Principalele subiecte prezentate
1. Dezvoltarea unui echipament pentru monitorizarea temperaturii in procesele tehnologice (VI)
Interfata cu calculatorul
Sistemul Politemp II este dotat cu un port serial asincron RS232 cu ajutorul caruia se realizeaza comunicatia cu calculatorul (PC). Comunicatia este necesara pentru descarcarea valorilor temperaturilor masurate si prelucrarea ulterioara a acestora.
Portul serial RS232 nu este implementat complet ci numai strictul necesar, anume semnalele TX – RX si masa electrica. Sistemul este configurat sa comunice cu o rata de 19200bps, pe 8 biti, fara paritate si un singur bit de stop.
In cazul acestei comunicatii nu este necesar controlul transferului de date. Schema electrica a portului serial RS232 este prezentata in figura 36 din articol.
Protocolul Modbus
Acest protocol defineste o structura de mesaje pe care sistemele industriale o recunosc si o folosesc in transmisii de date, indiferent de tipul retelelor de comunicatii folosite.
Protocolul descrie procesul folosit de un controller pentru a cere accesul la resursele altui dispozitiv, cum raspunde acesta la cererea de acces si cum sunt detectate si raportate erorile de transmisiune.
Stabileste, de asemenea, un format comun pentru comenzi/ cereri / raspunsuri si pentru date.
In timpul comunicatiei pe o retea Modbus, protocolul stabileste cum se identifica / adreseaza fiecare controller, cum este recunoscut un mesaj adresat acestuia, determina tipul de actiune initiata si cum se extrag datele sau alte informatii continute in mesaj.
Daca este cerut un mesaj de raspuns, controllerul adresat va construi un mesaj de raspuns utilizand tot protocolul Modbus. Controller-ele comunica utilizand tehnica master-slave, in care un singur dispozitiv (master-ul) poate initia tranzactii (cereri).
2. Amplificator final audio 300W cu MOSFET
Se prezinta un amplificator realizat cu etaje finale bazate pe tranzistoare MOS-FET, ce pot dezvolta o putere muzicala de pana la 600W in configuratie punte (cu doua astfel de amplificatoare). Montajul este realizat in kit, de firma Velleman.
Amplificatorul este echipat cu un circuit de protectie termica. Functionarea in clasa A confera amplificatorului un randament foarte bun, pierderile de putere fiind neglijabile.
De asemenea, este de remarcat circuitul de protectie si temporizare prin care se elimina zgomotul din boxe aparut odata cu pornirea amplificatorului.
Difuzoarele sunt protejate si in eventualitatea aparitiei unei componente de tensiune continua, la iesirea amplificatorului.
3. mAh-metru pentru elemente de acumulator Ni-Cd
Un aparat de laborator util este si mAh-metrul, care permite masurarea capacitatii elementelor de acumulatoare Ni-Cd. Se prezinta o idee de realizare pe numarator mecanic (de impulsuri).
Masurarea capacitatii bateriilor formate din elemente de acumulatoare este o operatie foarte utila in practica, atunci cand se doreste luarea unei decizii de a arunca sau nu la cosul de gunoi elementele ce i se par uzate utilizatorului.
Normal, un acumulator de tip AA Ni-Cd, prezinta o capacitate de 500…750mA. Schema prezentata in articol este un circuit care ajuta la masurarea capacitatii acumulatoarelor (elemente de 1,2V), incarcate in prealabil complet!
Pe post de element de afisare (mAh direct) se utilizeaza pentru simplitate, un contor de impulsuri electromecanic (la 24V) cu minim 4 digiti, insa cu mici modificari se poate utiliza si un numarator electronic.
4. Vu-metru stereo
Acest indicator de putere este utilizabil in aceeasi masura, indiferent daca amplificatorul este construit in varianta mono sau stereo.
In configuratie stereo, scala aferenta fiecarui canal este formata din 12 LED-uri. Domeniul de indicare este cuprins in intervalul 0.001…100[W]. In varianta mono, cele doua scale se inseriaza si domeniul se extinde la intervalul 0.001…400[W].
5. Monitor audio-video multifunctional
Prin utilizarea unui modulator pentru semnale video (si/sau audio) orice televizor poate fi transformat intr-un monitor pentru supraveghere cu camere video (in acest sens se poate utiliza „modulatorul video” realizat in articol.
La intrare se aplica semnal de la camera video, iar iesirea se conecteaza la intrarea de antena a TV-ului, comutat pe banda UHF).
Practic, se poate utiliza orice tip de modulator existent in comert, un banal TV A/N pe care „s-a depus praful”, se poate utiliza cu succes ca monitor pentru semnale video!
6. Placa 16 relee comandata de PC
Experimentul prezentat permite comanda unui numar mare de relee de putere (10A la 230Vca), respectiv 16, prin intermediul unui soft dedicat pentru PC.
Interfata cu acesta se face pe portul paralel (LPT). Constructiv contine doua blocuri distincte: blocul de interfata si procesare cu uC-ul AT89C51 si blocul de executie, cu relee de putere.
7. Sigurante termice
Sigurantele termice sunt un mijloc modern si ieftin de protejare la scurtcircuit sau suprasarcina a circuitelor electronice sau electrice. Ele sunt predecesoarele mult mai titratelor sigurante resetabile sau poliswitch-uri cum mai sunt denumite uneori.
Avantajul lor consta in dimensiunile fizice; pot fi montate in (pe) diverse componente sau aparate electrice (pe bobinajul transformatoarelor de retea, pe radiatoarele sau langa capsulele unor tranzistoare (ori module) de putere, etc.).
Cel mai des le regasim pe bobinajul transformatoarelor de retea de la redresoarele sau incarcatoarele de acumulatoare, sub izolatia protectoare (in serie cu circuitul de alimentare), ele protejand la suprasarcina (prin intrerupere), prin incalzirea capsulei la temperatura infasurarilor.
Sigurantele termice nu se pot refolosi (dupa ce sunt „arse”, adica dupa ce realizeaza functia de protectie propriu-zisa); sunt componente ieftine, care protejeaza componente mai scumpe, exemplul de mai sus fiind sugestiv!
8. Senzor de proximitate
Montajul prezentat este un comutator temporizat cu senzor de proximitate, realizat pe baza unui optocuplor in IR, tip reflexiv. Pe langa multiplele aplicatii posibile ce se pot imagina cu acesta, electronica unui aparat pentru uscat mainile, este cea mai sugestiva!
Generatorul de impulsuri este un oscilator de relaxare realizat cu un comparator de tip LM339, dupa o schema clasica.
Eliminarea pornirilor repetate si necontrolate, datorate semnalelor perturbatoare, se realizeaza cu circuitul alcatuit din monostabilul U2A si numaratorul U3. Circuitul basculant monostabil este un MMC4098 (sau CD4098, n.r.) in montaj retrigerabil cu declansare pe front pozitiv, durata de temporizare este de aproximativ 5ms, deci ceva mai mare decat perioada impulsurilor de la intrare, receptionate de fototranzistor. Numaratorul este de tip decadic, Johnson, cu iesiri decodate MMC4017 (CD4017 sau 74HC4017).
Surse:
