Zdalny moduł wykonawczy

Zalety: 

Zdalny moduł wykonawczy jest skonstruowany do sterowania jednocześnie kilkunastoma urządzeniami za pomocą portu rs232.

Możliwość sterowania z dowolnego mikroprocesora- wcale nie musi to być AVR (może być PIC, lub ARM), oraz z dowolnego środowiska programistycznego (może być asembler, C oraz dowolny inny), jak również z dowolnego komputera PC na przykład poprzez port USB ( o tym napiszę niżej)

Każdy mikrokontroler posiada port (rs232), dzięki niemu, możemy sterować naszym modułem za pomocą tylko 2 przewodów (przypadek sterowanie bez potrzeby otrzymywania potwierdzenia wykonanej instrukcji)

Jeśli zdecydujemy się na pełne sterowanie potrzebujemy łącznie 3 przewodów (tx, rx oraz masa).
Wykonywałem testy modułu i przy przewodach 100 metrów (skrętka komputerowa) nie było żadnych problemów z komunikacją!

Jeszcze jedna gigantyczną zaletą jest to, iż możemy podłączyć praktycznie nieograniczona ilość takich modłów jednocześnie na jednym przewodzie (wymaga to tylko drobnej korekty programu w procesorze na zdalnym module, aby instrukcje się nie powielały- szczegóły poniżej.) 

Płytkę można rozbudować o moduł bezprzewodowy!! Dostępne sa one w osobnym dziale. Zasięg takiego zestawu to do 100 metrów w otwartym terenie.

Co na pokładzie? 

Na naszej płytce zostało zamontowanych 6 przekaźników o maksymalnej obciążalności 5A/250V
Obok każdego z przekaźników znajduje się dioda LED, sygnalizująca stan przekaźnika (zapalona- przekaźnik zwarty) 

Dodatkowo 2 tranzystory sterowane sygnałem PWM (na przykład do płynnego sterowania jasnością świecenia żarówki itp.)

Obciążalność tranzystorów około 5A jednak przy większych obciążeniach należy przykręcić do nich radiatory. Tranzystory sterują oczywiście prądem stałym!

No i oczywiście 2 przekaźniki półprzewodnikowe wykonane na triakach sterowanych optotriakami, dzięki czemu są one odseparowane optycznie od mikroprocesora. Dodatkową zaletą tych optotriaków jest „przełąnczanie w zerze”- czyli załączanie, gdy sinusoida przebiegu przechodzi przez zero, jest to bardzo dobre rozwiązanie gdyż eliminuje zakłócenia powstające podczas załączania.

Obok każdego z optotriaków znajduje się dioda LED, sygnalizująca stan, triaka (zapalona- triak załączony)
Takie same przekaźniki półprzewodnikowe sprzedawane jako gotowe elementy kosztują po kilkadziesiąt złotych za sztukę.
Maksymalne napięcie, jakie można przyłożyć nie powinno przekraczać 250V- jednak pamiętaj, iż takie wysokie napięcie grozi porażeniem, tak wiec nie zalecam przekraczania 24V, oczywiście mówimy o prądzie przemiennym!
Obciążalność triaków to około 10A, ale przy większych obciążeniach wymagane jest przykręcenie radiatorów.

Jako element sygnalizacyjny zamontowano odrazu Buzerek (sygnalizator dźwiękowy)

Ponadto układ ma wejście 1-wire, do którego można na przykład podłączyć czujnik temperatury na DS18B20 lub innym

Posiada również 2 wejścia przetwornika ADC umożliwiające pomiar napięcia

Ponadto złącze I2C, które można dowolnie wykorzystać jako wejścia, bądź magistrale I2C.

Mamy jeszcze do dyspozycji 2 wejścia uniwersalne do dowolnego wykorzystania.

Sercem układu jest procesor ATMEGA8, zamiast niego możemy oczywiście wstawić procesor ATMEGA168, który ma 2 razy więcej pamięci.

Jak skorzystać? 

Przede wszystkim należy podłączyć zasilanie, które musi być od 7 do 12 V, najlepiej było by przykręcić od razu do stabilizatora radiator odprowadzający nadmiar ciepła. Wydajność prądowa zasilacza powinna mieć około 0,6 A, bo po załączeniu wszystkich przekaźników mniejszy zasilacz może mieć kłopoty.
Jak już podłączymy zasilanie wystarczy układ połączyć na przykład z komputerem PC za pomocą 2 przewodów (mam w sprzedaży odpowiednie interfejsy USB->rs232, służące właśnie do komunikacji przez port RS232). (zdjęcie z prawej)

Oczywiście układem możemy sterować za pomocą innego mikroprocesora- na przykład płytki testowej, ATMEGA8, która mam w swojej ofercie.
Należy jednak pamiętać o tym, iż wyjście TX na płytce podłączamy z RX na konwerterze USB->rs232 i wyjście RX na płytce z wyjściem TX na konwerterze ( to znaczy nadajnik podłączamy do odbiornika).

W komplecie dokładam zdjęcie podłączenia do płytki testowej atmega8, pamiętać należy o tym, iż przewody nie powinny przekraczać 100 metrów – słownie sto metrów (przy skrętce komputerowej)

Samo sterowanie jest banalnie proste tak z innego procesora jak i z komputera PC.

W komplecie dokładam przykładowe oprogramowanie do procesora ATMEGA8 napisane w BASCOM na moją płytkę testową ATMEGA8. Opisałem w samym programie, co która instrukcja wykonuje.

Jeśli chodzi o oprogramowanie wgrane do procesora znajdującego się w zdalnym module wykonawczym, również ma opisy, co która linia wykonuje i można je w łatwy sposób zmodyfikować do swoich potrzeb, oczywiście otrzymujesz źródła tych programów napisane w BASCOM.
Program wgrany do procesora ma następujące możliwości:

Sterowanie każdym z przekaźników z osobna (on/off), sterowanie tranzystorami PWM – póki, co tylko włącz/wyłącz, ale można w łatwy sposób przerobić je na pełne sterownie PWM, no i oczywiście sterowanie triakami (przekaźnikami półprzewodnikowymi) również włącz/wyłącz.

Sterowanie może się odbywać oczywiście spod innych języków programowania, gdyż standard rs232 jest uniwersalnym standardem komunikacyjnym.

Przykład sterowania: 

Aby sterować z komputera PC musimy uruchomić konsolę,, na przykład z pakietu BASCOM i ustawić odpowiedni port COM, oraz prędkość transmisji na 1200. Ustawienie odpowiedniej prędkości jest bardzo ważne!! Inaczej układ nie będzie się komunikował poprawnie.

Jak już wszystko poustawiamy wystarczy napisać:

PK1 – spowoduje to załączenie przekaźnika nr1, ponowne wysłanie rozkazu PK1 spowoduje wyłączenie tegoż przekaźnika?

Każdy z przekaźników posiada również inny rodzaj instrukcji i tak:

Pk1 – powoduje zmianę stany na przeciwny

Pk1on – powoduje tylko załączenie przekaźnika

Pk1off powoduje wyłączenie przekaznika.

Tyczy się to wszystkich sześciu przekaźników i wszystkie są identycznie wywoływane, czyli aby załączyć przekaźnik nr 2 należy wysłać rozkaz „pk2on”

Do sterowania triakami służą rozkazy:

Traiak1 oraz triak2, i podobnie jak w przypadku przekaźników sam rozkaz, triak1 powoduje zmianę stanu, triak1on załączenie triaka numer 1 oraz triak2off – wyłączenie tego samego triaka.

Sterowanie pwm odbywa się identycznie i ma postać:

Pwm_1 – zmiana na stan przeciwny

Pwm_1on- załączenie wyjścia pwm1

Pwm_1off – wyłączenie wyjście pwm1

Oczywiście pwm_2 jest sterowane analogicznie.

Ponadto mamy możliwość sterowania buzerkiem korzystając z rozkazu:

Buzer, buzeron oraz buzeroff

Do procesora dołożyłem dodatkowa instrukcją, która odczytuje temperaturę czujnika DS18B20 dołączonego do wyjście 1-wire.
Aby odczytać z niego temperaturę należy wysłać instrukcję „tmp”- jako informacja zwrotną otrzymamy temperaturę odczytaną z czujnika.

Jeszcze jedną ciekawa instrukcją jest instrukcja przeznaczona głównie do sterowania z komputera PC , jest to instrukcja „pclink”

Po jej napisaniu jako informacje zwrotną otrzymamy, wszystkie stany przekaźników, triaków oraz wyjść pwm, jest to bardzo przydatne podczas sterowani modułem za pmocą komputera PC.

Poniżej wytłumaczę jak w Bascom napisać program, który załączy przekaźnik nr1 oraz nr4

$baud = 1200
Do 
Print „pk1on”
Print „pk2on”
End 

Tak wiec jak widać wywołanie tych instrukcji jest banalnie proste. 

Jeśli masz jakieś dodatkowe pytania to na większość z nich znajdziesz odpowiedz na moim forum internetowym www.nestor-electronic.pl

Do zestawu nie jest dokładana żadna dokumentacja, gdyż wszystkie niezbędne do uruchomienia informacje znajdują się w opisie przedmiotu. W razie niejasności służymy pomocą telefoniczną.