10_04_bar.P65ným svolením vydavatele.
Cena jednoho výtisku 35 K, roní pedplatné 300 K (á 25 K/kus).
Objednávky inzerce pijímá redakce. Za pvodnost a vcnou správ-
nost píspvku odpovídá autor. Nevyádané píspvky redakce nevra-
cí. Za informace v inzerátech a nabídce zboí odpovídá zadavatel.
ISSN 1212-3730; MK R 6413.
Rozšiuje: Spolenosti holdingu PNS, a.s.; MEDIAPRINT&KAPA,
s.r.o.; Transpress, s.r.o.; Severoeská distribuní, s.r.o.
Objednávky do zahranií vyizuje: Pedplatné tisku Praha, s.r.o.,
Hvoanská 5 - 7, 148 31 Praha 4. Distribuci na Slovensku zajiš-
uje: Mediaprint-Kapa, s.r.o., Vajnorská 137, 831 04 Bratislava
(zprostedkuje: PressMedia, s.r.o., Libšická 1709, 155 00 Pra-
ha 5; pmedia@pressmedia.cz, tel.: 02/65 18 803).
Pedplatné v R: SEND Pedplatné s. r. o., P.S. 141, A. Staška
80, 140 00 Praha 4, tel.: 267 211 301-303, fax: 261 006 563, e-mail:
send@send.cz, www.send.cz; Pedplatné tisku, s.r.o., Hvoanská
5-7, Praha 4-Roztyly, tel.: 267 903 106, 267 903 122, fax: 79 34 607.
Pedplatné v SR: GM Electronic Slovakia s.r.o., Budovatelská 27,
821 08 Bratislava, tel.: +421 2 55 96 00 02, fax: 55 96 01 20, e-mail:
obchod@gme.sk; Mediaprint - Kapa Pressegrosso, a. s. oddelenie
inej formy predaja, P. O. BOX 183, Vajnorské 137, 830 00 Bratislava 3,
tel.: 02/44458821, 02/44458816, 02/44442773, fax: 02/44458819, e-mail:
predplatne@abompkapa.sk; Magnet-Press Slovakia, s.r.o., Teslova
12, P.S. 169, 830 00 Bratislava 3, tel.: 02/44 45 45 59, 02/44 45 06 97,
02/44 45 46 28, e-mail: magnet@press.sk, PONS, a. s. Záhradnická
151, 821 08 Bratislava, objednávky prijímá kadá pošta a poštový doru-
ovate. Informácie poskytnú na tf. .: 502 45 214, fax: 502 45 361.
Rádio plus - KTE,
magazín elektroniky 10/2004
Karlínské nám. 6,
e-mail: redakce@radioplus.cz
Sekretariát: Jitka Poláková
Vladimír Havlíek,
Plošné spoje: SPOJ–J. & V. Kohoutovi,
Nosická 16, Praha 10,
Obrazové doplky: Task Force Clip Art –
NVTechnologies
Ostrava, tel.: 596 668 111
Konstrukce Nízkošumový pedzesilova pro dynamický mikrofon (. 699) ................................................................. str. 5 Nabíje akumulátor s TEA 1102 (. 700)........................... str. 7 Tester Zenerových diod (. 703) ........................................ str. 10 Monitorovací obvod pro elektronická zaízení (. 705) ..... str. 12
Zaínáme Malá škola praktické elektroniky (90. ást) ......................... str. 28 Miniškola programování mikrokontrolér PIC (6. lekce) ..... str. 31
Zajímavá zapojení Pager GSM_Ap_a ............................................................. str. 14 „Tuning“ poíta ............................................................... str. 25
Technologie GSM pod lupou – 11. díl ...................................................... str. 4
Teorie Vyuitie PC v praxi elektronika (47. ást) ......................... str. 37
Pedstavujeme Motorola – mikroprocesory rodiny MC68HC08 ................. str. 18 STMicroelectronics mikroprocesory ady ST7 ................. str. 26 Novinky pro videotechniku v nabídce GM Electronic ....... str. 34
Datasheet TDA1517 ........................................................................... str. 21
Vaše redakce
KTE694 Kapacitní sníma hladiny kapalin 190 K
KTE695 Pevodník RS-232/TTL s galvanickým oddlením 220 K
KTE696 íta do 50 MHz ízený mikroprocesorem 590 K
KTE697 Regulátor jasu s mikroprocesorem 420 K
podzimní íslo je tu a doufáme, e Vám opt pinese plno zajímavých lán-
k a konstrukcí. Jako první konstrukci jsme zaadili nízkošumový zesilova pro
dynamické mikrofony. Není to ádná novinka, nicmén patí mezi velice áda-
né stavebnice. Další stavebnicí je nabíjeka akumulátor vyuívající speciál-
ního obvodu TEA1102. Následuje zapojení testeru Zenerových diod, které lze
vzhledem ke své konstrukci me stát penosným zaízením co mnozí z Vás
jist ocení. Poslední stavebnicí je monitorovací obvod pro elektronická zaíze-
ní, který má obdobnou funkci jako v mikroprocesorové technice zaízení Watch-
Dog. Umouje tedy hlídat chod zaízení a v pípad jeho výpadku jej optov-
n restartovat i zapnout. Nelze opomenout také píspvek od jednoho z tená
s názvem Pager GSM_Ap_A, který v sob skrývá kompletní poplachový sys-
tém vyuívající GSM penosu za pouití starších mobilních telefon Ericsson.
Závrem opt nechybí nkolik novinek ze svta elektroniky nebo nových
výrobk na trhu. Samozejmostí je pokraování oblíbených seriál a data-
sheet.
Doufáme e se Vám nové íslo bude líbit a pejeme hodn úspch pi
stavb.
10/2004
technologie
4
dílu budeme vnovat operacím, které
se odehrávají pi vytváení spojení. Pi
sestavování spojení i bhem nj putuje
mezi BTS a mobilními stanicemi mnoho
ídících i uivatelských informací. Pro-
to ne se pustíme do rozboru konkrét-
ních akcí, které se provádjí, piblime
si kanály, kterými informace putují.
Všechny informace mezi jedním kon-
krétním mobilním telefonem a sítí (BTS)
probíhají
okamiku specifikován íslem rádiového
kanál. Tímto penosovým kanálem ale
putují rzné informace, které mají navzá-
jem jiný charakter a patí k významov
odlišným informaním vláknm. Významo-
se sdruují do logických kanál. Tato myš-
lenka se oznauje jako tzv. mapování lo-
gických kanál do kanál fyzických.
Logické kanály systému GSM se dlí
na dv základní skupiny. První skupinou
jsou provozní kanály (Traffic Channels),
kterými proudí uivatelské informace,
nalizaní (Signaling Channels), která
formací sít, ale také mimo jiné pro pe-
nos krátkých textových zpráv.
anglického názvu zkratkou TCH, za ní
me být ješt navíc lomítko s oznaením
penosu. Tedy nap. zkratka TCH/H4.8
znaí penos poloviní rychlostí (H – half
rate) a íslo 4.8 znaí uivatelskou rych-
lost dat v kbit/s.
dále dlí do tí skupin. První skupinou jsou
vysílané ídící kanály BCCH (Broadcast
Control Channel). Tyto kanály se týkají
pouze smru downlink, tedy jsou vysílá-
ny pouze základnovými stanicemi BTS
smrem k mobilním stanicím. Jsou v nich
distribuovány dleité informace, pomo-
orientuje. Nap. kód státu, mobilní sít
a oznaení oblasti (LAI – Location Area
Identifier), dále informace pro ízení vý-
konu mobilní stanice, kmitotová korek-
ce ve speciálním logickém kanále FCCH
(Frequency Control Channel) nebo úda-
je pro asovou synchronizaci v kanále
SCH (Synchronization Channel). Jsou tu
také informace dleité pro registraci
mobilní stanice do systému, mimo jiné
také seznam okolních bunk.
Další skupinou signalizaních kanál
(Common Control Channel). Tyto logické
kanály probíhají v obou smrech (uplink
i downlink). Mobilní stanice i BTS do nich
vkládá signalizaní informace, které jsou
dleité pro pístup mobilu do sít. Dal-
ším kanálem ze skupiny spolených ka-
nál je kanál náhodného pístupu RACH
(Random Access Channel), který vyuívá
mobilní stanice pi ádosti o jakoukoli slu-
bu, nap. pi sestavování hovoru. Dále je
to kanál AGCH (Access Grant Control
Channel) pro pímé pidlení provozního
kanálu a PCH (Paging Channel), který
hraje roli pi volání mobilní stanice.
Tetí skupinou servisních logických
kanál jsou jednoúelové (vyhrazené)
nel). Jsou tu kanály SDCCH (Subscriber
Dedicated Control Channel), který se po-
uívá pro penos informaních dat do
mobilní stanice, která je v pohotovostním
reimu, co je v podstat zapnutý telefon,
se kterým se práv netelefonuje. Kanál
SDCCH se vyuívá také pro komunikaci
mezi sítí a mobilem pedtím, ne je mu
pidlen nkterý z provozních kanál.
Dále je tu kanál SACCH (Subscriber Ac-
cess Control Channel), kterým se penáší
informace o zmené aktuální síle signá-
lu daného rádiového kanálu, na kterém
daná mobilní stanice práv pracuje. Sou-
asn se penášejí také informace o síle
signál dostupných sousedních BTS. Tyto
informace jsou velice dleité pro pípad-
ný handover, tedy pro pepnutí mobilu na
jinou BTS. Mení provádí mobilní stani-
ce. Mezi jednoúelové kanály patí také
tzv. pepadový kanál FACCH (Fast Access
Control Channel), který se pouívá b-
hem komunikace úastníka, tedy bhem
hovoru. Vyuívá se v pípad nutnosti za-
slání njaké dleité a neodkladné zprá-
vy, nap. pi handoveru. Kanál se pi hovo-
ru vloí místo hovorového kanálu, co pi
délce úseku 0,577 ms úastnící hovoru
nemají šanci vbec postehnout.
gické kanály umisovány do fyzických
kanál a jaká je jejich organizace v a-
sové rovin.
ovou ástí celé signálové cesty. Prá-
v na nich záleí, jaký bude odstup
signál/šum, jaké bude zkreslení a dy-
namika výsledného signálu. Tato sta-
vebnice pedstavuje kvalitní nízkošu-
mový pedzesilova pro dynamické
mikrofon pro snímání hudby i zpvu.
Zatímco napíklad nejpouívanjší mik-
lze bez problém pouít všude tam, kde
nevadí omezené frekvenní pásmo
mické mikrofony se pouívají zejména
jako snímae hudby, zpvu i ei
v zaízeních urených pro kvalitní pe-
nos akustického signálu. Pesto však
kvalitní mikrofon ješt nezaruuje dob-
rý výsledný signál. Pedevším je nutné,
aby relativn vysoká impedance dyna-
mických mikrofon byla co nejdíve
u zdroje sníena, a tak bylo zajištno,
e signál nebude rušen vnjším vysoko-
frekvenním polem. Jako impedanní
rofonní pedzesilovae, které souasn
šují odstup signál/šum. Souasn tedy
musí být tento zesilova dostaten
kvalitní, aby sám signál z mikrofonu ne-
zkresloval.
vstupním bodm X1-1 a X1-3, odkud je
dále veden na rozdílový zesilova tvo-
ený tranzistory T1 a T4. Zesílení je
dáno nastavením potenciometru P1.
pívodní vodie a celý mikrofon. Výstup
tranzistorového rozdílového zesilovae
body potenciometru P1 a pípadn i na-
pájecí a vstupní signálové plošky. Poté
osadíme drátovou propojku a následn
všechny souástky v obvyklém poadí, od
pasivních po aktivní a od nejmenších po
nejvtší. S výjimkou potenciometru nasta-
vujícího zesílení neobsahuje stavebnice
Obr. 1 – Schéma zapojení
lova tvoený integrovaným obvodem
pedancí danou rezistorem R14. Výstup-
ní signál nacházející se na svorkách X2
má jmenovitou výstupní amplitudu 1 Všš.
Celé zapojení se nalézá na jedno-
stranné desce plošných spoj s jednou
drátovou propojkou. Ped vlastním osa-
10/2004
konstrukce
6
pipojení symetrického napájecího nap-
ml pesáhnout 20 mA. Poté pipojíme na
vstupy dynamický mikrofon a ovíme cel-
kovou innost zesilovae.
signál/šum, by se pedzesilova ml na-
cházet co nejblíe vlastnímu mikrofonu.
Protoe vzhledem k jeho rozmrm lze
pedpokládat, e nebude moná jeho
pímá instalace do vlastního tlesa mik-
rofonu, je teba zajistit, aby vzájemné
propojení obou díl signálové cesty bylo
provedeno kvalitním vodiem. V pípad
pipojování pouze dvouvodiového mik-
vstupy a zemní vodi není vyuit.
Stavebnici si mete objednat u zá-
silkové sluby spolenosti GM Electro-
nic – e-mail: zasilkova.sluzba@gme.cz,
– bliší informace u zásilkové sluby
GM Electronic nebo na www.radioplus.cz.
Seznam souástek
R1, 9 3k3 R2, 6 4k7 R3, 7 680R R4, 8 2k2 R5 22R R10, 11 22k R12, 13 150k R14 100R R15, 16 10R P1 10k PC16ML C1 1m0/10V C2, 3 4μ7/50V C4, 5 100n C6, 7 470μ/16V T1, 4 BC559 T2, 3 BC549 IO1 TL071 1× Plošný spoj KTE699
Obr. 1 – Blokové schéma TEA1102
Nabíjení akumulátor se ji dávno
stalo doménou specialist a programá-
tor spíše ne elektronik-amatér.
mulátory (tedy automobilové) bylo
NiCd a NiMh je ji situace výrazn slo-
itjší a chceme-li zachovávat jejich
kapacitu, bez mikroprocesorového í-
Jakkoliv se me zdát zmínka o mi-
kroprocesorovém nabíjení pehnaná,
ní ti hlavní dvody. V první ad je nut-
né zajistit, aby kadý z nabíjených aku-
mulátor byl nabit optimáln a to zna-
mená zajistit nabíjeku pro kadý
akumulátor zvlášt. V praxi se bn
nabíjejí 2–4 lánky zapojené do série,
konstrukce
mulátor platí, e neexistují dva abso-
lutn stejné. Pesto se z ekonomických
dvod sériové nabíjení lánk pouí-
vá, nebo jen výjimen je pouíván je-
diný lánek a stavba 4 nezávislých na-
bíjeek je peci jen trochu drahá. Zde se
mikroprocesorové ízení dobe uplatní
nabíjení snadno ídit jediným mikropro-
cesorem s pepínanými vstupy a výstu-
py. Dalším dobrým dvodem pro mikro-
procesorové ízení nabíjení je poteba
souasného sledování více parametr,
ho akumulátoru a stav nabití. Sice by
všechny tyto parametry bylo moné sle-
dovat analogov, ale nehled na výše
zmínnou monost pepínání akumulá-
by bylo velmi sloité. A posledním dvo-
dem, snad nejdleitjším je schopnost
mikroprocesoru mnit nabíjecí reim na
základ pesn definované nabíjecí
ku. Akoliv toti stále platí, e pi nabíje-
ní akumulátor proudem 0,1C (proudem
rovným 1/10 kapacity) nelze nic zkazit,
akumulátory nedosahují pi tomto nabí-
jecím reimu své optimální kapacity. Vý-
robci akumulátor proto sami zveeju-
jí optimální nabíjecí charakteristiky pro
své produkty a chceme-li z akumuláto-
r „vydímat“ opravdu to nejlepší, není
radno tyto charakteristiky ignorovat
a rychlonabíjení). A práv mikroproce-
sory umoují naprogramování tchto
a tedy výrazn efektivnjší ízení nabíje-
ní. Protoe však naprogramování charak-
teristik je pomrn sloitou zálitostí,
vyrábí se specializované integrované
logovými prvky. A s jedním takovým inte-
grovaným obvodem je i naše stavebni-
ce. Ne se však pustíme do vlastního
popisu zapojení, povzm si nco málo
o teorii nabíjení.
Dojde-li k plnému nabití lánku a do
lánku stále dodáváme energii, pem-
uje se tato pivádná energie v teplo
probíhá nabíjení a vybíjení akumuláto-
r stále stejným zpsobem - satelity lé-
tají stále kolem denní a noní strany
Zem. Následkem toho je rst krystal
na elektrodách, který sniuje kapacitu
lánk. V tomto pípad potom u není
k dispozici plná kapacita lánku. Pamo-
vý efekt se nechá vtšinou bhem jedno-
ho kompletního nabíjecího a vybíjecího
cyklu viditeln potlait. Ztráta kapacity vli-
vem špatného pouívání je naproti tomu
však nevratná. Pouívání impulsního na-
bíjení a vysokých proud pirozen ped-
chází vzniku pamového efektu.
nost a kapacitou. Tyto lánky se nejas-
tji pouívají pro zálohování pamtí, ale
dají se také napíklad pouít pro zaízení
s vysokým odbrem proudu.
• NiMH akumulátory jsou následovníci
NiCd akumulátor. Nepouívají Cadmi-
ší hustotu energie, ale také se sami rych-
leji vybíjejí ne NiCd akumulátory. Zjišt-
ní nabitého stavu NiMH akumulátoru je
Obr. 2 – Schéma zapojení
tí a vysoká teplota lánku, ale také hlu-
boké vybití zmenšují drasticky kapaci-
tu daného lánku. Tato ztráta bývá
asto zamována s pamovým efek-
tem. Ten se ale spíše zídka kdy vysky-
tuje. Poprvé byl zjištn u solárních
proudových zdroj satelit u kterých
10/2004
konstrukce
8
protoe jeho prbh nabíjecí kivky je
plošší ne u NiCd akumulátoru.
• Lithium-Ion (také Lithium-Swing)
ných akumulátor. Optimální nabití
Z hlediska poškození a ke zvýšení ivot-
nosti by se ml ídící obvod nabíjeky
striktn vyvarovat pebití a hlubokého
vybití Lithium-Ion akumulátor.
tor existují rzné metody. Vtšina vyrá-
bných ídících obvod kombinuje n-
kolik tchto metod zjišování nabitého
stavu akumulátor. Zde je výbr základ-
ních metod:
lánku vypne ídící obvod nabíjeky na-
bíjení.
cit. Nabíjení výhradn pomocí asova-
e však akumulátorm škodí, není-li
akumulátor ped zaátkem nabíjení vy-
bit. Po pedchozím pouívání lánk je
však sama aktuální kapacita pro rozptyl
a stáí lánk neznámá.
NiCd a NiMH akumulátory.
a NiMH lánk klesá na konci nabíjecí-
ho procesu. Tato Delta-Peak-metoda
akumulátor.
térium nabíjení. Všechny teplotní zpsoby
ízení nabíjení pedpokládají pímý kontakt
nabíjeného lánku se snímaem teploty.
• T/ t: Tato metoda zjišuje strmost ná-
rstu teploty lánku za as.
• Bilance nabíjení nebo také True Gau-
ge. Tato metoda vyaduje stálé spojení
ídícího obvodu a akumulátoru. ídící
obvod zjišuje neustále velikost proudu
tekoucího do nebo z akumulátoru. Reál-
nou velikost okamité kapacity lánku
me ip zjišovat pouze bhem plného
nabíjecího a vybíjecího procesu.
by bylo mono vlastn provádt mení
vnitního tlaku lánku. To je ideální pro-
stedkem ke zjištní plného nabití aku-
mulátoru. lovk by se však ml omezit
na aktuální metody zjišování nabitého
stavu akumulátor.
silkové sluby spolenosti GM Electro-
nic – e-mail: zasilkova.sluzba@gme.cz,
– bliší informace u zásilkové sluby
GM Electronic nebo na www.radioplus.cz.
Seznam souástek
R1 1k0
R2 68R
R3 1k5
R4 3k9
R5 750R
Graf 1
R28 16k R29 10k P1, 2 PT6Vk050
RN1 K164NK010 C1 100μ/25V C2 CF1-1n5 C3 CF1-100n C4 220p C5 470μ/16V
D1 SB160 D2, 4, 5, 6, 7 LED 5 mm 2 mA zelená D3, 9, 10 BAV20 D8 BYV28 T1 BD231 T2, 3 TUN
T4 TIP110 IO1 TEA1102 L1 DPU330A1 S1 B1720x X1, 2 ARK550/2 4× Lámací lišta S2G
10× Jumper 1× Plošný spoj KTE700Graf 2
10 10/2004
nerov naptí, které se liší v závislosti
na pouitém typu.
vá jako napový omezovací prvek. Je
to polovodiová kemíková dioda s pe-
chodem PN, pracující v oblasti elektric-
Minimum je pi cca 6 V. Akoli se Zenero-
va dioda jako napový stabilizátor pou-
ívá dnes spíše výjimen, velmi asto se
s ní setkáme na pozicích napových ome-
zova, zejména na vstupních obvodech
rzných zaízení. Umouje jednoduché
ochranu dalších zaízení ped poškoze-
ním vlivem rušivých napových špiek i
naindukovaného naptí. A práv pro tyto
její vlastnosti, tedy levnou ochranu dal-
ších zaízení, kde není vyadována další
stabilizace, se s ní lze setkat v široké ad
zaízení a s hodnotami Zenerova naptí
v rozsahu 2 a 200 V. Tento rozsah pouí-
vaných naptí me v praxi vyvolávat
drobné problémy pi mení vlastností
diod. Pochopiteln se nejastji setkává-
me se Zenerovými diodami, jejich mezní
naptí se pohybuje mezi 5 a 15 V, které
není problém snadno zmit za pomoci
obyejného laboratorního zdroje (i sío-
vého adaptéru) a bného runího multi-
metru. Staí pouít pedadný rezistor
v ádu kiloohm tak, aby Zenerovou dio-
dou protékal proud okolo 5 mA, a zmit
úbytek na diod, který je roven Zenerovu
naptí diody. V pípad diod urených pro
vyšší naptí však nastává potí s hledáním
vhodného zdroje. Málokdo má k dispozici
bezpený zdroj 200 V tak, aby mohl diody
zkoušet. Pochopiteln je moné ovit je-
jich funknost a hodnotu Zenerova naptí
i v pípad, kdy jako zdroj bude pouita
síová zásuvka, ale z hlediska bezpenosti
to rozhodn není to pravé. A to nejen pro-
to, e potebujeme-li s diodou manipulo-
vat, nemla by být galvanicky pipojena
k síti, co lze povaovat za bezpenostní
pravidlo íslo jedna, ale souasn by ml
být omezen proud protékající celým za-
pojením zkoušee tak, aby i galvanicky
oddlený zdroj nemohl svému uivateli
ublíit. Respektive tester by ml být vyba-
ven ekvivalentem proudových chráni
Obr. 2 – Plošný spoj a jeho osazení
ky nedestruktivního prrazu, jeho píi-
nou je bu lavinový nebo Zenerv jev.
Ke správné innosti Zenerovy diody jako
stabilizátoru je dleitá volba pracovní-
ho bodu. Na jedné stran je pracovní
oblast omezena nejvtším zenerovým
rý je dioda schopna vyzáit ve form tep-
le. Na druhé stran se nedoporuuje
volba pracovního proudu píliš malého,
nebo naptí na diod pak siln kolísá,
zvtšuje se dynamický odpor.
Závrná charakteristika Zenerovy di-
cipu propouštní naptí vyššího ne Ze-
nerova. Akoli kadá souástka (ZD) má
tuto hodnotu definovánu jako pevnou, je
z grafu rovn patrné, e hodnota Zene-
rova naptí má pomrn široký rozptyl
v závislosti na protékajícím proudu a vý-
konové ztrát vznikající na diod. Rov-
n teplotní závislost není zcela zanedba-
telná a její velikost se liší podle naptí.
konstrukce
Zenerových diod, který lze velmi snadno
pouít i pro práci v terénu, nebo jeho roz-
mry umoují snadnou instalaci do té-
m libovolné plastové krabiky.
Základem zapojení je transformátor
naptí, galvanický oddlova mící ásti
od napájecí i a souasn jako cívka osci-
látoru. Ke svorkám X1 se pipojuje napá-
jecí zdroj celého obvodu s naptím cca
9 V. Akoli má stavebnice pomrn vyso-
ký píkon, lze vzhledem ke krátkosti me-
ní pouít i destikovou devítivoltovou ba-
terii, ím se celé zaízení me stát bez
problému penosným. Aby v pípad pi-
pojení vnjšího zdroje nedocházelo pi za-
pnutí k proudovým špikám, je na vstup
pipojen kondenzátor C1 pomáhající fil-
trovat napájecí naptí, a tak zvýšit stabili-
tu rozbhu oscilátoru. V okamiku stisku
tlaítka S1 je kladné naptí vyvedeno na
sted primárního (pvodn v normálním
zapojení sekundárního – nebo, jak zná-
mo, transformátor funguje obousmrn)
na kolektor spínacího tranzistoru T1 a dru-
há na rezistor R1 a kondenzátor C2, které
ve spojení s indukností vinutí vytváejí os-
cilátor. Potenciometrem P1 lze regulovat
velikost spínacího proudu, a tedy i výstup-
ní naptí na sekundární stran transfor-
mátoru. Tam následuje jednocestné
denzátorem C3 a takto získané naptí
slouí jako zdroj zkušebního naptí pro
vlastní testování diod. V sérii s menou
diodou se nachází omezovací rezistor R3
chránící nejen diodu ped poškozením
nadmrným proudem, ale souasn
dem v pípad, kdy manipuluje s diodou
i mícím pístrojem v okamiku, kdy má
stisknuto tlaítko S1. Mená Zenerova
dioda se pipojuje ke svorkám X2, vol-
metr pak ke svorkám X3 (jak je ze sché-
matu patrné, jsou tyto svorkovnice bez
problému zámnné). Rezistor R2, pipo-
jený paraleln ke kondenzátoru C3, za-
jišuje vybití kondenzátoru po odpojení
napájení. Jeho hodnota je zvolena spíše
stavba pro n pochopiteln problémem
nebude, ale prvotní oivení by mli pro-
vádt radji pod dohledem zkušenjší-
ho kolegy. A dvousetvoltové naptí, kte-
ré se na sekundární stran me
nacházet, pochopiteln nikomu neublíí
náhodný zkrat i nedostatená izolaní
vzdálenost mohou vyvolat zvukové i sv-
telné efekty, které, neoekávané, mohou
nepíjemn vydsit. Po pipojení napáje-
cího naptí a stisku tlaítka S1 nejprve
pekontrolujeme odbr z napájecího
sledn voltmetrem zmíme naptí na
kondenzátoru C3 a pi otáení potencio-
metrem P1 zkontrolujeme zmnu výstup-
ních hodnot. Tím je oivování prakticky
ukoneno, nebo jediným dalším problé-
mem by mohl být vadný rezistor R3, co
není píliš pravdpodobné a hlavn lze
tuto chybu snadno odhalit.
a multimetru jsou na plošném spoji po-
uity svorkovnice, v praxi je výhodnjší
po instalaci stavebnice do krabiky po-
uít pro vyvedení napíklad mící svor-
ky i dokonce mící hroty. Výsledkem
bude snazší a pohodlnjší manipulace
s menou souástkou. Pi mení nezná-
mých diod (neitelný potisk i souástka
v neznámém obvodu) je vdy výhodnj-
ší zaínat s nejniším výstupním naptím
a toto pozdji zvyšovat. Zabráníte tím po-
škození diody i testeru.
kový proud a pouité tlaítko je spíše
poddimenzované. Pokud budete pí-
me proto nahradit S1 nkterým ro-
bustnjším typem.
jenou do obvodu! Me dojít k poškoze-
ní testeru i testovaného zaízení.
Stavebnici si mete objednat u zásil-
kové sluby spolenosti GM Electronic
– e-mail: zasilkova.sluzba@gme.cz,
– bliší informace u zásilkové sluby
GM Electronic nebo na www.radioplus.cz.
Seznam souástek
R1 1k0
R2 1M0
R3 10k
P1 PC1221K010
C1 470μ/25V
C2 CF3-1M0/J
C3 CFAC680N
D1 1N4007
T1 TUN
Tr1 TRHEI382-2X9
S1 P-B170H
vybíjení kondenzátoru a zatování ob-
vodu rezistorem. Bude-li jeho hodnota
ádov niší, bude docházet k píliš rych-
lému vybíjení kondenzátoru, co se pro-
jeví tepavým naptím. S pouitou hod-
notou probíhá vybíjení asi 15 s. V pípad,
e by tato doba nevyhovovala, je moné
ji sníit sníením odporu rezistoru napí-
klad na 100 i 200 kohm. Prbh výstup-
ního naptí je pak ale vhodné ovit po-
mocí osciloskopu.
toru nachází na jednostranné desce ploš-
ných spoj. Ped vlastním osazováním
nejprve pevrtáme pájecí body potenci-
ometru P1 a svorkovnic. Dále osazuje-
me všechny souástky v obvyklém poa-
dí, od nejmenších po nejvtší. Vzhledem
k tomu, e pracujeme s vyšším naptím,
ne je u elektronik – slaboprouda ob-
vyklé, nelze stavbu tohoto testeru dopo-
ruit úplným zaá- teníkm. Samotná
12 10/2004
valý provoz elektronických zaízení,
okolností, je teba trvale monitorovat
jejich stav a v pípad poteby provést
jejich restart. V mikroprocesorové
externí zaízení nazývaná WatchDog.
Naše stavebnice pedstavuje práv
takový jednoduchý monitorovací prvek.
rové techniky, kde v pípad jednoipo-
vých mikroprocesor je tento obvod ji
asto nedílnou souástí mikroadie
externí souástky. Jeho princip je po-
mrn jednoduchý – na základ zvole-
ných kritérií vyhodnocuje innost sledo-
vaného zaízení a v pípad poteby
provede jejich restart. Velmi asto jsou
tyto obvody vyuívány napíklad ve spo-
jení s kontrolou napájecího naptí, kte-
ré me zpsobit nekorektní chování
programu.
ním mikroprocesorovým zaízením ure-
tronických obvod, které produkují
nály. Pipojíme-li tyto signály na vstup
monitorovacího obvodu, tak v okamiku,
kdy bude perioda porušena, to jest ne-
bude zachycena zmna logického sta-
vu, dojde po definované dob k sepnutí
relé, které me vyvolat reset sledova-
ného zaízení, pípadn odpojit napá-
jecí naptí. Jedná se tedy v podstat
o jakýsi znovuspouštný monostabilní
relé. Zatímco interval, po který jsou oe-
kávány znovuspouštné impulzy, je po-
mrn dlouhý, cca 1 minuta, interval
sepnutí relé je omezen na pouhých pt
vtein, po které obvod eká obnovení
dodávek signálu. dvojici známých 555 v jednom pouzde.
Kmitoet, resp. periodu uruje nabíjení
a vybíjení kondenzátoru C1 mezi 1/3
a 2/3 napájecího naptí. Nabíjení pro-
bíhá pes sériovou kombinaci R1, R2,
P1 a vybíjení jen pes R2,P1. Základní
kmitoet pi stední poloze odporového
trimru je 62,8 Hz (perioda 15,6 ms),
ovšem jen piblin podle tolerancí sou-
ástek. Signál oscilátoru je pivádn na
dli s obvodem 4020. Jde o vícenásob-
ný binární íta u kterého se vyuívá
pedposlední 13. stupe, tedy dlící po-
mr 1:8192 a z toho pak vyplývá perio-
da 128 s pi základním kmitotu oscilá-
toru. Tento signál pak spouští generátor
výstupních impulz tvoený asovaem
bovoln dlouhém inicianím impulzu
Spouštní probíhá pivedením naptí
dlie IO2 a tento pokles naptí se pe-
nese jako krátký impulz pes kondenzá-
tor C6 na ídící vstup asovae a zpso-
bí tak jeho spuštní. Rezistor R8
zajišuje kladné naptí tohoto vstupu
v klidovém stavu. Kondenzátor C7 se
pone po startu asovae nabíjet pes
rezistor R9 a na hodnotu 2/3 napájecí-
ho naptí. Po dosaení tohoto naptí se
oteve vnitní tranzistor na vývodu 7
a kondenzátor se pone vybíjet a v tomto
stavu zstává a do píchodu nového
spouštcího impulzu. Protoe kapacita
do zkratu, je do série tomuto proudu va-
zen rezistor R10.
které je vedeno na báze tranzistor T2Obr. 1 – Schéma zapojení
Obvod pracuje tak, e pokud na
vstupu není alespo jednou za minu-
tu kontrolní impulz, sepne kadých cca
120 vtein výstupní relé a výstupní tran-
zistor (s oteveným kolektorem) na dobu
cca 2 vteiny. První sepnutí se odehraje
za 3 minuty po píchodu posledního kon-
trolního impulzu.
sovae 556 zapojená jako astabilní
multivibrátor. Nejde o nic jiného ne
konstrukce
druhý má vyveden otevený kolektor pro
pípadné další pouití. Stav výstupu je
indikován LED D4 která je zapojena
rovn v kolektoru T2. U relé jsou kon-
takty dimenzovány na 240 V (dle výrob-
ce proud a 15 A) a jsou galvanicky od-
dleny od zaízení, take je moné jejich
bezpené pouití pro spínání sít. U ote-
veného kolektoru tranzistoru jsme ome-
zeni naptím na jeho závrnou velikost,
která je u pedepsaného tranzistoru
65 V a proudem na 100 mA.
Souástí obvodu je ješt blokování
ze vstupu X1. Pijde-li na tento vstup
kladné naptí vtší ne cca 1 V oteve
se tranzistor T1 a naptí na jeho kolek-
toru klesne. Báze tranzistoru je chrán-
na ped záporným nebo nadmrným
kladným naptím dvma diodami zapo-
jenými jednak proti zemi a jednak proti
+12 V. Pokles naptí na kolektoru T1 se
penese na spouštcí vstup IO1A. To je
opt asova zapojený jako monosta-
bilní multivibrátor. Jeho funkce je zcela
totoná jako IO3 pouze s tím rozdílem,
e asovací kapacita je malá a tudí
není nutný ochranný rezistor a i výstup-
ní impulz má délku jen asi 11 μs. Impulz
se pivádí na nulovací vstup IO2.
Jak bylo uvedeno díve, u obvodu
4020 jde o binární íta, jeho výstup je
tedy po první polovinu periody ve stavu
log. L. Pokud tedy v této dob, která trvá
asi 64 s (podle nastavení P1), pijde nu-
lovací impulz, na výstupu se nic nezm-
ní a poítání zaíná od výchozího nulo-
vého stavu.
z externího zdroje. Velikost naptí ur-
uje vlastn jen relé protoe ostatní ob-
vody jsou schopny pracovat od 5 V do
15 V. Souástí asovacího obvodu je
tedy ješt konektor pro pívod napáje-
ní, ochranná dioda proti pepólování
a fitrace.
finující innost monitorovaného zaíze-
klad i pro sledování innosti poítae
pipojením stavebnice na sériový port.
Pro tyto úely je však lépe pouít n-
který ze specializovaných obvod ur-
ených práv pro tyto poteby, nebo
sériový port by musel být obsluhován
njakou utilitou zajišující zmny sta-
vu, co by mohlo negativn ovlivnit vý-
kon poítae. S výhodou je však lze
pouít napíklad pro monitorování a-
sova i zabezpeovacích zaízení.
kové sluby spolenosti GM Electronic
– e-mail: zasilkova.sluzba@gme.cz,
nebo na tel.: 224 816 491. Aktuální cena
– bliší informace u zásilkové sluby
GM Electronic nebo na www.radioplus.cz.
Seznam souástek
Mezi novými produkty pvodn samostatné firmy Burr-Brown, ji njakou dobu
tvoící souást Texas Instruments, je nabízen také rychlý zesilova OPA360
v pouzde SC70 (2 mm × 2,1 mm). Má zisk 6 dB a jeho souástí je i dvoupólový
rekonstrukní filtr odstraující z výstupního signálu D/A pevodníku obsaeného
ve videoprocesorech sloky s kmitoty nad 5 MHz vzniklé vzorkováním. Vstupní
signál zesilovae je navázán stejnosmrn a me dosáhnout a úrovn zem,
výstup se me pohybovat mezi 25 mV nad úrovní zem a 300 mV pod U+.
Jediné napájecí naptí U+ me být mezi 2,7 V a 3,3 V. Zesilova lze také uvést
do stavu SHUTDOWN s nízkou spotebou (<5 μA). OPA360 je uren pro kompozit-
ní výstup videosignálu v 3V penosných aplikacích - digitálních kamerách, mobil-
ních telefonech s fotoaparáty, videohrách a set-top boxech.
zajímavá zapojení
14 10/2004
chové a stavové informace pes pi-
pojený mobilní telefon Ericsson A1018
nebo T10. Pager v pípad poplachu
volá a nebo posílá SMS na pednasta-
vená ísla na SIM. Pouití je všude tam,
kde chceme rozšíit funknost ji na-
instalovaného alarmu, a u v zabez-
peení objekt nebo i v zabezpeení
aut. S pagerem máte dále monost
ovládat jeden výstup a externí sirénu.
Dále pager poskytuje informaci o tom,
e volá oprávnná osoba.
te tyi ísla uloená na pozicích 1 a 4,
ukládejte ve formátu „+420xxxxxxxxx“.
ce, ulote ísla znovu nebo ulote
„+000000000000“.
lo pijdou systémové SMS.
se znovu inic ial izuje komunikace
s mobilem (zelená bliká krátce) a na-
ítá informace ze SIM (zelená led bli-
ká dlouze). Pokud se rychle rozblikají
ob ledky: -na zaátku = není komuni-
kace s mobilem, – pozdji = špatná
data na SIM.
VS_VS_VS_VS_VS_55_NA
na sim1, „2“ - volá 2, „3“ – volá 3, „4“ –
volá 4).
Volá a posílá sms v poadí zleva, „0“
peskakuje.
íslo Konektor Popis Reaguje SMS Filtr Port
1 K6 Pipojení na výstup sirény Spojení s naptím „ALARM“ 1000ms P3.5
2 K7 Obecný vstup – na DPS je propojka, Rozpojení od naptí „VSTUP“ 500ms P3.3
(pi pouití se musí proškrábnout)
- Pin na DPS Blokování vstupu 2, na DPS Vstup íslo 2 funguje - - P3.4
trvale spojeno s GND pouze pokud je GND
3 - Hlídá odstihnutí pageru, Odpojení nabíjecího proudu „NAB“ 500ms P3.2
reakce max. 1x za hodinu
Vstup PinX na skryté ovládací Spojení na GND, viz. poznámka, Monost posílání
- Pin na DPS tlaítko nebo relé zajištno, vypíná/ reaguje bud na pulz nebo „OTEV“ a „ZAV“ 500ms P3.7
zapíná pager, ruší probíhající poplach na stav (podle nastavení +8)
- - Hlídá naptí baterie Pokles naptí pod 11V „BATT“ 240sec P1.0a1.1
- - Systém pro hlídání as je plnoc nebo „TEST“ nebo „RESET“ - -
funknosti pageru probhl reset pageru
DPS = deska plošného spoje = jednostranná,pocínovaná HAL, rozmr 86x55mm, rozte montáních dr 78 × 47 mm,
Pin na DPS – Pozor nemá ádnou napovou ochranu, jedná se pímo o pin na procesoru, nesmí se pipojit nic jiného ne GND – lze pouít
tyto zpsoby zapojení: 1) spínání kontaktem relé nebo tlaítkem na GND, 2) zapojení pes odpor a u pinu Zenerova dioda 4V7 na GND. 3)
zapojení pes volný budi IO3 ULN2803 (volné jsou 1 na 18, 5 na 14, viz. Popis zapojení)
Tab. 1 – Poplachové vstupy, ovládací vstupy a další
íslo Konektor Název Popis Zát Port
Zajištno = Bliká (1 sec svítí, 1 sec nesvítí)
Odpoítává = Svítí,
1 Led ervená Stav pageru Vypnut = Nesvítí, Max. 0.5A P1.3
Chyba komunikace = Rychle bliká
2 Led zelená innost pageru volá, nkdo volá, …), Max.0.5A P1.4
Chyba komunikace = Rychle
bliká (bliká i ervená)
3 K8 Externí siréna Pi poplachu sepne na GND na 2 minuty 0.5A P1.2
4 Pin na DPS Obecný výstup Ovládaný pepínací výstup, po resetu TTL vstup P1.6
v log1, pepíná se 3. zavoláním v poadí
(1 pepnutí na GND, max. 5mA)
Pi prozvánní oprávnným íslem vyšle
5 Pin na DPS Ovládání PinX záporný puls 500ms (sepne výstup TTL vstup P3.7
na GND, max. 5mA, nutno posílit)
Tab. 2 – Výstupy a stavové led
Emil Hašl
zajímavá zapojení
Základní nastavení: 11223344100000
= volání i sms na 1, 2, 3, 4 a ješt jed-
nou volání na pozici sim 1
• „55“ – Pager si jeden týden pamatuje,
kdo naposledy ze 4 uloených a opráv-
nných ísel volal, a pak na toto íslo
volá a/nebo posílá sms jako první. Je to
velmi výhodné pokud se pager pouije
jako pager v aut, s kterým jezdí více
rzných lidí. Pak staí, aby idi prozvo-
nil mobil pageru, pager pak pi popla-
chu volá a/nebo posílá sms nejprve i-
dii. Toto se nastavuje: volání „5“ a sms
„5“, jinak ulote „00“
šuje pi zvednutí telefonu pi popla-
chovém volání, standardn zavsí
po 40 sekundách vyzvánní)
hodin (standardn pager šetí sms
pi opakovaném poplachu)
„TEST“, „RESET“, automaticky platí
500 ms, kdy se zmnil stav na oteve-
no/zaveno, ale reaguje na stav: roz-
pojen od GND – zaveno, spojen
GND – oteveno
no
zvednutím telefonu se vypne jen externí
siréna, – trvalá deaktivace nebo peru-
šení poplachu jen skrytým tlaítkem PinX
na GND (nefunguje ve stavu +8, poplach
nelze perušit).
baterii na 1.pozici (první sms po 240 sec
kvli zákmitm, další a za 24 hod, bo-
huel se ale asi mezitím vybije akumulá-
tor). Pager má omezení v potu poslání
sms za den na 100, šetí kredit/paušál
kartu v pípad chyby v nadízeném sys-
tému pi pepínání stavu OTEV/ZAV pi
nastavení +4.
ná pedvolená ísla, ostatní ignoruje.
Pager píchozí oprávnné íslo okami-
t pokládá, tudí máte informaci, e pa-
ger funguje, a navíc Vás to nic nestojí
(hovor se neuskuteuje). Pager posí-
lá do mobilu píkaz ATH a do úsp-
chu, spojení kontroluje píkazem sta-
tus. Pokud znovu zavoláte vdy do jedné
minuty, provádí pager njakou další
innost:
aktivace na 60 sec.
volání do 1 min. – deaktivace alarmu tr-
valá.
volání do 1 min. - pepne výstup P1.6 (po
resetu je log.1)
volání do 1 min. – na 1 min. spustí sirénu
– dálkový Panic.
Popis zapojení
je dobe dlitelný pro asování sériové
linky. Procesor po ní komunikuje s mo-
bilním telefonem, parametry komunika-
bit. Linka je vyvedena na svorkovnici
Obr. 1 – Schéma zapojení
sériového portu.
cesoru P3.1), staí dvoulinka, GND se
propojuje pes kabel napájení v baterii.
O reset procesoru pi zapnutí a o hlí-
dání proti zamrznutí se stará WATCH-
DOG obvod IO2 LTC1232. Obvod gene-
ruje reset pokud nedojde ke zmn na
Zprávy SMS Nastavení
• Typ zprávy – standardní • Hlasitost – nejprve nízká - pak podrte „C“ a vypnuto
• Serv.st. – podle operátora Eurotel +420602909909, (peškrtlá nota)
T-Mobile +420603052000, Oskar +420608005681 • as/datum – pro zptnou kontrolu kdo/kdy volal – po stisknutí
• Poad.odp. – vypnuto tlaítka Yes – a pro posílání sms „TEST“ o plnoci
• Inf. obl. – vypnuto • Ozn. pošty – ticho
• Hlas. pošta – VYPNUTO – nutné • Zámek kláv. – VYPNUTO – nutné
• Doba platn. – 1 týden • Zvuk kláv. – VYPNUTO – nutné
• Svtlo – vypnuto – je niší spoteba
• Sezn. vol. – zapnuto
• Vol. info – cena/as
pinu P1.7 déle ne asi 1.3 sekundu. Dále
generuje reset pi stisku tlaítka RESET
Vstupy a výstupy jdou do procesoru
pes budie IO3 ULN2803 . Jedná se
osm dvojic tranzistor darlington s ote-
veným kolektorem, s ochranou diodou
proti pekmitm na výstupu, pímo ovlá-
dané 5 V TTL logikou. Pi ovládání 12 V
zapojte do série se vstupem 16k odpor.
Zatíitelnost jednoho výstupu je maxi-
máln 500 mA. Na tyto budie lze pímo
pipojit relé, sirénu, LED s odporem,
a další, vše proti zdroji +12 V nebo +5 V.
Na tyto budie jsou navšeny i stavové
LED diody ervená D4 , zelená D5 (vý-
znam popsán dále). Odpory R7 a R9
posilují log. 1 na vstupech budi. Od-
pory 16k R2 a R4 a diody D2 a D3
upravují vstupní naptí pro vstupy pa-
geru (konektor K6 a K7 a nabíjecí na- ptí). 2 budie jsou volné a lze je libo-
voln pouít (vstup pin 1 na výstup pin
18 a pin 5 na pin 14).
Na pager konektor K2 lze pipojit zá-
loní akumulátor, ten se pak nabíjí zdro-
jem pipojeným na konektor K1 pes
diodu D1. Tam nesmí potom naptí pe-
kroit 14,5 V, toto lze proto pouít pouze
pi pouití v aut, kde alternátor udruje
naptí 14 V. Pi napojení na ústednu
alarmu musíte bu zajistit nabíjecí na-
ptí pro olovný akumulátor (tedy 14 V)
nebo akumulátor vbec neosazujte.
zdroj, ten by se ješt sníil o 0,5 V úby-
tek na diod D1 a výsledných 11,5 V na
akumulátoru by tento akumulátor trvale
poškozovalo.
mobil a pro procesor. Pipojení zdroje
5 V na mobil si zajistíme pouitím staré
baterie od mobilu, opatrn ji oteveme
noem, je po obvodu slepená. Vyndáme
staré lánky a na místo nich pipojíme
dvoulinku a elektrolytický kondenzátor
tu. Baterii zpt zalepíme.
parátor zkoumá naptí baterie (naptí
na konektoru K2), a procesor pak ohla-
šuje vybitou baterii SMSkou „BATT“,
peklápcí naptí komparátoru je 11 V.Obr. 2 – Plošný spoj a jeho osazení
Obr. 3 – 1018/T10 – pohled zespodu
na konektoru K4, pokud je toto tlaítko
osazeno.
1710/2004
Na konektoru K1 reaguje na naptí 11,5 V, úbytek na diod D1 je cca. 0,5 V (pokud chcete reakci na 11 V, zkratujte diodu D1, propojte 2. a 4. svorku drá- tem).. Naptí pro zelenou led a pro ex-
terní sirénu se bere ze svorky K1, ne z akumulátoru svorka K2, pokud chceme, aby siréna houkala i pi odstiení na- bíjení, musíme zapojit + sirény na + akumulátoru.
Pager posílá, pokud to nastavíme,
sms „TEST“ o plnoci. as musíme na- stavit na mobilu a po resetu si pager na- te aktuální as z mobilu.
Všechny piny procesoru (ne vstupy pageru) pracují s TTL logikou 5 V. Bez obav ze zniení procesoru lze na piny
procesoru (Pin na DPS) pipojit pouze GND. Na vstupy se nesmí pipojit + na- ptí bez ochranného odporu (470R na 5 V), vyšší naptí se nesmí pipojovat v- bec. Zatíitelnost výstup je také omeze-
na max. 5 mA proudu pi sepnutí na GND. Musí se pouít budi.
Osazení a zapojení
tovou propojku pod IO3. Pak zapájejte
souástky v tomto poadí: všechny od-
pory, diody D1-D3, patice, svorkovni-
ce, tlaítko, krystal, kondenzátory, sta-
bilizátor IO4 a LEDky. Pod stabilizátor
umístíme chladící kidélko. Stabilizá-
tic, pipojte na K1 zdroj +12 V a zkon-
trolujte +5 V na pinu 20 u IO1. Po zno-
vu pipojení zdroje nebo po resetu se
po chvíli rychle rozblikají stídav
LEDky. Po pipojení zdroje a sériové
Obr. 4 – Zapojení
k innosti.
zí software dochází obas ke špatnému
„chápání“ píkazu na zavšení. Take se
píchozí volání nezavsí ihned, ale a po
„pochopení“ (pager posílá opakovan
zatím neobjevil. Pager se ovšem nepro-
zvání tak asto, take to není a tak velký
problém. Deska plošných spoj – rozmr
85 × 55 mm
rozte dr 78 × 47 mm
Odpory
K4 vstup tlaítka Reset
mu
K8 výstup poplachu 2 min (siréna)
Naprogramovaný procesor i DPS lze
objednat u autora (Procesor 550 K, DPS
100 K). Emil Hašl, Zámecká 71, eská
Lípa, 47001, tel.487754673.
je to tedy 12,8 MHz + 25 % = 16 MHz a co
po vydlení 4 dá pesn maximální pra-
covní kmitoet 4 MHz pi napájení 3 V. Pro-
toe uvedená tolerance je nepijatelná pro
vtšinu aplikací vyadujících pesnjší a-
sování, vybavili návrhái mikrokontrolér
oscilátoru na pesnost lepší ne ±5 %. Toto
je moné pomocí konfiguraního registru
OSCTRIM. Jeliko by zjišování potebné
hodnoty tohoto konfiguraního slova bylo
pro uivatele pracné, je moné potebnou
hodnotu peíst z pamti Flash z adresy
$FC00. Petenou hodnotu je pak moné
zapsat do registru OSCTRIM bhem inici-
alizace mikrokontroléru po resetu. I kdy je
tento zpsob velmi elegantní, skrývá se
v nm jedno nebezpeí - uivatel nesmí
zapomenout si uvedenou hodnotu pozna-
menat ped vymazáním ipu!
stavovaných mikrokontrolér, nebo v nm
se odvozují potebné ídicí kmitoty a zde
se scházejí dleité informace z rzných
ástí mikrokontroléru na jejich základ
jsou jednotlivé ásti mikrokontroléru íze-
ny. Jeho ideové blokové schéma meme
vidt na obr. 3. Velmi dleitou ástí je ást,
která hlídá vykonávání programu-MASTER
pro regulérní bh programu, ale té zda
není vykonávána neexistující instrukce i
není pistupováno do neexistující oblasti
pamti (nesmíme zapomenout, e tyto mi-
krokontroléry mají von Neummanovu ar-
chitekturu, kde v jednom adresovém pro-
storu jsou jak data, tak instrukce programu).
Všechny tyto stavy mohou vyvolat peru-
šení (restart mikrokontroléru). Je potšují-
cí, e poslední stav ped restartem mikro-
kontroléru je uschován v registru SIM
RESET STATUS REGISTER, kde je
k dispozici programátorovi (jde vlastn
o zaznamenání píznaku, který vyvolal re-
set mikrokontroléru). Celkem je moné roz-
lišit 7 rzných píin resetu mikrokontrolé-
ru. Program tak me správn reagovat na
rzné chybové stavy. V tomto modulu se
té scházejí všechny poadavky na peru-
šení. ídicí blok se krom uvedených in-
ností stará té o pechody do a z reim
sníené spoteby.
mikrokontrolér, jsou i tyto vybaveny ob-
vodem hlídajícím správnou velikost na-
pájecího naptí. I kdy se jedná o velmi
jednoduchý detektor, u kterého lze na-
stavit pouze dv napové úrovn, a to
4,2 V pro 5 V napájení a 2,55 V pro 3 V
napájení, je díky tomuto obvodu pole
aplikací mnohem širší.
– A/D converter (ADC) je další, velmi pouívanou periferií, kte-
rou, vyjma dvou nejmenších zástupc MC68HC908QT1 a MC68HC908QY1, najdeme implementovánu na ipu. Bloko- vé schéma meme vidt na obr. 4. Svojí konstrukcí se jedná o 8 bitový A/D pevod-
ník zaloený na metod postupné aproxi- mace. Tento typ pevodníku z podstaty své funkce vyaduje, aby naptí na vlastním pevodníku zstalo po celou dobu pevo- du konstantní. Tento poadavek je zde spl- nn pomocí vstupního vzorkovacího zesi-
lovae/multiplexeru. Dvodem, pro na tento fakt upozoruji je ten, e výrobce ve svých materiálech existenci vzorkovacího obvodu doslova skrývá. Doba pevodu je 16 takt ídicího kmitotu A/D pevodníku, z eho je 5 takt vyhrazeno na vzorková-
ní meného vstupního naptí. I kdy se doba na vzorkování me zdát dostate- ná, musíme si dát pozor pi návrhu zapoje- ní, nebo pro dosaení maximální pesnos-
Ing. Jií Kopelent
1910/2004
pedstavujeme
ti celého A/D pevodníku, je nutné udret
impedanci zdroj meného naptí niší ne 10 kΩ, jinak me dojít ke vzrstu chy- by mení. ídicí kmitoet A/D pevodníku je mono nastavit v rozmezí 0,5 MHz a 1 MHz (Clock Generator). S maximální í- dicí frekvencí je doba pevodu 16 μs
a tedy maximální frekvence vzorkování je 62,5 kHz. Aby programátor nemusel zjiš- ovat stav A/D pevodu, me pevodník generovat pi dokonení pevodu peru- šení. Aby byla obsluha zjednodušena na
minimum a minimalizována zát mikro-
kontroléru redukována, má událost dokon-
ení A/D pevodu svj vlastní vektor peru-
šení. Programátor se tedy me soustedit
na vlastní obsluhu periferie a nemusí zjiš-
ovat ím bylo perušení vyvoláno.
Blok íta/asova – Timer
Interface Module (TIM)
mikrokontroléru je blok íta/asova.
duchou periferii (jednoduchý íta/aso-
modulu. Na nho toti navazují dv nezá-
vislé jednotky compare/capture, co ostat-
n meme vidt na obr. 5.
I kdy je voln bící íta 16-bitový, je
mu pedazena programovatelná dlika.
ze 7 rzných kmitot odvozených od ídi-
cího kmitotu (bus clock). Programátor má
tedy monost ítat pímo ídicí kmitoet nebo
tento kmitoet vydlený 2, 4, 8, 16, 32 i 64.
Osmou moností je ítání externího kmito-
tu pivedeného na pin PTA2/IRQ/KB2/
TCLK. Pi pouití externího vstupu je nutné
pamatovat na fakt, e tento kmitoet je ped
zpracováním v interním voln bícím í-
tai synchronizovám s ídicím kmitotem
(bus clock). Jeliko je zmna na externím
vstupu PTA2/IRQ/KB2/TCLK vzorkována
jednou za jednu periodu, je maximální kmi- toet externího signálu maximáln ídicí- ho kmitotu (bus clock).
Kadá obou jednotek compare/captu- re je schopna zachytit do 16-bitového re- gistru stav ítae pi výskytu aktivní hrany
na ídicím pinu, piem aktivní hranou me být bu pechod z úrovn L do H, z úrovn H do L nebo se aktivní hranou rozumí kadá zmna na ídicím vstupu. Pi výskytu aktivní hrany na ídicím vstupu je moné takté generovat perušení.
Druhou funkcí, kterou me kadá z obou jednotek vykonávat, je porovná- vání uloené 16-bitové hodnoty s hodno- tou voln bícího ítae. Pi dosaení shody hodnot je pak moné píslušný vý- stupní pin vynulovat i nastavit nebo in-
vertovat jeho stav (nastavit opanou hod- notu). Pi dosaení shody je té mono vygenerovat interní perušení.
Tetí funkcí, kterou me kadá z obou jednotek plnit, je generování signálu PWM. I kdy nejsou monosti generování signá-
lu PWM co do potu rzných reim tak bohaté jako nkteré špikov vybavené mikroprocesory firmy ATMEL, jsou mo- nosti tohoto rozhraní pln postaující pro mnoho aplikací.
Jak je z i z tohoto krátkého popisu vi-
dt, jsou monosti popisované jednotky široké. Bohuel zde není moné uvést po- drobný popis, vdy popisu tohoto modulu sám výrobce vnoval neuvitelných 198 stran (manuál popisuje plnou variantu
modulu TIM08 – Timer Interface Module).
Blok rozhraní pro klávesnici –
a a je její myšlenka velmi prostá, myslím
si, e najde uplatnní v mnoha situacích,
kdy potebujeme pracovat s tlaítky/klá-
vesnicí (co je tém v kadé aplikaci).
Funkce rozhraní je velmi jednoduchá. Spo- ívá v monosti generování perušení od zmny vybraných bit na brán PTA (pes-
nji na pinech PTA0..PTA5). Konstruktér za- ízení i programátor jsou tedy osvoboze- ni od nutnosti sledovat, a ji pomocí pídavného hardwaru i periodicky spouš- tného podprogramu stav tlaítek. Dlei- tou vlastností tohoto rozhraní je fakt, e pe-
rušení od této periferie je schopno „probudit“ mikrokontrolér z reim sníe- né spoteby (wait mode, stop mode).
Blok perušení – Break odule Poslední periférií, kterou najdeme na
ipu, je blok nepesn nazvaný Break Module. Tento modul, v souinosti s ástí pamti, kde je umístn program nazvaný Monitor, umouje toti ovládat mikrokon-
trolér pes jeden vyhrazený pin pomocí sériové komunikace. Tímto ovládáním se nap. rozumí tení/zápis do registr peri- ferií, tení/zápis do pamti mikrokontrolé- ru. Kadého tenáe jist napadlo, e po- mocí tohoto rozhraní jde tedy provádt
ladní programového vybavení mikrokon- troléru pímo v reálné aplikaci. A o to vý- robci pesn šlo. I kdy prostedky této periferije jsou skromné (jde nastavit pou- ze jeden hw breakpoint), v mnoha pípa- dech si s nimi programátor vystaí. Dal-
ším faktem je, e i zaínající programátoi i amatéi mají monost si tyto, zcela jist zajímavé, mikrokontroléry tzv. „osahat“ s tém nulovými investicemi, co jist
pispje k jejich rozšíení.
lých mikrokontrolér je velmi rozmanitý
a budoucí konstruktér i programátor má
opravdu z eho vybírat. Jako velkou výho-
du pi rozhodování me sehrát vývojové
prostedí, které je voln (ZDARMA) ke sta-
ení na webových stránkách výrobce. To,
co odlišuje vývojové prostedí CodeWarri-
or® pro mikrokontroléry FREESCALE® od
ešení pro jiné typy mikrokontrolér (i kdy
pouívají podobné prostedí), je jednak
jednoduchost spojení s mikrokontrolérem,
k dispozici peklada jazyka C a to opt
ZDARMA. I kdy volná verze pekladae
jazyka C má omezení na 4 kByte výsled-
ného kódu, je tento limit pro odzkoušení
vhodnosti architektury a pípadný váný
zaátek práce s tmito mikrokontroléry, více
jak dostaující, vdy „nejvtší“ zástupce
práv pedstavených mikrokontrolér má
práv 4kByte pamti programu.
o tyto mikrokontroléry vstíc a zavedla do
svého sortimentu první dva zástupce a to:
MC68HC908QT4 43 K
MC68HC908QY4 55 K
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
TDA1517
1
2
3
4
5
6
7
8
9
18
17
16
15
14
13
12
11
10
TDA1517P
Philips Semiconductors Specifikace produkt
výstup 1
výkonová zem
výstup 2
napájecí naptí
Obr.3 Oznaení výstup pouzdra SOT111-1 Obr.4 Oznaení výstup pouzdra SOT398-1
Piny 10 a 18 mohou být pipojeny na zem nebo nezapojené
POPIS FUNKCE VÝVOD
plastové pouzdro s jednostranými vývody pro stední výkony, 9 vývod
plastové pouzdro s dvma adami vývod, 18 vývod (2 × 9)
MIN. MAX.
Philips Semiconductors Specifikace produkt
celkový ztrátový výkon viz Obr. 5
UP(sc)
UP(r)
IOSM
IORM
Ptot
Tstg
Tokolí
Tc
TYP
K/W
K/W
K/W
Uc
TEPLOTNÍ ODPOR
50
Philips Semiconductors Specifikace produkt
OZNAENÍ CHARAKTERISTIKA PODMÍNKY JEDNOTKY
viz Obr. 6
UI(max) = 1 V; fi = 20 Hz a 15 kHz
STEJNOSMRNÉ PARAMETRY Up = 14,4 V; Tokolí = 15 °C; meno podle zapojení na Obr. 1, není-li specifikováno jinak
MIN. TYP. MAX.
celkové harmonické zkreslení
STÍDAVÉ PARAMETRY Up = 14,4 V; RL = 4 Ω; f = 1 kHz; Tokolí = 25 °C; meno podle zapojení na Obr. 1, není-li specifikováno jinak
THD = 0,5%, poznámka 1
THD = 10%, poznámka 1
pro - 1 dB
Rs = 10 Ω
poznámka 5
2. Frekvenní charakteristika je dána hodnotamy externích souástek
3. Potlaení zvlnní je meno na výstupu pi 0Ω vstupní impedanci a maximální amplitud zvnní 2VPP ve frekvenním pásmu 100Hz a 10kHz
4. Šumové naptí je meno v šíce pásma od 20 Hz do 20kHz
5. Výstupní šumové naptí je nezávyslé na Rs (UI = 0 V)
Napájení
SOT110-1 92-11-17 95-02-25
d o s e d a c í p lo
c h a
Philips Semiconductors Specifikace produkt
A
A2 max.
A3 A4 b cb1 b2 D(1) E(1)D1 e L P P1 Q q q1 q2 w Z(1)
max.
velikost
D1
q
nadpisu mohlo zdát, budeme se zabývat
zvyšováním výkonu stolního poítae,
ním ztvárnním skín PC to nebude mít
nic spoleného. V tomto lánku nám p-
jde o doplnní a tedy o jakési vylepšení
starších sestav, které sice ji dosluhují,
ale i tak jsou hojn vyuívány napíklad
mezi amatéry, kde se dají velice dobe
vyuít místo osciloskopu a jsou vhodné
i pro práci s mobilními telefony. Jsou také
velice vhodné pro testování nových a ne-
vyzkoušených zaízení, jako jsou rzná
komunikaní zaízení pro rozhraní COM
a LPT, kde v pípad poruchy nebo záva-
dy na tomto zaízení, není pípadná ško-
da na poítai tak velká jako u nové se-
stavy, kde by se škoda na základní
desce a dalších souástech mohla vy-
šplhat a na nkolik tisíc a jist by ui-
vatele nepotšila.
V tomto lánku nám pjde o doplnní starších sestav o rozhraní jako je USB a pípadn i PS/2 urené pro myš. astým jevem u levnjších sestav byla absence tchto rozhraní na zadní stran skín PC, i kdy byla umístna na základní desce. Jednoduše ešeno, pestoe základní des-
ka byla od výrobce obdaena napíklad rozhraním USB, PS/2 a Infraportem, neby- lo moné tyto integrované souásti pouí- vat, jeliko chybly konektory na zadní stra- n skín PC, do kterých by se mohla zaízení urená pro tato rozhraní pipojit.
ešení tohoto problému je velice jed- noduché. Pokud jste “šastným“ majitelem takového poítae a chtli by jste si tyto porty doplnit, je teba nejdíve zjistit zda jsou vbec obsaeny na základní desce. Pokud máte manuál je situace o poznání
jednodušší. Nejjednodušším zpsobem
souásti nacházejí, nebo si prohlédnout
nabídku v biosu. Po stisku magické kláve-
sy Delete, nebo napíklad kombinací
Konstrukce
je klasicky vyroben plošný spoj pro ko-
nektory a také pední panel spolu s po-
stranními dráky plošného spoje spolu
s hranou pro pišroubování panelu do
skín PC.
tání na jednostrané kuprextitové desce.
Na spoji jsou umístny dva konektory USB
A, jeden konektor typu PS/2 a ti jumpero-
vé lišty, které zde slouí pro propojení pes
ploché kabely s základní deskou. Na spoji
je teba si povšimnout silného okraje, po-
mocí kterého bude z pední strany pipá-
jen k elnímu panelu a z obou boníchObr. 1 – DPS-rozmístní souástek
Ctrl+Alt+S a podobn se po startu poíta-
e spustí nabídka bios. Zde se tyto prvky
vtšinou nacházejí v ásti Integrated peri-
pherals, voln peloeno jako integrova-
né souásti a zde by se krom napíklad
grafické a zvukové karty mohly nacházet,
pokud je deska podporuje i nabídky týkají-
cí se USB a PS/2. Vtšinou se jedná o na-
bídku USB controler –Enabled/Disabled
né, e i kdy je deska obdaena rozhraním
PS/2 pro myš, není tato nabídka obsaena
v biosu a pokud tuto skutenost chceme
odhalit, je jediným ešením manuál
k desce, který se pi troše štstí dá stáh-
nout i v PDF podob na internetu.
Jestlie jste úspšné objevili, e vaše
základní deska tyto souásti obsahuje, nic vám nebrání v tom, sehnat si písluš-
né konektory a vyvést zaízení na zadní
stranu skín PC pro pipojení externích
komponent (myš, USB flash disk).
Ovšem nikdy nic není tak jednoduché
jak se zdá. Pedtím je teba ješt sehnat
zapojení kontakt na desce. Zde je neo-
cenitelným pomocníkem práv manuál.
který pin pedstavuje za kontakt. Na pi-
loeném obrázku je pehled asi tch nej-
bnjších kombinací zapojení, která lze
na desce nalézt.
tebné vnjší zásuvky. První moností, je
zakoupit si tyto zásuvky v obchod, ob-
sahují dv zásuvky USB A a cena tohoto
kompletu je zhruba 140 K. Nebo pouít
zásuvky piloené k nové desce, která má
napíklad tyi porty pevn obsaené na
tle a dva piloené na rozšiovacím mo-
dulu. Další moností, která jist není po-
slední, ale má své nesporné výhody je
náš návod. Ten obsahuje krom port
USB i konektor PS/2 pro pipojení myši.
Bez problém pak lze pouít i optickou
myš, která jak jist víte je nesrovnateln
lepší ne klasická myš s kulikou, kterou
jste nejspíše pouívali.
Obr. 2 – DPS-spoje
konektor na desce
v celek sestaveny pouze pájením.
Asi nejkrititjším místem bude výroba
vlastního elního panelu. Jeho rozmry
spolu s zjednodušeným sestavovacím
vé díly jsou oznaeny jako A, B a C. Pi-
em díly B je teba zhotovit dva. V pední
ásti se nacházejí dva obdélníkové otvory
pro konektory USB a jeden kruhový pro
PS/2. Nejjednodušší bude otvory pro USB
vyíznout napíklad lupénkovou pilkou
k skíni PC a opt zde mete pouít pro
doladní rozmr jehlové pilníky. Pi vý-
rob se nevyplácí pospíchat a radji dva-
krát mit, jeliko rozmry musí být dodr-
eny co nejpesnji, aby vše bylo moné
bez problém umístit do skín PC, jeliko
i zde jsou všechny rozmry pesn dimen-
zovány. K rozmrovému nártku je ješt
teba podotknout, e díly A a B jsou zobra-
zeny ze strany bez mdné fólie, kdeto
díl C je zobrazen ze strany fólie. Pi výrob
je to nutné dodret, aby bylo moné díly
spájet k sob.
spoj spolu s pední ástí a pomocnými
drzáky s ástí pro uchycení staí pouze
jednotlivé prvky spájet k sob. Na obráz-
ku je také jednoduchý sestavovací plán,
3 mm peníval pi elním pohledu nad
horní hranu dílu A.
tyilových plochých kabel, které jsou na
koncích opateny konektory pro PC (konek-
tor pro zasunutí na jumperovou lištu). Na
stran u panelu staí pouít konektory typi-
nové, na stran druhé pti, nebo i vícepin-
nové podle konkrétního potu jumperových
kolík. Pi propojení je také velice dleité
propojit skuten ty správné kontakty. Roz-
místní jednotlivých kontakt konektor na
panelu naleznete u osazovacího plánku.
Rozmístní kontakt na základní desce
naleznete bu v manuálu, nebo Vám teba
pome náš piloený obrázek.
Panel je umístn ve skíni PC a propojen
s základní deskou. Zbývá tedy jen aktivo-
vat dané integrované souásti v biosu
pepnutím ze stavu Disabled do stavu
Enabled a pak ve Windows nainstalovat
ovladae pro vlastní integrovanou sou-
ást a pak pro pipojené zaízení do da-
ného rozhraní. USB je bez problém pod-
porováno od operaního systému
m fungovat i u Windows 95.
I kdy se to na první pohled me zdát
jednoduché, není tento návod rozhodn
uen pro zaáteníky a je teba ji njaká
zkušenost jak s konstrukcí PC, tak s prací
v biosu. Pokud jsi nejste jisti, zda víte co
dláte, radji se do stavby nepouštjte.
Lepší je funkní PC bez USB, ne ne-
funkní vbec!
Seznam souástek:
do DPS
J1, 2, 3 zlacená, zahnutá, jumperová lišta,
4-pin.
v podob jakéhosi pdorysu (pohled
shora). Silnjší erné hrany oznaují stra-
nu s mdnou fólií.
k pednímu panelu, tak aby sedly otvory
pro konektory s konektory na DPS. Pak
pipájejte pomocné postranní díly B a na
konec díl C. Dobrým pomocníkem pi se-
stavování Vám snad bude fotografie. Díl C
je ješt nutno pipájet tak, aby zhruba
SERIAL PERIPHERAL
INTERFACE (SPI)
rolér nemusí komunikovat s okolím a na
všechnu „práci“ staí sám. U zbývající
vtšiny musí konstruktér zajistit komuni-
kaci mikrokontroléru s okolím. Proto je
velmi píjemné, kdy má v aplikaci pou-
itý mikrokontrolér implementováno ale-
ovým rozhraním je u pedstavovaných
mikrokontrolér rozhraní SPI (viz obr. 6),
které dává mikronkontroléru monost
synchronní pln duplexní komunikace.
je moné ušetit jeden vodi a tím i pin
Ing. Jií Kopelent
há komunikace pouze po dvou vodiích
simplexn. Výhodou tohoto rozhraní opro-
ti obdobnému ešení, sbrnici I2C, je ma-
ximální rychlost komunikace. Mikrokont-
která je rovna tvrtin idícího taktu mik-
roprocesoru (fCPU/4) pokud se rozhraní
nachází v master módu i dokonce rych-
lostí fCPU/2, pokud je v reimu slave. Tím
však výet moností tohoto rozhraní ne-
koní. Uivatel má monost nastavit jak
polaritu, tak i fázi, take r