4-х канальный контроллер нагрузок с управлением по UART

Данное устройство представляет из себя 4-х канальный контроллер нагрузок (далее устройство) с управлением по UART интерфейсу. В устройстве имеется 2 ШИМ канала выхода и 2 обычных канала для подключения нагрузок. Устройством можно управлять посредством команд, посылаемых с другого устройства по UART интерфейсу (например: с компьютера или с микроконтроллера). Данный контроллер нагрузок выполнен на микроконтроллере Attiny13 с одним килобайтом flash памяти.

Для сборки устройства необходимы следующие электронные компоненты:

1. Микроконтроллер Attiny13 (с любыми индексами) – 1 шт.
2. Панелька микросхемная DIP-8 – 1 шт.
3. Резистор 10 кОм – 1 шт.
4. Резистор 300 Ом – 5 шт.
5. Светодиоды – 5 шт.
6. Конденсатор керамический 100 нФ – 1 шт.
7. Конденсатор электролитический 47 мкФ – 1 шт.

Я выполнил данное устройство на макетной плате, но также нарисовал рисунок печатной платы для устройства (прилагается в архиве с файлами). Имеется проект устройства в симуляторе электроники Proteus (прилагается в архиве с файлами). Для наглядности работы устройства, я подсоединил светодиоды.

Принципиальная схема устройства:

Светодиоды HL1, HL2, HL3, HL4 индицируют работу каналов. Светодиод HL5 – индикатор подачи питания на устройство. Конденсаторы С1, С2 стабилизируют напряжение питания. Для управления более мощными нагрузки (больше 20 мА) вместо светодиодов можно подключить транзисторные ключи. Устройству необходимо питание от 3 до 5 Вольт. Чтобы подключить данное устройство к COM порту компьютера необходимо использовать конвертер уровней, потому что, у COM порта компьютера логические уровни 12В, а у микроконтроллера 5В. Ниже приведена простая схема конвертера уровней:

Вывод конвертера RXD необходимо подключить к TXD выводу микроконтроллера устройства. Также можно использовать различные USB-UART конвертеры для подключения устройства к USB порту компьютера. Для упрощения управления устройством с компьютера я написал программу для компьютера (прилагается в архиве с файлами). После запуска программы на компьютере во вкладке "Связь>Установка COM порта" выберите COM порт, к которому подключёно устройство и во вкладке "Связь" выберите пункт "Установить связь с устройством" после чего можно управлять устройством посредством интерфейса программы.

Программа на компьютере:

Перечень команд, c помощью которых можно управлять устройством вручную:
Port1=1 – Включить 1 канал
Port1=0 – Выключить 1 канал
Port2=1 – Включить 2 канал
Port2=0 – Выключить 2 канал
Port3=1 – Включить 3 канал
Port3=0 – Выключить 3 канал
Port4=1 – Включить 4 канал
Port4=0 – Выключить 4 канал
AllOn – Включить все каналы
AllOff – Выключить все каналы
Port1PWM – Установить значение ШИМ 1 канала
Port2PWM – Установить значение ШИМ 2 канала
Регистр команд важен! После ввода команды на установку значения ШИМ необходимо ввести число от 1 до 255. Бит рейд для управления устройством вручную (например: через терминал): 4800 бод.

Для правильной работы устройства после прошивки микроконтроллера устройства необходимо выставить фьюз-биты по картинке ниже (в PonyProg2000):

Фотографии устройства:

Круг применения данного контроллера нагрузок очень широк. Например: управление освещением в доме или регулирование оборотов вентилятора и так далее. Для законченного вида устройства его можно поместить в пластмассовый, металлический или деревянный корпус.

Скачать файлы проекта вы можете ниже

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• Proteus
• Микроконтроллер
• AVR
• Sprint-Layout
• BASCOM-AVR