Temporizador universal en el controlador RIS. Esquema, descripción

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La versatilidad del dispositivo descrito en el artículo es que es capaz no solo de encender y apagar cuatro cargas a la vez, sino también de convertir una máquina AT obsoleta en una computadora ATX y al mismo tiempo realizar la función de un " herramienta anticongelante”.

Cuando es necesario conmutar varias cargas según un programa determinado, es conveniente utilizar un reloj electrónico con varias alarmas equipado con llaves electrónicas. Sin embargo, si se requiere el control desde una computadora, dicho reloj ya no es adecuado. El temporizador propuesto le permite controlar cuatro canales independientes. Para ello, se proporcionan 16 eventos, cada uno de los cuales puede cambiar el estado de cualquier canal (encendido o apagado) en un momento determinado, teniendo en cuenta el día de la semana. Los canales se pueden controlar directamente desde la computadora a la que está conectado el dispositivo, desde ella se puede configurar la hora actual y se pueden configurar eventos en el temporizador.

El dispositivo permite que una computadora AT normal implemente funciones avanzadas de administración de energía similares a las máquinas estándar ATX (apagar y encender mediante programación a una hora determinada), así como controlar la energía de los dispositivos periféricos (impresora, escáner, módem externo). Para utilizar el temporizador como herramienta "anticongelante", necesita un programa que restablezca automáticamente y periódicamente el tiempo de apagado y luego de encendido después de unos minutos. Si la computadora se congela, el temporizador apagará la alimentación por un tiempo y realizará un reinicio "en frío" del sistema.

El diagrama esquemático del dispositivo se muestra en la Fig. 1. Su base es el controlador PIC PIC16F84A-04 (DD2). La frecuencia del reloj (4 MHz) la ajusta el resonador de cuarzo ZQ2. El elemento DD1.1 contiene un generador de impulsos con una frecuencia de repetición de 32768 Hz para temporización. Los pulsos de este generador se suministran a través del elemento buffer DD1.2 a la entrada externa del contador RTCC del microcontrolador. La frecuencia requerida y, por tanto, la precisión del reloj se ajusta mediante el condensador de subcadena C2.

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Los transistores 1VT1-4VT1 están cargados con relés 1K1-4K1, cuyos contactos están incluidos en los circuitos de alimentación de las cargas conectadas a los enchufes XS1-XS4. LED 1HL1-4HL1 - indicadores de estado de carga.

La computadora controla el dispositivo a través de la interfaz RS-232. Dado que el microcontrolador PIC16F84A no tiene una interfaz serie incorporada, esta última se implementa en software. Las señales del puerto COM no se utilizan como estándar. La línea DTR sincroniza los datos transmitidos, la línea RTS envía información a la computadora y la línea CTS la recibe del controlador. Los datos se transmiten en modo dúplex y se complementan con bytes de control para verificar la exactitud de la información. La interfaz utilizada se describe con más detalle en el artículo del autor “Interfaz de un controlador PIC con una PC” (Radio, 2003, No. 7, pp. 20-22).

Los circuitos R4R7VD4 y R5R8VD5 convierten los niveles RS-232 en niveles TTL para las entradas del microcontrolador. El nivel TTL de la salida del microcontrolador es suficiente para controlar directamente la línea RS-232, lo que simplifica el circuito de adaptación.

Después de aplicar energía, el microcontrolador DD2 se configura en su estado inicial, en el que todos los canales se apagan, el reloj se reinicia y el control de carga se bloquea para evitar que se enciendan por error. Al configurar el dispositivo, la computadora transmite la hora actual, el día de la semana y los parámetros de eventos. Toda la información sobre este último se almacena en la memoria EEPROM no volátil del microcontrolador. Cada evento contiene el número de la carga que controla, información sobre la acción realizada (encendido o apagado), el tiempo de funcionamiento (incluido el día de la semana) y puede estar en estado “apagado” (no produce un acción) y en modo “diario” (ocurre a la hora especificada, independientemente del día de la semana).

Después de poner la hora y configurar los canales, el dispositivo se puede utilizar tanto de forma autónoma (con el cable de comunicación desconectado del conector XS5) como bajo control por ordenador. Dado que la interfaz RS-232 le permite conectar y desconectar el cable mientras los dispositivos están encendidos (conexión en caliente), esto se puede hacer en cualquier momento.

Para el control directo de canales, utilice los botones SB1-SB4. Mantener presionado cualquiera de ellos durante más de 0,5 s provoca un cambio en el estado del canal correspondiente.

El retardo de tiempo se implementa en el software y evita que las cargas cambien cuando se presionan accidentalmente. El puerto B del microcontrolador está configurado para que sus líneas de entrada RB0-RB3 y RB5 estén conectadas a través de resistencias internas al bus de alimentación.

La fuente de alimentación del temporizador se fabrica según un diseño tradicional y no tiene características especiales. El uso del transformador reductor T1 se debe a la necesidad de aislamiento galvánico de la red eléctrica y de la computadora. La batería GB1 es una fuente de energía de respaldo para el reloj durante cortes de energía.

Los códigos de firmware del microcontrolador se dan en la tabla. 1. Al programar, debe configurar los siguientes valores de bits en la palabra de configuración: tipo de generador (OSC) - HS, temporizador de vigilancia (WDT) - deshabilitado, retraso después del encendido (FWRTE) - habilitado.

(haga clic para agrandar)

La computadora se comunica con el temporizador a través de la biblioteca timercom.dll cargada dinámicamente.

Biblioteca y descripción de la interfaz del programa (API) para trabajar con él y crear su propio shell para trabajar con el dispositivo.

Para configurar eventos y controlar cargas manualmente, use el programa TIMER. Su ventana principal (Fig. 2) tiene tres pestañas. El primero de ellos ("Cargas") muestra el estado de las cargas, que se puede cambiar quitando o marcando la casilla de verificación correspondiente, el segundo ("Eventos") contiene las condiciones del evento 16, el número del canal de carga, el requerido acción, hora y día de la semana en que debería suceder. En la pestaña "Configuración", puede seleccionar el puerto COM al que está conectado el dispositivo y marcar la casilla que permite que el programa reciba datos del dispositivo inmediatamente después del inicio. Después de cambiar los parámetros del evento o los estados de carga, debe hacer clic en el botón "Grabar" para transferir nueva información al temporizador (esto establece automáticamente la hora actual). Al hacer clic en el botón "Leer", se cargan los datos del dispositivo actual.

Temporizador universal en el controlador RIS

El dispositivo se ensambla en una placa de circuito impreso y se coloca en la carcasa del protector contra sobretensiones "Pilot". Los botones, LED y enchufe del XS1 están instalados en su pared lateral.

Transformador T1: cualquiera de tamaño pequeño con un devanado secundario de 12 V. Como 1K1-4K1, los relés importados TRU-12VDC-SB-CL con una tensión de funcionamiento de 12 V y contactos de 5 A (resistencia del devanado - 400... 500 ohmios). La fuente de energía de respaldo GB1 es una batería de baterías o celdas galvánicas con un voltaje de 3,6...4,5 V. La corriente consumida no supera los 8 mA.

Puede conectar el temporizador al puerto COM de su computadora usando un módem o un cable de módem nulo. La asignación de contactos del conector para cada caso se muestra en la tabla. 2.

Temporizador universal en el controlador RIS

Autor: S.Kuleshov, Kurgan

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