Elektronika
Uniwersalna karta portów USB - PCB i mikroprocesor do projektu AVT 414
- Rozszerza komputer o 22 linie cyfrowe I/O i 8 wejść analogowych ADC sterowane przez USB. Wersja A+ zawiera płytkę PCB oraz zaprogramowany mikrokontroler.
Uniwersalna karta portów USB – wejścia, wyjścia i ADC AVT414
Układ rozszerza komputer o cyfrowe linie wejścia/wyjścia oraz wejścia analogowe sterowane przez USB.
Karta I/O USB do sterowania i akwizycji sygnałów
AVT414 pozwala zbudować uniwersalną kartę portów podłączaną do komputera przez USB. Moduł udostępnia 22 programowane linie cyfrowe wejścia/wyjścia oraz 8 kanałów analogowych przetwornika A/C, dzięki czemu może służyć zarówno do sterowania prostymi układami zewnętrznymi, jak i do odczytu sygnałów pomiarowych.
Komunikacja odbywa się przez wirtualny port szeregowy z użyciem komend ASCII, więc kartą można sterować z własnego programu albo z terminala portu szeregowego. Projekt sprawdza się w automatyce hobbystycznej, stanowiskach testowych, prostych systemach pomiarowych i aplikacjach PC wymagających dodatkowych portów I/O.
Karta techniczna
AVT414
Uniwersalna karta portów USB z konwerterem FT232BM, mikrokontrolerem PIC16F877, 22 liniami cyfrowymi I/O, 8 wejściami analogowymi i komunikacją przez komendy ASCII.
| Wersja | A+ – płytka PCB + zaprogramowany mikrokontroler |
| Typ projektu | uniwersalna karta portów na USB |
| Interfejs komputera | USB z wirtualnym portem szeregowym COM |
| Konwerter USB-RS232 TTL | FT232BM |
| Mikrokontroler | PIC16F877, zaprogramowany w wersji A+ |
| Taktowanie mikrokontrolera | rezonator kwarcowy 10 MHz |
| Taktowanie FT232BM | rezonator kwarcowy 6 MHz |
| Prędkość komunikacji | 57600 b/s, N, 1 |
| Format komend | komendy ASCII inicjowane od strony komputera |
| Linie cyfrowe | 22 programowane linie wejścia/wyjścia |
| Porty cyfrowe | RB: 8 linii, RD: 8 linii, RC: 6 linii dostępnych jako I/O |
| Obciążalność linii cyfrowej | do 25 mA na linię, z limitem sumarycznym dla portów procesora |
| Rezystory podciągające | wewnętrzne pull-up dla portu RB |
| Wejścia analogowe | 8 kanałów ADC na porcie RA/RE |
| Rozdzielczość ADC | 10 bitów |
| Zakres pomiaru ADC | 0…5 V lub 0…2,5 V z referencją zewnętrzną |
| Źródło napięcia odniesienia | LM385-2,5 V, dołączane zworką JP2 |
| Wybór odniesienia ADC | zworka JP1: zasilanie 5 V lub zewnętrzna referencja na RA3 |
| Układ resetu | reset mikrokontrolera przez elementy RC zgodnie ze schematem |
| Złącze USB | USB-B |
| Złącza portów | CON2…CON5, goldpin 5×2 |
| Zasilanie | z portu USB, 5 V |
| Montaż | mieszany THT/SMD, elementy po obu stronach płytki |
| Wymiary płytki PCB | 64×41 mm |
Wersja A+ – płytka PCB i zaprogramowany mikrokontroler
AVT414 A+ zawiera płytkę PCB oraz zaprogramowany mikrokontroler PIC16F877 przygotowany do pracy w tym projekcie. Pozostałe elementy elektroniczne z poniższego wykazu trzeba skompletować osobno.
Wykaz elementów
- R1, R2: 27 Ω, 0805
- R3: 1,5 kΩ, 0805
- R4: 47 kΩ, 0805
- R5: 470 Ω, 0805
- R6: 4,7 kΩ, 0805
- R7: 10 kΩ, 0805
- R8: 1 Ω, 0805
- C1: 10 µF / 10 V, 3528
- C2: 100 nF, 0805
- C3, C4: 15 pF, 0805
- C5: 100 nF, 0805
- C6: 33 nF, 0805
- C7, C8: 15 pF, 0805
- C9: 100 nF, 0805
- C10: 10 µF / 10 V, 3528
- C11: 100 nF, 0805
- D1: LM385-2,5 V
- U1: PIC16F877, zaprogramowany
- U2: FT232BM
- X1: rezonator kwarcowy 6 MHz
- X2: rezonator kwarcowy 10 MHz
- JP1, JP2: goldpin 1×2 + zworka
- CON1: gniazdo USB-B
- CON2-CON5: goldpin 5×2
Notes
Wersja A+ zawiera mikrokontroler z wgranym programem, dlatego nie trzeba samodzielnie programować PIC16F877 do podstawowego uruchomienia karty.
Po podłączeniu do komputera karta jest obsługiwana jako wirtualny port szeregowy. Do komunikacji można użyć programu sterującego albo terminala portu COM z parametrami 57600, N, 1.
Porty cyfrowe można konfigurować jako wejścia lub wyjścia, ale przed ustawianiem stanu wyjściowego trzeba najpierw przełączyć wybrane linie w tryb wyjścia. Napięcie 5 V dostępne na złączach portów nie powinno być nadmiernie obciążane.
Uwaga: Linie portów mikrokontrolera pracują w logice 5 V i nie są przeznaczone do bezpośredniego podłączania wyższych napięć ani dużych obciążeń. Do sterowania przekaźnikami, silnikami lub urządzeniami zewnętrznymi należy stosować odpowiednie stopnie pośredniczące i zabezpieczenia.
Najczęściej zadawane pytania
Wersja A+ zawiera płytkę PCB oraz zaprogramowany mikrokontroler PIC16F877. Pozostałe elementy trzeba skompletować osobno.
Karta udostępnia 22 programowane linie cyfrowe wejścia/wyjścia oraz 8 wejść analogowych 10-bitowego przetwornika A/C.
Można korzystać z programu sterującego AVT414 albo wysyłać komendy ASCII z dowolnego terminala portu szeregowego po zainstalowaniu sterownika wirtualnego portu COM.
Nie. To wersja A+, czyli płytka PCB i zaprogramowany mikrokontroler. Konwerter FT232BM, elementy SMD, rezonatory, gniazdo USB, złącza, zworki i pozostałe elementy należy dobrać osobno według wykazu.
Nie. Wejścia analogowe pracują w zakresie 0…5 V albo 0…2,5 V przy użyciu referencji. Wyższe napięcia wymagają dzielnika, bufora lub innego układu dopasowującego.
