
десятичные
коды
цифр
,
соответствующие
номеру
нажатой кнопки
.
При
нажа
тии
на
SB
10
выдается нулевой
код
.
Работа
с
USB
HID
устройствами в
Windows
П
.
ВЫСОЧАНСКИЙ
, Радио, 2011, №
4
, с.
27
-
30
Разработка
драйвера
USB
-
устройства
для
компьютера
не
каждому
под силу
,
так
как
это
тре
бует
немалых
зна
ний
и
специального
набора
компьютер
ных
программ
.
Выходом
из
данной
си
туации
может
быть
создание
USB
-
устр
ойств
класса
HID
(
Human
Interface
Device
—
устройство
взаимодействия
человека
с
компьютером
),
драйверы для
которых
имеются
в
операционной сис
теме
.
Чтобы
упростить
работу
с
HID
,
был
разработан
компонент
приложения
—
динамическая
библиотека
подпро
грамм
(
DL
L
),
названная
"
HID
_
Lib
_
Plus
".
Библиотека
HID
_
Lib
_
Plus
содержит
16
функций
,
рас
-
сматриваемых
в статье
.
В
качестве
при
мера
рассмотрена работа
с
несложным
USB
HID
,
собранном на
микроконт
рол
лере
ATmega
8
-
16
PI
.
Файлы
-
приложения
к статье
находятся
на
F
TP
-
сервере
по адресу
ftp
://
ftp
.
radio
.
ru
/
pub
/2011/04/
HID
_
Lib
_
Plus
.
zip
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Цифровой
интерфейс к
"
лазерной
рулетке
"
А
.
ФИЛАТОВ
, Радио, 2011, №
4
, с.
33
-
35
Включению
в
состав
компьютеризированны
х
систем
управле
ния
и
ко
нт
ро
ля
многих
распро
-
стра
ненных
измерительных
прибо
ров
часто
мешает
от
сут
ствие
в
таких
приборах
цифрового
ин
-
тер
фейса
,
позволя
ющего
пере
давать
результаты
измерения
в
ком
пьютер
и
получать
от
него
ко
-
ман
ды
.
Автор
предлаг
аемой
статьи рассказывает
,
как
оборудовать
цифровым
интерфейсом
порта
-
тивный
лазерный
дальномер
.
Сведения об
измеренной
дистанции получаются
,
используя информацию
,
посылаемую
элек
-
трон
ным
блоком
дальномера
на
индикатор для
отображения. Графический
индика
тор
дальномера
Infiniter
80
получает
информацию
по
четырехпроводному
последовательному интерфейсу
.
ЖКИ
соединен
с
разъемом
на
плате дальномера
гибким
18
-
проводным плоским
кабелем
.
Чтобы
"
под
-
слушать
"
информацию
,
получаемую
индикато
ром
,
необходимо
подключи
ться
парал
лельно
к
кон
-
тактам
1 (
CS
), 3 (
RS
), 4 (
CLK
)
и
5 (
DATA
)
этого
разъема
,
проанализи
ровать
передаваемые
сиг
-
налы
и
выде
лить
из
информационного
потока
све
дения
,
относящиеся
к
результату
изме
рения
дистанции
.
Для
анализа
информации
,
посту
пающей
на
индикатор
,
передачи
его результата
по
цифровому
интерфейсу и
приема
команд
разработана
при
ставка
к
дальномеру
.
Предусмотрена
полная
гальвани
ческая
развязка
цепей
интерфейса
RS
-
232
от
микро
конт
рол
-
лера
пристав
ки
и
дальномера
.
Все
принимаемые
и
перед
аваемые приставкой
сообщения
пред
-
ставляют собой
символьные
последовательности в
коде
ASCII
.
Программа микроконтроллера находится на
FTP
-
сервере по адресу
ftp
://
ftp
.
radio
.
ru
/
pub
/2011/04
/
laser
.
zip
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Шагомер
на
микроконтроллере
ATtiny
2313
Н
.
САЛИМОВ
, Радио, 2011, №
4
, с.
36
-
39
Ш
агомер
не
только
считает
число пройденных
шагов
,
но
и
изме
-
ря
ет
прой
денное
расстояние
и
скорость
движе
ния
на
выбранных
участках
дистанции
.
Прибор
закрепляют
на
поясном
ремне
,
при
дви
жении
он
ведет
счет
шагов
,
сопровождая
каждый
из
них
звуковым сигналом
.
Имеется
возможность
опе
ративно
изменять
хранящееся
в
энер
гоне
за
висимой
памяти
микроконтрол
лера
значение
длины
шага
,
исполь
зуе
мое
для
перевода
числа
шагов
в
прой
денное
расстояние
.
При
необходимо
сти
информация
о
пройденном
пути
и скорости
движения
также
сохраняется в
энергонезависимой
памяти
и
может
быть
выз
вана
на
экран
индикатора
.
Питает
ся
шагомер
от
гальванической
или аккумуляторной
бата
-
реи
напряжени
ем
9
В
.
Он
потребляет
12
мА
в
режиме счета
шагов
и
100
мА
при
включенном индикаторе
.
На
рис
.
1
ука
зано
устройство
датчика
на
магнитоуправляемой
микросхеме
(
МУМС
)
К
1116
КП
4.
При
движении
датчик
шагов
дол
жен
находиться
в
положении
,
макси
мально
близком
к
ве
ртикальному
,
—
от
этого
зависит
четкая
работа
шаго
мера
.
Программа
микроконт
роллера
шагомера
находится
на
FTP
-
сервере
по
адресу
ftp
://
ftp
.
radio
.
ru
/
pub
/2011/04/
step
.
zip
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Простой
термометр с
шес
тью
датчиками
Е
.
АГЕЕНКОВ
, Радио, 2011, №
4
, с.
49
К
термометру
можно
подключить
от одного
до
шести
датчиков
температуры
DS
1820 (
ВК
1
—
ВК
6
).
Их
одноименные выводы
соединяют
параллельно
прово
дами
длиной
до
нескольких
метров
,
причем
датчики
должны
быть
подк
лючены
к
прибору
до
подачи
на
него
пита
ния
.
При
включении
питания
микро
контроллер
по
специальному
алгорит
му
определяет
,
сколько
их
и
в
дальнейшем
распознает
их
по
уникальным серийным
номерам
,
хранящимся
в
ПЗУ каждого
датчика
и выпол
-
няет
циклический выв
од
на
индикатор
номеров
датчиков
,
сопровождаемых
значениями
измерен
-
ной
ими
температуры
.
Термометр
рассчитан
на
питание
от бортсети
автомобиля
через
стабилиза
тор
DA
1.
Собранный
автором
термометр
был собран
в
заглушке
от
автомобильной кнопки
и
установлен
на
панели
автомо
биля
VW
Passat
.
Программа
микроконт
роллера
термометра
находится
на
FTP
-
сервере
по
адресу
ftp
://
ftp
.
radio
.
ru
/
pub
/2011/04/
term
6.
zip
Охранный
сигнализатор на
микроконтроллере
P
IC
16
F
628
A
И
.
КОЛЕГАЕВ
, Радио, 2011, №
4
, с.
53
-
56
Предла
гаемое
устройство
предназна
че
-
но
для установки
на
дверь
охраняемого
поме
щения
и
реагирует
на
любое
прибли
-
же
ние
к
нему
.
Работает
устройство
следу
-
ющим образом
.
На
двери
установлены
кнопки набор
ного
поля
,
ИК
оптопара
с
откры
тым
оптическим
каналом
и
индика
то
-
ры
.
Если
подойти
к
двери
,
на
цифровом
индикаторе
(
который
виден
с
внешней ее
стороны
)
начинается
обратный
от
счет
вре
-
мени
от
9
с
до
0.
В
этот
интер
вал
времени
необходимо
ввести
код
.
Если
он
не
набран
или
набран
неверно
,
по
исте
чении
указанного
временного интервала
вклю
-
чится
сирена
,
которая выключится
,
если
от
двери
отойти
.
Отсчет
времени
начнется
заново
с
9
с при
следующем
подходе
к
двери
.
В дежурном
режиме
цифра
9
высвечива
ется
постоян
но
.
Если
же
за
отведенное
время
код набран
верно
,
включится
зеленый
светодиод
и
прозвучит
речевое
сообще
ние
,
заранее
записанное
в
память
"
электронного
диктофона
".
Длитель
ность
сообщения
—
до
16
или
20
с
,
в зависимости
от
используемой
микро
схемы
.
Пример
:
"
Сигнализа
-
ция
отклю
чена
.
Теперь
можно
пройти
в
помеще
ние
".
При
отключении
питания
записан
ное
сооб
-
щение
сохраняется
.
Число
пе
резаписей
может
достигать
100000.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Программы
для
микро
контроллера
находятся
на
FTP
-
cep
вере
по
адресу
ftp
://
ftp
.
radio
.
ru
/
pub
/2011/04/
ohrana
.
zip
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
COM
-
программатор для
микроконтроллеров
AVR
А
.
КУЗНЕЦОВ
, Радио, 2011, №
5
, с.
28
-
29
В
статье
описан
простой
программатор
для
микроконтролле
ров
фирмы
Atmel
,
подкл
ючаемый
к
СОМ
-
порту
ПК
.
Он
испытан
при
работе
с
ОС
Windows
с программами
Uniprof
и
Algorithm
Builder
,
а
также
с
ОС
ALT
Linux
с программой
Avrdude
.
С
его
помощью
были
запрограммированы микро
-
контроллеры
ATmega
8,
ATtiny
2313,
ATtiny
15
и
ATtiny
25.
М
икроконтроллерный сигнализатор
протечки
воды
С
.
КРУШНЕВИЧ
, Радио, 2011, №
5
, с.
35
-
36
Признаком
наличия
воды
,
как
и
в датчиках
других
подобных
сигнализато
ров
,
служит
сниже
-
ние
сопротивления между
двумя
электродами
.
Завершив
инициализацию
,
микроконтролле
р
вы
-
полняет
проверку
состояния
датчика
Е
1,
во
время
которой
,
включив
компаратор
и
встроенный
ис
точник
образцового
напряжения
,
оце
нивает
уровень
напряжения
на
входе
GP
1.
В
отсутствие
тревоги микроконтроллер
большую
часть
вре
мени
находится
в
режиме
"
сна
"
,
а
ток
,
потребляемый
прибором
,
не
превыша
ет
18
мкА
(
в
авторском
варианте
—
6
мкА
),
кратковременно
,
на
время
про
-
верки
состояния
датчика
,
увеличиваясь до
1
мА
.
Испытана
конструкция
из
трех
со
единенных
параллельно
датчиков
,
два из
которых
располо
-
жены
на
полу
в
мес
тах
возможных
протечек
,
а
третий
—
внутри
ванны
,
немного
выше
макси
маль
-
ного
уровня
воды
.
Прибор
можно
использовать
и
для сигнализации
о
начале
дождя
.
При
этом
потребуется
увеличить
площадь
датчи
ка
,
чтобы
прибор
срабатывал
от
первых же
дождевы
х
капель
.
Если
предполагается
применять
сиг
нализатор
для
фиксации
момента
на
мокания
пеленок
ребенка
,
звуковой
из
лучатель
лучше
отключить
,
а
светодиоды
загородить
от
ребенка
непрозрач
-
ным
экраном
.
Программа
микроконт
роллера
сигнализатора
имее
тся
на
FTP
-
сервере
по
адресу
ftp
://
ftp
.
radio
.
ru
/
pub
/2011/05/
voda
.
zip
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Простейшие часы
на микроконтроллере
С
.
ЗОРИН
, Радио, 2011, №
6
, с.
37
Часы
содержат
минимальное
число элементов
,
а
"
уходят
"
з
а
сутки
не
более чем
на
1
с
.
Цифры
высотой
14
мм
на
их светодиодном
индикаторе
хорошо
вид
ны
не
только
ночью
,
но
и
в
дневное
вре
мя
.
При
отключении
питания
индикатор гаснет
,
но
счет
времени
не
нарушается
.
Чтобы
установить
десятки
ми
нут
,
часы
и
десятки
час
ов
нужно поочередно
нажимать
на
кнопки
SB
2
и
SB
1.
Спустя
10
с
после
по
следнего
нажатия
на
SB
2
часы автоматически
перейдут
в
рабо
чий
режим
.
Корректируя
время
,
нужно
учитывать
,
что
нажатие
на кнопку
SB
2
обнуляет
внутренний счетчик
секунд
,
что
позволяет уст
анавливать
время
с
точ
ностью
до
секунды
.
Формат
отображения
време
ни
—
24
-
часовой
с
гашением
не
значащего
нуля
в
разряде
де
сятков
часов
,
точка
между
раз
рядами
единиц
часов
и
десятков минут
мигает
с
периодом
1
с
.
Наличие дополнительных
функций
—
бу
дильн
иков
,
таймеров
,
термометров
—
не
предусматри
-
ва
лась
.
Однако
у
микро
контроллера
остался
свободным
выход с
открытым
коллектором
RA
4,
который можно
использовать
при
доработках
.
Питают
часы
от
сетевого
адаптера или
другого
источника
постоянного
на
пряжения
9
...15
В
.
В
рабочем
режиме они
потребляют
ток
около
20
мА
.
Для обеспечения
точного
хода
часов
потре
-
бует
ся
,
возможно
,
подборка
конденса
тора
СЗ
.
На
FTP
-
сервере
по
адресу
ftp
://
ftp
.
radio
.
ru
/
pub
/2011/06/
clock
.
zip
имеются
два
варианта
про
граммы
микроконтроллера
(
для
индикато
ров
с
общим
анодом
и
с
общим
катодом
).
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Автомат
для
аквариума
П
.
КОЖУХИН
, Радио, 2011, №
6
, с.
43
-
45
Чтобы
содержать
аквариум
в
чистоте
и
порядке
,
необходимо еже
дне
вно
вручную
в
опреде
-
ленное
вре
мя
включать
и
выклю
чать
его
освещение
,
воду
продувать
воздухом
и
постоянно
конт
-
ролировать
ее
те
мпературу
.
Предлагаемое
устройство
выпол
няет
всё
это
автоматически
,
что
значительно
упрощает
содер
жа
ние
аквариума
.
Каждую
секунду
программа
микро
контроллера
выполняет
следующие операции
:
—
читает
результат
измерения
тем
пературы
датчиком
ВК
1;
—
сравнивает
текущее
время
с
за
данным
временем
включения
/
выключе
ния
воздушного
насоса
и
дополнитель
ных
нагрузок
;
—
сравнивает
теку
щую
температуру воды
с
заданной
, управляет нагревателем
;
—
проверяет
логические
уровни
на входах
RB
0
—
RB
6,
определяя
,
не
на
жаты
ли
кнопки
;
—
выводит
информацию
на
ЖКИ
HG
1.
Программа
микроконт
роллера
автомата
имеется
на
FTP
-
сервере
по
адре
су
ftp
://
ftp
.
radio
.
ru
/
pub
/2011/06/
akv
.
zip
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Автомат
световых
эффектов на
микроконтроллере
Р
.
МУХУТДИНОВ
, Радио, 2011, №
6
, с.
51
-
52
Отличительной
особенностью
предлагаемого
автомата
является
то
,
что
световые
эффекты
воспроизводятся
на
свето
диодной
матрице
7
x
7,
составленной
из
49
одиночных
свето
диодов
.
В
памяти
МК
хранится программа
,
реализующая
пятнадцать автоматически
чередующихся
световых эффектов
,
таких
как
пульсирующая звезда
,
бьющееся
се
рд
це
,
враща
ющиеся
стрелки
и
др
.
Источник
питания
—
нестабили
зиро
ван
ный
сетевой
блок
питания
с
выход
ным
напряжением
7...12
В
и
током
150
мА
.
Программы
микроконт
роллера
и
видеоролик
,
иллюстрирующий работу
автомата
,
имеются
на
FTP
-
сервере редакц
ии
по
адресу
ftp
://
ftp
.
radio
.
ru
/
pub
/2011/06/
matrix
.
zip
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Блок
управления
УМЗЧ
с
обычными потенциометрами
МР
800
А
.
Баширов
,
С
.
Баширов
, Радiоаматор, 2011, №1, с. 2
0
-
2
2
Авторы
статьи попытались
совместить
новые
технологии
упра
вления
звуковоспроизводящими
системами
со «старыми»
,
проверенными
многими
годами
эк
-
сплуатации
,
элементами
обработки
звука
.
Темброблок
по
представленной
схеме
собран
на
до
-
ступных
микросхемах
:
DA
1
AD
409,
DA
2
ЖКИ
1602,
а
также
на
микроконтроллере
DD
1
ATMega
8 и
обес
печивает
следующие
возможности
:
•
э
коммутацию
четырех
стереовходов
;
•
эргономичное
управление
всеми
режимами ра
боты
(
коммутация
,
регулировка
громкости
,
ба
ланса
,
тембра
ВЧ
и
НЧ
);
•
ото
бражение
режимов
работы
системы
на ЖКИ
.
Схемы
проверены
в
работе
с
аналоговыми темброблоками
на
базе
популярных
микросхем
LM
1036,
LM
1040
и
КА
2107
и
показали
прекрасные результаты
.
Помимо
великолепного
«аналогового» звучания
к
этим
схемам
добавились
новые
с
ервис
ные
возможности
и
современное
управление
.
Заказать
«Блок
управления
УМЗЧ
с
обычными потенциометрами»
МР
800
А
Вы
можете
в
«МАСТЕР
КИТ»
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Простое интеллектуальное зарядное устройство NIMH/NICD аккумуляторов
В.В. Спорыш, Радiоаматор, 2011, №1, с. 22
-
32; №2, с. 27
-
2
9
ЗУ
отвеча
ет
следующим требованиям:
•
схемотехнически очень прост
ое
и не содерж
ит
дорогостоящих
компонентов;
• име
ет
возможность ускоренной зарядки ак
кумуляторов и проведения
тренировочных разрядно
-
зарядных циклов;
• при проведении
зарядки и разрядки подсчитыва
ется
потребленная /
отданная емкость в мАч, и в конце заряда определя
ется
внутреннее
сопро
тивление аккумулятора;
• окончание зарядки определя
ется
по методу dU, и име
ется
контроль
температуры аккумулятора;
• име
ется
возможнос
ть контроля зарядного процесса на компьютере
для его визуализации, а также оценки принятия решения об окончании
заряда.
Алгоритм работы ЗУ состоит из нескольких фаз:
1. Определение наличия аккумулятора.
2. Выбор режима работы.
3. Разряд (если был выбра
н).
4. Предзарядка (pre
-
charge).
5.
Быстрая
зарядка
(fast charge).
6.
Дозарядка
(top
-
off charge).
7. Поддерживающая зарядка (maintenance charge).
На
практике
было
взято
ЗУ
от
неизвестного
те
лефона
,
на
котором
было
написано
DC
5.0
-
V
/740
mA
.
Вся
переде
лка
заняла
около
полутора
часов
.
В результате
даже
в
начале
заряда
полностью
разря
женных
новых
аккумуляторов
напряжение
на
кон
такте
Х
3
не
опускалось
ниже
7
В
,
при
этом
ток заряда
составлял
640
мА
.
В
конце
заряда
ток
сни
жался
до
560
мА
.
Это
позволило
зар
яжать
полно
стью
разряженные
аккумуляторы
2700
мАч
за
5
ч
.
Hex
-
коды
прошивки
контроллера
,
исходник программы
на
языке
Си
(
для
CodeVisionAVR
),
схе
ма
и
разводка
платы
(
PCAD
2006),
приложение
CHARGER
.
exe
,
его
исходник
на
Hi
-
Asm
(
v
.4.03)
можно
скачать
с
с
айта
издательства
«Радиоаматор»
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Мини
-
роб
А
.
В
.
Кравченко
, Радiоаматор, 2011,
№2, с.
23
-
26
;
№
3
, с.
24
-
25
Предлагается
полностью
прове
ренная
и
работо
спо
собная
модель
Мини
-
роб
для
начинающих
моде
листов
роботов
.
Мини
-
роб
относится
к
виду
роботов
-
охо
тников
за
светом
.
Робот
устанавливают
на ровную
,
твердую
повер
х
ность
в
сторону
освеще
ния
.
Включают
питание
схемы
,
дальнейшее
упра
вление
робот
выполняет
самостоятельно
.
Для манипуляций
робота
можно
использовать
фона
рик
,
направляя
луч
света
на
один
из
фотодатчиков робота
.
Перед
роботом
устанавливают
несколько
препятствий
.
Робот
во
время
движения
должен
преодолеть
все
эти
препятствия
.
Он собран
на
электронных
компо
нентах
,
уста
новленных
на
двух
платах
:
платы
микроконтрол
лера
с
драйверами
(
рис
.1)
и
пл
аты
фотодатчика
с
компараторами
(
рис
.2).
Такая
структура
позволяет
оперативно
изме
-
нять
как
схему
управления
Мини
-
робом
,
так
и
схему
ре
агирования
на
свет
,
то
есть
схему
с
фо
-
тодатчиками
.
Фотодатчики
можно
применить
любые
,
работающие
в
световом
диапазоне
в
олн
от
450
нм
до
850
нм
.
Обмот
ки
ШД
создают
эффективное
магнитное
поле
,
в случае
,
когда
напряжение
питания
обмоток
более
6,0
В
.
Ток
потребления
около
350
мА
на
двигатель
.
Себестоимость
схемы
около
40
евро
.
Чтобы
мини
-
роб
отличался
индивиду
-
альностью
,
в
программу
заложено несколько
инте
ресных
комбинаций
движения
.
Перво
-
начальное движение
мини
-
роба
-
прямо
.
Так
как
используют
ся
шаговые
двигатели
,
то
частота
вращения
вала одинаковая
.
Импульсы
,
пода
-
ваемые
на
вал
ШД
,
одинаковые
по
длительности
и
очередно
сти
.
Эти импульсы
формирует
под
-
программа
vlevo
(
враще
ние
вала
ШД
влево
,
на
самом
деле
робот
двигается
прямо
).
В
первых
версиях
программы обмотки
шаговых
двигателей
робота
(
левого
и
пра
вого
)
включались
одновременно
.
Ток
потребления схемой
управ
-
ления
МК
достигал
1
А
при
пита
ющем напря
-
жении
6,5
В
.
Поэтому
в
программе
предус
-
мотрено
поочередное
включение
-
выключение
об
моток
сначала
левого
,
затем
правого
двигателя
.
Ток
потребления
при
питающем
напряжении
6,5
В уменьшился
до
350
мА
.
Такая
коммутация
обмоток
экономит
ресурс
акку
-
муляторных
батарей
.
Про
граммным
путем
решен
вопрос
экономии
энергии
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Листинги
программ
можно
скачать
с
сайта
из
дательства
«Радиоаматор»
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Прибор
сигнализации
GSM
на
основе
модуля
SIM
900
Д
.
Дмитренко
, Радiоаматор
, 2011,
№2, с.
52
-
59;
№
3
, с.
53
-
55
В
статье
приводится
описания
новой
версии
GSM
-
сигнализации
-
на
основе
нового
модуля
SIM
900.
Приведено
описание
собственно
моду
ля
SIM
900,
схема
устройства
сигнализации
,
прошивка
микроконтроллера
.
Статья
предназ
начена
для
тех
,
кто
решил
самостоятельно
со
брать
устройство
сигнализации
.
Основные
технические
характеристики модуля
:
Диапазон
частот
:
GSM
850,
EGSM
900,
DCS
1800,
PCS
1900
совместимость
с
GSM
phase
2/2+.
Излучаемая
мощность
:
class
4 (2
W
/900
MHz
),
class
1
(1
W
/18
00
MHz
)
Управление
:
AT
commands
(
GSM
07.10)
Напряжение
питания
:
3,4
-
4,5
В
Ток
потребления
:
в
спящем
режиме
-
1,5
мА
;
в
режиме
передачи
-
до
500
мА
;
максимальный
-
1,8
А
Рабочая
температура
:
-
30 ... +80
°С
Размеры
:
24x24x3
мм
Масса
:
3,4
г
Техничес
кие
характеристики устройства
Количество
шлейфов
сигнализации
-
4.
Сопротивление
выносного
элемента
(
оконеч
ного
),
кОм
-
2,7.
Максимальное
сопротивление
шлейфа
охраны без
учета
сопротивления
выносного
элемента
,
Ом
-
750.
Потребляемый
ток
от
источника
посто
янного тока
(
без
подключенных
активных
датчиков
сигна
-
лизации
),
при
напряжении
12,6
В
,
в
следующих
режимах
работы
,
не
более
:
•
«дежурный»
,
без
использования
GSM
-
модуля
-
0,16
А
;
•
«дежурный»
,
при
использовании
GSM
-
модуля
-
0,23
А
;
•
«охрана»
,
при
использов
ании
GSM
-
модуля
-
0,28
А
;
•
«тревога»
,
при
использовании
GSM
-
модуля
и
отключенной
сирене
-
0,34
А
;
•
пиковое
(
импульсное
)
потребление
-
1,8
А
.
Поддерживаемые
стандарты
GSM
:
850/900/1800/1900
MHz
.
Пределы
установок
времени
:
•
время
задержки
на
вход
-
0...1
50
секунд
;
•
время
задержки
на
выход
-
0...250
секунд
;
•
время
работы
сирены
-
30...250
секунд
.
Основные
параметры
устройства
Наблюдение
за
состоянием
четырёх
шлейфов
сигнализации
(
ШС
)
во
всех
режимах
работы
,
кро
ме
режима
«Программирование»
,
и
отображе
ния
состояния
шлейфов
при
помощи
светодиодных
ин
-
дикаторов
,
расположенных
на
передней
панели
прибора.
Поддержка
прибором
следующих
типов
зон
(
шлейфов
)
сигнализации
:
•
«нормальная»
(
сигнал
«Тревога»
формирует
ся
сразу
при
поступлении
сигнала
нарушения
це
-
л
остности
шлейфа
сигнализации
,
шлейф
после
срабатывания
не
восстанавливается
);
•
«с
задержкой»
(
пользователю
предоставля
ется
время
на
выход
и
на
вход
,
чтобы
можно
бы
ло
успеть
включить
прибор
и
покинуть
объект
или вскрыть
объект
и
отключить
прибор
);
•
«коридор»
(
при
срабатывании
зоны
и
даль
нейшем
её
возвращении
в
нормальное
состоянии данный
тип
зоны
снова
берется
под
охрану
);
•
«круглосуточная
,
пожарная»
(
шлейф
сигна
-
лизации
постоянно
под
охраной
,
снятие
и
взятие
производится
при
помощи
специальной
S
MS
-
KO
манды
);
•
«круглосуточная
,
тревожная
кнопка»
(
шлейф
сигнализации
постоянно
под
охраной
,
снятие
и
взятие
производится
при
помощи
специальной
SMS
-
команды
,
при
срабатывании
шлейфа
произ
водится
только
дозвон
,
отправка
SMS
-
сообщения о
саботаже
,
сирена
пр
и
этом
не
включается
);
•
«отключена»
(
система
не
реагирует
ни
на
ка
кие
изменения
на
входе
ШС
).
Включение
режима
«Охрана»
при
помощи
«скрытой»
,
или
«секретной»
кнопки
,
«секретного»
переключателя.
Поддерживается
два
режима
работы
прибора
:
•
сигнализация
GSM
(
GSM
-
терминал
подклю
чен
и
с
ним
осуществляется
обмен
данными
);
•
автономная
сигнализация
(
GSM
-
терминал не
участвует
в
работе
системы
,
устройство
рабо
тает
как
автономная
сигнализация
).
Снятие
с
охраны
и
постановка
под
охрану
при
помощи
звонка
с
опред
еленного
телефона
(
может
быть
отключено
)
с
передачей
соответствующего
SMS
о
состоянии
системы
.
Передача
подтверждающего
sms
-
сообщения
при
взятии
объекта
под
охрану
(
может
быть
отключено
).
Формирование
сигнала
«Тревога»
(
включение
сирены
,
передача
данных
«т
ревоги»
на
мобильный
телефон
)
при
нарушении
целостности
(
«обрыв» или
«замыкание»
)
хотя
бы
одного
из
шлейфов
сиг
-
нализации
.
Отправка
SMS
-
сообщений
и
автодозвон
на три
мобильных
или
стационарных
(
если
обеспечи
вается
поддержка
SMS
-
функций
оператором
свя
зи
)
номера
телефонов
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Полнофункциональная
версия
прошивки микроконтроллера
устройства
предоставляется любому
желающему
бесплатно
.
Для
этого
следу
ет
направить
соответствующий
запрос
автору
по электронной
почте
ddn
-
research
@
yandex
.
ru
и
ли
ICQ
{454283144}.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Лабораторный блок питания с микроконтроллерным управлением
0...25,5 В с двойной защитой
В.Д. Котик
,
Рад
i
оаматор, 2011, №3, с. 26
-
30
;
№
6
, с. 26
-
29
Источник питания состоит из трех частей: основного
-
цифрового модуля управления с
индикацией (А1), аналоговой части (А2) и отдельного модуля питания всего блока (A3). Несмотря
на простоту конструкции, данный БП обладает следующими техническими характеристиками:
Основу цифровой части устройства (рис.1
) составляет микросхема U1 фирмы AVR ATMEGA16.
На МК возложены функции оцифровки выходно
го напряжения и тока через внутренний 10
-
битный АЦП, и вывод результата на шесть семисегментных индикаторов, обработка клавиатуры,
управление регулятором выходного нап
ряжения, защита ста
билизатора. Аналоговая часть схемы
показана на рис.2 и состоит из сдвоенного операционного усилителя DA1, который формирует
напряжение управления выходными транзисторами и усиливает напряже
ние от датчика тока. На
элементах R51, R54, R5
3, Т8 собран элек
тронный предохранитель. Он введен, исходя из то
го, что
время реакции МК может быть недостаточным для блокировки биполярного тран
зистора при
быстротечной перегрузке системы. Ток срабатывания определяет R54 и в небольших пределах
регулиру
ет R53. Максимальный ток сра
батывания защиты
-
2 А, что не даст возможности выйти
из строя транзистору Т10. Питание схемы показано на рис.3 и состоит из двух микросхем VR1,
VR2 и цепей выпрямления, а также фильтрации.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Опубликованная
схема
блока
питания
с микроконтроллерным
управлением
преследова
ла
цель
заинтересовать
радиолюбителей
и
помочь им
понять
потенциальные
возможности
и
перспек
тивы
использования
микроконтроллеров
(
МК
)
в блоках
питания
аппаратуры
,
а
также
освоить
МК
практически
.
Вторая
ч
асть
этой
статьи
-
продол
жение
изысканий
автора
в
этом
направлении
и
анализ
вопросов
и
предложений
,
высказанных
ав
тору
читателями
журнала
.
Автор разработал ряд дополнений, которые можно условно разбить на три направления:
1. Модернизация существующей ц
ифровой ча
сти БП (А1) и разделение ее схемы на два узла
(ча
сти).
2. Перенесение полученного результата на другую микроконтроллерную платформу.
3. Повышение выходной мощности БП и выход
ного тока до 2 А.
Следует учесть, что при этом модернизация коснул
ась как принципиальной схемы, так и про
-
граммы МК. Кроме того, программа защиты контролирует теперь верхнюю границу тока
потребления в 2,05 А.
Таким образом, к плате микроконтроллерного управления (А1) теперь
добавлена плата управле
ния и индикации (А4). П
ринципиальная электрическая схема модерни
-
зированного модуля А1 показана на рис.1. Работа цифровой части устройства на микросхеме U1
фир
мы AVR ATMEGA16 в целом не изменилась.
Кроме того, был разработан вариант схемы бло
ка А1 на МК типа PIC16F877A, принци
пиальная
схема которого показана на рис.4. В целом в нем иная архитектура портов. Тем не менее, удалось
подоб
рать оптимальный вариант его подключения с ми
нимальными отличиями.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Файлы для прошивки микроконтроллеров вы
ложены в архиве на сайт
е издательства «Радиоаматор».
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Электронные
шахматные
часы
С
.
Шишкин
, Радiоаматор, 2011,
№
3
, с.
30
-
33
В
данной
статье
автор
представляет
электрон
ные
шахматные
часы
на
микроконтроллере
АТ
89
С
4051
.
Автор
приводит
схемотехнику
устрой
ства
,
а
также
подробн
ые
комментарии
к
програм
мному
обеспечению
микроконтроллера
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Конструкции
с
«
Arduino
»
Часть
1
С
.М.
Рюмик
, Радiоаматор, 2011,
№
3
, с.
50
-
53
С
удя
по
Интернету
,
поклонников
радиолюби
тельских
самоделок
,
использующих
«
Arduino
»
,
стало
в
разы
больше
.
Расче
т
разработчиков
плат
формы
оправдался
,
поскольку
многие
«неэлек
тронщики»
смогли
с
мини
мальными
затратами времени
освоить
азы
конструирования
микро
-
кон
троллерных
устройств
.
На
сегодняшний
день
официальная линейка
«
Arduino
»
состоит
из
12
фирменных
моду
л
ей
:
Uno
,
Uno
SMD
,
Nano
,
Mini
,
LilyPad
,
Fio
,
Mega
-
2560,
ВТ
,
Pro
,
Pro
Mini
,
Serial
,
Serial
Single
-
Sided
.
Любой
из
них
можно
использовать
для
экспери
ментов
,
хотя
желательно
,
чтобы
микроконтроллер
(
МК
)
был
посвежее
,
в
частности
,
ATmega
328
R
.
Минимум
минимору
м
В
самом
элементарном
варианте
для
постро
ения
«
Arduino
»
потребуется
...
всего
лишь
2
дета
ли
:
собственно
МК
и
блокировочный
конденсатор по
питанию
(
рис
.1
).
На
внешние
контактные
площадки
выводятся сигналы
14
циф
ровых
портов
D
0...
D
13
и
6
ана
логовых
порт
ов А
0...
А
5
-
все как в
настоящем
«Аг
duino
»
.
Надо
правиль
но
понимать
,
что МК
должен
быть предварительно
запро
-
граммирован
на
тестовой плате
«
Arduino
»
.
Фьзы
сле
дует
проставить
так
,
чтобы разрешалась
работа
от
внутрен
него
RC
-
генератора
8
МГц
и
запрещался
BootLoader
,
ведь
он при
закороченном
выводе
RES
MK
только
замед
ляет
старт
программы
.
В
стандартном
«
Arduino
»
тактовая
частота
гене
рации
принята
16
МГц
,
поэтому
для
полной
совме
стимости
в
схему
надо
добавить
кварцевый
или керамический
резонатор
(
рис
.2).
Данный
вариант поддерживает
удаленное
перепрограммирование
BootLoader
через
вывод
сброса
RES
и
допускает установку
любых
напряжений
опорного
источника
AREF
.
М
ожно
применить квар
цевый
резонатор
на
16
МГц
и
два
керамических конденсатора
емкостью
15...22
пф
каждый
.
Минимальный
«
Arduino
»
Команда
хакеров
-
энтузиастов
«
theTransistor
»
(
Tim
Andersson
и
др
.,
http
://
thetransistor
.
com
/
projects
/
arduino
/)
разработала
свою
минимально
до
-
статочную
схему
«
Minimalist
Arduino
»
(
рис
.3)
.
Основой
устройства
является
МК
ATmega
328
R
.
По
цоколевке
выводов
он
полностью совпадает
с
ATmega
8/168,
ATmega
8
A
/168
A
,
но
име
ет
увеличенный
до
32
Кбайт
объем
Flash
-
памяти
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Питание
устройства
осуществляется
от
источ
ника
постоянного
напряжения
+7...1
2
В
через
ин
-
тегральный
5
-
вольтовый
стабилизатор
из
серии
7805.
Это
позволяет
увеличить
нагрузку
по
току
для периферийных
узлов
до
1
А
.
Если
предполагается разрабатывать
маломощные
конструкции
,
то
ста
билизатор
лучше
поставить
из
серии
78
L
05,
защи
та
котор
ого
срабатывает
при
токе
примерно
0,2
А
.
В
принципе
все
детали
устройства
можно
запитать и
от
компьютера
через
шину
+5
V
разъема
USB
,
закоротив
стабилизатор
напряжения
LM
7805.
Узел
конвертора
USB
-
UART
или
,
по
-
другому
,
USB
-
Serial
считается
внешним
.
Он
може
т
быть
фирменным
«
Mini
USB
Adapter
»
(
http
://
arduino
.
cc
/
en
/
Main
/
Hardware
/)
или
самодель
-
ным
,
например
,
на
микросхемах
FT
232
BM
,
FT
232
R
фирмы
FTDI
или СР
2102
фирмы
Silicon
Laboratories
.
Электрические схемы
конверторов
приведе
ны
в
[2].
Можно
так
же
взять
готовый
конвертор
от
дата
-
кабелей
мо
бильных
телефонов
или
использовать
драйвер
RS
-
232 ([1],
РА
2/2010),
если
у
кого
-
то
еще
сохра
нился
компьютер
с
СОМ
-
портом
.
Альтернативный
вариант
-
собрать
конвертор
USB
на
дешевом
МК
ATmega
4
8 ([1],
РА
3
-
4
/2010).
Максимальная
скорость
виртуального
СОМ
-
порта
при
этом
будет
ограничена
38,4
Кбит
/
с
,
но этого
вполне
достаточно
для
быстрой
смены
прошивок
МК
.
Лишние
несколько
секунд
здесь
роли не
сыграют
.
Если
смотреть
в
будущее
,
то
следует
обратить
внимание
на
конвертор
USB
,
использующий
МК
ATmega
8
U
2.
Именно
так
сделано
в
новом
фирмен
ном
модуле
«
Arduino
Uno
»
(
рис
.4).
Главное
отличие
ATmega
8
U
2
от
микросхем
се
рии
FT
232
заключается
в
том
,
что
появляется
воз
можность
опознать
USB
-
устройство
не
толь
ко
как виртуальный
СОМ
-
порт
,
но
и
как
HID
-
устройство ввода
/
вывода
,
как
клавиатуру
,
мышь
,
джойстик
и т
.
д
.
Для
ATmega
8
U
2
разработчики
«
Arduino
»
заре
зервировали
собственный
номер
VID
/
PID
,
что
по
зволяет
автоматически
распознавать
изделие
в операционных
систе
мах
Linux
,
MacOS
.
И
еще один
немаловажный
фактор
-
более
низкая
цена
ATmega
8
U
2
по
сравнению
с
FT
232
RL
(
по
данным сайта
http
://
www
.
mouser
.
com
/
примерно
в
2
раза
).
Интересное
наблюдение
.
Линейка
МК
ATmega
8
U
2/16
U
2/32
U
2
ч
уть
-
чуть
не
дотягивает
до
са
-
мостоятельного
применения
в
«
Arduino
»
в
качестве одной
универсальной
микросхемы
,
совмещающей в
себе
микроконтроллерную
часть
и
USB
-
тракт
.
Не хватает
шестиканального
АЦП
и
линий
РС
0
,
РС
1,
которые
почему
-
то
превратились
в
РВ
6,
РВ
7.
На
лицо
промах
маркетологов
фирмы
Atmel
,
которые не
разглядели
в
«
Arduino
»
реальную
платформу
с перспективным
рынком
сбыта
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Оптоизолированный
«
Arduino
»
Проблему
гальванической
развязки
USB
-
порта
от
внешних
устройств
,
подключаемых
к
«
Ardui
no
»
,
обычно
обходят
стороной
.
Если
поступать
по всем
правилам
,
то
надо
купить
весьма
дорогостоя
щий
оптоизолятор
USB
-
RS
232,
работающий
на
высоких
частотах
(
фото
4).
На
более
низких
ско
ростях
передачи
данных
9,6
Кбит
/
с
можно
обой
тись
обычными
транзисторными
оптопарам
и
или микросхемами
К
293
ЛП
7
Р
,
обеспечивающими
ско
-
рость
до
115,2
Кбит
/
с
[3].
Структурная
схема
модуля
,
условно
называе
мого
«
OptoDuino
»
,
приведена
на
рис
.5.
Деталировка
показана
на
рис
.6
со
стороны
сигналов
TxD
,
RxD
,
DTR
конвертора
USB
.
Резисторы
R
3,
R
4,
R
5
немного
повышают
быстродействие
за
счет
сни
жения
разности
напряжения
на
диодах оптопар
VU
1...
VU
3.
Резисторы
R
1,
R
2,
R
4
подби
раются
по
безошибочной
передаче
данных
.
Ин
верторы
на
микросхемах
DD
1,
DD
2
специально ставятся
до
оптопар
,
а
не
после
них
,
чтобы
умень
шить
потребление
тока
в
паузах
сигнала
,
когда
на выходах
TxD
,
DTR
присутствует
высокий
уровень
.
Литература
1.
Рюмик
,
С
.
М
.
Микроконтроллеры
DUINO
.
Сборка
1...7 /
Сергей
Рюмик
//
Рад
i
о
аматор
.
-
2010.
-
№
2...11.
2.
Рюмик
,
С
.
М
.
Микроконтроллеры
USB
.
З
ада
ча
5/
Сергей
Рюмик
//
Рад
i
о
аматор
.
-
2007.
-
№
6.
-
С
. 38
-
42.
3.
Долгий
,
А
.
Быстродействующая
оптронная развязка
для
RS
-
232 /
Александр
Долгий
//
Радио
.
-
2005.
-
№
3.
-
С
. 26
-
27.
Конструкции
с
«
Arduino
»
Часть
2
С
.М.
Рюмик
, Радiоаматор, 2011,
№
6
, с.
37
-
4
1
Принцип
стандартизации
сыграл
в
свое
время важную
роль
в
широком
распространении
микро
контроллерного
модуля
Arduino
в
радиолюби
тельской
практике
.
Прошло
время
,
появились многочисленные
клоны
Arduino
.
Их
стало
настоль
ко
много
,
что
авторский
коллекти
в
разработчиков из
Италии
задумался
над
вторым
этапом
стан
дартизации
.
На
-
пра
вление
было
выбрано
на
мо
дернизацию
USB
-
конвертора
и
наделение
его дополнительными
функциями
.
Так
поя
-
вились новые
платы
Arduino
UNO
и
Arduino
Mega
2560
,
в
которых
применяется
ми
кросхема
USB
-
конверто
ра
ATmega
8
U
2.
Arduino
UNO
«
Uno
»
-
по
-
итальянски
означает
«первый»
.
Воз
можно
,
что
разработчики
Arduino
UNO
(
далее
по тексту
UNO
)
тем
самым
хотели
подчеркнуть
его
ве
дущую
роль
в
линейке
совмес
-
тимых
плат
.
Как
бы там
ни
было
,
но
по
с
остоянию
на
2011
год
модуль
UNO
является
«флагманским»
,
базовым
.
Под
не
-
го
планируется
подстраивать
свежее
програм
мное
обес
пе
-
чение
при
полной
совместимости со
старыми
наработками
(
http
://
www
.
arduino
.
ru
/
Hardware
/
Ardu
inoBoardUno
).
Основным
отличием
UNO
от
моделей
типа
Diecimila
,
Duemilanove
является
возможность
на
страивать
USB
-
конвертор
ATmega
8
U
2
не
только как
виртуальный
СОМ
-
порт
,
но
и
как
HID
-
устройство
(
мышь
,
манипулятор
,
джойстик
),
MIDI
,
Mass
Storage
и
другие
«дев
айсы»
,
разрешенные
стан
дартом
USB
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Чтобы
не
отставать
от
жизни
,
дальнейшие
экс
перименты
будут
проводиться
с
использованием
UNO
.
Его
памяти
программ
32
Кбайт
достаточно для
осуществления
любых
проектов
начальной
и
средней
степени
сложности
.
Конструкция
UN
O
специально
рассчитана
на
установку
дополнитель
-
ных
плат
,
в
народе
называемых
«шилдами»
(
Shi
eld
).
Это
могут
быть
платы
подключения
Ethernet
,
ХВее
,
двигателей
,
сенсоров
и
даже
GSM
-
модулей
.
Посадочные
размеры
«шилд»
привязываются
к
дюймовой
системе
мер
(
ри
с
.7).
Разновидности
UNO
Различают
несколько
вариантов
исполнения
UNO
:
•
с
электрической
схемой
версии
1
или
2 (
вер
сии
взаимозаменяемые
);
•
с
микросхемой
ATmega
328
в
DIP
-
или
TQFP
-
корпусе
;
•
с
кварцевым
или
керамическим
резонатором
16
МГц
для
ATmega
328
;
•
с
кварцевым
или
керамическим
резонатором
16
МГц
для
ATmega
8
U
2.
На
рис
.7,
в
частности
,
показана
плата
UNO
с
МК в
DIP
-
панельке
,
с
кварцевым
резонатором
для
ATmega
8
U
2
и
керамическим
резонатором
для
АТ
mega
328.
При
необходимости
можно
самостоя
тельно
замен
ить
керамический
резонатор
кварце
вым
на
16
МГц
по
стандартной
схеме
,
предусма
тривающей
два
конденсатора
емкостью
22
пФ
на общий
провод
.
Другой
вариант
–
сде
-
лать
один
над
рез
дорожки
на
печатной
плате
и
установить
на оборотной
стороне
перемычку
или
навес
ной
рези
стор
сопротивлением
100... 150
Ом
,
как
показано на
рис
.8,
при
этом
микросхема
DD
2
будет
такти
ровать
микросхему
DD
1.
Кварцевая
стабильность
частоты
требуется
лишь в
точных
измерительных
приборах
,
часах
,
образцо
вых
генераторах
.
В
других
случаях
(
а
их
подавляю
щее
большинство
)
можно
обойтись
керамическим резонатором
.
Для
самостоятельного
изготовления
UNO
приго
дятся
схемы
и
эскизы
печатных
плат
,
разме
-
щенные на
сайте
http
://
arduino
.
cc
/
en
/
Main
/
A
rduinoBoardUno
.
При
желании
нетрудно
упро
стить
схему
и
использо
вать
один
кварцевый
резонатор
вместо
двух
.
Для этого
необходимо
перепро
-
граммировать
фьюз
CKOUT
в
ATmega
8
U
2,
после
чего
на
ее
выводе
PORTC
7
должен
появиться
тактовый
сигнал
16
МГц
,
который
м
ожно
подавать
на
вывод
XTAL
микросхе
мы
ATmega
328.
Приобрести
UNO
в
наше
время
хлопот
не составляет
.
Достаточно
сделать
заказ
через
Интер
-
нет
-
магазин
http
://
arduino
.
net
.
ua
/
shop
/
у
офи
циального
дистрибьютора
Arduin
o
в
Украине
.
Аналоги
UNO
Все
предыдущие
модели
Arduino
являются
сов
местимыми
с
UNO
по
принципу
«снизу
-
вверх»
,
т
.
е
.
на
UNO
будут
запускаться
все
«старые»
скетчи
,
а вот
на
«старых»
платах
нельзя
будет
сымитировать режим
работы
Arduino
в
качестве
HID
-
и
дру
гих
USB
-
устройств
.
Самым
близким
полнофункциональным
анало
гом
UNO
является
модуль
Arduino
Mega
2560.
У
не
го
всего
больше
:
и
памяти
программ
256
Кбайт
,
и портов
ввода
/
вывода
,
и
каналов
АЦП
/
ШИМ
.
По
скольку
«старший
брат»
по
цене
в
2
раза
дороже
,
чем
UNO
,
то
,
применяя
его
,
следует
четко
пони
мать
,
для
чего
это
нужно
.
Еще
один
аналог
UNO
,
скорее
,
является
его конкурентом
,
чем
клоном
.
Речь
идет
о
модуле
Те
ensy
(
http
://
www
.
pjrc
.
com
/
teensy
/
teensyduino
.
html
),
который
выполнен
на
одной
единственной
микро
-
схеме
ATmega
32
U
4,
совмещающей
в
себе
функции МК
ATmega
328
с
объемом
памяти
32
Кбайт
и
USB
-
контроллера
ATmega
8
U
2.
Преимущества
:
более
низкая
цена
Teensy
,
чем
UNO
,
меньшие
габариты
,
дополнительное
коли
-
че
ств
о
портов
,
программная
универсальность
.
Недостатки
:
отсутствие
разъема
внешнего
пи
тания
и
неполная
совместимость
с
платформой
Arduino
.
Полбеды
,
что
стандартные
«шилды»
на миниатюрную
плату
Teensy
по
размеру
не
стано
-
вятся
.
Главное
,
что
в
микросхеме
ATmega
3
2
U
4
фи
зически
отсутствуют
линии
портов
РС
0
-
РС
5,
т
.
е
.
скетчи
,
использующие
эти
выводы
в
UNO
,
на
Te
ensy
напрямую
работать
не
будут
(
требуется
про
-
граммная
конвертация
).
Порядок
установки
программного
обеспе
чения
Драйверы
для
UNO
поставляются
вместе
с
про
граммной
средой
Arduino
-
0022.
Ее
инстал
ляци
-
онный файл
следует
скачать
со
страницы
http
://
arduino
.
cc
/
en
/
Main
/
Software
/
и
установить
на
компьютер
.
Плата
UNO
подключается
к
разъему
USB
через обычный
«принтерный»
кабель
длиной
1
,8.
..
3
м
.
По нему
передаются
информационные
сигналы
и питание
+5
В
с
допустимой
токовой
наг
руз
-
кой
100/500
мА
.
После
подключения
кабеля
на
плате
UNO
заго
рается
светодиод
«
ON
»
(
питание
подано
)
и
начи
нает
мигать
светодиод
«
L
»
с
периодом
2
с
.
В правой
ниж
ней
части
экрана
монитора
появляет
ся
надпись
:
«Найдено
новое
оборудование»
.
Через некоторое
время
разворачивается
окно
«Мастера установки»
,
где
надо
поставить
«галочку»
в
нижней строке
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
«Установка
из
указанного
места»
и
нажать кнопку
«Далее»
.
Кнопкой
«Обзо
р»
выбрать
папку
,
где
размещаются
драйвера
в
Arduino
-
0022.
На предупреждение
о
том
,
что
программное
обеспе
чение
не
тестировалось
на
совместимость
с
Microsoft
Windows
,
нажать
кнопку
«Все
равно
про
должить»
.
После
инсталляции
в
нижнем
левом
углу
мони
-
тора
появится
сообщение
о
найденном
новом
обо
-
рудова
нии
Arduino
UNO
.
Просмотреть
его
свойства
можно
в
меню
:
«Пуск
-
Настройка
-
Панель
управле
-
ния
-
Система
-
Оборудование
-
Диспетчер устройств
-
Порты
(
СОМ
и
LPT
)
»
.
Открыть
порт
СОМ
17 (
в
разных
компьютерах
может
быть
по
-
раз
ному
)
и
во
вкладке
«Сведения»
убедиться
,
что
UNO
имеет
фирменные
USB
-
опозна
ватели
:
VID
=2341,
PID
=0001
(
рис
.9).
Для
справки
,
в
ранее
выпущен
ных
платах
Arduino
ставились
микросхемы
конвер
торов
USB
-
UART
фирмы
FTDI
с
опознавателями
VID
=0403,
PID
=6001.
У
становка
драйверов
закончена
.
Теперь
UNO
полностью
готов
к
работе
.
Видеоролик
с
пошаго
-
выми
инструкциями
по
установке
UNO
в
операци
онной
системе
Windows
7
можно
посмотреть
на
сайте
http
://
www
.
hobby
tronics
.
co
.
uk
/
tutorials
-
co
-
de
/
arduino
-
tutorials
/
arduino
-
installation
-
windows
7.
Тестирование
UNO
Внимательный
читатель
вправе
заметить
,
что
светодиод
«
L
»
на
плате
UNO
начал
мигать
еще
до
установки
USB
-
драйвера
в
системе
.
Это
означает
,
что
МК
был
кем
-
то
з
апрограммирован
ранее
.
В
дей
ствительности
UNO
проходит
три
этапа
проверки
на заводе
-
изготовителе
.
Во
-
первых
,
прове
ряется
пе
чатная
плата
на
разобщенность
цепей
и
на
соответ
ствие
таблице
соединений
.
Во
-
вто
рых
,
программи
руется
начальный
загрузчик
BootLo
ader
.
В
-
третьих
,
в
МК
через
BootLoader
проши
вается
тестовая
про
грамма
«Мигающий
светодиод»
,
результат
работы которой
и
видит
по
-
ль
зова
тель
при
покупке
.
Плата
рабочая
,
но
для
полной
уверенности
на
до
еще
раз
самостоятельно
перепрограммиро
-
вать МК
.
Напри
мер
,
попытаться
изменить
частоту
сле
дования
световых
вспышек
индикатора
«
L
»
.
Порядок
действий
.
1.
Запустить
на
выполнение
программу
Arduino
-
0022.
Настроить
аппаратную
часть
:
«
Tools
-
Se
rial
Port
-
COM
17
»
,
затем
«
Tools
-
Board
-
Arduino
Uno
»
(
рис
.10).
2.
Открыт
ь
программу
«
Blink
»
,
она
же
«Мигаю
щий
светодиод»
:
«
File
-
Examples
-
Basics
-
Blink
»
.
От
корректировать
последний
оператор
в
программе
«
de
l
ay
( 100);
»
вместо
«
delay
( 1000);
»
(
рис
.
11).
3.
Нажать
пиктограмму
«
Upload
»
в
верхней
ча
сти
меню
.
Через
несколько
секунд
на
плате
UNO
за
мигают
,
как
на
елке
,
светодиоды
«ТХ»
,
«
RX
»
,
после чего
на
мониторе
появится
надпись
«
Binary
sketch
size
: 1018
bytes
(
of
a
32256
byte
maximum
)
»
.
Светодиод
«
L
»
должен
замигать
с
удвоенной
частотой примерно
1
раз
в
секунду
и
с
короткими
паузам
и
0,1
с
.
Нажать
кнопку
сброса
RESET
и
убедиться
,
что параметры
мигания
остались
прежними
.
Вывод
:
канал
программирования
работоспособен
.
Arduino
и
терменвокс
По
свежей
памяти
[4]
предлагается
рассмо
треть
варианты
разработки
электромузыкального
инструмента
терменвокс
на
базе
UNO
(
или
любо
го
другого
модуля
Arduino
).
Идея
не
новая
,
в
Ин
-
тернете
такую
связку
называют
«
Arduino
+
Theremin
=
Theremino
»
.
Но
интерес
представляет комп
-
лексная
систематизация
информации
с
упо
ром
на
схемотехническую
часть
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
На
рис
.
12
по
казана
структурная
схема
терменвокса
.
Сердцем
устройства
является
МК
,
нахо
-
дя
щийся
в
блоке
Arduino
UNO
.
Он
принимает
сигна
лы
от
датчиков
высоты
тона
и
громкости
,
обраба
тывает
их
по
специальному
алгоритму
и
формирует звук
на
внешний
УНЧ
или
подает
кома
нды
в
ком
пьютер
для
синтеза
музыки
через
звуковую
карту
.
Датчики
по
принципу
действия
могут
быть
:
ем
-
костные
,
резистивные
,
ультразвуковые
,
инфра
-
красные
,
фотоэлектрические
,
световые
и
даже
воздушные
(
датчики
дыхания
).
Канал
звука
может
содержать
как
обычн
ый
пьезоизлучатель
,
так
и УНЧ
с
фильтром
низких
частот
для
сигналов
ШИМ
.
В
табл
.1
перечислены
Интернет
-
проекты
терменвоксов
,
а
на
рис
.
1
3
-
25
-
электрические
схемы
наиболее
важных
узлов
.
Условные
обозначения
на схемах
:
D
0...
Dn
-
цифровые
порты
,
А0
...
An
-
анало
говые
порты
(
АЦП
),
PWM
-
выход
канала
ШИМ
.
Краткие
пояснения
.
Рис
. 13,14
-
ультразвуковые
сонары
выполня
ются
в
виде
отдельных
модулей
,
имеют
цифровые входы
/
выхо
ды
и
соединяются
с
МК
по
одно
-
или двухпроводной
схеме
.
Рис
.15
-
элементы
HL
1,
R
4
п
редставляют
со
бой
оптопару
с
открытым
оптическим
каналом
.
Ре
гулируемая
заслонка
перекрывает
световой
поток
(
показано
пунктиром
).
Переменным
резистором
R
1
регулируется
на
-
пря
жение
на
выходе
повтори
теля
DA
1,
чем
устанавливается
общая
чувстви
тельность
дл
я
четырех
оптопар
,
подобных
HL
1,
R
4.
Рис
.16
-
для
устранения
наводок
и
«шорохов»
,
возникающих
при
вращении
переменного
рези
стора
R
1,
между
его
средним
выводом
и
общим проводом
обычно
устанавливают
конденсатор
С
1 (
показан
пунктиром
).
Рис
.
17
-
резистор
R
2
лучше
было
бы
поста
вить
между
выводом
PWM
МК
и
конденсатором С
1,
чтобы
улучшить
фильтрацию
гармоник
.
Рис
.18
-
микросхему
DD
1
можно
заменить
лю
бой
аналогичной
,
поддерживающей
сенсорную технологию
QTouch
.
Подобные
изделия
выпуска
ются
на
фирме
Atmel
в
подр
азделении
Quantum
.
Рис
.19
-
при
приближении
руки
человека
к антенне
WA
1
изменяется
частота
генератора
,
со
бранного
на
инверторах
DD
1.1,
DD
1.2.
Гетеродинирование
производится
программным
путем
,
т
.
е
.,
по
сути
дела
,
изме
ря
-
ется
частота
сигнала
4
МГц
с
точнос
тью
до
десятков
герц
.
Рис
.20
-
модуль
инфракрасного
сонара
А
1
бы
вает
не
только
с
аналоговым
,
но
и
с
цифровым выходным
сигналом
Vo
.
В
первом
случае
надо использовать
аналоговый
вход
АЦП
,
во
втором
-
любой
цифровой
порт
.
Рис
.21
-
кнопка
SB
1
физически
включае
т
/
от
ключает
звуковой
сигнал
,
но
пользоваться
ею
для создания
ритма
музыки
не
стоит
,
поскольку
будут слышаться
помехи
от
«дребезга»
контактов
.
Формирование
ритма
надо
осуществлять
программным способом
от
отдельной
кнопки
,
подключенной
к
ци
фровому
входу
МК
.
Рис
.22
-
резистор
R
1
в
некоторых
схемах
терменвоксов
почему
-
то
ставят
10
кОм
,
что
неверно
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Рис
.23
-
резистор
R
1
может
отсутствовать
,
если задействуется
внутренний
«
pull
-
up
»
резистор
МК
и кноп
-
ка
SB
1,
устойчиво
работающая
при
микротоках
.
Рис
.24
-
резистор
ы
R
1
и
R
2
можно
поменять местами
,
сделав
соответствующие
изменения
в программе
МК
.
Рис
.25
-
«датчик
дыхания»
состоит
из
микро
фона
ВМ
1,
усилителя
на
микросхеме
DA
1
и
диод
ного
детек
-
тора
на
элементах
VD
1,
С
1,
R
4.
Пользователь
дует
в
микрофон
и
от
интенсивн
о
сти
потока
воздуха
изменяя
-
ется
постоянное
напря
жение
на
входе
АО
МК
.
Подобный
датчик
может использоваться
как
в
канале
частоты
звука
,
так
и в
канале
громкости
.
Процесс
звукоизвлечения
на
поминает
игру
на
духовом
инструменте
.
Литература
4.
Рюмик
С
.
Вблизи
от
терменвокса
//
Радиоаматор
.
-
2011.
-
№
1.
-
С
.49
-
53;
№
2.
-
С
.49
-
51.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Автоматизированная
система
сбора и
сохранения
информации
с
датчиков
К.А. Городилов
, Радiоаматор, 2011,
№
4
, с.
44
-
47
Предлагаемое
устройство
на
микроконт
-
роллере собирает
информацию
с
датчиков
и
периодиче
ски
записывает
её
на
карту
флэш
-
памяти
.
Потом карта
памяти
подсоединяется
к
компьютеру
,
на котором
обрабатываются
собранные
данные
.
Система
мо
жет
исполь
-
зоваться
в
качестве
само
писца
на
уда
лён
ных
объектах
,
для
записи
ф
актов посещения
помещений
и
т
.
д
.
Данная
система
готова
к
исполь
зованию
в
качестве
самописца температуры
,
аналогового
дат
чика
и
двух
цифровых
датчиков
.
Можно
подключить
не
все
,
а только
нужные
датчики
,
и
анали
зировать
их
показания
.
Система
является
эф
фективной на
удалён
ных
объектах
,
которые работают
без
постоян
ного
присут
ствия
обслуживающего
персо
нала
.
Важной
особенностью
есть
то
,
что
хотя
за
-
пись
показаний
датчиков осуществляется
каж
-
дые
5
секунд
,
значения
датчиков
открывания
две
рей
и
уровня
жид
кости
проверя
ются
каж
дые
0,1
секунды
.
То
есть
,
если
на
протяжении
5
секунд
двери откроются
хотя
бы
на
0,1
секунды
,
данный
факт
будет
зафиксирован
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Карта
памяти
DD
1
-
любая
карта стандарта
miniSD
.
Размер
не
кри
тичен
,
так
как
показания
датчиков заним
ают
немного
памяти
.
Подой
дёт
даже
карта
на
16
Мб
.
Карта подключена
к
микроконтроллеру с
помощью
интерфейса
SPI
.
На
сто
роне
микроконтроллера
исполь
зуется
аппаратный
SPI
.
После
выключения
устройства карта
памяти
вынимается
и
под
ключается
к
компьютеру
,
н
а
кото
ром
информация
обрабатывается соответствующими
программами
.
Датчики
могут
быть
разноо
бразными
,
в
данном
случае
используются
датчики
темпера
туры
;
положения
,
открывания
две
рей
и
уровня
жидкости
.
Датчик
температуры
DD
2
типа
DS
18
B
20.
Он
имеет
интерфе
йс
1
-
Wire
,
который
использует
только
1
провод
для
обмена
данными
.
Датчик
положения
представлен ползунковым
переменным
рези
стором
R
6.
Его
ползунок
механиче
ски
соединяется
с
подвижным объектом
.
При
смене
положения подвижного
объекта
ползунок изменяет
своё
положение
,
вслед
ствие
этого
на
среднем
выводе резистора
меняется
напряжение
,
которое
измеряется
АЦП
,
встроен
ным
в
микроконтроллер
.
Датчик
открывания
дверей представляет
собой
кнопку
SA
2.
Кнопка
прикрепляется
к
дверям
так
,
чтобы
при
открывании
двере
й контакты
замыкались
.
Датчик
уровня
жидкости
на демонстрационной
плате
пред
ставлен
переключателем
SA
3.
Источник
питания
-
3
пальчико
вых
батарейки
,
соединённые последовательно
.
Напряжение
,
которое
приходит
с
батареек
,
должно
составлять
3,3
В
—
4,2
В
.
Тип
овое
значение
напряжения
составляет
3,9
В
.
При
пропадании
напряжения питания
(
когда
выключают
устрой
ство
)
схема
на
протяжении
неболь
шого
времени
питается
от
конден
сатора
О
.
Диод
VD
1
закрывается
,
на
входе
РВО
микроконтроллера устанавливается
логический
«
О»
.
Микроконтроллер
фиксирует
про
-
падание
питания
,
прекращает
сбор
данных
с
датчиков
и
закры
вает
файл
на
карте
памяти
.
Программа
для
микроконтрол
лера
разрабатывалась
с
помо
щью
WinAVR
.
Исходный
текст программы
и
прошивка
нахо
дятся
в
архиве
SensorL
ogger
.
rar
,
приложенному
к
данной
статье
www
.
ra
7.
com
.
ua
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Робот
Sumo
на
Arduino
nano
А
.
В
.
Кравченко
, Радiоаматор, 2011,
№
5
, с.
22
-
27
Робот
(
фото
1)
собран
на
основе
Arduino
nano
,
поэ
то
му
,
мы
вправе
его
назвать
S
umoard
.
На
блок
схеме
рис
.2
инфракрасные
(
ИК
)
датчики
положения
PHS
1
-
PHS
4
определяют
границу
поля
,
на
котором находится
робот
.
Генератор
36
кГц
генерирует
им
-
пульсы
для
светодиодов
Led
1
-
Led
2,
которые
за
све
чивают
объекты
перед
роботом
.
ИК
датчики РН
1
,
РН
2
улавливают
отражения
от
объектов
и
со
общают
на
плату
МК
о
приближающемся
соперни
ке
.
МК
получает
информацию
об
окружающей
среде
и
управляет
двига
телями
М
1,
М
2.
Для
рабо
ты
двигателей
предусмотрены
реверсивные
драй
веры
.
Питание
драйверов
двигателей
М
1,
М
2
поступает
с
управля
емого
стабилизатора
U
стаб
.
Схема
Sumoard
(
рис
.3)
собрана
на
четырех микро
-
схемах
и
дополни
тельной
платы
MK
Arduino
nano
.
На
плате
Arduino
nano
установлен
МК
ATmega
168
-
20,
цепи
сброса
,
а
также
стабилизатор
на
пряжения
питания
+5
В
и
приемо
-
передатчик схема
сопряжения
с
USB
портом
на
основе
микро
схемы
FT
232
RL
.
Использу
ется
полезная
функция
робота
–
автомати
-
чески изменять
скорость
передвижения
,
в
зависимости от
ситуации
.
Например
,
чтобы
вытолкнуть
сопер
ника
,
необхо
-
дима
максималь
ная
скорость
и
мак
симальная
мощ
ность
электродвигателей
.
В
то
же время
для
от
ступ
ления
от
границы
поля
необходи
мо
не
торопится
,
а
потихоньку
отъехать
и
изменить траекторию
движения
на
средней
скорости
.
В
обо
их
случаях
скорость
движе
ния
робота
различн
ая
.
Программу
(
листинг
1,
листинг
2)
для
прошивки МК
можно
скачать
с
сайта
издательства
Радiоаматор
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Прибор
для
измерения
частоты
дыхания
В
.
Е
.
Тушнов
, Радiоаматор, 2011,
№
5
, с.
42
-
44
Несмотря
на
то
,
что
данный
прибор
разрабатывался
специ
-
ально
для
регистрации
и
изме
-
ре
ния
частоты
дыхания
,
исполь
-
зуе
мый
в
нем
принцип
анализа
колебаний
температуры
может
найти
применение
в
самых
раз
-
личных
биологи
чес
ких
направ
-
лениях
,
где
необходим
четкий
контроль
за
возникновением
пе
-
репада
температур
.
Такой
при
-
бор способен
зарегистрировать
даже незначительные
(
менее
одного градуса
)
скачки
темпе
-
ратуры
и сформировать
соответ
-
ствующие сигналы
для
контроля
и
дальней
шего
анализа
.
В
этой
статье описывается
лишь
один
из
воз
можных
вариантов
приме
-
нения прибора
дл
я
контроля
дыхания
.
На
рис
.1
показана
схема
при
бора
,
способного
при
ука
-
занных
условиях
регис
триро
-
вать ЧД
от
двух
раз
в
секунду
и
ниже
.
В
качестве
датчика
здесь
ис
пользуется
полупроводнико
-
вый диод
1
N
4148,
имеющий
доста
точно
малую
температур
-
ную инер
ционность
.
При
испо
-
ль
зо
вании
малогабаритной
диодной сборки
КД
907
Б
верх
-
ний
предел частоты
может
быть
повышен
до
10
в
секунду.
Датчик
темпера
туры
необходи
-
мо
расположить таким
образом
,
чтобы
он
нахо
дился
в
потоке
проходящего
воздуха
,
лучше
всего
для
эт
ой
цели
использо
-
вать
спе
циальную
дыхательную
маску
.
В
простейшем случае
датчик
можно
закрепить
посредством
лей
копластыря
на
расстоянии
нескольких
миллиме
тров
от
но
-
са
в
потоке
проходящего
возду
-
ха
.
Л
истинг
1
п
рограмм
ы
для
прошивки МК
приведен
в тексте статьи.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Частотомер
-
цифровая шкала
Горчук
Н.В.
, Рад
иоконструктор
, 2011, №
2
, с.
2
-
4
Прибор
может
работать
в
режиме
частотометра
или
цифровой
шкалы
трансивера
или прием
-
ника
.
Диапазон
измерения
до
50
МГц
.
Индикация
пятиразрядная
с
автомати
ческим выбором
пре
-
дела
измерения
.
Выбор
пре
дела
измерения
сопровождается
перемеще
нием
десятичной
запятой
.
Индикация
может быть
как
в
«МГц»
так
и
в
«Гц»
.
При
индика
ции
в
«Гц»
децимальная
запятая
мигает
,
при индикации
в
«МГц»
-
горит
постоянно
.
В
режиме
цифровой
шкалы
прибор
может измерить
значение
промежуточной
частоты
,
напри
-
мер
,
по
измерению
частоты
опорного генератора
SSB
-
формирователя
или
SSB
-
демодулятора
.
Затем
это
значение
запоми
нается
и
может
либо
вычитаться
из
резуль
тата
измерения
частоты
ге
-
не
ра
тора
плавного диапазона
,
либо
складываться
с
ним
.
При работе
с
приемником
прямого
преобразова
ния
-
режим
работы
как
у
простого
частото
мера
.
Прибор
сделан
на
основе
микроконтрол
лера
PIC
16
F
628.
Индикация
осуществляется на
пяти
-
раз
рядном
дисплее
из
пя
ти
одноцифровых
семисегментных
светодиодных индикаторов
с
общим
катодом
.
Индикация динамическая
.
Семисегментные
коды
с
пор
тов
RB
поступают
на
соединенные
вместе сегментные
выводы
пяти
индикаторов
.
Динамический
опрос
осуществляется
с
четы
рех
портов
RA
0
-
RA
3.
Из
-
за
недостатка
пор
тов
дополнительный
вывод
на
пятый
индика
тор
образован
при
помощи
логического элемента
4
И
-
НЕ
(
D
2),
который
включает пятый
индикатор
тогда
,
когда
четыре
первых выключены
,
то
есть
,
тогда
,
когда
на
всех портах
RA
0
-
RA
3
есть
логические
е
ди
-
ницы
.
Есть
несколько
разделов
меню
:
«
OUT
»
-
при
его
выборе
прибор
выходит
из меню
без
изменений
.
«
ADD
»
-
сохранение
измеренной
частоты на
сложение
.
«
SUB
»
-
сохранение
измеренной
частоты на
вычитание
.
«
ZERO
»
-
сброс
частоты
,
прибор
будет показ
ывать
частоту
без
коррекции
на
ПЧ
.
HEX
файл
можно
запросить в редакции
или
найти
по
этой
ссылке
:
http
://
www
.
qsl
.
net
/
dl
4
yhf
/
freq
_
counter
/
freq
_
counter
.
zip
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Настольный МР
-
3 плеер
Горчук
Н.В.
, Рад
иоконструктор
, 2011, №
2
, с.
10
-
11
Здесь
приводится
описание
схемы
само
дельного
«настольного»
МР
-
3
плеера
,
име
ющего
на
выходе
мощность
по
2
W
на
канал
,
и
работающего
на
небольшие
выносные акустические
сис
-
темы
.
Собственной
памяти аппара
т
не
имеет
,
равно
как
и
порта
для подключения
к
компьютеру
.
Читает
файлы
с ММС
карты
.
Питается
аппарат
от
сетевого источника
для
компьютерной
периферии
.
Напряжение
может
быть
от
10
до
20
V
(
при этом
,
соответственно
изменяется
выход
-
ная мощность
).
Источник
д
олжен
допускать
ток не
ниже
1
А
.
Практически
подходит
любой блок
питания
от
струйного
принтера
,
сканера
,
ноутбука
.
Носитель
информации
-
ММС
flash
card
объемом
не
более
1
Гб
(
больший
объем
не читается
).
Выходная
мощность
при
напря
жении
источника
18
V
и
КНИ
не
более
5%
составляет
1,8
W
на
канал
.
При
питании
от источника
напряжением
12
V
мощность
сни
жается
до
1,2
W
на
канал
.
Управление
при
помощи
четырех
кнопок
.
Дисплея
нет
.
Число
функций
весьма
ограни
чено
,
-
последовательный
перебор
треков
по кольцу
,
регулиро
вка
громкости
и тембра
.
Управление
осуществляется
микроконтрол
лером
D
1
PIC
16
F
73
-
I
/
SO
.
Он
управляет картой
па
-
мя
ти
ММС
и
декодером
МР
-
3
на микросхеме
VS
1001
K
.
Питается
эта
часть схемы
стабилизи
рован
-
ным
напряжением
3
V
потребляя
ток
не
более
50
мА
.
Сист
ема
открывать
папки
не
умеет
,
поэтому на
карте
памяти
все
файлы
должны
быть
в одном
корневом
каталоге
.
Кнопками
S
2
и
S
4
можно
регулировать
громкость
,
соответственно
,
уменьшая
и
увеличи
вая
.
Этими
же
кнопками
можно
и
перебрать треки
(
файлы
)
в
ту
и
другую
ст
орону
по кольцу
.
Для
пере
-
бора
треков
нужно
нажать кнопку
S3
и
удерживая
её
нажатой
нажать соответственно
S
2
или
S
4.
Таким
образом
,
при
нажатой
кнопке
S3
кнопками
S
2
и
S
4
переключаются
треки
,
а
при
не
нажа
-
той
S3
-
ими
регулируется
громкость
.
Прог
рамму
(
HEX
и
исходные
файлы
)
можно взять
здесь
:
http
://
cxema
.
at
.
ua
/
mp
3_
player
/
mp
3_112.
zip
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Ремонт электромеханических часов автомобиля ВАЗ
Щенов Э.В.
, Рад
иоконструктор
, 2011, №
2
, с.
36
-
37
На
автомобиле
ВАЗ
-
2107
отказали
электро
механические
часы
(
мар
кировка
на
корпусе
АКЧ
-
1,
с
секундной
стрелкой
).
После
развальцовки декоративного
метал
лического
кольца
часы разоб
-
рали
и
провели
ана
лиз
состояния
узлов
.
Механическая
часть часов
(
редуктор
)
и
двига
тель
ока
-
зались
ис
прав
ными
.
Вышел
из
строя электронный
узел
.
Было
принято
реше
ние
о
разработке
электронного узла
для
замены
отказавшего
.
Электронный
узел
выполнен на
базе
микроконтроллера
PIC
12
F
675.
В состав
электронного
узла
входит
переклю
ча
ющий
мост
,
образованный
двумя
парами транзисторов
разной
проводи
-
мости
VT
1
-
VT
2
и
VT
3
-
VT
4.
К
выходам
моста
подключен двигатель
часов
М
1.
Мост
управляется
микро
контроллером
через
его
выводы
6
и
7
и
резисторы
R
1
-
R
4.
Текст
пошивки
приведен
в
таблице
1.
В тек
сте
программы
уже
задано
необходимое слово
конфи
гурации
(3
F
88).
Вместо
микроконтроллера
PIC
12
F
675
может быть
применен
с
той
же
про
-
шивкой
более простой
PIC
12
F
629 (
в
распоряжении
автора такого
не
было
).
Правильно
собранные
часы
начинают работать
сразу
.
Воз
можно
,
придется
под
строить
их
точ
-
ность
хода
.
Понаблюдайте
за часами
несколько
суток
.
Если
точность
хода неудовлетворительная
,
подберите
емкость конденсатора
С
5:
при
уменьшении
емкости ход
часов
ускоряется
,
при
уве
ли
-
чении
-
замедляется
.
Другим
вариантом
регулировки точности
хода
без
подбора
емкости кон
-
денсатора
является
изменение
программы
микроконтроллера
.
Чтобы
отрегулиро
вать
ход
таким
образом
,
необходимо
в исходном
тексте
программы
найти
место
,
где
в
регистр
таймера
заносится
начальный код
,
изменит
ь
его
,
оттранслировать
в
среде
MPLAB
и
занести
в
микроконтроллер
новую прошивку
.
НЕХ
-
файл
и
исходный
код
можно
запросить
у автора
,
в
редакции.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
П
роходной счетчик
Смирнов А
.
Н.
, Рад
иоконструктор
, 2011, №
3
, с.
11
Счетчик
предназначен
для
сче
та
объектов
,
перемещающихся
в
проходе
в
хранилище или
из
хранилища
.
При
перемещении объекта
в
хранилище
показания
прибора увеличиваются
на
едини
-
цу
,
при
переме
щении
объекта
из
хранилища
показания уменьшаются
на
единицу
.
Таким
образом,
прибор
дает
представ
ление
о
том
,
сколько объектов
находится
в
хранилище
в
данный момент
.
«Объектами»
могут
являться
какие
-
то
детали
,
коробки
,
а
так
же
и
люди
,
проходя
щие
через
узкий
проход
.
В
этом
случае «хранилищем»
может
быть
помещение
дис
котеки
или
клуба
.
Всего
«объектов
»
может быть
до
140.
При
большем
количестве
при
бор
останавливается
на
показании
«
140
»
и больше
прироста
не
дает
.
Так
же
не
может быть
и
отрицательных
величин
.
Датчик
состоит
из
двух
датчиков
,
один
из которых
расположен
в
начале
прохода
,
дру
гой
в
конце
пр
охода
.
Понятие
начала
и
конца прохода
весьма
относительно
,
так
как направление
вхо
-
да
можно
изменить
на обратное
установкой
или
отключением
пере
мычки
J
1
.
Соответственно
ме
-
ня
ется
и направление
выхода
.
Каждый
датчик
состоит
из
инфракрасного светодиода
,
та
кого
как
в
пультах
дистанцион
ного
управления
,
и
ИК
-
фоторанзистора
,
в данном
случае
,
L
-
53
P
3
C
,
но
можно
и
другого
.
Светодиод
и
фоторанзистор
расположены так,
что
направлены
друг
на
друга
и
обра
-
зуют линию
-
луч
,
пересекающую
проход
.
Один датчик
расположен
в
к
онце
прохода
,
а
другой в
на
ча
ле
прохода
.
Приращение
или
уменьшение
показаний
зависит
от
того
какой
ИК
-
луч
был
пересечен
раньше
.
То
есть
,
после
довательность
срабатывания
датчиков
опре
деляет
направление
счета
.
Реверсивный
счетчик
выполнен
на
микро
контро
ллере
PIC
16
F
628.
Индикатор
трехзначный
,
состоящий
из
трех семисегментных
светодиодных
индикаторов с
общим
катодом
.
Здесь
используются
три довольно
устаревших
индикатора
АЛС
333
А
1
с
общими
катодами
.
Индикаторы
нужно включить
согласно
трехразрядной
матрице
для
динамической
индикации
,
то
есть
,
все выводы
анодов
одноименных
сегментов
сое
динить
вместе
,
и
через
резисторы
R
7
-
R
15
с соответствующими
портами
D
1.
Можно
при
менить
и
другие
аналогичные
индикаторы
.
Кнопка
S
1
служит
для
обнуления
счетчика
.
Литература
:
Daggerboard position detector.
www.elektor.com
НЕХ
-
файл
можно взять
здесь
:
http://www.e
lektor.com/magazines/2010/july
-
047
-
august/daggerboard
-
position
-
detector.1391243.lynkx?tab=4
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Цифровой таймер
Кожухин В. А.
, Рад
иоконструктор
, 2011, №
5
, с.
26
-
27
Таймер
предназ
начен
для
выключе
ния
нагрузки
спустя заданное
время
,
ко
торое
можно
ус
та
-
новить
от
одной минуты
до
99
часов
99
минут
.
Схема
вы
полнена
на
микроконтроллере
типа
ATMEGA
8
и
двух
строчном
16
-
символьным
жидко
кристаллическом
ин
дикаторном
модуле
.
Таймер
имеет гальваническую
раз
вязку
от
элект
росети
,
как
по
пита
нию
,
так
и
по
цепи
упра
-
вля
емой
на
грузки
.
Управление
интуи
тивно
простое
,
осу
ществляется
при помощи
трех
кно
пок
.
Кнопки
S
1
и
S
2
служат
для
переме
щения
по
строкам меню
и
для
изменения
цифровых
значений
.
Чтобы
устано
-
вить
определенное
время
нуж
но
установить
курсор
на
значение
десятков часов
,
нажать
S3
и
кнопками
S
1
и
S
2
выбрать нужную
цифру
,
например
,
«
1
»
.
Затем
нажать
S3
снова
и
перейти
на
единицы
часов
,
снова
S3
и
кнопками
S
1
и
S
2
установить
значение единиц
часов
,
например
,
«
3
»
.
Таким
образом «
13
часов»
.
Далее
аналог
ичную
операцию провести
с
установкой
минут
,
устано
-
вив
,
например
,
«
53
минуты»
.
Таким
образом
,
задали
время
13
-
53.
После
этого
перевести курсор
на
«
Start
»
и
принять
это
значение кнопкой
S3.
Произойдет
запуск
таймера
,
сопровожда
ющийся
включением
нагрузки
.
И
начнется отсчет
времени
в
обратном
порядке
.
Как только
выпадет
«
00
-
00
»
нагрузка
отключится
.
Управление
нагрузкой
осуществляется
при помощи
оптосимисторного
ключа
на
симисторе
VS
1
и
оптопаре
U
1.
Источник
питания
выполнен
на
маломощ
ном
силовом
трансформато
ре
Т
1.
Это
гото
вый
китай
-
ский
трансформатор
типа
ALG
110
-
220
V
с
двумя
вторичными
обмотками
на
9
V
и ток
300
mA
.
Используется
только
одна
из
этих обмоток
.
К
этой
обмотке
подключен
выпря
мительный
мост В
1.
Мост
можно
заменить другим
,
или
собрать
его
на
че
тырех
диодах допускающих
постоянный
ток
не
ниже
0.2
А
.
Можно
обойтись
и
двумя
диодами
,
если использовать
обе
половины
вторичной
об
-
мотки
и
собрать
выпрямитель
по
двухполупериодной
схеме
.
Конденсатор
С
5
сглажи
вает
пульса
-
ции
.
Питание
на
логическую часть
схе
мы
идет
через
стабилизатор
на
А
1.
Резистор
R
3
служит
для
установки
яркости индикатора
,
если
после
первого
включения
инди
-
кации
нет
,
-
это
может
быть
причиной неправильной
регулировки
R
3.
Подстройте
R
3
и
индикация
появится
.
НЕХ
-
файл
можно
запросить в р
едакции или
взять
здесь
:
http
://
extremeelectronics
.
со
.
in
/
avrprojects
/
Codes
/
RelayTimer
/
Timer
.
hex
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Дозиметр радиации
Горчук Н. В.
, Рад
иоконструктор
, 2011, №
6
, с.
24
-
25
Прибор
предназ
начен
для
опреде
ления
уровня
ра
диоактивности
.
Его можно
использо
вать
для
проверки на
радиоактивность различных
предме
тов
,
стройматери
алов
,
продуктов
пи
тания
.
При
-
бор
циф
ровой
,
показываю
щий
результат
из
мерения
в
преде
лах
от
0
до
144000
мкр
/
час
.
Погреш
-
ность
измерения может
быть
сущест
венной
и
достигать
50%.
Это
связано
с тем
,
что
процесс изме
-
рения
,
то
есть
,
подсчета
импуль
сов
за
заданное время
взят
по справочным
данным
для
счетчика
Гейгера
типа
СБМ
-
20.
Следует
заметить
,
что
может
быть
сущест
венный
разброс
номинальной
чув
-
ствитель
ности
счетчика
СБМ
-
20,
равно
как
любого другого
.
Поэтому
,
данный
прибор
нельзя
использовать
как
калиброванный
лабораторный
измеритель
для
точного
определения радио
ак
-
тив
ности
,
а
только
лишь
как
бытовой индикатор
,
способный
показать,
что
в
данном месте
ради
-
ация
превышает
естественный фон
,
и
насколько
это
превышение существенно
.
Прибор
состоит
из
генератора
напряжения
400
V
,
счетчика
Гейгера
и
логической
части
на
микроконтроллере
,
работа
которой
сходна
с работой
частотомера
,
измеряющего
инфранизкие
частоты
.
Генератор
высокого
напряжения
выполнен на
транзисторе
VT
1
по
схеме
импульсного блокинг
-
генератора
и
выпрямителя
на
вы
ходе
.
В
коллекторной
цепи
транзистора включена
первичная
обмотка
«
2
»
трансф
ор
матора
Т
1.
Вторичная
обмотка
«
3
»
повышающая
,
переменное
напряжение
с
неё
поступает
на выпрямитель
на
диодах
VD
2
и
VD
3
и
конден
саторе
СЗ
.
Напряжение
на
СЗ
должно
быть около
400
V
.
На
счетчик
Гейгера
F
1
оно
посту
пает
через
резистор
R
2
и
датчик
тока
на
ре
зисторе
R
3
и
диоде
VD
4.
В
спокойном
состо
янии
сопротивление
F
1
очень
велико
,
и напряже
-
ние
на
резисторе
R
3
равно
нулю
.
При
прохождении
через
F
1
ионизирующей частицы
в
нем
проис
-
ходит
короткий
пробой
и напряжение
на
R
3
резко
подскакивает
при
мерно
до
4
-
5
V
.
Диод
VD
4
здесь
нужен
чтобы ограничить
амплитуду
этих
импульсов величиной
питающего
напряжения
5
V
.
С
датчика
тока
через
счетчик
Гейгера импульсы
поступают
на
порт
RB
0
микро
контроллера
D
1,
который
работает
как своеобразный
частотомер
.
Прошивку
можн
о
взять
по
адресу
:
http://vrtp.ru/screenshots/2420_Desktop.zip
Распаковываете
папку
2420_
Desktop
.
zip
и берете
файл
geiger
.
hex
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Говорящий
датчик
воды
С
.
БЕЗРУКОВ
,
В
.
АРИСТОВ
,
Рад
иомир
, 2011
, №1, с.
16
-
19;
№
2
, с.
13
-
14
Устройство
задумано как
приставка
к
сенсорам
и
питает
ся
от
одной
пальчиковой
батарейки типоразмера
АА
,
потребляя
от
нее
в дежурном
режиме
ток
около
1,5
мкА
.
Мы
применили
описанное
устрой
ство
для
регистрации
подъема уровня
воды
в
колодце
водоотсасывающего
на
со
-
са
.
Необходимая громкость
звучания
обеспечивает
ся
громкого
вори
те
-
лем
,
встроенным в
корпус
недорогой
компьютерной звуковой
колон
ки
.
Усилитель
колон
ки
питается
от
сети
,
однако
он
вклю
чается
только
на
момент
проиг
ры
вания
записи
.
Программа
микроконтроллера
раз
работана
в
свободной
версии
сре
-
ды
IAR
Embedded
Workbench
.
Для
про
граммирования
исполь
зо
ва
л
ся
инст
румент
MSP
-
FET
430
UIF
,
однако
мож
но
использовать
и
более
прос
-
той
про
грамматор
MSP
-
EXP
430
G
2.
В
любом с
лучае
для
сопряже
ния
разъемов программаторов
с
XS
2
потребует
ся
изготовить
переходник
.
При
появлении воды
на
контактах
разъема
XS
1
транзистор
откры
вает
-
ся
,
и
напряже
ние
на
его
стоке
повышается
от
0
до
3,3
В
.
Это
на
пря
же
-
ние
через
фильтр
R
13
-
C
10
подает
ся
на
вход
Р
1.0
мик
роконтрол
лера
DD
2
и
вызывает
ап
паратное
прерывание
,
переводящее его
в
активный
режим
.
Микроконтрол
лер
включает
микросхему
памяти
DD
3,
читает
из
нее
звуковой
сигнал
в
формате
РСМ
и
преобразует
его
в широтно
-
модулированный
сигнал
на вы
воде
Р
2.6.
Сигнал
ШИМ
через фильтр
нижних
частот
(
ФНЧ
)
на
ОУ
DA
3
и
разъем
Х
2
поступает
на
УЗЧ акустической
системы
.
Питание
схемы
производится
от повышающего
импульсного
преоб
разователя
напряжения
на
микро
схеме
DA
4.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Микроконтроллеры и сети Ethernet
Олег Вальпа
,
Современная электроника,
2011, №2, с. 44
-
53
В
статье
описано
простое
и
недорогое
решение
для
реализации
сетевых устройств
Ethernet
на
базе
трёх
семейств
микроконтроллеров
.
В
ВЕДЕНИЕ
В настоящее вр
емя устройства с ин
терфейсом
Ethernet
востребованы как никогда. Они позво
-
ляют осуществлять дистанционный контроль и управле
ние удалёнными объектами по сети с удоб
-
ным и интуитивно понятным ин
терфейсом и решать множество новых задач, например, монито
-
ри
нг объек
тов, голосовую связь (
IP
-
телефония), автоматизацию зданий, медиасервис и т.п.
Используя технологии
WiFi
, можно подключить сетевые устройства к бес
проводной точке
дос
-
тупа или мосту. Технологии Интернет позволяют осу
ществлять управление сетевыми
устройст
ва
-
ми практически в любой точке мира.
В настоящее время появилось мно
жество интерфейсных микросхем
Ethernet
, которые
позво
-
ля
ют создавать сетевые устройства на базе различных микроконтроллеров, однако все они раз
-
ли
чаются между собой по типу ин
терфейса с микроконтроллером и спо
собу программирования.
Сдерживающим фактором создания сетевых
Ethernet
-
устройств на базе микроконтроллеров
было то, что ин
терфейс
Ethernet
является довольно сложным, а ИС контроллеров
Ethernet
обычно
имеют большое количе
ство выводов и ими трудно управлять с по
мощью микроконтроллера, име
-
ющего небольшой объём оперативной памя
ти. Разработка программы для микро
контроллера, ко
-
то
рая должна осуществлять инициализацию интерфейсной микросхемы
Ethernet
и поддерживать
сетевые
протоколы, является самым трудоёмким процессом при создании сетевого устройства.
К счастью, существует путь, который упрощает создание сетевого устрой
ства и сводит к мини
-
муму затраты на создание программы. Это стало воз
можным благодаря компании
Mic
roch
ip
[1],
разработавшей микросхе
му
Ethernet
-
контроллера
ENC
28
J
60, и компании
MikroElcktronika
[2], соз
-
давшей среду разработки программ
mikroC
.
Микросхема
Ethernet
-
контроллера
ENC
28
J
60 имеет стандартный интер
фейс
SPI
, позволяющий
подключить этот контроллер
практически к любому микроконтроллеру, а среда разработки
mirkoC
содержит готовые библ
иотечные
функции для контроллера
ENC
28
J
60, позволяющие соз
-
да
вать разнообраз
н
ые
Ethernet
-
устройства. Рассмотрим по
дробнее эти две составляющие.
А
ППАРАТНАЯ
ЧАСТЬ
Конт
роллер
Ethernet
типа
ENC
28
J
60 представляет собой микросхему, име
ющую 28 выводов и
вклю
чающую в себя буфер приёмопередатчика, МАС
-
адрес и интерфейс физического уров
ня
PHY
,
необходимые для поддержки интерфейса
Ethernet
. Микросхема
ENC
28
J
60 является автоно
мным
Ether
net
-
контроллером, полностью соответствующим спецификации
IEEE
802.3 и поддержива
ю
-
щим обмен данными в сетях
Ethernet
типа
1
0
BASE
-
T
по витой паре. Ниже приведены основные
ха
рак
теристики
Ethernet
-
контроллера
ENC
28
J
60:
• поддержка дуплексного
и полудуп
лексного режима;
• программируемый повтор передачи при возникновении коллизии;
• автоматическая генерация конт
рольной суммы;
• автоматическое отбрасывание оши
бочных пакетов;
• семь источников прерываний, объ
единённых в два выходных си
гнала;
• совместимость со стандартом
IEEE
802.3;
• поддержка уровней
MAC
и
P
H
Y
;
• поддержка порта 10
BASE
-
T
с автома
тическим определением полярности;
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
• скорость обмена данными по интер
фейсу
SPI
до
10 Мб
ит
/
с
;
• тактовая частота 25 МГц;
• вывод тактов
ой частоты с предвари
тельным внутренним делением;
• напряжение питания от 3,14 до 3,45 В;
• ТТЛ
-
толерантные входные сигналы;
• промышленный и коммерческий температурные диапазоны работы;
• два программируемых светодиода для отображения режима работы;
• корпус на 28 выводов типа
SPDIP
,
SSO
P
,
SOIC
И
QFN
.
Большинство функциональных бло
ков в микросхеме реализовано аппаратно. К ним относится
фильтр входя
щих пакетов, вычислитель контроль
ной суммы, внутренний канал
DMA
и т.д. Более
детально с микросхемой
Ethernet
-
контроллера
ENC
28
J
60 мож
но ознакомиться в [3].
П
РОГРАММНАЯ
ЧАСТЬ
Среда разработки
mikroC
была под
робно рассмотрена в [4]
-
Она включа
ет в себя библиотеку
для программ
ной поддержки
Ethernet
-
контроллера
ENC
28
J
60 и совместима с любым мик
роконт
-
рол
лером
PIC
, имеющим встро
енный интерфейс
SPI
и не менее 4 Кб постоянной памяти. Рекомен
-
дуется настроить тактовую частоту для интер
фейса
SPI
от 8 до 10 МГц. Если исполь
зовать более
низкую скорость такти
рования, могут быть пропущены неко
торые запрос
ы.
Библиотека
SPI
Ethernet
поддержива
ет следующие протоколы и запросы:
• протокол IPv4;
• запросы
ARP
;
• запросы эхо
ICMP
;
• запросы
UDP
;
• запросы
TCP
(без стека и без пакет
ной реконструкции);
• клиент
ARP
с кэшированием;
• клиент
DNS
;
• клиент
UDP
;
• клиент
DHCP
.
Пакетная фрагментация библиотекой не поддерживается.
Библиотека включает в себя
следующие функции для семейств микро
контроллеров
PIC
16 и
PIC
18:
• SPIEthernetlnit;
• SPIEthernetEnable;
• SPIEthernetDisable;
• SPIEthernetdoPacket;
• SPIEthernetputByte;
• SPIEthernetputBytes;
• SPIEthernetputString;
• SPIEthemetputCoiistString;
• SPIEthernetputConstBytes;
• SPIEthernetgetByte;
• SPIEthernetgetBytes;
• SPI Ethernet UserTCP;
• SPI EthernetUserUDP;
и функции только для семейств
а
PIC
18:
• SPIEthernetgetlpAddress;
• SPIEthernetgetGwIpAddress;
• SPIEthernetgetDiisIpAddress;
• SPIEthernetgetlpMask;
• SPIEthernetconfNetwork;
• SPIEthernetarpResolve;
• SPIEthernetsendUDP;
• SPIEthernetdnsResolve;
• SPIEthernetinitDHCP;
• SP
IEthernetdoDHCPLeaseTime;
•
SPI
EthernetrenewDHCR
Функции, необходимые для созда
ния сетевого устройства с поддержкой протоколов
UDP
и
TCP/IP, описаны в таблицах 1
-
11 соответственно.
Р
ЕАЛИЗАЦИЯ
Рассмотрим реализацию
Ethernet
-
устройств
н
а базе микроко
нтроллеров
PIC
,
AVR
и 8051.
Сетевое устройство
Ethernet
в каждом случае будет пред
ставлять собой мини
-
сервер, содержа
-
щий
HTML
-
страницу и способный об
рабатывать сетевые запросы.
Схема сетевого устройства
н
а базе микроконтроллера
PIC
представлена
н
а рисун
ке 1. На ней
показаны все элемен
ты и цепи, необходимые для правиль
ного функционирования устройства.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Как видно из схемы, связь сетевого устройства с сетью
Ethernet
осуществля
ется через согла
-
сующий элеме
нт
X
1, ко
торый представляет собой небольшо
й мод
уль, объединяющий восьми
кон
-
такт
н
ый соединитель
RJ
45, развязывающие трансформаторы, фильтрующие дрос
сели, нагрузоч
-
ные сопротивления, раз
вязывающий конденсатор и два светодиода. На рисунке 2 представлена
схема модуля.
Такие согласующие модули приме
няют
ся практически во всех современ
ных компьютерах. Они
существенно экономят место
н
а печатной плате се
тевого устройства благодаря своей ком
пакт
-
ности. Два светодиода, входящие в их состав, обеспечивают индикацию несущей и активности
обмена по сети.
Функционирование мини
-
сервера, содержащего
HTML
-
страницу, возла
гается
н
а программу,
ко
торая будет храниться и выполняться в микро
контроллере
PIC
. Исходный код этой программы
приведён в листинге, раз
мещённо
м в дополнительных матери
алах к статье
н
а сайт
е журнала.
Про
грамма транслируется с помощью сре
ды разработки
mikroC
PRO
for
PIC
; по
лученный в
результате трансляции Н
ЕХ
-
файл прошивается в микроконт
роллер
PIC
18
F
452.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Пример программы демонстрирует использование библиотечных функ
ций
Ethernet
. Сетев
ое
устройство с по
мощью данной программы выполня
ет следующие функции:
• отвечает на запросы
ARP
и
ICMP
;
• отвечает на запросы
UDP
по любом
порту и возвращает адрес
IP
-
клиента с номером порта,
а также принятую строку символов, преобразованных в верхний
регистр;
• отвечает
н
а запросы
HTTP
по пор
ту 80, обслуживая метод
GET
с пара
метрами: /
-
возвращает основную страницу с тегами
HTML
; /
s
-
возвра
щает статус устройства в виде тексто
-
вой строки; /
t
0
-
/
t
7
-
переключает разряд 0
-
7 порта
D
. Для всех других
запросов
-
возвра
щает
основную страницу с тегами
HTML
.
Главный модуль программы осущес
твляет циклический вызов функции
SPIEthernetdoPacket
,
которая обес
печивает обработку всех запросов по сети
Ethernet
. Из кода программы (см. листинг)
видно, что гиперт
ек
стовая страница, состоящая из тегов
HTML
, содержится в статических стро
-
ковых переменных
indexPage
и
indexPage
2 и передаётся источник
запросов с помощью функции
об
работки
TCP
-
запросов
SPIEthernetUserTCP
.
При обращении к данному устрой
ству, подключенн
ому к сети
Ethernet
, по адресу
192.168.20.60 с помощью лю
бого интернет
-
браузера в ответ будет получена основная интернет
-
страни
ца с тегами
HTML
, вн
ешний вид кото
рой представлен н
а рисунке 3.
Эта страница
HTML
отображает состояние двух каналов АЦП, поло
жение кнопок, считываемых
портом
PORTB
, и состояние индикаторов, управляемых через порт
PORTD
. Об
новление станицы
происходит каж
дые три секунды. Изменяя уровни сигналов
н
а входах АЦП и нажимая кнопки,
подключенные к порту
PORTB
микроконтроллера
PIC
, мож
но видеть изменение их состояния
н
а
странице. Для включения или от
ключения светодиодов, подключен
ных к порту
PORTD
микро
-
контроллера
PIC
, необходимо с помощью мышки щёлкнуть по соответствую
щему элементу
Toggle
(Переклю
чить) на странице. Таким образом,
можно осуществлять контроль и управление эле
-
ментами, подключен
ными к соответствующим портам микроконтроллера
PIC
.
Обновление стра
-
ницы можно выполнять при
нудительно с помощью кнопки
Re
load
.
Под таблицей выводится ста
-
тистика запросов, поступивших на ми
ни
-
сервер.
Тестирование обработки запросов
UDP
сетевым устройством можно про
изводить из самой сре
-
ды разработки
mikroC
с помощью встроенного терми
нала
UDP
. Введите произвольные сим
волы в
поле передачи и отправьте их сетевому устройств, в ответ вы должны
получить
те же символы с
изменённым регистром, т.е. вместо строчных сим
волов
-
прописные, и наоборот.
Проверку работоспособности сете
вого устройства можно выполнить с помощью утилиты
ping
.
exe
, входящей в состав операционной системы
Win
dows
. В нашем слу
чае достаточно ввес
ти в
командной строке и выполнить команду
ping
192.168.20.60. В ответ на эту команду операционная
система выдаст сообщение о количестве от
правленных, полученных и потерян
ных пакетов. Если
сетевое устройство исправно, потерь быть не до
лжно.
Адрес 192.168.20.60 присвоен в про
грамме переменной
my
i
pAddr
и при необходимости может
быть изменён, с последующей перетрансляцией про
граммы и перепрограммировани
ем микро
конт
-
роллера. Кроме смены адреса, в программу можно внести и другие необходи
мые изменения. На
-
пример, можно расширить список вы
полняемых команд или дополнить таблицу получаемых от
контроллера данных, т.е. можно запрограммиро
вать полученное сетевое устройство на выполне
-
ние любых действий и операций.
Схемы аналогичных сетевых уст
ройств на базе микроконтроллера
AVR
и 8051 представлены
на рисунках 4 и 5 соответственно.
Естественно, что транслировать про
граммы для сетевых устройств на осно
ве данных
микроконтроллеров необ
ходимо в среде разработки, соответ
ствующей микроконтроллеру
. Для
микроконтроллеров
AVR
подходит сре
да разработки
mikroC
PRO
for
AVR
,
a
для
микроконтроллеров серии 8051
-
среда
mikroC
PRO
for
8051.
Л
ИТЕРАТУРА
1.
http
://
www
.
mikroc
.
com
2.
http
://
www
.
microchip
.
com
3.
http
://
www
.
microchip
.
com
/
downloads
/
en
/
DeviceDoc
/39662
b
.
pdf
4.
Вальпа О.
Современная среда разработки
mikroC
для программирования микроконт
-
роллеров на языке высокого уровня Си. Современная эле
ктроника. 2010. № 6.
c
. 64.
Проекты с исходны
ми кодами программ и готовые про
шивки в виде НЕХ
-
файлов для этих устройств можно загрузить с
интер
нет
-
страницы журнала. Состав и на
значение этих программ очень схожи с описанной выше программой для микро
-
конт
роллера
PIC
, а использу
емые в программах библиотечные функции для
Ethernet
имеют такие же названия.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Реализация интерфейса RS
-
485 в микроконтроллерах
Олег Вальпа
,
Современная электроника,
2011, №5, с. 52
-
55
В
статье
приведено
краткое
описание
инте
рфейса
RS
-
485,
библиотечных функций
среды
раз
-
работки
mikroC
для
поддержки
данного
интерфейса микроконтроллером
и
схемы
его
подклю
че
-
ния
к
персональному компьютеру
.
Даны
примеры
программ
на
языке
Си
для
организации связи
между
устройствами
.
В
ВЕДЕНИЕ
Инте
рфейс
RS
-
485 предназначен для организации последовательного кана
ла связи между не
-
с
колькими устрой
ствами. Он обеспечивает обмен данными по одной двухпроводной линии связи в
полудуплексном режиме.
Благодаря своей простоте, низкой стоимости и надежности,
данный ин
терфейс давно и актив
-
но иснользуется в АСУ ТП, системах контроля доступа и другом ответственном обо
рудовании. Да
-
же в настоящее время интерфейс
RS
-
485 является наиболее популярным промышленным
стандар
том связи.
К
РАТКОЕ
ОПИСАНИЕ ИНТЕРФЕЙСА
Инт
ерфейс
RS
-
485 обеспечивает пе
редачу данных со скоростью до не
скольких десятков мега
-
бит в секунду. Дальность связи зависит от скорости передачи информации в обратно про
порцио
-
наль
ной зависимости. Для об
мена данными по интерфейсу
RS
-
485 используется од
на витая пара
провод
ников с волновым сопротивлением 120 Ом, обеспечивающая передачу информации на рас
-
стояние до 1200 м. Протокол интерфейса позволяет под
держивать многоточечные соедине
ния,
обеспечивая создание сетей из 256 устройств.
Количество устройс
тв, подключае
мых к одной линии интерфейса, зави
сит от типа применён
-
ных в устройстве приёмопередатчиков. Один передат
чик рассчитан на управление 32 стан
дарт
-
ными приёмниками. Выпускают
ся приёмники с входным сопротивле
нием 1/2, 1/4, 1/8 от сопро
-
тивле
ния стандартного приёмника. При исполь
зовании таких приёмников общее число устройств
может быть увеличено со
ответственно до 64, 128 или 256. Ис
пользование повторителей
RS
-
485
позволяет увеличить расстояние пере
дачи информации и количество уст
ройств в
сети.
П
РОГРАММНОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Среда разработки
mikroC
[1| предо
ставляет набор готовых функций для создания программ,
обеспечивающих совместную работу устройств в сети связи
RS
-
485 на базе микроконтрол
леров
(МК) различных семейств. Со
вместная работа уст
ройств такой сети обеспечивается одним веду
-
щим (
mas
ter
) и множеством ведомых (
slave
) устройств. Ведущее и ведомое устрой
ства обмени
-
ваются пакетами инфор
мации, каждый из которых может со
держать отдельные байты синхро
ни
-
зации, контрольной суммы, адрес
а и дан
ных. Каждое ведомое устройство имеет свой уникальный
адрес и принимает пакеты, направляемые по этому адресу. Кроме того, каждое ведомое устрой
-
ство принимает пакеты с широковещатель
ным (общим для всех ведомых уст
ройств) адресом.
Ведомое устройств
о никогда не является инициатором об
мена. Ответственность за то, чтобы толь
-
ко одно устройство вело передачу в конкретный момент времени по ши
не
RS
-
485, ложится на
про
граммиста.
Рассмотрим пример реализации ин
терфейса
RS
-
485 на базе МК семейства
PIC
ко
мпании
M
icro
-
chip
[2]. Функции обмена по интерфейсу
RS
-
485 требуют наличия аппаратного модуля
USART
на
порту
PORTC
микроконтроллера
PIC
.
Выводы
USART
должны быть подключе
ны к микросхеме
-
драйверу приёмопе
редатчика
RS
-
485, например,
LTC
485 или аналогично
му. Для управления приёмо
передатчиком с помощью сиг
-
налов
RE
(
Receiver
Output
Enable
) и
DE
(
Driver
Outputs
Enable
) используется второй бит порта
PORTC
(см. рисунок).
Адрес 50 является широковещатель
ным адресом, т.е. общим адресом
для
всех ведомых ус
-
трой
ств. Пакеты с та
ким адресом будут приняты всеми ве
домыми устройствами. Исключения
ми
являются ведомые устройства с адресами 150 и 169
.
Перед инициализацией интерфей
са
RS
-
485 должна быть вызвана функция
Usart
_
Init
для ини
-
циализа
ции
USART
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Б
ИБЛИОТЕК
А
ДЛЯ
РАБОТЫ
с
RS
-
485
Библиотечные функции
RS
-
485 вклю
чают в себя следующие функции для программной под
-
держки интерфейса
RS
-
485:
•
Master_Init;
•
RS485Master Receive; m RS485Master_Seiid;
•
RS485Slave_Init;
•
RS485Slave_Receive
;
•
RS485Slave_Send.
П
одробное описание этих функций с требованиями и примером вызова при
ведено в таблицах
1
-
6 соответственно.
П
РИМЕР
ПРОГРАММЫ
Рассмотрим две короткие програм
мы
н
а языке высокого уровня Си, демонстрирующие приме
-
нение описанных функций на практике.
Первая пр
ограмма, приведённая в
листинге 1
(см. дополнительные ма
териалы к статье на
сайте журнала), демонстрирует работу микроконтрол
лера
PIC
, подключенного к персональ
ному
компьютеру (ПК) в качестве ведо
мого устройства при обмене данными по интерфейсу
RS
-
485.
Схема подклю
чения микроконтроллера
PIC
к ПК по интерфейсу
RS
-
485 приведена на ри
сунке.
Микроконтроллер
PIC
с помощью данной программы принимает дан
ные, направляемые только
ему, по ад
ресу 160, или адресованные всем уст
ройствам
-
по адресу 50. Принятые
данные ото
-
бра
жаются в порт
PORTH
и транслируются обратно ведущему устройству.
В приведённой программе орга
низован байтовый буфер сообщений
dat
,
с помощью которого
произво
дится обмен информацией между уст
ройствами и осуществляется анализ принятой ин
-
ф
ор
мации. Внимательно прочитайте комментарии к строкам программы, чтобы понять все дейст
-
вия, производимые в ней.
Следует обратить внимание на то, что скорости обмена данными веду
щего и всех ведомых
устройств по интерфейсу
RS
-
485 должны совпадать. В проти
вном случае устройства не смогут
связаться друг с другом. В программе скорость обмена 9600 бод задаётся с помощью функции
ини
циализации модуля
USART
(строка:
Usart
_
Init
(9600)).
Вторая программа, приведённая в
листинге 2
(см. дополнительные мате
риалы к ст
атье на
сайте журнала), де
монстрирует работу микроконтролле
ра
PIC
в качестве ведущего устройства
при обмене данными по интерфейсу
RS
-
485. Такой МК может быть включен в схему, изображён
-
ную на рисунке, вместо ПК, чтобы выполнять функции организатора сети.
В этой программе МК организует связь с ведомым устройством, посы
лая ему данные по адресу
160. Ведо
мое устройство должно принять дан
ные и возвратить обратно ведущему устройству.
Полученные от ведомого устройства данные отображаются в порт
PORTB
, а ошибк
а приёма (0хАА)
и количество последовательных не
удачных повторных попыток записываются в порт
PORTD
.
После десятой неудачной попытки получить данные от ведомого устройства, программа посылает
данные по широковеща
тельному адресу и обнуляет счётчик ошибок.
З
АКЛЮЧЕНИЕ
Модифицируя описанные выше программы, можно изменять адрес уст
ройства и алгоритм ра
-
боты програм
мы для решения конкретной задачи. Аналогично рассмотренным здесь ва
риантам
использования МК семейства
PIC
, можно применять для работы с интерфей
сом
RS
-
485 и микро
-
контрол
леры других семейств. В частности, существует среда разработки
mikroC
for
8051
для
поддержки МК семейства 8051 и
mikroC
for
AVR
для МК семейства
AVR
[3].
Л
ИТЕРАТУРА
1.
http
://
www
.
mikroc
.
com
2.
http
://
www
.
microchip
.
com
3.
Вальпа О.
Современная среда разработки
mikroC
для программирования микроконт
-
роллеров на языке высокого уровня Си. Современная электроника. 2010. № 6.
c
. 64.
Листинги
программ
можн
о загрузить с интер
нет
-
страницы журнала.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Реализация
изолированного
интерфейса
шины
I
2
C
с
использованием
цифровых
изоляторов
Томас Кюгельштадт, Современная электроника, 2011, №6, с. 36
-
38
В
данной
статье
вкратце
описывается
работа
шины
I
2
C
,
после
че
го рассматривается
реализа
-
ция
изолированного
интерфейса
на
основе микросхемы
цифрового
изолятора
с
ёмкостным
изоля
-
ционным барьером
и
некоторого
числа
дополнительных
компонентов
.
В соответствии с последними изме
нениями в нормативных документах, касающихс
я как раз
ра
-
ботки, так и ис
пользования промышленных прибо
ров и оборудования, практически лю
бые
промышленные комплексы или интерфейсы должны иметь гальвани
ческую развязку. Шина
I
2
C
(
Inter
-
Inte
grated
Circuit
) представляет собой несимметричную мультимас
тер
н
ую двухпроводную
шину. Несмотря на то, что эта шина предназначена исключи
тельно для передачи данных между
близко расположенными микросхема
ми, к ней тоже предъявляются требова
ния по развязке.
Основная проблема при реализа
ции изолированного интерфейс
а шины
I
2
C
с использованием
стандарт
ных цифровых изоляторов состоит в том, что режим работы шины отли
чается от того ре
-
жима, на который рассчитаны микросхемы изоляторов. Шина
I
2
C
работает в двунаправлен
ном по
-
лу
дуплексном режиме, тогда как стандартные
микросхемы циф
ровых изоляторов представляют
со
бой однонаправленные устройства. Для эффективного совместного ис
пользования обеих упо
-
мянутых технологий необходимы дополнитель
ные компоненты, которые позволят преобразовать
двунаправленную ши
ну в два одно
направленных сигналь
ных тракта без внесения значитель
ных
задержек.
Ш
ИНА
I
2
C
Выходные каскады устройств, под
ключаемых к ши
н
е
I
2
C
, выполняются по схеме с открытым
стоком, поэтому линия данных (
SDA
) и линия тактово
го сигнала (
SCL
) должны быть подтяну
ты
ре
зис
торами к ши
н
е питания
V
DD
(рис. 1). Соответственно, выдача на ли
нию лог. 0 осущест
вля
-
ется подтяжкой её к общему проводу, а выдача лог. 1
-
переключением выхода в высоко
импе
-
да
н
сное состояние. Смена логичес
кого уровня
н
а линии данных должна
производиться только
при низком уровне
н
а линии
SCL
, поскольку изме
нение уровня
н
а линии
SDA
при высо
ком уровне
на линии
SCL
используется для формирования специальных со
стояний СТАРТ и СТОП. Как пра
-
вило, шина
I
2
C
работает при напряжении 3,3 или 5 В, од
нако ничто не мешает ис
пользовать её в
системах с большим или меньшим напряжением питания.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
При обмене по
ши
н
е
I
2
C
использует
ся семибитное адресное пространство с 16 зарезервиро
-
ван
ными адресами, т.е. теоретически к одной ши
н
е может быть подключено до 11
2 устройств. На
прак
тике же число устройств ограничено максимально допустимой ёмкостью шины (400 пФ), из
-
за чего расстояние между узлами ши
н
ы не может превы
шать нескольких метров. В стандарте оп
-
ре
делены четыре скорости передачи данных: 100 Кбит/с (стан
дартный ре
жим), 400 Кбит/с (бы
-
стрый режим), 1 Мбит/с (быстрый режим «плюс») и 3,4 Мбит/с (высокоскоростной режим).
Узлы ши
н
ы могут выступать в двух качествах: ведущего и ведомого. Веду
щее устройство ге
-
не
рирует тактовый сигнал и формирует адреса ведомы
х устройств, а также инициирует и за
вер
-
шает процесс обмен данными. Ве
домое устройство получает от ведущего тактовый сигнал, при
-
нимает посы
лаемые им адреса и отвечает на его запросы. На рис. 2 показан типичный процесс
пе
ре
дачи данных между веду
щим
и ведомым устройствами.
Для запуска процедуры обмена веду
щий формирует
н
а ши
н
е состояние СТАРТ, после чего пе
-
редаёт семибитный адрес того ведомого, с которым он намеревается начать обмен. Адрес со
-
провождается битом ЧТЕНИЕ/ЗА
ПИСЬ (
R
/
W
), который показыва
ет, ка
кие действия будут осу
-
ществляться ве
дущим: передача данных ведомому («0») или приём данных от него («1»). После
этого ведущий освобождает ли
нию
SDA
, чтобы ведомый мог подтвер
дить приём данных.
В ответ на полученный байт ведо
мый передаёт бит под
тверждения (АСК), удерживая на линии
SDA
низ
кий уровень в течение всего времени, пока на линии
SCL
присутствует высо
кий уровень
девятого тактового им
пульса. После получения подтвержде
ния ведущий продолжает работать в
режиме передачи или приёма (в соот
ветствии со значением переданного бита
R
/
W
), а ведомый
-
в противопо
ложном режиме (режим приёма или передачи соответственно).
Адрес и восьмибитные данные пере
даются, начиная со старшего значащего бита (
MSB
). Сос
-
тояние СТАРТ формиру
ется путём изменения
уровня налипни
SDA
с
высокого на низкий при вы
-
соком
уровне на линии SCL. А состояние СТОП
формируется путём изменения уровня на линии
SDA
с низкого на высокий при высоком уровне на линии
SCL
.
При записи в ведомое устройство ве
дущий циклически отсылает ве
домому байты данных, а
ведо
мый для каж
дого принятого байта формирует бит подтверждения АСК. В этом случае ве
ду
-
щий работает в режиме ведущий
-
передатчик, а ведомый
-
в режиме ведо
мый
-
приёмник.
При чтении из ведомого устройства ведущий поочерёдно принима
ет байты данных от ведо
-
мого и в ответ на каж
дый принятый байт, кроме последне
го, отсылает бит подтверждения АСК
(рис. 3)
.
В этом случае ведущий работа
ет в режиме ведущий
-
приёмник, а ведо
мый
-
в режиме
ведомый
-
передатчик.
Для завершения процедуры обмен
а ведущий формирует на шине состоя
ние СТОП. Если веду
-
щий хочет сохра
нить контроль над шиной для выпол
нения последующих пересылок, то вместо
состояния СТОП он может сра
зу же сформировать состояние СТАРТ
При записи в ведомое устройство ве
дущий большую
часть времени работа
ет в режиме пере
-
дачи, переключаясь в режим приёма только для получения подтверждений от ведомого.
При чтении из ведомого устройства ведущий сначала работает в режиме пе
редачи, а после от
-
сылки ведомому за
проса на чтение (бит
R
/
W
=1)
переклю
чается в режим приёма. Соответствен
-
но, ведомый до завершения транзакции работает в противоположном режиме.
Р
ЕАЛИЗАЦИЯ
ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ РАЗВЯ
ЗКИ
Для развязки сигнальной линии шины
I
2
C
с использованием стандартной мик
росхемы цифро
-
во
го изолятора н
еобхо
димо разделить полудуплексную линию
на отдельные тракты передачи и
приёма и преобразовать с помощью диодов Шоттки двухтактные выходы изолятора в вы
ходы с
открытым коллектором (рис. 4). Чтобы предотвратить проникновение передаваемого сигнала
обратно в
источ
ник, в схеме был реализован компара
тор, определяющий направление переда
чи
сигнала и включающий соответству
ющий сигнальный тракт.
Функцию компаратора выполняет узел на транзисторе
Q
1. Поскольку ос
новным уровнем пере
-
ключения на ши
не
I
2
C
является
низкий уровень, на базу
Q
1 подаётся такое смещение, чтобы тра
-
н
зистор открывался при появлении низкого уровня на выходе
SDA
1 и оста
вался в закрытом сос
-
то
янии при появле
нии низкого уровня на линии
SDA
2. Ве
личина смещения задаётся делителем на
резисто
рах
R
3 и
R
2 (диод
D
3 пред
назначен для термокомпенсации). Что
бы исключить открытие
транзистора
Q
1 при появлении низкого уровня на выходе
SDA
2, в схеме присутствует резистор
R
1, падение напряжения на кото
ром при открытом диоде
D
1 увеличи
вает потенциал эм
иттера
F
E
и
уменьша
ет напряжение база
-
эмиттер до уровня, который меньше минимального напря
жения от
-
крытия транзистора. Необхо
димо только следить, чтобы величина
V
E
не превысила минимального
значе
ния входного напряжения высокого уровня линии
SDA
1, котор
ое, согласно спецификации
I
2
C
, равно
F
IHmin
= 0,3
V
CC
. Итак, при появлении на линии
SDA
2 низкого уровня этот уровень тра
-
нслиру
ется в направлении приёма и вызывает увеличение напряжения на линии
SDA
1 до вели
-
чины, достаточной для блокиро
вания транзистора
Q
1, но не превышаю
щей значения
V
IHmin
.
To
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
есть на входе
FC
-
устройства появляется корректный низ
кий уровень. В то же время резистор
R
4
формирует на входе изолятора тракта передачи высокий уровень, который пре
пятствует откры
-
тию диода
D
2. После освобожден
ия линии
SDA
2 и появления на ней потенциала
V
CC
2
то же самое
про
исходит и с линией
SDA
1 через некото
рое время, определяемое задержкой про
хождения сиг
-
нала через изолятор. При управлении изолятором со стороны шины (
SDA
2) задержки в распро
-
странении сигна
ла как для спадающего, так и для нарастающего фронта определяются, главным
образом, только задержкой про
хождения сигнала через изолятор.
В обратном направлении, при выстав
лении низкого уровня на линию
SDA
1, соответствующее
максимальное выход
ное
н
апряжен
ие низкого уровня
V
0
Lmax
будет намного меньше напряжения
V
E
,
что приведёт к открытию транзистора
Q
1. Сигнал низкого уровня, проходя че
рез изолятор, сме
-
ща
ет диод
D
2 в пря
мом направлении, в результате чего па линии
SDA
2 также появляется низкий
уровень. О
днако при освобождении ли
нии
SDA
1 напряжение па ней не может
сразу же подняться
до уровня
V
CC1
из
-
за того, что на линии
SDA
2 всё еще прису
тствует низкий уровень. Вместо этого
напряжение на линии
SDA
1 сначала уве
личивается до уровня
V
E
, обеспечиваю
щего
закрытие тра
-
н
зистора
Q
1, и оста
ётся па данном уровне до тех пор, пока закрытый транзистор
Q
1 не позволит
резистору
R
4 сформировать па входе изолятора высокий логический уро
вень, в результате чего
закроется диод
D
1 и освободится линия
SDA
2. И только пос
ле этого напряжение на линии
SDA
1
станет равным
V
CC
1
.
При управлении изолятором со сто
роны устройства (
SDA
1) схема ком
паратора вносит допол
-
ни
тельные за
держки в распространение сигнала для обоих фронтов.
На рис. 5 приведена окончательная схема разв
язки, пригодная для подавля
ющего большин
-
ства приложений, в ко
торых единственное ведущее устрой
ство изолируется от шины ведомых. В
этом случае двунаправленной является только линия
SDA
, а линия
SCL
работает в
одном направ
-
лении. Для системы с нес
кольким
и ведущими, в которой обе ли
нии шины являются двунаправ
-
ленны
ми, можно использовать микросхему изолятора
IS
07242
M
, подключив линию
SCL
по той же
схеме, что и линию
SDA
.
Типовые задержки распространения сигнала приведены в таблице (изме
рены при незначи
-
т
ель
ной ёмкостной нагрузке на линиях
SDA
1 и
SDA
2). За
метьте, что при малых значениях на
пря
-
жения питания может потребо
ваться установка дополнительного фильтрующего конденсатора
ёмкос
тью 10 пФ для предотвращения лож
ных срабатываний внутренней логики из
олятора из
-
за
переходных процес
сов, возникающих при переключении транзистора
Q
1.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Устройство плавного пуска и остановки двигателей постоянного тока
Никол
а
й
Заец
,
Электрик
, 2011, №1
-
2
, с.
29
-
32
При
включении
и
выключении
двигателей
постоян
ного
то
ка
(
ДПТ
),
работающими
в
паре
с
пластмассовы
ми
редукторами
,
воз
никает
удар
,
который
постепенно разрушает
редуктор
.
Предла
гаемое
устройство
позво
ляет
плавно
подавать
и
снимать
нагрузку
с
редуктора
,
и
может
быть
использовано
для
регулировки
ско
рости
в ДП
Т
,
плавного
пуск
а
и
остановки
ДПТ
,
например
,
при закрытии
/
открывании
жалюзей
,
подъема
/
опускания ролеты
и
в
других
т
.
п
.
устройствах
.
Устройство
разработано
для
детских
электрических
автомоби
лей
с
питанием
от
аккумуляторной
батареи
,
напряжением
6
В
, 1
0
А
.
Автомобиль
управляется
по
радиоканалу
с
пульта
управления
,
находящимся
в
ру
ках
родителя
,
идущего
рядом
с
автомобилем
.
Для
того чтобы
маленькие
дети
не
пугались
при
движении
с боль
шой
скоростью
,
устройство
снабжено
переключа
телем
скоростей
.
Поскольк
у
в
устройстве
применено питание
двигателя
импуль
сами
ШИМ
,
то
скорости
пе
реключаются
подачей
на
ДПТ
импуль
сов
с
заполнени
ем
50 %, 60 %, 80 %
и
100 %.
Алгоритм
работы
Предлагаемое
устройство
разрабатывалось
с
усло
вием
мини
мального
изменения
в
электри
ческой
схеме автомобиля
.
Устройство
разработано
на
микроконтроллере
PIC
16
F
676.
Алгоритм
работы
программы
микроконт
роллера
показан
на
рис
.1.
После
пуска
и
инициали
зации
микроконтроллера
определяется
установлен
ная
скорость
и
включается
флаг
выбранной
скор
ости
.
Далее
определяется
направление
движения
:
прямой ход
,
ревер
сивный
ход
,
либо
отсутствие
движения
,
стоп
,
и
устанавливаются
соответствующие
флаги
на
правления
.
Если
направление
движения
не
выбрано
,
то
сигнала
«пуск»
нет
,
и
программа
переходит
на
ожидани
е
пре
рывания
.
Если
«пуск»
включен
,
то
по
флагу
определя
ется
направление
движе
ния
и
отрабатывается
прямой ход
или
обратный
.
Длительность
управляющего
импульса
пуска
при прямом
и
об
ратном
ходе
формируется
одинаково
,
но на
разные
выходы
.
Один
выход
,
котор
ый
включает земляной
провод
двигателя
,
вклю
ча
ет
ся
сразу
,
а
на втором
выходе
длительность
импульса
включения
уве
личивается
после
каждого
прерывания
.
Чем
большее число
прерываний
произошло
с
момента
начала
пуска
,
тем
на
большее
значение
увеличивается
дли
тельность
импульса
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Реализовано
это
при
помощи
подпрограммы
за
держки
37
мкс
,
умноженное
на
число
регистра
«сек»
,
имеющего
переменное
зна
чение
,
и
изменяющееся
по
сле
каждого
прерывания
.
Прерывание
по
переполне
нию
таймера
TMR
0
происходит
через
4
мс
,
делит
ся
делителем
на
10
и
увеличивает
счетчик
«сек»
.
Таким
об
разом
,
счетчик
«сек»
увеличивается
на
единицу
через
40
мс
.
Значение
этого
счетчика
при
пуске
выбрано
рав
ным
55,
но
может
быть
изменено
пользователем
в
лю
бую
сторону
.
При
данном
значении
счетчика
«с
ек»
вре
мя
пуска
равно
2,25
с
,
а
длительность
импульса
плавно увеличивается
до
75 %
полной
мощности
двигателя
.
После
отработки
части
пуска
ожидается
прерыва
ние
и
,
если
пуск
еще
не
завершен
,
то
про
-
грам
ма
воз
вращается
на
определение
скорости
и
направлени
я
.
Если
пуск
выполнен
,
то
програм
-
ма
отрабатывает
вы
бранную
скорость
с
частотой
ШИМ
,
равной
125
Гц
.
Отработка
скорости
вы
-
пол
няется
аналогично
отработ
ке
пуска
,
но
с
постоянным
временем
задержки
.
Но
,
ес
ли
при
пуске
время
задержки
увеличивает
длитель
нос
ть
выходного
импульса
,
то
при
работе
время
за
держки
определяет
длительность
паузы
.
Это
необходи
мо
для
того
,
чтобы
при
отработке
«стопа»
еще
больше увеличивать
время
паузы
,
сокращая
,
таким
образом
,
длительность
выходного
импульса
.
Если
включен
флаг
«стопа
»
,
то
при
прерывании
из
меняются
значения
делителей
.
Делитель
на
10
стано
вится
делителем
на
1,
а
значение
регистра
«сек»
может принимать
значение
либо
50,
либо
70.
Это
зависит
от включенного
флага
скорости
.
При
скорости
50 %
ре
гистр
«сек»
прини
-
мает
знач
ение
50,
т
.
к
.
при
больших значениях
происходит
перерегулировка
и
длитель
ность
паузы
становится
больше
длительности
импульса работы
.
При
этом
,
вместо
того
,
чтобы
умень
-
шать
значе
ние
длительности
импульса
,
она
начинает
возрастать
.
При
таких
значениях
реги
стра
«сек»
время
остановки двигателя
равно
0,2
с
(
оно
может
быть
изменено
поль
зователем
в
любую
сторону
уменьшением
или
увеличе
нием
до
255
значения
регистра
«сек»
),
а
длительность выход
-
ного
импульса
плавно
уменьшается
до
нуля
.
После
отработки
длительно
сти
импульса
скорости
или стопа
программа
повторяется
с
опреде
-
ле
ния
скорости
.
Работа
устройства
Принципиальная
электрическая
схема
устройства показана
на
рис
.2.
Выходы
микроконтрол
-
лера
DD
1
RC
0...
RC
3
управляют
ключами
VT
1...
VT
4,
которые
от
крывают
полевы
е
транзисторы
VT
5...
VT
8,
подающие напряжение
в
необходимой
полярности
на
двигатель постоянного
тока
M
1.
На
входы
RA
4,
RA
5
ИМС
DD
1,
через
переключатели
SA
1,
SA
2
подается
лог
.
«
0
»
,
оп
ределяя
вы
-
бран
ную
скорость
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Программно
входы
RA
4,
RA
5
подтянуты
внутрен
ними
резисторами
микроконт
роллера
к
плюсу
питания
.
Значения
выбранных
скоро
стей
в
зависимости
от
состояния
входов
,
приведены слева
внизу
на
рис
.
2.
На
входы
RC
4,
RC
5
также
подается
напряжение
от БУ
автомобиля
,
определяя
выбранное
направление движения
.
Пос
кольку
,
при
полностью
заряженной
акку
муляторной
батарее
(
АКБ
)
автомобиля
напряжение
на ней
превышает
максимально
допустимое
для
входов микроконтрол
-
лера
,
то
установлены
делители
напряже
ния
R
2,
R
9
и
R
3,
R
8.
Вначале
был
изготовлен
вариант
устройства
с
пита
нием
от
АКБ
автомобиля
,
но
при
уменьше
-
нии
напряже
ния
на
АКБ
вследствие
её
разряда
полевые
транзисторы открывались
не
полностью
,
и
их
внутреннее
сопротивление увеличивалось
.
Увеличивалось
и
падение
напряжения
на тра
н
-
зисторах
,
и
они
грелись
.
Поэтому
,
дл
я
питания
мик
роконтроллера
и
ключевых
транзисторов
была
установ
лена
дополнительная
батарея
GB
1
с
напряжением
9
В
.
Стабилизатор
напряжения
DA
1
необходим
только
для питания
ИМС
микроконтроллера
DD
1.
Потребляемый ток
от
батареи
GB
1
составляет
15...25
мА
.
Ме
ньшее
по
требление
тока
будет
при
максимальной
скорости
вра
щения
двигателя
.
Конструкция
и
детали
Схема
подключения
устройства
в
сеть
автомобиля показана
на
рис
.3.
Пунктиром
показано
штатное
со
единение
.
Под
сиденьем
автомобиля
имеется
ниша
для
2
АКБ
и
м
ного
свободного
места
.
Сняв
сиденье
и
крыш
ку
ниши
АКБ
,
увидите
пару
проводов
,
идущих
от
АКБ
и пару
про
-
водов
,
идущих
к
двигателю
.
Один
провод
,
как правило
,
черный
-
минусовой
,
а
второй
провод
-
крас
ный
(
может
быть
и
желтым
,
белым
)
плюсовой
.
В
назна
чении
проводов
можно
убедиться
,
пос
-
мотрев
на
клеммы
АКБ
.
Провод
,
идущий
от
БУ
к
двигателю
необходи
мо
отпаять
от
двигателя
и
припаять
к
плате
.
Поскольку провод
толстый
,
то
лучше
предварительно
припаять
к нему
тонкие
провода
,
которые
легко
паять
к
плате
.
Провод
а
питания
,
идущие
от
АКБ
к
плате
и
от
платы
на
двигатель
,
необходимо
брать
сечением
не
менее
1
мм
.
Выключатель
напряжения
SA
3
лучше
установить
на крышке
ниши
АКБ
под
сиденьем
или
сзади
корпуса
ав
томобиля
.
Разводку
9
В
питания
можно
выполнить
лю
бым
монтаж
ным
проводом
.
Батарею
GB
1
и
плату
мож
но
закрепить
в
любом
удобном
месте
.
Печатная
плата
устройства
и
схема
расположения элементов
,
показаны
на
рис
.4,
рис
.5
соот
-
ветственно
.
MOSFET
-
транзисторы
VT
5...
VT
8
могут
быть
любы
ми
импортными
с
буквой
L
в
названии
,
с
током
стока
не менее
1
0 А
или
отечественные
с
аналогичными
пара
метрами
.
Чем
больше
допус
-
тимый
ток
стока
,
тем
мень
шего
размера
радиатор
нужно
устанавливать
на
тран
зистор
.
При
10
-
кратном
запасе
по
току
,
радиатор
мо
жет
вообще
не
понадобиться
.
Конечн
о
,
это
при
условии
,
что
транзистор
открывается
пол
ностью
.
Большую
нагрузку
испытыва
ют
транзисторы
,
работающие
в
клю
чевом
режиме
,
т
.
е
.
VT
7,
VT
8.
Транзисторы
VT
1...
VT
4
могут
быть любыми
структуры
n
-
p
-
n
.
Переключа
тели
скоростей
SA
1,
SA
2
лучше
заме
нить
о
дним
движковым
и
установить его
на
передней
панели
автомобиля
.
В ка
-
честве
батареи
GB
1
лучше
приме
нить
2
батареи
типа
3
R
12,
которых хватит
на
весь
сезон
.
Работа
с
устройством
Перед
подачей
напряжения
на
БУ
автомобиля
,
не
обходимо
подать
напряжение
на
пла
ту
ус
т
-
ройства
.
На
пряжение
питания
6
В
и
9
В
на
плату
должно
подавать
ся
одновременно
.
При
движе
-
нии
вперед
и
переключении
назад
сначала
отрабатывается
время
стопа
,
затем время
пуска
в
выбранном
направлении
.
При
выключе
нии
движения
отрабатывается
время
стопа
,
а
при
вклю
-
чении
—
время
пуска
.
Файлы
abtou
.
asm
и
abtou
.
hex
,
а
также
печатная плата
в
формате
.
lay
выложены
на
сайте
журнала
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
NetWorker
-
автоном
ный
WEB
-
сервер
Рад
иохобби
, 2011, №1, с.
27
-
30;
Elektor
,
2010,
№
12
,
с
.26
-
31
По
немецки
Netzer
-
так
Све
н
Шлендер
назвал
свой
(
в
смысле
подключения
к
интернету без
посредничества
ПК
).
Устройство
подключается
в
Мировую
Па
утину
через
Ethernet
разъем
J
1
(
RJ
45),
самостоятельно
регистрируется
(
стано
вится
доступным
в
сети
)
без
необходи
мости
обра
-
ще
ни
я
в
службы
регистрации доменных
имен
(
DNS
)
или
оплаты
,
пос
ле
чего
из
любого
ПК
,
под
-
клю
ченного
к интернету
на
любом
расстоянии
от
NetWorker
,
можно
опрашивать
/
задавать
логи
-
чес
кое
состояние
дюжины
его
вхо
дов
/
выходов
GPIO
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
NetWorker
также
ос
нащен
посл
едовательными
портами
UART
и
SPI
,
сконфигурировав
которые
(
также
дистанционно
),
можно
через
ин
тернет
выполнять
обмен
данными
со скоростью
до
115200
бод
(
для
UART
)
и до
10,4
Мбит
/
с
(
для
SPI
)
с
устройства
ми
на
микроконтроллерах
,
используя
NetWorker
как
мод
ем
.
Аппаратно
устрой
ство
(
рис
.22)
содержит
всего
2
микросхемы
-
25
-
МГцовый
(
Q
101)
мик
роконтроллер
IC
1
PIC
18
F
67
J
60
со
встро
енным
10
BASE
-
T
Ethernet
трансивером и
EEPROM
IC
2
для
хранения
данных
конфигурации
и
48
-
разрядного
кода
иден
тификации
MAC
address
I
D
code
,
необ
ходимого
для
Ethernet
.
Связь
IC
1
с
IC
2
осуществляется
по
однопроводному
про
токолу
Microchip
UNI
/
O
.
Пары
входных
/
выходных
Ethernet
-
сигналов
TPIN
+ ,
TPIN
-
,
TPOUT
+,
TPOUT
-
снимаются
/
по
даются
через
TR
1
-
10/100
Base
-
TX
транс
форматор
Halo
N5;
со
гласующие
резис
торы
R
107
-
R
110
с
целью
предотвраще
ния
интерференционных
импульсных
по
мех
допол
не
-
ны
конденсаторами
С
108,
С
109
и
ВЧ
дросселем
FE
101.
С
целью
со
ответствия
самым
последним
стандар
там
IEEE
802.3
af
Power
over
Ethernet
(
PoE
) 48
-
вольтовое
пит
ание
на
внешние устройства
подается
как непосредственно
(
VB
1,
VB
2
через
контакты
4, 5
и
7, 8
разъема
J
1),
так
и фантомно
через
линии
TPIN
+,
TPIN
-
,
TPOUT
+,
TPOUT
-
благодаря
пода
че
VA
1,
VA
2 (
тоже
48
В
)
на средние
точки
(
выводы
15
и
10)
трансформатора
TR
1.
Хотя
PIC
18
F
67
J
60
позволяет
об
новлять
«прошивку»
через
Ethernet
(
в
том числе
с
другого
конца
Земли
через
ин
тернет
)
и
в
комплекте
прилагаемого
к проекту
ПО
есть
соответствующий
bootloader
,
для
отладки
или
перепрог
раммирования
в
случае
«мерт
во
го
зави
са
ния»
предусмотрен
и
стандартный
спо
соб
внутрисхемного
программирования по
интерфейсу
ISP
(
кон
-
тактные
площад
ки
MCLR
,
VCC
,
GND
,
PGD
,
PGC
).
На разъемы
JP
1,
JP
2
выведены
линии
вво
да
/
вывода
GPIO
,
SPI
,
UART
(
ТХ
,
RX
),
пи
-
тания
VCC
(3,3
В
),
земли
GND
,
переза
п
уска
MCLR
и
источников
РоЕ
(
VA
1,
VA
2,
VB
1,
VB
2).
Последние
необходимы
толь
ко
в
том
случае
,
если
через
NetWorker
предполагается
питание
какого
-
то
внеш
него
устройства
.
Если
же
посредством РоЕ
предполагается
питание
самого
NetWorker
,
то
схему
необходимо
доп
ол
нить
прео
-
бразователем
рис
.23.
После
включе
ния
питания
и
подключения
к
интернету
NetWorker
сам
пытается
получить
себе
IP
адрес
,
обра
-
щаясь
сначала
к
серверу
DHCP
,
а
если
таковой
не
дос
-
тупен
,
то
к серверу
AutoIP
.
В левом верхнем
углу
брау
-
зера
(
рис
.24)
появится
пе
речень
найденных
NetWorker
-
ов
,
и
одним кликом
по
идентификатору
вашего
уст
рой
-
ства
(
это
8
букв
и
цифр
перед
точ
кой
в
поле
Network
name
)
вы
попадете на
его
«дом
ашнюю
веб
-
страницу»
Netzer
Configuration
(
загружается
моментально через
самый
медленный
интернет
-
канал
,
т
.
к
.
html
код
занимает
всего
3...5
кило
байт
), 4
страницы
которой
в
главном меню
обозначены
строками
SYSTEM
STATE
(
тут
приводятся
версия
прошив
ки
,
IP
и
MAC
адреса
,
идентификатор
,
и т
.
п
.),
COMMON
(
язык
сайта
-
немецкий или
английский
,
режимы
ввода
/
вывода и
др
.),
GPIO
(
состояние
и
направление
данных
на
всех
линиях
ввода
-
вывода
;
именно
из
этого
меню
вы
можете
почер
пнуть
информацию
о
текущем
состоянии ваших
датчиков
или
отдать
команду
на включение
какого
-
либо
исполнительно
го
устройства
),
SERIAL
(
параметры
UART
и
SPI
портов
,
если
они
использу
ются
).
Все
про
граммное
обеспечение
,
включая
про
шивку
контроллера
,
исходные
программ
ные
коды
на
ANSI
С
(
для
компи
ляции
ав
тор
рекомендует
Microchip
C
18
compiler
),
а
также
набор
необходимых
библиотек
Microchip
доступно
в
архивном
файле
100552
-
11.
zip
(5,8
МБ
)
по
адресу
http
://
www
.
elektor
.
com
/100552
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Охранная
GSM
-
сигнализация
для
дома
,
дачи
,
гаража
Дмитрий
Дмитренко
,
Рад
иохобби
, 2011, №1, с.
50
-
57
Описываемый
ниже прибор
является
охранной
сигна
-
лизацией
с
дополнительны
ми
GSM
-
функциями
,
притом
,
модуль
GSM
-
встроенный
,
мо
бильные
телефоны
не
т
ре
-
буются
.
Схема
не
представляет
осо
бой
сложности
для
современного
радиолюбителя
,
и
,
самое главное
:
прошивка
-
полнофункциональная
,
никаких
демонст
-
рационных
версий
!
Более
того
,
проект
постоянно
развивается
и
сове
р
-
шен
ству
ется
.
Уже
практически
готовы
пульты
дистан
-
ционного
управ
ления
на
ИК
-
лучах
,
клавиатурный
блок
управления
,
приемник
DTMF
-
команд
,
блоки
питания
с
контролем
заряда
аккумуля
торной
батареи
,
прочие
сопутствующие
элементы
.
Также
су
ществует
программа
микроконтроллера
для
работы
в
качестве
автономной
автомобильной
сигнализации
или
дополнительной с
уже
установленной
.
В
ближайших
планах
:
устройство
управ
ления
на
клю
-
чах
TouchMemory
,
радиопульты
.
Поддерживается
два
режима
работы
прибора
:
сигнализация
GSM
(
GSM
-
терминал
подключен
,
и
с
ним
осу
щ
ествляется
обмен
данными
);
автономная
сигнализация
(
GSM
-
терминал
не
участвует
в работе
системы
,
устройство
работает
как
авто
-
номная
сигна
лизация
).
Снятие
с
охраны
и
постановка
под
охрану
при
помощи
звон
ка
с
определенного
телефона
(
может
быть
отклю
чено
)
с
пере
дачей
соответствующего
SMS
о
состоянии
системы
.
Передача
подтверждающего
sms
-
сообщения
при
взятии объекта
под
охрану
(
может
быть
отключено
).
Формирование
сигнала
«Тревога»
(
включение
сирены
,
передача
данных
«тревоги»
на
мобильный
телефон
)
при
нару
шении
целостности
(
«обрыв»
или
«замыкание»
)
хотя
бы
одно
го
из
шлейфов
сигнализации
.
Отправка
SMS
-
сообщений
и
автодозвон
на
три
мобиль
ных
или
стационарных
(
если
поддерживается
под
-
держка
SMS
-
функций
оператором
связи
)
номера
телефонов
.
Перевод
прибора
в
р
ежим
«Снят
с
охраны»
при
помощи только
пульта
дистанционного
управления
,
кла
-
виатуры
,
путем приема
SMS
-
сообщения
с
мобильного
номера
1
и
(
или
)
дозвона
с
этого
номера
(
может
быть
отключено
),
а
также
«секретно
го»
переключателя
, в
зависимости
от
прошивки
кон
троллера
.
Возможность
дистанционного
управления
устройством путем
передачи
SMS
-
сообщений
определенного
со
дер
жания
(
может
быть
отключена
).
Возможность
прослушивания
охра
няемого
объекта
путем
звонка
на
номер
SIM
-
карты
системы
(
при
наличии
внутреннего
микр
офона
в
GSM
-
терминале
,
так
же
может
быть
от
-
ключена
).
Программирование
основных
функций
и
параметров
при
бора
(
номера
телефонов
,
время
задержки
,
время
работы
си
рены
и
т
.
д
.)
при
помощи
компьютерной
программы
Lite
Programmer
в
режиме
«Программирование»
приб
ора
.
При
этом выход
СОМ
-
порта
компьютера
(
выводы
RxD
и
TxD
)
подключа
ются
к
соответствующему
разъёму
прибора
сигнализации
с помощью
специального
кабеля
.
Подача
прибором
определенного
сигнала
пользователю
о недостатке
средств
на
счету
мобильной
карты
.
Подач
а
прибором
определенного
сигнала
пользователю
об отсутствии
сигнала
связи
с
мобильной
стан
-
цией
.
Передача
сигнала
SMS
при
пропадании
питающего
напря
жения
сети
(220
В
)
в
режиме
«Охрана»
(
может
быть
отключе
но
).
Применение
встроенного
модема
GSM
позволяет
о
бойтись без
лишних
блоков
и
подключений
,
а
также
повысить
совмес
тимость
и
стабильность
связи
GSM
-
канала
.
Программированная
реакция
силового
реле
:
включение реле
только
в
режиме
«Тревога»
на
установлен
-
ное
пользова
телем
время
(
от
60
до
240
секунд
).
Исполь
зование
оригинального
протокола
передачи
данных ИК
-
излучения
пультом
дистанционного
упра
-
в
ления
для
управ
ления
устройством
и
пультом
радиоизлучения
,
а
также
ориги
нальная
кодировка
данных
,
поступающих
с
клавиатуры
.
При
поступлении
некоторого
количества
н
е
занесенных
в память
контроллера
кодов
пульта
дистан
цион
-
ного
управления прибор
формирует
сигнал
«Саботаж»
с
целью
исключения
под
бора
кодов
пульта
злоумыш
-
ленниками
.
В
качестве
пультов
ДУ применяются
пульты
с
кодом
,
характерным
только
для
опре
деленного
на
-
бо
ра
вариантов
кодов.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Имеется
возможность
контроля
прибором
напряжения
пи
тания
сети
и
напряжения
аккуму
ля
-
тор
ной
батареи
,
при
этом при
пропадании
и
появлении
напряжения
сети
отсылаются
со
ответ
-
ствующие
SMS
-
сообщения
.
Также
при
понижении
напря
жения
питания
резервного
источника
(
ак
-
кумулятора
)
ниже
за
данного
уровня
(8
-
9
В
)
отсылается
сообщение
,
после
чего
при
бор
переходит
в
«спящий»
режим
,
выход
из
которого
возмо
жен
только
при
возобновлении
питания
(
сетевого
или
аккуму
ляторного
).
Отправка
S
MS
-
сообщения
на
мобильный
номер
1
при
по
ступлении
входящих
звонков
с
указа
-
нием
входящего
номера
(
может
быть
отключена
).
Прибор
позволяет
осуществить
коммутацию
внешних
зву
ковых
или
световых
оповещателей
(
звонок
,
сирена
,
лампа
)
с рабочим
напряжением
до
2
50
В
и
потребляемой
мощностью до
200
Вт
.
Технические
характеристики
Количество
шлейфов
сигнализации
4
Сопротивление
выносного
элемента
(
оконечного
),
кОм
2,7
Максимальное
сопротивление
шлейфа
охраны
без
учета
со
противления
выносного
элемента
,
Ом
75
0
Напряжение
питания
сети
переменного
тока
,
В
220
Напряжение
питания
постоянного
тока
,
В
12
(8...17
В
без
использования
аккумулятора
резервного
источ
ника
питания
;
8...25
В
,
если
не
используются
АКБ
и
активные датчики
сигнализации
).
Потребляемая
мощнос
ть
от
сети
переменного
тока
,
в
следу
ющих
режимах
работы
(
без
подключенных
активных
датчиков сигнализации
),
не
более
:
-
«дежурный»
,
без
использования
GSM
-
модуля
6
Вт
-
«дежурный»
,
при
использовании
GSM
-
модуля
11
Вт
-
«охрана»
,
при
использовании
GSM
-
моду
ля
12
Вт
-
«тревога»
,
при
использовании
GSM
-
модуля
и
отключен
ной
сирене
16
Вт
-
пиковое
потребление
43
Вт
Потребляемый
ток
от
источника
постоянного
тока
(
без
под
ключенных
активных
датчиков
сигнализации
),
при
напряжении
12,6
В
,
в
следующих
ре
жимах
работы
,
не
более
:
-
«дежурный»
,
без
использования
GSM
-
модуля
0,16
А
-
«дежурный»
,
при
использовании
GSM
-
модуля
0,23
А
-
«охрана»
,
при
использовании
GSM
-
модуля
0,28
А
-
«тревога»
,
при
использовании
GSM
-
модуля
и
отключен
ной
сирене
0,34
А
-
пи
ковое
(
импульсное
)
потребление
1,8
А
Поддерживаемые
стандарты
GSM
: 900/1800/1900
MHz
.
Максимальный
размер
текстового
сообщения
SMS
,
симво
лов
85 (
при
использовании
латиницы
в
сообщениях
).
Пределы
установок
времени
:
-
задержки
на
вход
0...15
0
секунд
;
-
задержки
на
выход
0...250
секунд
;
-
работы
сирены
30...250
секунд
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Для
программирования
применяется программа
Lite
Programmer
.
Подключение
устройства
производится
к свободному
СОМ
-
порту
компьютера
.
В
таблице
2
приведены
служе
бные
сообщения
,
которые может
отправлять
устройство
при
появлении
тех
или
иных
со
бытий
.
Прошивку
микроконтроллера
,
разводку
печати
и
про
грамму
Lite
Programmer
вы
можете
загрузить
с
сайта
журна
ла
Радиохобби
из
раздела
,
посвященного
февральскому
но
меру
за
2011
-
й
год
.
Обсудить
интересующие
проблемы
и
задать
вопросы
по устройству
можно
на
форуме
http
://
ddn
.
at
.
ua
/
forum
Ресурсы
:
1.
Полная
инструкция
по
эксплуатации
и
программирова
нию
прибора
-
http
://
ddn
.
at
.
ua
/
load
/8
-
1
-
0
-
74
2
.
Описание
программы
Lite Programmer
-
http://ddn.at.ua/ index/0
-
27
3
.
Программа
Lite Programmer
-
http://ddn.at.ua/load/2
-
1
-
0
-
64
С
м. также
Прибор
сигнализации
GSM
на
основе
модуля
SIM
900
,
Д
.
Дмитренко
, Радiоаматор, 2011,
№2, с. 52
-
59; №3, с.53
-
55
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Внешний
USB
аудиоЦАП
Радиохобби, 2011, №2, с. 27
-
29
;
Prakticka
elektronika
A
Rad
io
№
9/2010,
с
. 29
-
30
Для
тех
компью
терных
аудиофилов
,
которые
менее
чем
за
$10
пожелают
полу
-
чить
звучание
,
луч
шее
обеспечиваемо
го
даже
такими
доро
гими
звуковыми
кар
-
тами
,
как
Creative
Audigy
Platinum
и
ASUS
Supreme
FX
(
их
цена
в
диапазоне
$300),
Павел
Ружич
ка
предложил
вне
шний
USB
аудиоЦАП
(
рис
. 17)
на
чипе
Burr
-
Brown
/
Texas
Instruments
РСМ
2704.
Основан
ный
на
фирменной ар
хи
тектуре
SpAct
™
,
этот
чип
встроенной аналоговой
петлей ФАПЧ
восстанавли
вает
тактовую
часто
ту
цифровых
аудиоданных
из
паке
тных
данных
шины
USB
,
подавляя
джиттер
;
он
также
ос
нащен
S
/
PDIF
кодером
и
поэтому
может
исполь
зоваться
как
преобразователь
USB
-
S
/
PDIF
с
подав
лением
джи
тт
ера
.
А
по
пря
мому
,
т
.
е
.
ЦАПовому
назначению
,
РСМ
2704
хорош
тем
,
что
содержит встроенный
усилитель
м
ощности
для
на
ушников
,
обеспечивающий
на
нагрузке сопротивлением
32
Ома
мощность
12
мВт
при
коэффициенте
гармоник
0,025%,
а
также
имеет
HID
ы
(
Human
Interface
Device
)
-
специальные
входы для
кнопок
приглушения
S
1
MUTE
,
уве
личения
громкости
S
2
VOLUME
+
и
ее
уменьшения
S3
VOLUME
-
.
Реально
обес
печиваемое
отношение
сигнал
/
шум
рав
но
98
дБ
,
что
как
минимум
на
4
дБ
луч
ше
,
чем
реально
достигаемое
у
Creative
Audigy
Platinum
.
Если
же
выход
ХЗ
ис
пользовать
как
линейный
,
т
.
е
.
нагружать сопротивлением
10
кОм
или
бол
ьше
,
то коэффициент
гармоник
не
будет
превы
шать
0,006%
при
таком
же
высоком
от
ношении
сигнал
/
шум
.
Устройство
рабо
тает
с
частотами
дискретизации
fs
= 32, 44,1
и
48
кГц
,
при
этом
не
ра
вномерность АЧХ
на
аналоговом
выходе
в
полосе
до
0,45
fs
не
превышает
±
0,05
дБ
.
Для
мак
симальной
универсализации
автор
дополнил
TTL
S
/
PDIF
выходы
(
ТР
1)
двумя
другими
стандарт
ными
-
оп
-
тическим
O
X1
на
основе
Тошибовского
модуля
TOSLINK
TOTX
173
и электрическим
Х
2
на
основе
ИМС
RS
422
трансивера
IC
2.
В
показан
ном
на
рис
. 17
ва
рианте
выход
IC
2
делителем
R
13
R
14
сконфигуриро
ван
под
несимметричный
S
/
PDIF
с выходным
сопротивлением
75
Ом и
амплитудой
0,5
В
от
пика
до пика
;
выход
В
ИМС
IC
2
при
этом
не
ис
пользуется
,
а
нижний
конец
R
14
зазем
лен
.
Для
стыковки
с
профессиональным звуко
вым
оборудованием
с
входами
в стандарте
AES
3
выход
IC
2
необходимо переконфигурировать
следующим
обра
зом
.
Сопротивления
резисторов
изме
нить
на
R
13 =
R
14 = 56
Ом
,
причем
R
14
перепаять
-
отсоединить
от
R
13
и
земли и
подклю
-
чить
последовательно
с
выхо
дом
В
IC
2
так
же
,
как
последовательно
с выходом
А
I
С
2
установ
лен
R
13.
Правые
по
схе
ме
выводы
R
13,
R
14
со
единить
с
первым
и
вто
рым
контактами
,
а
землю
-
с
третьим
контактом профессионального разъема
типа
XLR
.
Так будет
сформирован
циф
ровой
сим
-
мет
ричный
вы
ход
с
выходным
сопротив
лением
110
Ом
по
стандар
ту
AES
3.
Питание
устрой
ства
осу
ществляется
по шине
USB
,
а
операционная система
видит
его
как
USB
Audio
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Схема
синх
ронизации
настенных
стрелочных
часов
от
приемника
системы
GPS
Радиохобби
, 2011, №2,
с
.
27;
Everyday Practical Electronics
№
3/2011,
с
.
36
-
43
Распространенные
кварцевые
на
стенные
часы
имеют
точность
хода
по
рядка
нескольких
секунд
в
день
,
что
,
ко
-
нечно
,
лучше
механических
,
но
в
то
же время
за
месяц
может
накопиться
мину
та
погрешности
,
чт
о
вынуждает
,
по
край
ней
мере
,
несколько
раз
в
год
проводить ручную
коррекцию
.
Джефф
Грэхем
предложил
схему
синхронизации
таких часов
от
приемника
системы
GPS
,
ко
торая
позволит
раз
и
навсегда
забыть
о необходимости
коррекции
:
она
работа
ет
от
двух
алкалин
овых
АА
батареек
в течение
года
и
за
этот
период
«уйдет» максимум
на
пару
секунд
.
Разобрав часы
,
следует
удалить
из
них
всю
элект
ронную
часть
-
кварцевый
генератор
на
32768
Гц
с
делителями
частоты
до
1
Гц и
ключом
коммутации
,
за
исключением только
шагово
го
электромотора
,
пластмассовы
х
шестерен
ок
редуктора
и стрел
ок
часов
.
Кварцевый
генератор
за
-
меняется
схемой
рис
. 19,
ядром
которой является
недорогой
модуль
GPS
-
приемника
ЕМ
-
408
китайской
фирмы
Global
Sat
Technology
(
доступен
от
многих
постав
щиков
),
а
мо
згом
-
мик
роконт
-
роллер
IC
1.
В
принципе
,
можно использовать
и
другие
GPS
-
модули
,
под
держивающие
обмен
дан
-
ными
по
стан
дарту
NMEA
сообщениями
формата
RMC
(
Recommended
Minimum
data
)
и
ра
ботающие
от
напряжения
3
или
5
В
,
но ЕМ
-
408
содержит
и
встроенную
ан
тен
ну
,
чего
нельзя
сказать
о
боль
-
шин
стве аналогов
.
Еще
один
важный
момент
-
ис
пользуемый
в
ЕМ
-
408
высокочувстви
тельный
чип
сет
SiRF
Starlit
позволяет принимать
данные
от
GPS
спутников
не
только
на
открытом
прост
-
ран
стве
,
но
и недалеко
от
оконных
рам
в
помещении жилой
комнаты
или
кухни
,
на
подокон
нике
или
балконе
.
Средний
потребляемый
устройством
ток не
превышает
0,27
мА
,
при
этом
99,57%
времени
потреб
ляет
4
мкА
спящий
мик
роконтроллер
, 4%
времени
6
мА
уходит на
импульс
шаговому
двигателю
и
пита
ние
микроконтроллера
в
рабочем
режи
ме
, 0,03%
времени
80
мА
потребляет
GPS
-
модуль
,
и
100%
времени
идет
са
моразряд
алкалиновых
батареек
эквива
лентным
током
9
мкА
.
Прошивка
кон
троллера
(0420309
A
.
hex
),
а
также
про
граммный
код
на
языке
С
(0420309
А
.
С
)
дост
упны
в
папке
/
GPS
архивного
фай
ла
0311.
zip
(50
КБ
)
по
адресу
http://www.epemag3.com/index.php?option=com_docman&task=doc_download&gid=298<emid=38
,
a
р
исунок
печатной
платы
в
файле
793.
pdf
архива
pcb
0311.
zip
(139
КБ
)
по
адресу
http
://
www
.
epemag
3.
com
/
index
.
php
?
option
=
com
_
docman
&
task
=
doc
_
download
&
gid
=299&
ltemid
=38
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Высотомер
для
ракетомоделистов
Радиохобби
, 2011, №2,
с
.
29
-
30;
Elektor
,
№4/2011,
с
.
56
-
60
Энтони
ле
Крен
разработал
высо
томер
(
рис
.22)
для
ракетомоделистов
,
но
он
пригоден
также
для
уста
новки
на авиамодели
,
воздушные
змеи
,
монголь
фь
еры
и
даже
в
волейбольный
мяч
,
по
-
скольку
весит
всего
16
грамм
.
Датчиком
(
САРТ
)
в
нем
служит
интег
ральный
сенсор
давления
Freescale
MPXH
6115
A
6
U
с линейной
(45,9
мВ
/
кПа
)
зависимостью выходного
напряжения
от
давления
воз
духа
в
пределах
от
15
до
115
кПа
(
ри
с
.23).
Аналоговое
напряжение
с
вы
хода
датчика
преобразуется
в
цифровую форму
16
-
разрядным
дельта
-
сигма
АЦП
IC
3
(
Texas
Intruments
ADS
1100)
и
по
I
2
C
шине
передается
в
микроконт
рол
лер
IC
1,
который
следит
за
стартом
ракеты
(
критерий
-
начало
быстрого
измене
ния давления
)
и
во
время
полета
каждые
25
мс
также
по
I
2
C
пере
дает
для
сохране
ния
до
16384
точек
(
более
6
минут
)
от
-
счета
в
ЭСПЗУ
IC
4.
Питание
высотоме
ра
осуществляется
через
интегральный стабилизатор
IC
2
от
компактной
бата
рейки
P
23
GA
напряжением
12
В
и
емко
стью
50
мА
•
ч
,
которой
при
потребляе
-
мом
токе
12
мА
хватает
на
4
часа
рабо
ты
(
включают
питание
джампером
К
1).
После
полета
раз
ъ
ем
К
2
высотомера соединяют
с
КЗ
платы
интерфейса
RS
-
232
(
рис
.24),
разъем
К
4
интерфейса подключают
к
СОМ
-
порту
ПК
,
на
кот
о
ром
запущен
HyperTerminal
(
рис
.25).
Выбрав
второй
пункт
меню
(2 ;
Lecture
des
pressions
dans
EEPROM
),
осу
ще
ст
в
ляют
считывание
данных
давления
в
окно терминальной
программы
,
а
далее
их можно
скопировать
в
буфер
обмена
и
эк
-
с
портировать
в
любую
из
про
грамм
работы
с
электрон
ными таблица
ми
,
напри
мер
,
Microsoft
Excel
,
и
заста
вить
ее
даже вычертить
график
высоты
полета
Н
(
рис
.
26),
исполь
зуя формулу
H
= (1
-
(
Ph
/
Ро
)0.19)(
Тс
+273.15)/ 0.0065,
где
Ph
-
дав
ление
на
высоте
,
Ро
-
опорное
давление на
уровне
земли
(
первый
отсчет
дав
ления
),
Тс
-
темпера
тура
воздуха
в
граду
сах
Цельсия
.
Выбрав первый
пункт
меню
(1:
Configuration
),
мож
но
изменить
длительность
сбора
дан
ных
с
дис
-
кретностью
3,2
секунды
(
т
.
е
.
вводу значений
от
001
до
120
будут
соответствовать
от
3,2
до
384
с
,
по
умол
чанию
заданы
32
с
)
и порог
срабатывания
триггера
запуска
от
1
до
9
дПа
,
т
.
е
.
от
0,83
до
7,47
м
на
отсчет
.
Назначение светодиодов
:
D
1
светится
при
проведе
нии
первого
отсчета
(
давление
на
уров
не
земли
)
в
течение
3
секунд
после
вк
лю
чения
питания
,
D
2
-
готовность
к
старту
,
D
3
-
режим
чтения
данных
из
ЭСПЗУ
,
D
4
-
режим
конфигурирования
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Про
шивку
контроллера
(
altimetre
.
hex
в
архиве
100418
-
11.
zip
-
62
КБ
-
вместе
с
исходным
ко
дом
в
формате
Flowcode
4.0
и
pdf
-
файлами
печатны
х
плат
как высотомера
,
так
и
ин
терфейса
RS
-
232)
мож
но
скачать
по
адресу
http
://
www
.
elektor
.
com
/100418
Для
ее переноса
в
микроконт
роллер
используется
та
же
плата
интер
фейса
RS
-
232,
но
на
ПК
необходимо
за
пустить
программу
TinyBootLoader
(
tinybldWin
.
exe
),
доступную
по
адресу
http
://
www
.
etc
.
ugal
.
ro
/
cchiculita
/
software
/
picbootloader
.
htm
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Интеллектуальный
автоинформатор
на
базе
GSM
-
мо
дуля
С
ергей
Рюмик
,
Радиохобби
, 2011, №2,
с
.
44
-
46;
№
3
,
с
.
48
-
53
Можно
ли
наделить
GSM
-
модуль
способностью
общаться на
«человеческом
языке»
?
Что
такое
система
IVR
?
Как
нарисо
вать
Дракон
-
схему
для
автоинформатора
?
Как
подключить
мик
-
роконтроллер
(
МК
)
к
к
арте
памяти
MMC
/
SD
?
Из
чего
состоит
WAV
-
файл
?
Чем
детектировать
посылки
DTMF
?
Какие
бывают способы
формирования
звука
при
помощи
ЦАП
?
На
эти
и
мно
гие
другие
вопросы
,
близкие
к
аудиотехнике
и
не
только
,
вы найдете
ответы
в
начинающемся
цикле
статей
.
Приме
нительно
к
любительской
практике
автоинформатор может
пригодиться
в
системе
«Умный
дом»
и
в
охранных
уст
ройствах
.
В
производственной
аппаратуре
он
может
повысить
удобство
обслуживания
удаленных
датчиков
.
В
корпоративных применениях
-
обеспечить
круглосуто
чную
рекламу
фирмы
и уменьшить
нагрузку
на
офис
-
менеджера
(
по
-
простому
,
на
сек
-
ретаршу
).
Структурная
схема
автоинформатора
приведена
на
рис
.2.
Его
«сердцем»
является
покупной
GSM
-
модуль
,
кото
рый
включает
в
себя
трансивер
стандарта
GSM
-
900/1800
МГц
,
кодер
/
декодер
телефонных
сигналов
и
управляющий
процес
сор
.
По
сути
дела
это
миниатюрный
мобильный
телефон
,
но только
без
экрана
,
микрофона
,
данамика
,
антенны
,
клавиату
ры
и
аккумулятора
питания
.
С
внешним
миром
GSM
-
модуль
общается
при
помощи
АТ
-
команд
через
и
нтерфейс
UART
(
сигналы
RxD
,
TxD
,
скорость как
у
СОМ
-
порта
до
115,2
Кбит
/
с
).
Подключаться
к
UART
мо
-
жет
МК
или
компьютер
.
В
последнем
случае
дополнительно требуется
ИМС
драйвера
RS
-
232
или
конвертор
UART
-
USB
.
Логика
работы
автоинформатора
Система
IVR
(
In
teractive
Voice
Response
)
Рекомендации
по
построению
системы
IVR
Дракон
-
схема
(
Дружелюбный
Русский
Алгоритми
-
ческий язык
,
Который
Обеспечивает
Наглядность
)
Разновидности
GSM
-
модулей
В
табл
.2
приведен
список
доступных
в
продаже
GSM
/
GPRS
-
модулей
диапаз
она
частот
900/1800
МГц
.
Из
них
наи
более
дешевой
является
продукция
китайской
фирмы
SimCom
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Базовый
GSM
-
блок
Следует
отличать
GSM
-
модули
от
GSM
-
модемов
и
GSM
-
терминалов
.
GSM
-
модуль
(
module
,
рис
.7)
-
это
сборка
,
состоящая
из
печатной
платы
с
распаянными
на
ней
радиоэлементами
.
Для ее
функционирования
необходимы
внешние
узлы
:
стабилизатор
напряжения
,
интерфейсные
схемы
,
управляющий
МК
,
ан
тенна
,
SIM
-
карта
,
гарнитура
.
Основное
достоинство
GSM
-
MO
дулей
заключается
в
возможности
их
гибкой
интеграции
в
лю
бое
проектируемое
устройство
.
GSM
-
модем
(
modem
,
рис
.8)
передает
и
принимает
ком
-
пьютерную
информацию
через
сеть
сотовой
связи
.
GSM
-
MO
дем
может
быть
встроен
в
различное
телеметрическое
и
дис
петчерское
оборудование
в
качестве
замены
обычных
теле
фонных
модемов
.
GSM
-
тер
минал
(
terminal
,
рис
.9)
выполняет
функции
GSM
-
модема
,
но
с
дополнительной
возможностью
приема
/
переда
-
чи
речевых
сообщений
.
Сопрягается
с
учрежденческими
АТС
,
беспроводными
телефонными
аппаратами
,
автоответчиками
,
компьютерами
и
т
.
д
.
Если
дополнить
GSM
-
терминал
тастатурой
и
ЖК
-
дисплеем
,
то
получится
GSM
-
телефон
.
Отладочные
комплекты
Тестирование
функций
DTMF
Особенности
работы
с
EVB
-
Kit
SIM
300
Способы
создания
звуковых
файлов
для
голосового меню
Профессиональный
дикторский
текст
Звуковая
карта
и
микрофон
(
домашняя
студия
звуко
записи
)
Синтезированный
компьютерный
голос
Список
использованных
источников
и
литературы
1.
Дмитренко
Д
.
Охранная
GSM
-
сигнализация
для
дома
,
дачи
,
гаража
//
Радиохобби
,
№
1,
2011,
с
.
50
-
57.
http
://
ddn
.
at
.
ua
/
index
/0
-
62
2.
http
://
narod
.
ru
/
disk
/15524496000/
gsm
_20091130.
zip
.
html
3.
http
://
electronix
.
ru
/
forum
/
lofiversion
/
index
.
php
/
t
86067
-
0.
html
4.
Петелин
Ю
.
Радиостудия
на
дому
.
–
http
://
petelin
.
ru
/
pcmagic
/
radio
2/
radio
2
-
1.
htm
(
Продолжение
следует
)
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Мул
ьтирежимный
светодиодный
с
тереоспектроанализатор
Радиохобби
, 2011, №3,
с
. 28
-
32;
Circuit
Cellar
,
№5/2011,
с
. 16
-
24
Стереоспектроанализатор
Ричар
да
Пирса
(
блок
-
схема
-
рис
.34)
выпол
няет
128
-
разрядное
быстрое
преобразо
вание
Фурье
(
FFT
)
двух
аналоговых
зву
ковых
сигналов
и
выводит
динамический
(
частота
обновления
12
Гц
)
спектр
обо
их
каналов
на
2
матрицы
16
х
16
трех
-
цветных
(
зеленый
,
красный
,
а
также
зе
леный
+
красный
=
оран
же
-
вый
)
светодиодов
,
каждая
из
которых
состоит
из
4
матриц
8x8.
Охватывается
ч
астотный диапазон
от
12
Гц
до
22
кГц
,
централь
ные
частоты
полос
24, 49, 73, 98, 122, 150,220, 317,488, 781,1270,
2185,3772, 6213. 9875
и
16036
Гц
.
Нажатие
на
кноп
ки
Gain
Up
,
Gain
Down
приводит
к
изме
нению
усиления
входного
усилителя
Programmable
gian
a
mplifier
таким
обра
зом
,
чтобы
обеспечить
оптимальное
со
гласование
с
источниками
аудиосигна
лов
напряжением
от
0,2
до
1
В
.
Каждое нажатие
на
кноп
-
ку
Mode
дает
возмож
ность
выбрать
ориентацию
,
стил
я
и
цве
та
ото
-
бражения
спектра
(
примеры
пока
заны
на
рис
.3
5).
Ориентация
может
быть
горизонтальной
или
вертикальной
,
стили
-
столбик
,
точка
,
стол
-
бик
+
пико
вая
точка
,
быстрая
/
медленная
реакция
,
цвет
-
зеленый
,
красный
,
оранжевый
или
«
VU
»
(
три
верхних
уровня
красные
,
за
тем
два
оранжевых
и
остальные
зеле
ные
).
Датчик
Loght
sensor
обеспечивает адаптацию
яркости
свечения
светодиодов
к
условиям
внеш
-
него
освещения
.
Входной
усилитель
с
программируемым усилением
(
рис
.36)
выполнен
на
O
У
в
неинвертирующем
включении
U
5
C
,
U
5
B
,
цепи
ООС
которых
образуют
резисторы
R
33,
R
5
и
встроенные
в
цифровой
потен
циометр
U
8
Microchip
MCP
4261
пере
менные
резисторы
P
1
W
,
P
0
W
.
Делитель напряжения
R
17
R
18
с
повторителем
на ОУ
U
5
A
формируют
половину
напряже
ния
пита
-
ния
V
/2
-
искусственную
«зем
лю»
,
которая
через
резисторы
R
22,
R
21
подается
на
входы
U
5
C
,
U
5
B
.
Такое включение
необходимо
потому
,
что
вхо
ды
АЦП
микроконтроллера
,
на
которые далее
поступают
аналоговые
звуковые сигналы
,
в
режиме
двухполярного
пре
образования
signed
integer
за
нулевой уровень
принимает
V
/2.
Резисторы
R
11,
R
12
и
диод
ы
D
1
...
D
4
защищают
входы ОУ
от
перегрузок
.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Плата
динамичес
кой
индикации
(
рис
.37)
построена
по архитектуре
8
строк
по
64
колонки
и
управляется
микроконтроллером
по
SPI
интерфейсу
.
Поскольку
каждый светодиод
управляется
двумя
битами
(
зелены
й
,
красный
),
то
общее
число «колонок»
на
самом
деле
будет
рав
но
128
и
таким
образом
каждый
кадр данных
дисплея
будет
состоять
из
128
бит
колонок
(
column
)
плюс
8
бит
строк
(
row
) = 136
бит
. 136
-
разрядный
ре
гистр
сдвига
составлен
из
16
корпу
сов
74
VHC
595
U
1
0...
U
25 128
-
разряд
ного
регистра
колонок
и
8
разрядно
го
регистра
строк
U
6,
расположенно
го
на
плате
микроконтроллера
(
рис
.38).
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
ИМС
8
-
разрядного регистра
сдвига
74
VHC
595
об
ладает
достаточной
нагрузоч
ной
способ
-
ностью
(25
мА
)
для непосредственного
питания светодиода
и
,
кроме
того
,
по входу
/
G
позволяет
переводить выходы
в
высокоомное
состоя
ние
,
которое
в
данном
проекте используется
для
ШИМ
-
управления
яркостью
свечения
.
Со
ответствующий
ШИМ
сигнал вырабатывается
микроконт
рол
-
лером
на
выводе
RB
4/
RP
4 (
транслируется
в
PWM
5
буфе
ром
U
3)
на
основании
данных внешней
освещенности
датчи
ка
U
2,
сигнал
которого
АЦПируется
микроконтроллером
в промежутках
АЦПирования звуковых
сигналов
(
частота дискретизации
50
кГц
).
Ре
гистр
строк
U
6
умощнен
клю
-
чевыми
транзис
торами
Q
1...
Q
8,
поскольку
в
принципе
воз
можна
ситуация
,
при
которой одно
вре
-
менно
включе
ны
все
64
светодиода строки
.
Тактовая
часто
та
SPI
в
данном
случае равна
2,5
МГц
,
данные всех
колонок
одной строки
обновляются
с периодом
1
мс
,
и
таким образом
все
8
строк
об
-
новляются
за
8
мс
,
т
.
е
.
частота
кадров
состав
ляет
125
Гц
и
мерцание динамической
индика
ции
совершенно
не
за
метно
из
-
за
инерцион
ности
зрения
.
Буфер
U
3
применен
для
разгрузки выхода
микроконтрол
лера
(
он
нагружен
на
17
параллельных
входов регис
тров
сдвига
)
и преобразования
3
-
вольтовых
логических
уров
ней
в
5
-
вольтовые
уров
ни
,
с
которыми
работа
ют
регистры
U
10...
U
25
для
обеспечения
макси
мального
тока
через светодиоды
.
Что
касает
ся
собственно
микро
-
контроллера
U
1,
то
16
-
разрядный
dsPIC
33
FJ
64
GP
802
лег
ко
справляется
с
зада
чей
АЦПирования
,
таб
личного
преобразова
ния
в
коды
дисплея
и ШИМ
-
управления
яркостью
:
он
сконфигурирован
в
режим
10
MIPS
,
что
в
4
раза
меньше
его
макси
мальной
производительности
40
MIPS
,
да
и
то
при
-
мер
но
50%
времени
проста
ивает
,
занимаясь
опросом
кнопок
SW
1...
SW
3
и
другими
второ
степен
-
ными
за
дачами
.
Вместе
с
открытыми
исходны
ми
программными
кодами
проекта
это
позволяет
усовершенствовать
устрой
ство
в
даль
ней
шем
,
не
изменяя
схемы его
ядра
.
В
связи
с
тем
,
что
один
из
са
мых
дешевых
в
своем
семействе
dsPIC
33
FJ
64
GP
802
не
обла
дает
встро
енной
энергонезависимой
памятью
для данных
(
есть
только
ОЗУ
16
КБ
и
про
граммная
флэш
64
КБ
,
которую
обнов
ляют
через
разъем
внутрисхемного
про
граммирования
ICSP
),
текущие
установ
ки
ус
иления
и
режима
дисплея
приходит
ся
сохранять
во
внешней
флэш
-
памяти
.
Автор
оригинально
обо
шелся
без
допол
нительных
микросхем
,
использовав
ре
зерв
встроенной
флэш
-
памяти
цифрово
-
го
потенциометра
U
8
МСР
4261,
куда
отправляются
данные
при
каждом
нажа
тии
кн
о
пок
управления
и
откуда
после
дние
установки
загружаются
в
U
1
при
включении
питания
.
Питание
спектроанализатора
осу
ществляется
от
источни
ка
постоянного
тока
до
1
А
напряжени
ем
5
В
,
интегральный
стабилизатор
U
4
питает
напряжением
3,3
В
микроконт
роллер
U
1
и
датчик
U
2.
Программные коды
проекта
доступны
в
архиве
разме
ром
104
КБ
по
адресу
ftp://ftp.circuitcelIar.com/pub/Circuit_Cellar/2011/250/Pierce
-
250.zip
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Автономное
зарядное
устройство на
основе
солнечной
батареи
для
мобильных
телефонов
и
USB
-
устройств
Радиохобби
, 2011, №3,
с
. 28
-
32;
El
ektor
,
№
3/2011,
с
. 68
-
73
Мартин
Киль
разрабо
тал
автономное
зарядное
уст
рой
ство на
основе
солнечной
батареи
,
которо
е
днем
(
когда
многие
радиоустройства
-
GPS
-
навигатор
,
мобильный
теле
фон
,
ра
диостанция
уоки
-
токи
,
фотокамера
и
т
.
п
.
исполь
зуются
туристом
по
своему
пря
мому
назначению
)
накап
-
ливает
энергию в
своем
литий
-
полимерном
(
LiPo
)
акку
му
ляторе
,
а
ночью
или
во
в
ремя
прива
ла
может
под
заряжать
любые
устройства через
5
-
вольтовую
USB
-
шину или
тре
бующие
большего
на
пряжения
заряда
мобильные теле
фо
ны
и
др
.
устройства
-
через
отдельный
разъем
.
Схе
ма
устройства
(
рис
.39)
состо
ит
из
левой
«батарей
ной»
ча
сти
(
у
зн
ачка
ее
«земель»
есть
надпись
ВАТ
)
и
пра
вой
преоб
разовательной
.
Солнечная
ба
тарея
Solar
Panel
подключает
ся
к
разъему
К
1,
а
литий
-
по
ли
мер
ный
аккумулятор
-
к разъему
К
2.
Делитель
R
1
R
2
часть
напряжения
на
аккумуляторе
пода
ет
на
АЦП
микроконтроллера
I
C
1,
бла
годаря
чему
последний
следит
за
состо
янием
аккумулятора
и
управляет
его
подзарядом
.
Если
напряжение
на
аккумуля
торе
3
В
<
Ua
< 4,15
В
,
то
микроконт
рол
лер
закрывает
транзисторный
ключ Т
1
и
открывает
Т
2.
Первый
позволяет
за
рядному
току
от
солнеч
ной
батареи
че
рез
диод
D
1
(
рекомендуем
вместо
обычного
кремние
вого
использовать
здесь
маломощный диод
Шоттки
,
например
,
ВАТ
85)
подза
ряжать
аккумулятор
,
а
второй
соединя
ет
земли
батарейной
и
преобразова
тельной
частей
,
включая
повышающий преобразователь
напря
жения
IC
2
и
ин
тегральный
стабилизатор
IC
3.
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
При
дос
тижении
верхнего
предельного
для
LiPo
аккуму
-
ляторов
напряжения
4,2
В
микро
конт
рол
лер
открывает
транзистор
Т
1,
предотвращая
перезаряд
,
опасный
для
аккумулятора
.
При
этом
солнечная
бата
ре
я
оказывается
замкнутой
на
землю
,
но этот
режим
не
опасен
,
т
.
к
.
она
в
этом слу
чае
переходит
в
режим
генератора тока
и
не
перегревается
.
Аккумулятор через
открытый
тра
н
зистор
Т
1
не
разря
жается
благодаря
обратно
смещенному в
этом
случае
диоду
D
1.
С
друго
й
сто
ро
ны
,
при
глубоком
разряде
аккумулятора до
напряжения
3,0
В
,
не
менее
опасного для
его
рабо
тоспособности
,
чем
переза
ряд
,
микроконтроллер
размыкает
ключе
вой
транзистор
Т
2,
отключая
IC
2,
IC
3
и
предотвращая
дальнейший
разряд
акку
мулятора
.
В
завис
имости
от
положения пере
клю
чателя
S
1
на
выходе
VOUT
пре
образователя
IC
2
формируется
напряже
-
ние
5,0
В
с
макси
маль
ным
током
500
мА
,
поступающее
на
стандартный
USB
-
разъем
К
2,
либо
напряжение
11,75
В
,
по
дающееся
на
стабилизатор
IC
3.
После
дний
сконфигур
ирован
стабилизатором напряжения
7
В
(
при
токе
нагрузки
ме
нее
150
мА
)
с
переходом
в
режим
ста
-
билизации
тока
150
мА
.
Это
позволяет подключать
разъем
К
4
к
гнездам
подза
рядки
практически
любого
мобильного
телефона
.
В
качес
тве
солнечной
батареи автор
испо
льзует
4
запараллеленных
че
рез
прямосмещенные
диоды
Шот
тки
мо
дуля
YH
-
57
X
65,
каждый
из
которых
при солнечном
освещении
генерирует
на
пряжение
5
В
при
токе
80
мА
.
Параллельное
соединение
обеспечивает
ток
320
мА
,
которого
достаточно
для
заряда
LiPo
аккумул
ятора
емкостью
2000
мА
•
ч
(
ав
тор
применяет
Kokam
200015
-
0101
G
от летаю
щих
моделей
самолетов
,
отлича
ющийся
малым
весом
и
удобной
прямо
угольной
конструкцией
)
в
течение
сол
нечного
дня
,
т
.
е
. 7...8
часов
.
В
свою
очередь
,
пол
ностью
за
ряженного
Kokam
с учет
ом
до
вольно
вы
-
сокого
(
не менее
80%)
КПД преобра
зователей
IC
2,
IC
3
вполне
достаточно
для
подза
ряда
ночью
большинства
мобильных
те
лефонов
.
Например
,
Siemens
BenQ
S
68
оснащен
аккуму
ля
тором
емкостью
600
мА
•
ч
,
a
Apple
iPhone
1600
мА
•
ч
.
Hex
-
файл
прошивки
контроллера
вместе
с
ис
ходным
программным
кодом
доступны
в архиве
090190
-
11.
zip
(15
КБ
)
по
адресу
http
://
www
.
elektor
.
com
/
magazines
/2011/
march
/
sola
r
-
charger
.1707084.
lynkx
?
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
Интеллектуальный
диммер
с
управлением
от
RC
5
-
совместимого
пульта
ИК
ДУ
Радиохобби
, 2011, №3,
с
. 28
-
32;
Everyday Practical Electronics
,
№4/2011,
с
.
8
-
29
Мауро
Грасси
предложил посредством
лю
бо
го
RC
-
5
-
совместимого
пульта
Д
У
не
только
вклю
чать
/
выключать
освещение
,
но
и
плавно изменять
яркость
ламп
накали
-
вания
или дим
мируемых
флуоресцентных
ламп общей
мощ
ностью
500
Вт
,
выключать
их по
прошествии
за
-
данного
времени
,
и даже
управлять
включением
/
вы
-
клю
чением
освеще
ния
в
слу
чайные
моменты
времени
эму
лировать
присутствие
хозяев
дома
.
Сиг
нал
пульта
ДУ
с
оптического
приемника
IRD
1
(
автор
использовал
JaycarZD
1952)
де
шифруется
микро
-
контроллером
IC
1
и поступает
на
фазоимпульсный
регулятор яркости
–
транзис
торный
ключ
Q
1
с
сим
истором
TRIAC
1.
ВНИМАНИЕ
!
В
свя
зи
с
тем
,
что
устройство
питается
не
посредственно
от
сети
переменного тока
через
ZD
1,
конденсатор
470
nF
250
V
и
резистор
1
k
5
W
,
его
ча
сти
находятся
под
смертельно
опас
-
ным
напряжением
,
поэтому
при
нала
живании
и
установке
н
еобходимо предпринять
все
меры
предосторож
ности
,
предусмотренные
правилами работы
с
высоким
напряжением
.
Трех
цветные
светодиоды
LED
1
и
LED
2
инди
видуальной
последовательностью
па
литр
подми
-
гивают
каждой
нажатой
кноп
ке
пульта
ДУ
,
обеспечивая
своеобраз
ную
цветомузыкальную
инди
-
кацию
каж
дой
команды
пульта
.
По
умолчанию
кноп
кам
пульта
ДУ
сопоставлены
следующие функции
:
UP
/
DOWN
-
увеличение
/
уменьшение
яркости
на
4%
при
каждом нажатии
;
RECORD
и
PLAY
-
запомина
ние
текущей
яркости
и
ее
вызов
из
па
мяти
;
0,
1, 2, ... 8, 9
-
установка
яркости
0,11%, 22%
... 88%
,
100%;
VOL
+/
VOL
-
-
перебор
режимов
:
нормальный
(
с
плав
ной
регулировкой
яркости
);
только
вкл
./
выкл
. (
без
дим
-
минга
;
полная
яркость
или выключено
);
сон
(
автовыключение
через
30
минут
после
последнего
нажатия
кно
пок
);
мигание
(
изменение
яркости
меж
ду
100%
и
25 %
с
периодом
2
секунды
);
эму
-
ляция
присутствия
(
включение
и
вык
лючение
в
случайно
выбираемые
в
диа
пазоне
от
5
минут
до
2
часов
интервалы времени
)
.
Hex
-
файл
прошивки
контрол
лера
доступен
в
архиве
0411 .
zip
(8,3
КБ
)
по
адресу
http
://
www
.
epemag
3.
com
/
index
.
php
?
option
=
com
_
docman
&
task
=
doc
_
download
&
gid
=301&
ltemid
=38
РАДИОЕЖЕГОДНИК
–
2011
`
2
МИКРОКОНТР
ОЛЛЕРЫ
А
фонаризмы
из
самоучител
я
по
PIC
микроконтроллерам
Радиохобби
, 2011, №2,
с
.
47
Эта
первоапрельская
статья
целиком
состоит
из
цитат
,
«выдерну
тых»
из
одного
самоучителя
по
PIC
-
микроконтроллерам
для
начинаю
щих
.
Объективности
ради
,
следует
заметить
,
что
начальное
ознакомле
ни
е
с
PIC
-
микроконтроллерами
по
этому
самоучителю
вполне
возмож
но
,
но
от
обилия
"
л
ирических
отступлений»
хотелось
бы
как
-
то
отстро
иться
.
Текст
самоучителя
хочется
разделить
по
принципу
«
мухи
отдель
но
,
котлеты
отдельно»
.
В
результате
такого
разделения
оказ
алось
,
что
"
Мухи»
,
т
.
е
. "
лирические
отступления»
имеют
самостоятельную
ценность
,
особенно
в
преддверии
1
-
го
апреля
.
Предлагаем
читателю
ознакомиться
с
небольшой
частью
цитат
из
этого
самоучителя
и
оценить
талант
его создателя
.
Стилистика
и
орфография
автор
а
сохранены
.
Эти
цитаты
подобра
ны
группой
пользовате
лей
сего
самоучителя.
-
С
деталями
разберемся
позднее
,
а
пока
нужно
просто
выяс
-
нить
,
«за
какую
сиську
дёргать»
(
напоминаю
про
животно
водство
,
а
то
еще подумаете
что
-
то
не
то
)
и
к
чему
это
приведет
.
-
Процедура
,
«прошедшая
через
горнило
флагов
статуса»
,
одно
значно
будет
«неперекосяковая»
.
-
Если
величина
«ёклмн
-
задержки»
будет
больше
времени
приема одного
кадра
,
то
ничего
страшного
также
не
произойдет
,
так
как
В
работу
включится
«накопитель
».
А
вот
если
величина
«ёклмн
-
задерж
ки»
будет
больше
времени
приема
2
-
х
кадров
,
то
наступит
«Гитлер капут»
.
-
В
этом
случае
значение
PCL
изменяется
«достойным
образом»
,
а
вот
значение
РСН
«будет
вести
себя
не
так
достойно»
.
Оно
«бу
-
дет вести
себя
просто
отвратител
ьно»
в
том
смысле
,
что
не
изме
-
нится
(
ос
танется
тем
,
какое
оно
было
до
этого
«прыжка»
).
-
Операторы
представляют
собой
довольно
-
таки
«разно
шерст
-
ную толпу»
,
отдельные
«члены»
которой
,
в
той
или
иной
степени
,
«тяготе
ют»
либо
к
директивам
,
либо
к
макросам
,
либо
вообще
«черт
знает
к чему»
.
-
Так
как
имеется
такая
«священная
корова»
как
«байт»
(
кстати
,
летающая
.
Можно
кликнуть
),
по
вертикали
их
умещается
64/8=8
штук
.
Теперь
нужно
вспомнить
о
второй
«священной
корове»
по
кличке
-
ав
тоинкремент»
.
-
Вывод
:
сна
чала
должны
-
перевариться»
те
«текущие
сосиски»
,
которые
в
желудке
лежат
,
а
только
после
этого
можно
производить
следующую
«загрузку»
(
здоровье
нужно
беречь
).
-
«Помощник»
является
«мелкотравчатым»
в
том
смысле
,
что
с
«мозгами»
у
него
туговато
:
что
на
зав
оде
-
изготовителе
в
него
за
-
ло
жи
ли
,
тем
и
пользуется
.
-
Итак
,
«пытать»
будем
м
/
схему
EEPROM
памяти
данных
после
-
до
вательного
типа
,
работающую
по
интерфейсу
I
2
C
. ...
опять
их
целый «взвод»
.
«Кто
таков
?
Звание
,
имя»
?
«Микросхема
24
С
64
А
фирмы
«
ATMEL
»
, 8
к
илобайт
пустой
памя
-
ти
.
Рад
стараться»
!
«Это
что
же
получается
?
Родом
из
буржуев
,
да
еще
и
с
амнези
-
ей»
?
«Так
точно
,
из
буржуев
я
.
Мозгов
до
фига
,
но
память
отшибло
.
Ничего
не
соображаю
и
делать
ничего
не
умею»
!
«Да
...
Тяжелый
случай»
.
«Ну
ничего
,
боец
,
к
репись
.
Я
тебя
через
«бормашину»
и
«вы
-
кручи
вание
конечностей»
вылечу
.
Вспомнишь
даже
то
,
чего
ни
ког
-
да
и
не знал
.
А
после
этого
я
к
тебе
,
чтобы
не
баловался
,
своего
сержанта приставлю»
.
-
Красота
!
Синхронизировать
нечего
:
такта
не
два
,
а
один
,
а
син
хр
онизировать
самого
себя
-
идиотское
занятие
.
-
Совсем
без
такта
ну
никак
нельзя
,
иначе
«вся
жизнь
замрет»
,
так как
это
есть
«убийство
помощника»
(
и
вообще
,
любого
циф
-
рового
ус
тройства
)
«в
чистом
виде»
.
-
Исходя
из
этой
«концепции»
,
и
с
учетом
сформулиров
анной
вы
ше «сдвиговой»
проблемы
,
временной
сектор
«разброда
и
шата
-
ния
для такта»
должен
находиться
правее
временного
сектора
«раз
брода
и шатания
для
данных»
,
причем
,
для
перестраховки
(
береженого
Бог бережет
),
между
этими
секторами
должен
быть
«ефрейто
рский
,
вре
менной
зазор»
(
накладки
,
во
времени
,
одного
сектора
на
другой
,
допускать
нельзя
).
Временной
«зазор»
также
должен
быть
и
между
пра
вой
границей
сектора
«разброда
и
шата
-
ния
для
такта»
и
левой
грани
цей
сектора
«разброда
и
шатания
для
данных»
след
ующего
(
во
вре
мени
)
бита
данных
.
-
При
работе
с
м
/
контроллерами
(
и
с
другими
«побайтными»
уст
-
ройствами
),
байт
«дробить»
нельзя
:
либо
один
байт
,
либо
2
байта
,
либо
3
байта
и
т
.
д
.
И
никаких
«спариваний
слона
с
мышью»
(
образ
,
конечно
же
,
садистский
,
но
суть
отражает
четко
)!
-
«Окидываю
оценивающим
взором
поле
будущей
битвы»
.
Мать
честная
...,
сколько
тут
всяких
«прибамбасов»
!
Для
начала
нужно
«взять
языка»
,
а
то
ведь
совершенно
не
по
-
нят
но
,
с
какого
бока
влезть
в
этот
«черный
ящик»
.
После
того
,
как
с
«язык
ом»
поработают
«особисты»
,
можно
будет
«вычислить
дыры
и
щели»
,
через
которые
можно
«просочиться»
.
А
вот
и
он
,
легок
на
помине
.
Кто
таков
?
Откуда
родом
?
«Микросхема
цифрового
термометра
DS
1820.
Мать
-
интерфейс
1
-
Wire
.
Отец
-
фирма
Dallas
»
.
Опять
буржуй
.
Опять
перевоспитывать
(
русифицировать
)...
У
тебя
с
мозгами
-
то
как
?
Амнезия
(
что
за
напасть
такая
...)
имеет
место
быть
?
«Так
точно
,
имеет
.
Страдаю
врожденным
скудоумием
,
но
в
труде
я
неукротим
как
торнадо
.
Только
покажите
место
и
задайте
разме
-
ры
-
моменто
м
траншею
вырою»
.
Ты
,
случайно
,
не
ехидный
?
«Что
это
такое
?
Не
понимаю»
.
Зато
мне
понятно
:
и
в
самом
деле
,
у
курицы
мозгов
больше
.
А
ну
-
ка
открой
черепную
коробку
,
я
гляну
.
Да
... 9
байтов
оперативной
памяти
, 8
байтов
ПЗУ
и
2
байта
EEPROM
памяти
-
это
дале
ко
не
гроссмейстер
.
Ну
ничего
,
доцента
из
тебя
не
получится
,
но
на
работягу
вполне
потянешь
.
Дай
мышцу
пощупать
.
Фантастишь
!
Такие
кадры
нам
очень
нужны
,
а
то
шибко
умных
развелось
вы
-
ше нормы
.
Так
и
норовят
в
белые
воротнички
залезть
.
А
коче
-
гарить
,
тран
шеи
рыть
,
двор
мести
,
у
горна
стоять
и
т
.
д
.
кто
будет
?
Короче
,
хоть
с
мозгами
у
тебя
и
проблемы
,
но
мускулатура
и
при
родная
«стахановость»
уважение
внушают
.
С
учетом
рабоче
-
крестьянского
происхождения
,
бормашину
и
вык
ручивание
конечностей
применять
не
б
уду
,
но
,
на
всякий
слу
-
чай
,
вы
порю
.
Это
,
по
-
любому
,
не
помешает
.
Баста
.
Партполитработа
закончена
и
пора
браться
за
настоящую
работу
.
-
Если
сбоев
нет
,
то
эта
«бяка»
не
ощущается
,
но
если
они
есть
,
то более
изощренного
,
гнусного
и
коварного
«геморроя»
да
же
при
-
думать трудно
,
так
как
,
в
большинстве
случаев
,
вероятность
того
,
что
про
граммист
начнет
искать
ошибку
в
каком
угодно
«месте»
текста
про
граммы
,
кроме
того
«места»
,
в
котором
допущен
«недо
-
гляд»
,
очень высока
.
-
«Детородные
функции»
программы
DS
1820
_2.
asm
«находятся
на должном
уровне»
,
и
если
добиться
ее
взаимности
,
то
можно
«на
-
ро
жать
и
воспитать»
много
«румяных
детишек»
.
-
Если
говорить
по
рабоче
-
крестьянски
,
то
таймер
TMR
1
-
это
та
-
кая
же
«корова»
,
что
и
таймер
TMR
0,
но
только
более
«упитанная»
.
Соответственно
,
«мяса»
будет
больше
.
-
Не
буду
«широко
замахиваться»
на
«саморегулирующиеся»
сис
темы
с
обратными
связями
.
Пока
ограничусь
банальным
конт
-
ролем типа
«бяки
нет»
-
«бяка
есть»
(
но
«с
дальним
прицелом»
).
-
А
это
вообще
«звук
му»
:
просто
нуж
но
проигнорировать
(
не
«про
писывать»
).
-
Теперь
прикиньте
,
что
можно
сотворить
из
обычной
,
«колхоз
ной сноповязалки»
,
если
творить
с
умом
.
Одна
принципиально
важ
ная
,
«банковская
модернизация»
,
и
это
благотворно
(
душа
не
на
ра
дуется
)
отражается
на
многи
х
«комплектующих»
этого
«механиз
ма»
.
Получа
-
ется
уже
не
«сноповязалка»
,
а
что
-
то
напоминающее
«робота
-
упаков
щика
соломы
-
скирдоформирователя»
.
Чувствуете
разницу
?