Kомпоненты, приборы, оборудование      
 |  Главная |  Каталог предприятий Украины |  Схемотехника |
 

Раздел на реконструкции, некоторые ссылки могут не работать!
  • Аудио
  • Безопасность
  • Бытовая электроника
  • Видео
  • Видеокамеры
  • Высоковольтные
  • Генераторы
  • Измерения
  • Интерфейсы
  • Коммутация
  • Компьютер
  • Медицина
  • Моделирование
  • Передатчики
  • Питание
  • Обработка данных
  • Предусилители
  • Радио

  • Веб-мастерам
    и писателям:
    Биржа статей. Продать - купить статью. Уникальные статьи: готовые и на заказ.


    Назад
       Проектирование микропроцессорных устройств. Часть 6
    Часто подключенный к микропроцессорной системе семисегментный знаковый индикатор оказывается недостаточным с точки зрения отображения количества знаков и количества высвечиваемых позиций. Значительно большими возможностями обладают алфавитно-цифровые модули ЖКИ типа LCD/OLED или VFD (см. фото) с встроенным контроллером. Они представляют собой недорогое и удобное в использовании устройство, позволяющее сэкономить время и ресурсы при разработке новых изделий, обеспечивая при этом отображение большого объема информации при хорошей различимости и низком энергопотреблении. Эти модули можно встретить в самых разнообразных устройствах: измерительных приборах, медицинском, промышленном и технологическом оборудовании, офисной технике - принтерах, телефонах, факсимильных и копировальных аппаратах. В алфавитно-цифровых модулях ЖКИ чаще всего используются контроллер HD44780 или совместимый с ним. Контроллер HD44780 потенциально может управлять 2-мя строками по 40 символов в каждой (для модулей с 4-мя строками по 40 символов используются два однотипных контроллера) при матрице символа 5 х 7 точек. Существует несколько различных более-менее стандартных форматов модулей ЖКИ (количество символов х количество строк): 8 х 2, 16 х 1, 16 х 2, 16 х 4, 20 х 1, 20 х 2, 20 х 4, 24 х 2, 40 х 2, 40 х 4. Встречаются и менее распространенные форматы: 8 х 1, 12 х 2, 32 х 2 и др., - принципиальных ограничений на комбинации и количество отображаемых символов контроллер не накладывает. Модуль может иметь любое количество символов от 1 до 80, хотя в некоторых комбинациях программная адресация символов может оказаться не очень удобной. Для соединения модуля ЖКИ с управляющей системой используется параллельная синхронная шина, насчитывающая 8 или 4 (выбирается программно) линий данных D0...D7, линию выбора операции R/W (считывание/запись), линию выбора регистра RS (линия информирует контроллер о передаче данных о высвечиваемом символе или передаче управляющих команд) и линию стробирования/синхронизации Е. Способ подключения модуля ЖКИ к микропроцессору показан на рис.22. Для управления знаковым индикатором используются три управляющих сигнала и магистраль данных, которая может иметь в зависимости от конфигурации 4 или 8 линий данных. После включения питания необходимо выполнить пересылку управляющих команд для установления параметров работы индикатора. В листинге 9 приведен пример программы инициализации контроллера LCD 16 x 1. Отображение данных на ЖКИ модуле заключается в пересылке в контроллер ASCII кодов символов, предназначенных для высвечивания. В простейшем случае конфигурации индикатор может работать таким образом, что при пересылке очередного символа курсор (видимый или не видимый) передвигается автоматически на следующую позицию. Благодаря этому изменение высвечиваемого символа требует записи их кодов в память контроллера, остальные занимают контроллер без никакого вмешательства микропроцессора. В листинге 10 показана подпрограмма пересылки единичного байта (код ASCII символа) в контроллер индикатора. Аналогично будет выглядеть программное обслуживание LCD индикатора с 4-битовой магистралью. Отличие состоит в способе пересылки данных, передаче двух 4-битовых слов, каждый раз стробируемых сигналом Е. Первой пересылается старшая половина байта. Магистраль данных ограничивается до линий D4...D7, в то же время линии D0...D3 остаются не подключенными. Очевидно, необходимо проведение соответствующей инициализации индикатора, подготавливающей его к работе с 4-битовой магистралью данных. Представленное выше описание не охватывает всех особенностей и возможностей обслуживания алфавитно-цифрового индикатора LCD. Описание полной спецификации индикатора выходит за рамки данной статьи. Представленный способ отображения информации на LCD индикаторе может быть неэффективным в случае иного типа индикатора, что потребует применение большого количества процедур и т.п. Описанный в статье способ совместно с технической документацией контроллера HD44780 позволяет выполнять программное обслуживание для данного типа LCD. Описание контроллера HD44780 можно найти в Интернете по адресам: http://www.gaw.ru/data/ lcd/lcd.pdf - на русском языке; http://www.gaw.ru/pdf/Hitachi/ hd44780u.pdf - на английском. Управление устройствами большой мощности При построении систем на микропроцессорном управлении часто приходится управлять устройствами большой мощности или устройствами, питающимися непосредственно от сети 220 В. Простейшим способом гальванической развязки между микропроцессором и сетью 220 В может быть использование электрических реле (схема применения реле показана на рис.23а). Работой реле управляет линия порта через p-n-p транзистор. Применение резистора R1, для увеличения тока базы транзистора, необходимо в случае управления мощными реле с большим током срабатывания, благодаря чему нет необходимости применять элемент с большим усилением. Разумеется, реле не обязательно запитывать от того же источника, что и микроконтроллер (как показано на рис.23а), можно применять реле на любые напряжения. Однако желательно применять реле с напряжением до 50 В. Диод, подключенный параллельно катушке реле, защищает транзистор от выбросов напряжения при отпускании реле. Преимущество данной схемы состоит в возможности управления очень мощными устройствами. На практике ограничиваются лишь выносливостью контактов реле. Недостатком можно считать относительную инертность (время, необходимое для срабатывания реле) и конечное число переключений механических реле. В случае, когда требуется лишь электронное управление, то для управления устройствами, питаемыми от сети 220 В, удобно применение оптотриака (точнее трансоптора с оптотриаком как светочувствительным элементом) совместно с триаком (рис.23б). Со стороны микроконтроллера управление производится аналогично управлению светодиодом; можно также использовать предназначенный для этих целей буферный каскад на транзисторе. Со стороны высокого напряжения выступает мощный триак (симистор), управляемый оптотриаком МОС3043, который оборудован обнаружителем нуля напряжения сети, что позволяет устранять сетевые помехи, уменьшая ложные срабатывания триака . Резисторы R2 и R3 улучшают условия работы устройства детектора нуля. В случае использования оптотриака серии МОС3023 (без детектора нуля) можно обойтись без резисторов. Но все-таки стоит оставить резистор R2, обеспечивающий защиту трансоптора в случае повреждения основного триака, - тогда бы весь ток нагрузки прошел через оптотриак, приводя к его повреждению. Применение трансоптора обеспечивает гальваническую изоляцию при напряжениях до 5 кВ. В случае электронного управления устройствами, работающими при низких постоянных напряжениях, лучше применять включение нагрузки с помощью MOSFET транзистора большой мощности. На рис.23в показана схема с использованием мощного МОS транзистора с N каналом, который управляется через операционный усилитель, который, в свою очередь, работает как компаратор. Усилитель питается напряжением 12 В, уровень которого достаточен для превышения порогового напряжения MOS транзисторов, который для мощных транзисторов может достигать 8 В. Применение резистора R1 ограничивает ток, связанный с перезарядом емкости базы транзистора (около 10 пФ). В рассматриваемой схеме появление логической единицы на выходе линии порта микроконтроллера приводит к подаче на транзистор напряжения выходного усилителя, равного напряжению питания. (Продолжение следует)


     SVITEL © 2014  Мир электроники.  Admin  При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна. Rambler's Top100