Управление приборами через СОМ-порт компьютера

Т. НОСОВ, г. Саратов

Автор разработал программу и устройство для управления различными электро- и радиоприборами с помощью компьютера. Устройство подключают к одному из СОМ-портов, а управлять приборами можно как с помощью экранных клавиш, так и внешних датчиков.

Схема устройства показана на рис. 1 Его основа — микросхема 74НС595, представляющая собой 8-разрядный сдвиговый регистр с последовательным вводом и последовательным и параллельным выводами информации Параллельный вывод осуществляется через буферный регистр с выходами, которые имеют три состояния Информационный сигнал подают на вход SER (вывод 14), сигнал записи — на вход SCK (вывод 11), а сигнал вывода — на вход RSK (вывод 12). На микросхеме DA1 собран стабилизатор напряжения 5 В для питания регистра DD1

Устройство подключают к одному из СОМ портов компьютера. Информационные сигналы поступают на контакт 7 розетки XS1, сигналы записи информации — на контакт 4, а сигналы вывода информации — на контакт 3 Сигналы СОМ порта согласно стандарту RS-232 имеют уровни около -12 В (лог. 1) и около +12 В (лог. 0). Сопряжение этих уровней с входными уровнями регистра DD1 выполнено с помощью резисторов R2S R3, R5 и стабилитронов VD1—VD3 с напряжением стабилизации 5,1 В

Сигналы управления внешними приборами формируются на выходах Q0—Q7 регистра DD1 Высокий уровень равен напряжению питания микросхемы (около 5 В), низкий — менее 0,4 В Эти сигналы являются статическими и обновляются в момент поступления высокого уровня на вход RSK (вывод! 2) регистра DD1

Светодиоды HL1—HL8 предназначены для наблюдения за работой устройства.

Управление устройством осуществляется с помощью разработанной автором программы UniCOM Внешний вид глав ного окна программы показан на рис. 2 После ее запуска следует выбрать свободный СОМ порт и скорость переключения выходов В строки таблицы вводят состояние каждого из выходов устройства (высокий уровень — 1, низкий — 0 или пусто) Программа, "перебирая" в рабочем цикле столбцы таблицы, устанавливает на выходах устройства соответствующие логические уровни Занесенная в таблицу информация автоматически сохраняется при завершении работы программы и загружается вновь при ее последующем запуске Для наглядности в левой части окна программы подсвечены номера выходов, на которых установлен высокий уровень.

Управление приборами можно осуществлять и с помощью внешних контактных датчиков, которые подключают к входам 1—3 и линии питания +5 В Они должны работать на замыкание или размыкание контактов Пример схемы подключения датчиков показан на рис. 3

При нажатии на экранную клавишу "Настройка входов" открывается окно "Согласование входов и выходов" (рис. 4), где выбирают входы которые будут изменять состояние выходов Имитировать работу входов можно, нажимая на экранные клавиши "1", "2", "3" основного окна программы

В тех случаях, когда приборами нельзя упра влять с помощью логических уровней, следует применить реле, схема подключения которого показана на рис. 5, или транзисторную оптопару (рис. 6).

Большинство деталей монтируют на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 1,5 мм, чертеж которой показан на рис. 7

На этапе отработки алгоритма управления светодиоды можно уста новить на плате (рис. 8), а затем исключить Резисторы R1, R4, R6 монтируют на выводах розетки XS1

В устройстве применены резисторы С2-23, МЯТ, оксидные конденсаторы — К50-35 или импортные, розетка XS1 — DB9F Помимо указанных на схеме стабилитронов, можно применить BZX55C5V1 или отечественные КС147А, светодиоды — любые Микросхему устанавливают в панель Питают устройство от стабилизированного или нестабилизиро-ванного источника питания напряжением 12 В и током до 100 мА

От редакции Программа UniCOM находится на нашем FTP-сервере по адресу <ftp://ftp.radio.ru/pubf2007/11/UniCOM.zip>

Редактор — Н. Нечаева, графика — Н. Нечаева, фото и скриншоты — автора