Microchip представила первый в мире программируемый контроллер питания для usb-порта

Новый компонент от Microchip – чип UPD360 – является контроллером порта USB Type-C Power Delivery (PD), спроектированным с учётом поддержки спецификаций USB Type-C Cable / Connector и USB Power Delivery 2.0.

Новый компонент от Microchip – чип UPD360 – является контроллером порта USB Type-C Power Delivery (PD), спроектированным с учётом поддержки спецификаций USB Type-C Cable / Connector и USB Power Delivery 2.0. Компонент реализует распознавание подключения и положения штекера для гнёзд USB Type-C. Помимо этого, контроллер осуществляет связь с подключаемым устройством посредством встроенного трансивера USB Power Delivery 2.0.

Компонент UPD360 может работать в автономных режимах UFP/DFP (модели UPD360-A и -B), либо взаимодействовать с ЦПУ/системным чипом через интерфейсы I2C (1,8 В для UPD360-A и 3,3 В для UPD360-В) и SPI (UPD360-C). На борту чипа предусмотрено множество аналоговых компонентов, необходимых для схем USB Type-C PD, включая два полевых транзистора с переключением Rp/Rd, контроллер питания порта с поддержкой 5 В / 3 А на шине Vbus, цепи измерения напряжения и тока для реализации функций защиты от сверхтока/перенапряжения, извещает Datasheet.su .

За счёт интеграции аналоговых компонентов контроллер UPD360 в корпусе 4 х 4 мм является готовым решением для схем ноутбуков, настольных ПК, смартфонов, планшетов, мониторов и док-станций. Для работы в условиях севшей батареи в чипе предусмотрен переключатель питания между 2 внешними источниками 3,3 В (Vbus и основная цепь). Это позволяет реализовать схему выхода из режима ожидания без привлечения процессора.

Чип также может поддерживать работу в альтернативных режимах с применением протокола Power Delivery 2.0. Поддерживаются технологии DisplayPort и Thunderbolt, а также некоторые другие.

Читайте также последние новости электроники

В настоящее время при создании квантовых, нейроморфных и прочих подобных систем достаточно широко используются сверхпроводники, материалы, имеющие нулевое электрическое сопротивление при низких температурах.

Исследователи из Швейцарского федерального технологического института (Swiss Federal Institute of Technology, ETH) создали крошечный инфракрасный спектрометр, размеры которого позволяют уместить его на кристалле полупроводникового чипа, и который, тем не менее, «обеспечивает массу интересных возможностей».

Компания Xilinx, один из ведущих производителей чипов программируемой логики (FPGA), побила собственный рекорд, выпустив новый чип под названием Virtex Ultrascale+ VU19P.

Инженеры из Массачусетского технологического института и специалисты известной компании Analog Devices совместными усилиями создали первый полностью программируемый 16-разрядный микропроцессор на углеродных нанотрубках.

Разработчики современных оптических устройств всеми силами пытаются сделать эти устройства все меньшими и меньшими.

Непосвященные люди считают, что электрический ток течет совершенно одинаково через одинаковые компоненты наших электронных устройств.

Ученые-физики из Стэнфордского университета создали устройство, которое можно назвать термином «квантовый микрофон», чувствительность которого достаточно высока для того, чтобы при его помощи можно было измерить параметры отдельных звуковых частиц, называемых фононами.

В этом году компания Asus отмечает свою 30-ю годовщину и, поскольку эта компания в 1989 году начала свою деятельность именно с производства компьютерных материнских плат, она представила свое видение того, какими будут материнские платы следующих поколения спустя некоторое время.

Группа ученых, в которую входили Ральф Меркл (Ralph Merkle) и Роберт Фреитас (Robert Freitas), продемонстрировала, что при помощи нескольких базовых мироэлектромеханических компонентов может быть создана полноценная тьюринговая вычислительная система.

Технология редактирования генома CRISPR разрабатывалась изначально с целью обеспечения лечения и профилактики генетических заболеваний, но позже эта технология, превратившаяся в мощный инструмент, нашла применение и в некоторых других областях, включая синтетическую биологию.

Книги по электронике

В учебном пособии изложены основные понятия теории диагностики электрооборудования, организации технической эксплуатации, обслуживания и ремонта. Рассмотрены способы организации обслуживания электрических машин, трансформаторов, линий электропередач и кабелей. Предназначено для студентов-бакалавров, обучающихся по направлению подготовки «Электроэнергетика и электротехника».

В учебном пособии дается описание профессиональных компетенций слесаря-электрика по специальности 13.02.11 «Техническое обслуживание и эксплуатация электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)» в соответствии с ФГОС среднего.

Microchip представляет первые в мире программируемые контроллеры USB2-концентраторов с поддержкой USB2 и HSIC

Microchip USB2532 USB2533 USB2534 USB4624 USB4604 USB3813 USB3613 EVB-USB2534

Семь новых микросхем обеспечивают улучшенный режим зарядки аккумуляторов мост к нескольким последовательным протоколам для разработчиков ПК, мобильных устройств, док-станций и мониторов

Microchip Technology сообщила о расширении линейки контроллеров USB2-концентраторов (UCH2 – USB2 Controller Hub), унаследованной при покупке компании SMSC. Семь новых микросхем UCH2, принадлежащих к трем семействам, первыми в мире предоставляют возможность программирования, позволяя разработчикам ПК и мобильных устройств обходиться без применения внешней памяти для хранения настроек. Кроме того, это первые контроллеры USB от Microchip, которые поддерживают соединения как по UBS2, так и USB HSIC (высокоскоростная шин связи между микросхемами), продлевают время работы от батареи посредством режимов малого потребления, например, управлением питанием соединения (Link Power Management) (LPM), а также предоставляют возможность замены зарядных устройств с улучшенными режимами заряда, таких как BC1.2, Apple, SE1 или устройства китайских производителей. Для приложений, где необходима коммуникация по нескольким протоколам, микросхемы UCH2 обеспечивают прямое мостовое подключение интерфейса вывода-вывода к I2C, SPI, UART I2C, SPI, UART и входам/выходам общего назначения. Также они обладают достаточной гибкостью для поддержки особенностей различных операционных систем, как, например, специфической для каждого производителя системы передачи сообщений или режима FlexConnect для упрощения перенаправления портов.

В то время как рынок ПК переходит на USB3, большинство прогнозов предсказывает, что USB2 будет доминировать в сегменте мобильных устройств еще как минимум до 2015 г. Совместное существование USB3 и USB2 ставит перед разработчиками ПК и мобильных устройств сложнейшую задачу обеспечения совместимости при одновременном наращивании новых возможностей и максимальном продлении времени работы от батареи. Семь новых микросхем Microchip из трех семейств, отвечают этим потребностям как производителей ПК, так и мобильных устройств. В то время, как альтернативные контроллеры USB-концентраторов предлагают лишь ограниченные возможности заряда аккумуляторов и требуют наличия внешней памяти, новые микросхемы UCH2 имеют интегрированную «четырехстраничную» OTP Flash-память настроек, которая экономит место для реализации совместимости и других индивидуальных требований разработчика, сохраняя четыре независимых варианта настройки. Кроме того, Microchip также представила новый программный инструмент ProTouch Configuration Editor, облегчающий процесс подбора параметров конфигурации и программирования OPT-памяти.

Поддержка разработчиков

Вышеупомянутый программный инструмент ProTouch Configuration Editor доступен для свободного скачивания на сайте Microchip. Он объединен со средством программирования ProLink. Также была представлена оценочная плата USB2534 Eval Board (EVB-USB2534), доступная по цене $399 за штуку у торговых представителей Microchip. Она представляет собой основу для разработки схем заряда через USB с использованием трех новых микросхем UCH2 семейства USB253X, предназначенных для реализации протокола USB2 в изделиях широкого применения.

Стоимость и доступность

Микросхемы USB2532-1080AEN, USB2533-1080AEN и USB2534-1080AEN семейства UCH2, сертифицированные организацией USB-IF для основных приложений USB, на данный момент доступны как в единичных экземплярах, так и в промышленных партиях в 36-выводных корпусах QFN при цене от $1.99 за штуку при заказе от 10,000 приборов. Микросхемы USB4624-1080HN и USB4604-1080HN для HSIC соединений и мостовых подключений портов ввода/вывода выпускаются серийно в 48-выводных корпусах QFN и продаются по цене $2.89 за штуку при объеме партии 10,000 приборов. Микросхемы USB3813-1080XY и USB3613-1080XY в 30-выводных корпусах WLCSP для мобильных устройств доступны в единичных образцах для апробирования. Начало серийного производства ожидается в июле 2013 г. В партиях из 10,000 приборов микросхемы будут продаваться по цене $2.73 за штуку.

Перевод: Vasa Shmidt по заказу РадиоЛоцман

Microchip представила первый в мире программируемый контроллер питания для usb-порта

MCP19118, MCP19119 — аналого-цифровые контроллеры для синхронных DC/DC преобразователей от Microchip

Это первое в отрасли однокристальное решение, совмещающее высокоэффективный аналоговый ШИМ контроллер с рабочим диапазоном напряжения до 40 В, подсистему цифрового управления на микроконтроллере и интерфейс PMBus. Высокий уровень интеграции и функциональные возможности микросхем позволяют разрабатывать различные приложения преобразования напряжения, например, зарядные устройства для аккумуляторов, схемы управления светодиодами, узлы передачи питания по USB, системы с распределенным питанием и схемы питания автомобильных систем.

Наряду с быстрорастущей популярностью источников питания с цифровым управлением, обусловленной возможностью их настройки для различных топологий и условий эксплуатации, у разработчиков все чаще возникает необходимость реализации двухсторонней связи (как правило, для контроля основных параметров и оповещения о сбоях) с помощью стандартных интерфейсов передачи данных, например PMBus. Кроме того, в последнем обновлении спецификации USB Battery Charging Specification (USB Power Delivery и разъем USB Type-C) говорится об использовании различных выходных напряжений, что позволяет ускорить заряд аккумуляторов, но, в тоже время, подразумевает ужесточение требований к схемотехнике.

Читайте также  Скрытая проводка в кирпичном доме

Благодаря интегрированному микроконтроллеру, на микросхемах MCP19118/MCP19119 можно разрабатывать программируемые источники питания. Ключевые системные параметры, такие как частота ШИМ (100 кГц – 1.6 МГц), уровень ограничения тока и рабочее напряжение, могут быть скорректированы «на лету» с помощью команд записи данных в регистры микросхем. Таким образом, один проект источника питания может использоваться для различных приложений, потребуется только обновить прошивку для изменения конфигурации источника питания. Такой подход обеспечивает высокую гибкость проектов и позволяет снизить затраты на проектирование и производство.

Кроме того, ресурсов интегрированного микроконтроллера достаточно для выполнения вспомогательных задач приложения и служебных функций, например, контроля последовательности запуска, интеллектуального контроля ошибок и провалов напряжения питания, корректировки выходной мощности в зависимости от параметров нагрузки (заряд аккумуляторов или питание от порта USB), контроля передачи сигналов пользователю или системе. С встроенными линейными регуляторами напряжения, ШИМ генераторами, АЦП, драйверами MOSFET ключей, аналоговыми усилителями ошибок и схемой компенсации в контуре управления микросхемы MCP19118/19119 позволяют проектировать компактные и высокоэффективные DC/DC преобразователи с низкими потерями мощности, что позволяет использовать малогабаритные радиаторы и продлить срок службы батарей в портативных приложениях.

Ключевые параметры микросхем MCP19118 и MCP19119:

  • аналого-цифровой ШИМ контроллер синхронного DC/DC преобразователя;
  • широкий диапазон рабочего напряжения: 4.5 В – 40 В;
  • интегрированный 8-разярдный микроконтроллер PIC:
    • Flash-память программ 4 Кбайт,
    • ОЗУ 256 Байт;
  • интегрированные синхронные драйверы MOSFET ключей верхнего и нижнего плеча;
  • интегрированный датчик тока;
  • интегрированный 10-разрядный АЦП;
  • аналоговое ШИМ управление в режиме пикового тока;
  • гибкая настройка множества параметров по интерфейсу PMBus (I2C): аналоговая компенсация, частота ШИМ, пороги блокировки при пониженном и повышенном напряжении питания, последовательность подачи напряжения питания, «мертвое время» драйверов MOSFET, конфигурация линий ввода/вывода и пр.;
  • минимальное количество внешних компонентов;
  • поддержка пользовательских алгоритмов.

Микросхемы MCP19118/19119 могут быть запрограммированы с помощью программных утилит MCP19111 Design Analyzer и MCP19111 Graphical User Interface Plug-in для интегрированной среды разработки MPLAB X IDE. Работу с микросхемами также поддерживают программатор-отладчик PICkit 3 (PG164130) и анализатор последовательных интерфейсов PICkit Serial Analyzer (DV164122).

Образцы и промышленные партии микросхем MCP19118 и MCP19119 доступны для заказа в 24- и 28-выводных корпусах QFN, соответственно.

Микроконтроллеры PIC для начинающих

На современном рынке есть ряд семейств и серий микроконтроллеров от разных производителей, среди них можно выделить AVR, STM32 и PIC. Каждое из семейств нашло свою сферу применения. В этой статье я расскажу начинающим о микроконтроллерах PIC, а именно, что это такое и что нужно знать для начала работы с ними.

Что такое PIC

PIC – это название серии микроконтроллеров, которые производятся компанией Microchip Technology Inc (США). Название PIC происходит от Peripheral Interface Controller.

Микроконтроллеры PIC имеют RISC-архитектуру. RISC – сокращённый набор команд, используется также в процессорах для мобильных устройств. Есть целый ряд примеров её использования: ARM, Atmel AVR и другие.

Компания Microchip в 2016 году купила Atmel – производителя контроллеров AVR. Поэтому на официальном сайте представлены микроконтроллеры семейства и PIC и AVR.

Семейства

Среди 8-битных микроконтроллеров PIC она состоит из 3-х семейств, которые отличаются архитектурой (разрядностью и набором команд).

Baseline (PIC10F2xx, PIC12F5xx, PIC16F5x, PIC16F5xx) ;

Mid-range (PIC10F3xx, PIC12F6xx, PIC12F7xx, PIC16F6xx, PIC16F7xx, PIC16F8xx, PIC16F9xx) ;

Enhanced Mid-range (PIC12F1xxx, PIC16F1xxx) ;

High-end или PIC18 (18Fxxxx, 18FxxJxx and 18FxxKxx).

Характеристики, которых приведены в таблице ниже.

Кроме 8 битных микроконтроллеров компания Microchip производит 16-битные:

DsPIC30/33F для обработки сигналов.

Представители 16-битного семейства работают со скоростью от 16 до 100 MIPS (выполнено миллионов инструкций в секунду). Стоит отметить и особенности:

машинный цикл – 2 такта;

разрядность АЦП – 16 бит;

поддерживают ряд протоколов связи (UART, IrDA, SPI, I2S™, I2C, USB, CAN, LIN and SENT), ШИМ и прочее.

Также есть семейство 32 битных микроконтроллеров – PIC32MX, основные особенности:

работают на частоте до 120 мГц;

выполняют до 150 MIPS;

АЦП: 10-бит, 1 Msps (скорость квантования), до 48 каналов.

С какого PIC начать?

Новичкам стоит начать осваивать микроконтроллеры PIC с 8-битной линейки. Вообще, производитель заявляет о том, что особенностью всего семейства является лёгкая переносимость программ с одного семейства на другое и совпадения цоколевки ряда моделей.

Одним из популярнейших в среде радиолюбителей микроконтроллеров является PIC16f628A. Его технические характеристики такие:

Есть встроенный тактовый генератор. Вы можете настроить для работы с частотой 4 или 8 МГц;

18 пинов, из них 16 – ввод/вывод, а 2 – питание;

Для работы на частотах до 20 МГц можно подключить кварцевый резонатор, но в этом случае на ввод/вывод останется не 16, а 14 ног;

В маркировке есть буква F, это значит, что используется FLASH-память, объёмом в 2048 слов;

14-битные инструкции, 35 штук;

4 аналоговых входа;

На входах PORTB есть подтягивающие резисторы;

Два 8-битных таймера и один 16-битный;

Машинный цикл – 4 такта кварцевого резонатора или внутреннего генератора);

128 байт EEPROM;

USART – последовательный порт;

внутренний источник опорного напряжения;

питается от 3.3 до 5 В.

Причинами популярности является низкая цена и возможность тактирования от внутреннего генератора.

Какая цоколевка у 16f628 изображено ниже:

Блочная внутренняя схема этого микроконтроллера изображена ниже.

На что следует обратить внимание на схеме в первую очередь?

У этого микроконтроллера есть два порта PORTA и PORTB. Каждый пин, каждого из них может использоваться как вход и выход, а также для подключения периферии или задействования других модулей микроконтроллера.

Рассмотрим эту часть схемы крупно.

Например, порты RB0-RB3 – могут выступать в роли аналоговых. К RA6, RA7 в случае необходимости подключается источник тактирования (кварцевый резонатор). Сами же выводы микроконтроллера настраиваются в режим входа/выхода с помощью регистра TRIS.

Для этого есть команды типа:

TRISA = 0; // Все выводы порта А устанавливаются как выходы
TRISB = 0xff; // Все выводы порта B назначаются как входы
TRISA0 = 1; // Так назначается отдельный пин как вход (1) или выход (0)
TRISA5 = 1 ; // здесь 5 вывод порта А – назначен входом

Вообще режимы работы, включение WDT (сторожевого таймера) выбор источника тактирования микроконтроллера и прочее настраивается с помощью регистров специального назначения — SFR, а память и данные хранятся в GFR – простыми словами это статическое ОЗУ.

В официальном Datasheet, на страницах 18-21 вы найдете 4 банка памяти регистров специального назначения SFR и регистров общего назначения GFR. Знание регистров важно, поэтому распечатайте и выучите указанные страницы из Datasheet .

Для удобства ниже приведены эти таблицы в виде картинок (нумерация регистров, как и всё в цифровой электронике начинается с 0, поэтому номер четвертого – 3).

Как подключить и на каком языке программировать?

Чтобы запустить этот микроконтроллер достаточно подать плюс на Vdd и минус на Vss. Если нужен кварцевый резонатор, то он подключается к выводам 16 и 15 (OSC1 и OSC2) микроконтроллера PIC16f628, для других контроллеров с большим или меньшим числом выводов – смотрите в datasheet. Но этот момент нужно указывать при программировании и прошивке.

Кстати о переносимости и совпадении цоколевки – на 16f84A – она аналогична, и на многих других.

Фрагмент схемы с подключенным к pic16f628a внешним резонатором:

Есть два основных языка для программирования микроконтроллеров PIC – это assembler и C, есть и другие, например PICBasic и т.д. Еще можно выделить упрощенный язык программирования JAL (just another language).

Для примера ниже приведена программа для «мигания светодиодом» — своего рода «Hello World» для микроконтроллера PIC на языке C.

В 1 строке подключается библиотека микроконтроллеров PIC, далее подключается библиотека программы задержки.

В функции main(void) в начале устанавливаются начальные параметры, подобно тому как мы это делали в функции Void setup () – в статьях об ардуино. Далее в строках 11-16 объявляется бесконечный цикл while(1), в ходе которого и выполняется программа «мигания светодиодом».

Читайте также  Проводка в монолитном доме

В примере состояние порта постоянно инвертируется, т.е. если он был в «0», то перейдет в «1» и наоборот. На C для PIC есть следующие команды управления команды:

PORTA = 0; // переводит все пины порта А в низкий уровень (лог. 0)
PORTB = 0xff; // переводит все пины порта B в высокий уровень (лог. 1)
RB5 = 1; // На пятом выводе порта B высокий уровень

А так выглядит та же программа, но уже на языке JAL, я перевел на русский язык комментарии от разработчиков встроенных примеров в JALedit (среда разработки).

Возникает соблазн выбрать JAL, и вам он может показаться проще. Безусловно на нём можно реализовать любые проекты, но с точки зрения пользы для вас как для специалиста – это бесполезный язык. Значительно больших результатов вы добьетесь, изучая синтаксис и принципы программирования на языке C (большая часть популярных сейчас языков C-подобны) или на Assembler – это низкоуровневый язык, который заставит вас понимать принцип работы устройства и что происходит в программе в каждый конкретный момент времени.

В чем работать

Если сказать совсем обобщенно для работы с любыми микроконтроллерами нужно:

1. Текстовый редактор.

3. Программа для загрузки прошивки в микроконтроллер.

И я даже читал старые учебники, где автор, работая из-под DOS писал код, компилировал и прошивал его разными средствами. Сейчас же под все популярные операционные системы есть среды для разработки, как узкоспециализированные (для конкретного семейства микроконтроллеров или семейств от одного производителя) так и универсальные (либо содержат все необходимые инструменты, либо они подключаются в виде плагинов).

Например, в цикле статей об Arduino мы рассматривали среду Arduino IDE в ней же мы и код писали и с её помощью «заливали» прошивку в «камень». Для микроконтроллеров PIC есть такие программы, как:

MPASM — используется для разработки на языке Assembler от фирмы Microchip ;

MPLAB — также IDE от Microchip для PIC-контроллеров. Состоит из множества блоков для тестирования, проверки, работы с кодом и компиляции программ и загрузки в микроконтроллер. Также есть версия MPLAB X IDE – отличается большим функционалом и построена на базе платформы NetBeans ;

MikroC — универсальная среда (не только для ПИКов) для разработки. Как видно из названия «заточена» под программирование на C, а также есть такие программы как MikroBasic и MikroPascal, для соответствующих языков ;

JALedit — подходит для языка JAL, о котором мы упоминали выше ;

И ряд других менее известных.

Как прошивать микроконтроллер?

Для PIC-микронотроллеров есть ряд программаторов. Официальным считается PICkit. Их 4 версии. Но можно прошивать и универсальными, например, TL866 (он поддерживает почти всё, что может понадобится начинающему радиолюбителю, при этом очень дешевый).

Также в сети есть ряд различных схем программаторов для ПИКов, как для работы через COM-порт:

Так и через USB (на самом деле тоже com, только через преобразователь на ИМС MAX232).

Заключение

Микроконтроллеры PIC16 подходят для простых проектов, типа простой автоматики, вольтметров, термометров и прочих мелочей. Но это не значит, что нельзя делать на этом семействе сложные и большие проекты, я привел пример того для чего чаще всего их используют. Для общего представления рекомендую посмотреть несколько видео:

В одной статье рассматривать темы о том, как программировать микроконтроллеры, неважно какого семейства, безсмысленно. Поскольку это очень большой объём информации. Для начинающих советую к прочтению:

Катцен С. — PIC-микроконтроллеры. Все что вам необходимо знать;

Кёниг А. — Полное руководство по PIC микроконтроллерам;

Шпак Ю.А. — Программирование на языке С для AVR и PIC микроконтроллеров;

Магда Ю.С. — Микроконтроллеры PIC: архитектура и программирование;

Яценков В.С. — Микроконтроллеры Microchip. Практическое руководство.

Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте сеть умных гаджетов!

Записывайтесь в онлайн-университет от GeekBrains:

Изучить C, механизмы отладки и программирования микроконтроллеров;

Получить опыт работы с реальными проектами, в команде и самостоятельно;

Получить удостоверение и сертификат, подтверждающие полученные знания.

Starter box для первых экспериментов в подарок!

После прохождения курса в вашем портфолио будет: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная сеть устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-регулятор), устройство контроля влажности воздуха, система умного полива растений, устройство контроля протечки воды.

Вы получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный сертификат, которые можно добавить в портфолио и показать работодателю.

Что внутри у «ОВЕН ПЛК 100»? Он российский или китайский? Оставить комментарий

ПЛК 100 фирмы «ОВЕН» — распространенный программируемый логический контроллер , применяемый в малых и локальных системах АСУ ТП. Изучим схемотехнику « ОВЕН ПЛК100» , оценим качество сборки и попробуем установить истинного производителя этого оборудования.

Разборка « ОВЕН ПЛК 100»

Корпус ПЛК100 представляет собой унифицированный корпус для крепления на дин-рейку шириной 6М (106,25х90,2х57,5 мм). Такие корпуса для радиолюбителей знакомы под торговой маркой DxMG от Gainta. Смотрите спецификацию корпусов по следующей ссылке . Но в данном случае корпус изготовлен на заказ. Имеет особенности, заточенные под конкретное расположение печатных плат ПЛК100 .

Рис. 1 — Основание корпуса ПЛК 100

Крышка корпуса крепится к основанию на защелках. Снимается легко, без особых усилий. Защелки надежно удерживают крышку. После снятия крышки остается основание с установленными печатными платами. Печатных плат три, расположены одна над другой, как слои в пироге.

Рис. 2 — Крышка корпуса снята с основания. Вид печатных плат

Обзор печатных плат ПЛК 100

Верхняя печатная плата представляет собой плату индикации. На ней установлен разъем RS-232 Debug, ионистор для часов реального времени, а также тактовые кнопки: «СБРОС», «СТАРТ/СТОП». Светодиоды для индикации, электромагнитный излучатель звука (пищалка).

На плате распаяна микросхема ADM3251E — 2,5 кВ изолятор интерфейса RS-232. Микроконтроллер PIC16F689 фирмы MicroChip. МК выполняет функцию управления индикацией, получая данные от основного МК по интерфейсу.

Рис. 3 — Вид платы индикации с установленным МК ОВЕН ПЛК100

Связь с основной платой осуществляется путем штыревого разъема.

Рис. 4 — Вид обратной стороны платы индикации ОВЕН ПЛК100

Здесь все просто. На второй стороне только печатные проводники. Компоненты установлены на одной стороне платы.

Основная плата имеет большие габаритные размеры. На ней установлены самые важные «мозги» ПЛК 100 , а также вся необходимая периферия и разъемы.

Рис. 5 — Основная плата ОВЕН ПЛК100

«Сердцем» ПЛК100 служит микропроцессор фирмы Atmel AT91RM9200. Его даташит можно найти тут . Богатая периферия и ядро ARM9. Описание микропроцессора на сайте соответствует установленному МК на плате.

На плате установлены следующие компоненты и разъемы:

1) микропроцессор Atmel AT91RM9200 — «сердце» ПЛК100;

2) микросхема LAN 10/100 RTL820 — для Ethernet-соединения;

3) микросхема VD1500 485 — для интерфейса RS-485;

4) микросхема SI8631 — изолятор цифровых интерфейсов;

5) микросхема памяти DRAM AS4C2M32SA;

7) разъем Ethernet;

8) разъем DB9 — RS-232;

9) микросхема TRS3232E — для интерфейса RS-232;

10) микросхема Adesto1731 — SPI Serial Flash память.

Рис. 6 — Расположение компонентов на основной плате ОВЕН ПЛК100

Ни одна микросхема или компонент не является NONAME , часть из них заклеены фирменной наклейкой. Все компоненты от известных производителей. На каждый из них можно скачать даташит и посмотреть характеристики или пример применения.

Обратная сторона платы содержит печатные проводники и пассивные компоненты.

Рис. 7 — Обратная сторона основной платы « ОВЕН ПЛК100»

Самая нижняя плата содержит входные и выходные цепи, а также источник питания. Соединение с основной платой тоже штыревое. Блок питания собран на микросхеме DPA424GN. Входное напряжение может быть в пределах от 16 до 75 В. Также на плате установлен МК PIC16F689, такой же, что и на плате индикации. Он отвечает за включение выходов по команде от головного МК.

Рис. 8 — Плата питания и входных/выходных цепей ОВЕН ПЛК100

На обратной стороне печатные проводники и пассивные компоненты, в основном защитные.

Рис. 9 — Обратная сторона платы питания и входных/выходных цепей ОВЕН ПЛК100

Как можно заметить, выходные цепи разведены под использование миниатюрных реле. То есть сама плата универсальная. Под разные модификации ПЛК100 . Нужны реле, паяем на платы. Нужны транзисторные ключи (причем дискретных выходов становится в ДВА раза больше), паяем переходные платы.

Читайте также  Как найти обрыв проводки под штукатуркой?

Рис. 10 — Переходная плата. Транзисторные ключи « ОВЕН ПЛК100»

Установленные платки с транзисторными ключами выглядят, конечно, не очень. Они установлены с небольшим перекосом, как по горизонтали, так и по вертикали.

Рис. 11 — Вид на платки с транзисторными ключами « ОВЕН ПЛК100»

В остальном же особых замечаний к схемотехнике не имеем.

Разбор входных и выходных цепей

Входные цепи довольно сложны в схемотехнике. Сигнал поступает не просто на оптопару для гальванической развязки. Сначала входная цепь защищается от статических разрядов и импульсных помех, для этого в цепи установлен супрессор (TVS). Правда, маркировка ни о чем не говорит. Так что о рабочем напряжении супрессора (более 24 В) можно судить по величине напряжения питания.

Далее по схеме используются каскады на транзисторах, и оконечный элемент — оптопара TLP291. Но сигнал с оптопары не поступает напрямую на основной МК. Промежуточное звено — 6-канальная микросхема триггера Шмидта. И вот с выхода микросхемы сигнал подается на основной МК через штыревой разъем.

Рис. 12 — Эквивалентная схема дискретного входа ПЛК 100

Надежность схемы входных цепей подтверждается опытом применения ПЛК100 на промышленном предприятии. Дискретные цепи не «горят» как спички. Так что избыточность пассивных компонентов оправдана.

Триггер Шмидта выполняет несколько функций. Защита от ложных срабатываний от наводок, даже если схема из пассивных компонентов не смогла обеспечить надежность. Плюс имеется гистерезис на входе, что тоже всегда хорошо. К тому же сам вход триггера имеет защиту.

Выходные цепи просты до безобразия. Ну а чего усложнять! На ней распаяны транзисторные ключи для управления миниатюрными реле. Так как в нашей модификации реле отсутствуют, то эти цепи используются для передачи выходного сигнала на плату с транзисторными выходами. Состояние дискретных выходов передается по интерфейсу от головного МК к промежуточному МК (PIC16F689), а он, в свою очередь, уже управляет транзисторными выходами. Транзисторный ключ развязан от МК оптопарами. Напряжение на транзисторные ключи поступает с клемм ввода питания ПЛК. Они коммутируют + питания на свой выход, а нагрузка включается между выходом и минусом источника питания.

Рис. 13 — Структурная схема подключения к ПЛК 100

На выходных транзисторах установлены защитные диоды. Так как у реле большая индуктивность, при размыкании тока обратное напряжение может повредить транзисторы. Защитные диоды обеспечивают протекание обратного тока через себя и катушку реле.

Выходные цепи просты, и ломаться, в принципе, нечему. Транзисторные ключи установлены на максимальное напряжение 60-70 В, в данных цепях этого достаточно.

Плата ввода-вывода и индикации

В платах индикации и ввода-вывода используется МК от фирмы Microchip (PIC16F689) как посредник между основным МК и выходными цепями или индикаторами. Как выполнена связь между ними на аппаратном уровне? Какой протокол используется? Остается только гадать. Насколько протокол отказоустойчив, помехозащищен, надежен во времени? Происходят ли зависания младших МК, приводящие к ложному срабатыванию выходного реле? Имея на борту ATMEL AT91RM9200 с 120 линиями ввода-вывода, использовать промежуточные МК? Не совсем логичное применение.

Качество сборки

Платы выглядят хорошо. Размеры выдержаны отлично. На платах нанесена маркировка компонентов с обеих сторон. Также использована защитная маска стандартного зеленого цвета. Инженеры схемотехники максимально использовали компоненты для поверхностного монтажа, так что половина плат паяется роботом. Те операции, что выполняются вручную, видны невооруженным глазом.

Рис. 14 — Перекосы компонентов на плате ПЛК 100

На плате с основным МК тоже имеется «человеческий» фактор.

Рис. 15 — Разъем на плате основного МК в ПЛК 100

Сказать однозначно, что это сделано китайскими руками, нельзя. Российские монтажницы на заводе тоже могут криво запаять.

Сама фирма «ОВЕН» утверждает, что весь цикл по изготовлению оборудования проходит в России. Изготовление печатных плат, расстановка и пайка компонентов, корпусирование и упаковка. Вполне возможно.

Используемые фирмой «ОВЕН» в оборудовании пассивные и активные компоненты представлены различными известными брендами в мире радиоэлектроники. NONAME-компонентов на платах нет. Это большой плюс. То есть качество радиодеталей не вызывает сомнений.

Сама пайка выполнена качественно, без «соплей» и явных непропаек. Защитного лака, правда, нет, но это и не критично, если эксплуатировать оборудование согласно рекомендациям самой фирмы-производителя. И в очень агрессивную среду не устанавливать.

Заключение

Аппаратная часть ПЛК100 фирмы «ОВЕН» имеет отличительные черты. Расположение плат, штыревое соединение, использование промежуточных МК. Насколько все это оправдано, судить сложно. Но при этом к качеству самих компонентов и изготовления оборудования нареканий нет.

Сказать однозначно, что это дело рук российских, наверное, не получится. Сейчас качество такого рода по радиооборудованию предоставит любая китайская фирма. Но вера в официальные заявления от фирмы «ОВЕН» не развенчана нашим обзором.

Микроконтроллеры Microchip с аппаратной поддержкой USB. Яценкоп В. С. 2008 г.

Дата публикации: 20 марта 2011 .

В настоящее время использование шины USB является наиболее популярным методом для подключения периферийных устройств к компьютеру. Микроконтроллеры Microchip серии PIC18F2455/2550/4455/4550 включают в себя не только аппаратную поддержку шины USB, но и других популярных протоколов обмена данными, а также функциональные модули таймеров, АЦП, ЦАП и ШИМ, что позволяет создавать на основе этих микроконтроллеров самые разнообразные оконечные устройства, взаимодействующие с персональным компьютером. В книге приведено полное техническое описание микроконтроллеров Microchip PIC18F2455/2550/4455/4550, рассмотрены примеры практического применения. Для специалистов, занимающихся разработкой устройств на основе микроконтроллеров, радиолюбителей и студентов радиотехнических специальностей

Год выпуска: 2008
Автор: Яценкоп В. С.
Жанр:
Издательство: М.: Горячая линия-Телеком
Формат: DjVu
Размер: 6 МБ
Качество: Отсканированные страницы
Количество страниц: 400 с ил.

Глава 1. Структура и базовые функции микроконтроллеров семейства

PIC18F2455/2550/4455/4550 6
Расположение и на141значение выводов 6
Типы корпусов 19
Источники тактовых импульсов 22
Энергосберегающие режимы 35
Сброс 44
Память 60
Структура памяти команд 60
Структура памяти данных 66
Регистр выбора банка 67
Банк быстрого доступа 67
Способы адресации (указания) данных 79
FLASH память программ 85
EEPROM память данных 95
Аппаратный умножитель 8×8 98
Прерывания 101
Порты ввода-вывода 112
Регистры PORTA. TRISA и LATA 113
Регистры PORTB, TRISB и LATB 116
Регистры PORTC, TRISC и LATC 120
Регистры PORTD, TRISD и LATD 123
Регистры PORTE, TRISE и LATE 125
Модуль TIMER0 127
Модуль TIMER1 130
Модуль TIMER2 136
Модуль TIMER3 138
Модуль захвата/сравнения/ШИМ (ССР) 141
Расширенный модуль захвата/сравнения/ШИМ (ЕССР) 150
Модуль АЦП 166
Модуль компаратора 174
Модуль источника опорного напряжения компаратора 180
Модуль обнаружения перепада питающего напряжения 183
Сторожевой таймер 188
Функция ускоренного запуска 189
Монитор тактовых импульсов 190
Защита кода программы 493
Регистры конфигурации микроконтроллера 196

Глава 2. Функции обмена данными семейства PIC18F2455/2550/4455/4550 205

Универсальная последовательная шина USB 205
Встроенная и внешняя периферия USB 209
Регистры состояния и управления USB 216
ОЗУ USB 219
Дескрипторы буфера и таблица дескрипторов 220
Буферизация передач типа Ping-Pong 225
Прерывания USB 228
Режимы питания устройств USB 232
USB и потоковый порт SPP 233
Потоковый параллельный порт (SPP) 235
Конфигурация SPP 235
Настройка под управление от USB 237
Настройка под управление микроконтроллером 238
Ведущий синхронный последовательный порт (MSSP) 241
Работа в режиме SPI 241
Режим ведущего 245
Режим ведомого 246
Работа в режиме l2C 250
Режим ведомого l2C 255
Режим ведущего l2C 265
Режим Multi-Master 276
Расширенный синхронный приемопередатчик (EUSART) 280
Настройка и режимы 280
Генератор тактовых импульсов (BRG) 285
Автоопределение скорости 286
Асинхронный режим EUSART 292
Синхронный режим (ведущий) 300
Синхронный режим (ведомый) 303

Глава 3. Набор команд 306

Стандартный набор команд 306
Описание стандартных команд 312
Расширенный набор команд 360
Описание расширенного набора команд 362

Глава 4. Некоторые аспекты практического применения 372

Переход с интерфейса RS-232 на USB 372
Спецификация USB С DC 373
Функции USB UART 375
Настройка проекта 382
Идентификаторы VID и PID 383
Драйверы Microsoft Windows 2000 и Windows ХР 383
Управление энергопотреблением в устройствах USB на основе PIC18 383
Спецификация питания устройств USB 384
Выделение питания 385
Обработка прерываний USB 387
Подпрограммы энергосбережения 389
Смена тактовой частоты 392
Применение ФАПЧ 96 МГц 392
Обнаружение подключения и отключения устройства 392
Список литературы 396