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:
- Микроконтроллер Attiny13 (с любыми индексами) – 1 шт.
- Панелька микросхемная DIP-8 – 1 шт.
- Резистор 10 кОм – 1 шт.
- Резистор 300 Ом – 5 шт.
- Светодиоды – 5 шт.
- Конденсатор керамический 100 нФ – 1 шт.
- 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
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4-х канальный контроллер нагрузок с управлением по UART. | |||||||
| МК AVR 8-бит | ATtiny13 | 1 | |||||
| С1 | Электролитический конденсатор | 47 мкФ | 1 | ||||
| С2 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 1 | ||||
| R1 | Резистор | 10 кОм | 1 | ||||
| R2-R6 | Резистор | 300 Ом | 5 | ||||
| HL1-HL5 | Светодиод | Разных цветов | 5 | ||||
| Разьем | USB | 1 | |||||
| Конвертер уровней. | |||||||
| VT1 | Биполярный транзистор | КТ315Б | 1 | ||||
| R1-R3 | Резистор | 4.7 кОм | 3 | ||||
| Разьем | RS-232 | 1 | |||||