Temporizador universal no controlador RIS. Esquema, descrição

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A versatilidade do dispositivo descrito no artigo é que ele é capaz não apenas de ligar e desligar quatro cargas em um determinado momento, mas também de transformar uma máquina AT desatualizada em um computador ATX e ao mesmo tempo desempenhar a função de um “ ferramenta anticongelante”.

Quando há necessidade de comutar várias cargas de acordo com um determinado programa, é conveniente utilizar um relógio eletrónico com vários alarmes equipados com chaves eletrónicas. No entanto, se for necessário o controle de um computador, esse relógio não será mais adequado. O temporizador proposto permite controlar quatro canais independentes. Para o efeito, são disponibilizados 16 eventos, cada um dos quais pode alterar o estado de qualquer canal (ligar ou desligar) num horário designado, tendo em conta o dia da semana. Os canais podem ser controlados diretamente do computador ao qual o dispositivo está conectado; a hora atual pode ser definida a partir dele e os eventos podem ser configurados no temporizador.

O dispositivo permite que um computador AT normal implemente funções avançadas de gerenciamento de energia semelhantes às máquinas padrão ATX (desliga e liga programaticamente em um horário designado), bem como controla a energia de dispositivos periféricos (impressora, scanner, modem externo). Para usar o cronômetro como uma ferramenta “anticongelante”, você precisa de um programa que redefine automaticamente a hora para desligar e ligar após alguns minutos. Se o computador congelar, o cronômetro desligará a energia por um tempo e executará uma reinicialização “a frio” do sistema.

O diagrama esquemático do dispositivo é mostrado na Fig. 1. Sua base é o controlador PIC PIC16F84A-04 (DD2). A frequência do clock (4 MHz) é definida pelo ressonador de quartzo ZQ2. O elemento DD1.1 contém um gerador de pulsos com taxa de repetição de 32768 Hz para temporização. Os pulsos deste gerador são fornecidos através do elemento buffer DD1.2 para a entrada externa do contador RTCC do microcontrolador. A frequência necessária e, portanto, a precisão do relógio são definidas pelo capacitor substring C2.

(clique para ampliar)

Os transistores 1VT1-4VT1 são carregados com relés 1K1-4K1, cujos contatos estão incluídos nos circuitos de alimentação das cargas conectadas aos soquetes XS1-XS4. LEDs 1HL1-4HL1 - indicadores de status de carga.

O computador controla o dispositivo através da interface RS-232. Como o microcontrolador PIC16F84A não possui interface serial embutida, esta última é implementada em software. Os sinais da porta COM não são usados como padrão. A linha DTR sincroniza os dados transmitidos, a linha RTS envia informações para o computador e a linha CTS as recebe do controlador. Os dados são transmitidos em modo duplex e complementados com bytes de controle para verificar a exatidão das informações. A interface utilizada é descrita com mais detalhes no artigo do autor “Interface de um controlador PIC com um PC” (Rádio, 2003, nº 7, pp. 20-22).

Os circuitos R4R7VD4 e R5R8VD5 convertem os níveis RS-232 em níveis TTL para as entradas do microcontrolador. O nível TTL da saída do microcontrolador é suficiente para controlar diretamente a linha RS-232, o que simplifica o circuito de correspondência.

Após a alimentação ser aplicada, o microcontrolador DD2 é colocado em seu estado inicial, no qual todos os canais são desligados, o relógio é zerado e o controle de carga é bloqueado para evitar que sejam ligados por engano. Ao configurar o dispositivo, o computador transmite a hora atual, dia da semana e parâmetros de eventos. Todas as informações sobre este último são armazenadas na memória EEPROM não volátil do microcontrolador. Cada evento contém o número da carga que controla, informações sobre a ação realizada (ligar ou desligar), o horário de funcionamento (incluindo o dia da semana) e pode estar no estado “desligado” (não produz um ação) e no modo “diário” (ocorre no horário especificado, independente do dia da semana).

Após definir a hora e configurar os canais, o dispositivo pode ser utilizado tanto de forma autônoma (com o cabo de comunicação desconectado do conector XS5) quanto sob controle do computador. Como a interface RS-232 permite conectar e desconectar o cabo enquanto os dispositivos estão ligados (hot plug), isso pode ser feito a qualquer momento.

Para controle direto dos canais, utilize os botões SB1-SB4. Manter qualquer um deles pressionado por mais de 0,5 s leva a uma mudança no estado do canal correspondente.

O atraso de tempo é implementado no software e evita que as cargas alternem quando pressionadas acidentalmente. A porta B do microcontrolador é configurada de forma que suas linhas de entrada RB0-RB3 e RB5 sejam conectadas através de resistores internos ao barramento de potência.

A fonte de alimentação do temporizador é feita de acordo com um design tradicional e não possui características especiais. A utilização do transformador abaixador T1 se deve à necessidade de isolamento galvânico da rede de alimentação e do computador. A bateria GB1 é uma fonte de energia reserva para o relógio durante quedas de energia.

Os códigos de firmware do microcontrolador são fornecidos na tabela. 1. Ao programar, você precisa definir os seguintes valores de bits na palavra de configuração: tipo de gerador (OSC) - HS, temporizador watchdog (WDT) - desabilitado, atraso após ligar (FWRTE) - habilitado.

(clique para ampliar)

O computador se comunica com o cronômetro por meio da biblioteca timercom.dll carregada dinamicamente.

Biblioteca e descrição da interface do programa (API) para trabalhar com ela e criar seu próprio shell para trabalhar com o dispositivo

Para definir eventos e controlar cargas manualmente, utilize o programa TIMER. Sua janela principal (Fig. 2) possui três abas. O primeiro deles (“Cargas”) exibe o estado das cargas, que pode ser alterado removendo ou marcando a caixa de seleção correspondente, o segundo (“Eventos”) contém as condições do 16º evento, o número do canal de carga, o necessário ação, hora e dia da semana em que deve acontecer. Na aba "Configurações", você pode selecionar a porta COM à qual o dispositivo está conectado e marcar a caixa que permite ao programa receber dados do dispositivo imediatamente após a inicialização. Após alterar os parâmetros do evento ou estados de carga, você deve clicar no botão “Gravar” para transferir novas informações para o cronômetro (isso define automaticamente a hora atual). Clicar no botão "Ler" carrega os dados atuais do dispositivo.

Temporizador universal no controlador RIS

O dispositivo é montado em uma placa de circuito impresso e colocado na caixa do protetor contra surtos “Piloto”. Os botões, LEDs e soquete do XS1 estão instalados em sua parede lateral.

Transformador T1 - qualquer de pequeno porte com enrolamento secundário de 12 V. Como 1K1-4K1, relés importados TRU-12VDC-SB-CL com tensão de operação de 12 V e contatos de 5 A (resistência do enrolamento - 400... 500 Ohms) são usados. A fonte de alimentação de backup GB1 é uma bateria de baterias ou células galvânicas com tensão de 3,6...4,5 V. A corrente consumida por ela não excede 8 mA.

Você pode conectar o temporizador à porta COM do seu computador usando um modem ou um cabo de modem nulo. A atribuição dos contatos do conector para cada caso é dada na tabela. 2.

Temporizador universal no controlador RIS

Autor: S. Kuleshov, Kurgan

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