Схемы > Схемы разных устройств > Система сбора информации от удаленных объектов посредством интерфейса RS-485
Система сбора информации от удаленных объектов посредством интерфейса RS-485
Возможности:
1. Управление опросом датчиков от персонального компьютера через последовательный порт.
2. Возможность подключения до 255 датчиков с индивидуальными адресами.
3. Управление через интерфейс RS232 RS485 по двухпроводной линии связи.
4. К каждому датчику может быть подключено 8 - 16 контактов (пожарная,охранная сигнализация и.т.д.)
Состав системы:
Система состоит из преобразователя RS232 RS485 выполненного на оптронах (что значительно дешевле, чем применение специализированных микросхем) и собственно датчиков, построенных на процессоре ATMEL.
Преобразователь RS232RS485
Преобразователь интерфейсов RS232RS485 выполняет функцию согласованияпреобразования сигналов RXD,TXD порта СОМ в токовую петлю где передача генерируется путем размыкания шлейфа,а приемная часть следит за состоянием шлейфа и преобразует его размыкания в сигнал RXD. На микросхеме 7805 выполнен стабилизатор тока,который протекая по линии через все приемникипередатчики подключается к общему проводу через транзисторный модулятор.Модулятор управляется сигналом TXD и осуществляет передачу данных в линию.Прием данных с линии отслеживается оптроном и преобразуется в сигнал RXD.
Датчик
Каждый из датчиков собран на процессоре AT89S8252,который обладает такими достоинствами,как встроенный порт аналогичный СОМ и возможность перепрограммирования прямо в схеме посредством PCI интерфейса. Немаловажно также наличие энергонезависимой памяти. Сигналы с линии связи преобразуются оптронами в стандартные ТТЛ уровни.Весь алгоритм работы (дешифрация адреса,ответ и.т.д.) выполняется по внутренней прграмме.
Датчик требует для подключения 2 пары. По одной осуществляется дистанционное питание,а по второй связь с компьютером посредством RS485. Развязка выполнена на оптронах АОТ110. В линии связи постоянно протекает ток 10-15мА от плюса источника тока через все датчики к минусу источника. Любой из датчиков через оптопару и ключевой транзистор может разрывать линию на время передачи одного бита информации. В каждом датчике есть также приемный оптрон,через который отслеживаются эти разрывы шлейфа. Обмен данными стандартный по протоколу RS232. Каждому датчику присваивается индивидуальный адрес на который он отзывается. Имеется возможность подключения до 24 внешних цепей контороля. Питание по второй линии током 30мА.(все датчики соединены последовательно,если расстояние небольшое,то возможно параллельное соединение).
Система была собрана и испытана в лабораторных условиях . Программная оболочка - стандартный терминал из набора утилит NC. Число датчиков 2. Хочется отметить то преимущество,что сушествующие аналоги подобной системы(как правило импортные)весьма дороги,тогда как себестоимость данной системы достаточно низкая.
Автор проекта: Анисимов Сергей Владимирович (E-mail: zinch@ezmail.ru)
Дата публикации: 2006-08-31 Прочтено: 4956
Версия для печати:
&nb
Мы рекомендуем еще посмотреть:
Тахометр
В последнее время стала очень актуальна проблема контроля оборотов двигателя автомобиля. Ранее предложенные схемы [1, 2] имеют ряд недостатков, связанных с большим количеством элементов, большим потребляемым током и возможностью контроля оборотов двигателя только в цифровой форме.
Предлагается еще один вариант тахометра, обеспечивающего:
- контроль оборотов как в цифровой, так и в визуальной форме;
- минимальный потребляемый ток, зависящий исключительно от применяемых светодиодов;
- приемлемую точность и простоту наладки при использовании пяти ИМС серий 176 и 561.
Принципиальная схема устройства изображена на рис.1. Сигнал с датчика оборотов В1 попадает на формирователь импульсов, собранный на элементах DD6.1; DD6.2, R2, R3. Элементы С4. Rl. VD14, VD15 ограничивают сигнал датчика на уровне 9 В.
Сформированный сигнал поступает на вход счетчика, собранного на элементах DD1, DD2. Дешифраторы на ИМС DD3, DD4 преобразуют двоично-десятичный код счетчиков в код семисегментного индикатора, а также обеспечивают промежуточную память, исключая тем самым мерцание цифр во время счета. Работой устройства управляет генератор на элементах DD6.3, R5...R7, С7, VD16. Форма выходных импульсов генератора изображена на рис.2.
После подачи питания короткий импульс "записи" осуществляет запись в ИМС DD3. DD4 случайной информации. Дальше производится сброс счетчиков DD1, DD2 коротким импульсом "сброса" длительностью около 1 мкс, образованным цепочкой С8, R8, и подсчет импульсов с датчика оборотов за период 0,3 с.
За 0,03 с до истечения этого времени происходит запись в DD3, DD4 содержимого счетчиков DD1, DD2 с одновременной индикацией на индикаторе HG1 текущего числа оборотов двигателя. Операция обеспечивается коротким импульсом (=1 мкс), образованным цепочкой С9, R9.
Визуальное восприятие числа оборотов дает устройство, выполненное на ИМС DD5. Чем выше обороты, тем выше столбик горящих светодиодов. Зеленая зона — нормальное число оборотов, желтая — критическое, красная — предел. В качестве DD5 применена поликомпараторная ИМС К1003ПП1. Схема его включения и принцип работы подробно описаны в литературе [З]. Высота столбика светящихся светодиодов зависит от напряжения на выводе 17 DD5, которое зависит от частоты оборотов.
Преобразование частота-напряжение обеспечивают элементы VT1, R10...R13,C5,C6.
Конструкция и детали. Возможная замена указанных на схеме элементов: HG1 — на любые два светодиодных индикатора с общим катодом типа АЛС324А; DD3, DD4 — на К176ИДЗ; DD1, DD2 — на К561ИЕ11 (но придется немного переделать схему и плату); VT1 — КТ315А...Г, КТ3102; КТ503; КТ645; К.Т634. Датчик оборотов представляет собой 50...70 витков провода ПЭВ-1 00.5... 1,0 мм, уложенных виток к витку на высоковольтном проводе от бобины к распределителю.
Один конец датчика подключается к схеме, другой изолируют и никуда не подключают. Все электролитические конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение не ниже 16 В. DD6 серии К561ТЛ1 заменять не рекомендуется. DA1 лучше установить на небольшой ребристый радиатор. VD2...VD13 — любые светодиоды (прямоугольные или круглые) соответствующего цвета. Лицевая панель тахометра изображена на рис.3.
Настройка. В точку А подается сигнал частотой 100Гц. Подстраивая резистор R3, добиваются на выходе DD6.2 появления устойчивого сигнала. Подстройкой резистора R5 добиваются показания индикатора 3.0, что соответствует 3000 об/мин. Далее по нижеприведенной формуле определяют минимальные и максимальные обороты, т.е. их эквивалентные частоты.
N=2n/60,
где N — частота импульсов зажигания (точка А); n — частота оборотов вала двигателя.
Напряжение в сети, В
9,0
9,5
10
10,5
11
11,5
12
12,5
13
13,5
14
14,5
15
Напряжение на выводе 17 DD5, В
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
Свечение светодиода
-
VD2
VD3
VD4
VD5
VD6
VD7
VD8
VD9
VD10
VD11
VD12
VD13
Подавая частоту, соответствующую максимальным оборотам, резистором R11 добиваются зажигания VD13. Теперь, подавая частоту минимальных оборотов, контролируют зажигание светодиода VD2. Если он не зажигается, подбирают R10. На этом настройка считается законченной.
Если не нравится столбик горящих светодиодов, можно предложить "перемещающуюся точку". В этом случае VD2...VD13 подключают согласно [З].
Если предусмотреть переключатель S1 как изображено на рис.4, DD5 может выполнять функцию как тахометра, так и индикатора напряжения бортовой сети автомобиля. Элементы VD* и R* обеспечивают на выводе 17 DD5 изменение напряжения в пределах О...6 В при изменениях напряжения в бортовой сети автомобиля. От VD* зависит диапазон изменений напряжения (смотри таблицу). При настройке с помощью R* добиваются правильности показаний DD5.
Литература
1. Кравчук В. Тахометр. — Радиолюбитель, 1997, N 6, С. 31.
2. Рубцов В. Цифровой тахометр. — Радиолюбитель, 1997, N 5, С.24.
3. Шустов М. Применение поликомпараторных микросхем в технике связи.—Радиолюбитель, 1997.N6, С.13.
4. Цифровой тахометр. — Радио. 1993,N9,C.28-29.
5. Бирюков С.А. Цифровые устройства на МОП-ИМС.
Документация
Файлы
