background image

   83

Elektronika Praktyczna 12/2005

M I N I P R O J E K T Y

Wspólną  cechą  układów  opisywanych  w dziale  „Miniprojekty”  jest  łatwość  ich  praktycznej  realizacji.  Zmontowanie  układu  nie  za-
biera  zwykle  więcej  niż  dwa,  trzy  kwadranse,  a można  go  uruchomić  w ciągu  kilkunastu  minut.
Układy  z „Miniprojektów”  mogą  być  skomplikowane  funkcjonalnie,  lecz  łatwe  w montażu  i uruchamianiu,  gdyż  ich  złożoność  i in-
teligencja  jest  zawarta  w układach  scalonych.  Wszystkie  układy  opisywane  w tym  dziale  są  wykonywane  i baane  w laboratorium 
AVT.  Większość  z nich  znajduje  się  w ofercie  kitów  AVT,  w wyodrębnionej  serii  „Miniprojekty”  o numeracji  zaczynającej  się  od  1000.

Jeśli  komputer  nie  posiada  portów 

szeregowych  lub  ich  liczba  nie  jest 

wystarczająca,  to  najprostszym  sposo-

bem  ich  zwiększenia  jest  zastosowanie 

konwertera  USB<–>RS232.  Jednymi 

z najpopularniejszych  układów  reali-

zujących  tę  funkcję  są  układy  firmy 

FTDIChip.  Pokazany  na 

rys.  1  sche-

mat  przedstawia  konwerter,  w którym 

zastosowano  nowy  układ  tej  firmy 

–  typu  FT232R  (szczegółowy  opis  na 

str.  87).  W układzie  tym  zintegrowa-

no  wszystkie  elementy  niezbędnie  do 

jego  pracy,  poczynając  od  rezystorów 

a kończąc  na  oscylatorze.  Wewnątrz 

umieszczona  jest  również  pamięć 

EEPROM  służąca  do  zapisu  parame-

trów  pracy  układu.  Dzięki  temu  do 

pracy  wymagane  są  jedynie  obwody 

zapewniające  odpowiednio  odfiltro-

wane  zasilanie.  Od  strony  interfejsu 

USB  znajduje  się  tylko  złącze  USB, 

a od  strony  RS232  złącze  szpilkowe, 

na  które  wyprowadzone  są  wszystkie 

sygnały  linii  wejścia/wyjścia.  Oprócz 

sygnałów  danych  RxD  i TxD  dostęp-

ne  są  także  wszystkie  sygnały  właści-

we  dla  typowego  portu  szeregowego, 

a dodatkowo  pięć  programowanych 

linii  wejścia/wyjścia  CBUS0…CBUS4, 

które  mogą  pełnić  dodatkowe  funkcje. 

Tryb  pracy  tych  linii  jest  zapisywany 

w wewnętrznej  pamięci  EEPROM. 

W konwerterze  rozdzielono  napię-

cia  głównego  zasilania  (VCC)  oraz  za-

silania  linii  wejścia/wyjścia  (VCCIO). 

Dzięki  temu,  pomimo  zasilania  układu 

napięciem  z magistrali  USB  o wartości 

5  V,  linie  te  mogą  współpracować 

z układami  zasilanymi  także  niższym 

Konwerter  USB<–>RS232  z układem  FT232R

Duża  popularność  interfejsu 

USB  sprawia,  że  coraz  częściej 

nowe  komputery  posiadają  tylko 

jeden  port  szeregowy  RS232, 

a w niektórych  przypadkach 

pozbawione  są  ich  całkowicie. 

O ile  do  komunikacji 

z nowoczesnymi  urządzeniami 

peryferyjnymi  port  szeregowy 

nie  potrzebny,  to  w przypadku 

sprzężenia  z mikrokontrolerami 

nadal  jest  to  najprostszy  sposób 

komunikacji.

Rekomendacje:

moduł  przydatny  konstruktorom 

systemów  cyfrowych,  które 

współpracują  z nowoczesnymi 

(czytaj:  pozbawionymi  RS232) 

komputerami  PC.

napięciem.  Chcąc  dołączyć  konwerter 

do  procesora  zasilanego  napięciem 

niższym  niż  5  V  należy  wyprowa-

dzenie  VCCIO  dołączyć  do  napięcia 

zasilającego  ten  procesor.  Na  złącze 

CON1  wyprowadzone  zostały  napięcia 

3,3  V  oraz  5  V,  które  mogą  służyć 

do  zasilania  dołączonego  układu.  Na-

pięcie  3,3  V  pochodzi  z wewnętrznego 

stabilizatora  układu  FT232R.

Rozmieszczenie  elementów  na 

płytce  konwertera  przedstawiono  na 

rys.  2.  Od  strony  ścieżek  znajdują  się 

dwa  punkty  lutownicze  umożliwiające 

dołączenie  linii  VCCIO  do  napięcia 

5  V  lub  3,3  V.

Do  uruchomienie  konwertera  po-

trzebne  będą  sterowniki,  które  można 

pobrać  ze  strony  producenta  www.ftdi-

chip.com

.  Po  podłączeniu  do  kompu-

tera  system  operacyjny  automatycznie 

wykryje  nowe  urządzenie  i rozpocznie 

proces  instalacji.  Po  jej  zakończeniu 

utworzony  zostanie  port  COM,  po-

przez  który  można  będzie  przesyłać 

dane  do  konwertera. 

WYKAZ  ELEMENTÓW

FR:  Dławik  MI0805K400R–10  0805
C1:  10  nF  0805
C2:  100  nF  0805
C3:  4,7  µF/10  V  3528
C4:  100  nF  0805
U1:  FT232R
CON1:  Goldpin  9x2
CON2:  USB–B

Rys.  2.  Rozmieszczenie  elementów  na 
płytce  konwertera

Rys.  1.  Schemat  elektryczny  konwertera  USB<–>RS232

background image

Elektronika Praktyczna 12/2005

84

M I N I P R O J E K T Y

Rys.  3.  Widok  przetwornika  SENS-
-HYD2/M

Elektroniczny  higrostat

Tym  razem  Miniprojekt  to  praw-

dziwa  „łatwizna”  dla  wykonawcy: 

wykorzystano  w nim  bowiem  goto-

wy  moduł  konwersji  wilgotność/na-

pięcie  z wbudowanym  szybko  re-

agującym  czujnikiem  wilgotności. 

Jakość  zastosowanego  czujnika  nie 

budzi  wątpliwości  (HS15P),  bowiem 

jego  producentem  jest  japoński  od-

dział  firmy  General  Electric.  Wyso-

ka  jakość,  co  jest  oczywiste,  znaj-

duje  odbicie  w cenie  podzespołu, 

ale  w większości  aplikacji  ważniej-

sza  jest  pewność  i stabilność  pracy, 

a nie  minimalizacja  ceny  bez  wzglę-

du  na  konsekwencje.

Moduł  pomiarowy  (HU10)  udo-

stępnia  na  swoim  wyjściu  napięcie 

zależne  od  wilgotności.  Napięcie 

zmienia  się  liniowo  (

rys.  1)  w za-

kresie  1,5…3,1  VDC  dla  wilgotności 

względnej  z przedziału  25...100%. 

Producent  czujnika  zaleca 

stosowanie  czujnika  w za-

kresie  temperatur  otoczenia 

0…+50

o

C,  ale  dzięki  zastoso-

waniu  kompensacji  termicz-

nej  w module  pomiarowym, 

zakres  dopuszczalnych  tem-

peratur  powiększył  się  do 

-40…+60

o

C.

Schemat  elektryczny  pro-

ponowanego  rozwiązania  po-

kazano  na 

rys.  2.  Do  wyjścia 

przetwornika  dołączono  dwa 

komparatory  z niewielką  hi-

sterezą,  o niezależnie  zadawa-

nych  napięciach  referencyj-

nych.  Potencjometry  P1  i P2 

służą  do  ustawiania  wartości 

napięcia  odniesienia,  czyli 

w praktyce  –  progu  zadziała-

Pomiar  zawartości  pary  wodnej 

w powietrzu  ciągle  nie  jest 

zadaniem  banalnym,  ale  coraz 

bardziej  różnorodna  oferta 

czujników  dostępnych  na 

rynku  ułatwia  wykonywanie 

pomiarów  tego  typu.  W artykule 

przedstawiamy  opis  prostego 

w wykonaniu  higrostatu  (np. 

do  sterowania  łazienkowego 

wentylatora),  w którym 

wykorzystano  kompletny  moduł 

pomiarowy  zintegrowany 
z czujnikiem  wilgotności.

Rekomendacje:

urządzenie  mogące  spełniać 

rolę  prostego  stabilizatora 

wilgotności  w pomieszczeniu, 

dzięki  czemu  doskonale  sprawdzi 

się  na  przykład  jako  higrostat 

łazienkowy.

nia  każdego  z kompara-

torów.  W celu  uprosz-

czenia  budowy  układu 

(prototyp  zmontowano 

„przestrzennie”)  zrezy-

gnowano  z rezystorów 

włączonych  szeregowo 

z potencjometrami,  któ-

re  ograniczają  zakres 

regulacji  napięć  odnie-

sienia.  Takie  rozwią-

zanie  sprawdziło  się 

w sterowniku  wenty-

latorów  w pomieszcze-

niu-chłodni  dla  kwia-

tów,  ale  w przypadku 

aplikacji  wymagających 

częstego  modyfikowa-

nia  nastaw  lepszym 

wyjściem  jest  ograniczenie  zakre-

sów  napięć  referencyjnych  do  1,5…

3,1  V.  Wyjścia  zastosowanego  kom-

paratora  (LM393)  są  typu  „otwarty 

kolektor”.  Ze  względu  na  wykorzy-

stywanie  ich  w obwodzie  sprzężenia 

zwrotnego,  wyjść  nie  należy  obcią-

żać  bezpośrednio  bazą  tranzystorów 

(bez  rezystorów  separujących)  lub 

diodami  LED  –  zalecane  jest  zasto-

sowanie  dodatkowych  wzmacniaczy 

(choćby  tranzystorowych). 

Do  wejścia  urządzenia,  którego 

schemat  pokazano  na  rys.  2,  nale-

ży  dołączyć  wyjście  modułu  prze-

twornika  SENS-HYD2/M,  którego 

rozmieszczenie  wyprowadzeń  poka-

zano  na 

fot.  3.  Moduł  pomiarowy 

jest  zasilany  napięciem  5  V,  które 

jest  odpowiednie  także  dla  zasilania 

komparatora.

KK

Dodatkowe  informacje  są  dostępne:

http://www.thermometrics.com/assets/

images/hu10.pdf

http://www.thermometrics.com/assets/

images/hs1215p.pdf

Rys.  1.  Charakterystyka  czujnika

W projekcie  wykorzystano  moduły  czujnikowe 

HU10,  dostępne  w ofercie  firmy  TME  pod 

oznaczeniem  SENS-HYD2/M.

Rys.  2.  Schemat  elektryczny