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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Composeur à câble plat. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Technique de mesure La première idée qui m'est venue à l'esprit était de créer un simple "dialer": connectez chaque broche du connecteur installé à une extrémité du câble à travers une résistance de 330 ... 510 Ohm avec une source de tension de 5 V, et à l'autre - avec une LED. Malheureusement, de cette manière, seule l'intégrité des fils est vérifiée. Vous ne remarquerez peut-être pas que les fils adjacents sont interconnectés.
Il a été décidé de compliquer l'algorithme de vérification et de fabriquer l'appareil sur un microcontrôleur. Sur la fig. La figure 1 montre un schéma d'un tel dispositif. Il utilise le microcontrôleur ATtiny13 qui était à portée de main. Il peut être remplacé par un autre, mais pour cela il faudra peut-être refaire légèrement l'appareil. Par exemple, dans les microcontrôleurs ATtinyl 1, ATtiny 12, ATtiny15L, la ligne PB5 ne peut pas fonctionner comme une sortie, elle devra être configurée comme une entrée, et la ligne PB4 ou PB13 comme une sortie de signal de suppression d'indicateur. En plus du microcontrôleur, il n'a fallu que deux registres à décalage, un transistor et deux échelles LED linéaires indiquant le code d'erreur. Examinons de plus près les caractéristiques du port d'E / S du microcontrôleur ATtiny5. Ses lignes POY-PB0 peuvent transmettre des signaux dans les deux sens. Chacun d'eux est configuré séparément à l'aide du registre DDRB. Par exemple, si les trois bits les moins significatifs de DDRB[2]-DDRB[2] sont écrits comme des uns et que les bits restants sont des zéros, alors les lignes PBO-PB5 deviendront des sorties et les lignes PBXNUMX-PBXNUMX deviendront des entrées. . Il existe deux autres registres pour le contrôle des ports - PINB et PORTB. Le premier d'entre eux sert à entrer des informations dans le microcontrôleur. Dans ses chiffres, les niveaux de tension logiques réels et actuellement valides aux sorties du microcontrôleur sont affichés sous forme de uns et de zéros. Peu importe que cette tension provienne d'une source externe ou du tampon de sortie du microcircuit lui-même. Le registre PORTB est utilisé pour sortir les informations du microcontrôleur. Si la ligne de port est configurée en tant que sortie, elle sera réglée sur un niveau de tension similaire à la valeur écrite dans le bit correspondant de ce registre. Étant donné que le microcontrôleur en question n'a que six lignes d'E / S et que vous devez vérifier les câbles jusqu'à 14 fils et même afficher les résultats des tests sur l'indicateur, j'ai dû le compléter avec deux microcircuits - registres à décalage. Un tel registre est un ensemble de bascules D dont la sortie de chacune est reliée à l'entrée de la suivante. Le but principal est de convertir le code série en parallèle. Lorsque le niveau de tension bas à l'entrée de synchronisation C passe à un niveau haut, les informations stockées dans le registre sont décalées d'un bit (bascule D) vers le plus ancien, et l'état de l'entrée d'informations est entré dans le bit bas libéré. La puce de registre à décalage utilisée 74LS164 possède deux entrées d'information D combinées à une fonction ET. Pour n'utiliser qu'une seule d'entre elles, un niveau haut constant (+5 V) est appliqué à la seconde. Pour écrire un code binaire à sept bits dans le registre à décalage (c'est exactement ce qui est requis pour le fonctionnement de l'appareil), vous devez d'abord activer le registre en mettant l'entrée R à l'état haut et l'entrée C à l'état bas, et appliquer la valeur de le bit le plus significatif (D6) du code de sortie à l'entrée d'information . Générez ensuite une impulsion d'horloge à l'entrée C (définissez un niveau haut, puis à nouveau un niveau bas). En conséquence, la valeur du bit D6 sera écrite sur le bit le moins significatif du registre et sortie sur sa sortie 1 (broche 3). En outre, la valeur du bit D5 est fournie à l'entrée d'informations et l'impulsion d'horloge est à nouveau formée. La valeur de D6 sera transférée au bit suivant du registre et apparaîtra à la sortie 2 (broche 4). La valeur de D5 sera émise vers la sortie 1. Chaque nouvelle impulsion d'horloge décale le code dans le registre d'un bit supplémentaire, et après la septième impulsion, il prendra la place qui lui revient : à la sortie 1 - DO, à la sortie 7 (broche 12 )-D6. Chronogrammes de la fig. 2 illustrent comment le registre à décalage convertit le code série 1011001 en le même code parallèle.
Pour augmenter la capacité du registre à décalage à 14 (le nombre maximum de fils dans le câble), deux registres 74HC164 à huit bits (DD1 et DD2) sont connectés en série, chacun utilisant sept bits. La conversion complète du code prend 14 impulsions d'horloge. Lors du développement du circuit et du programme de l'appareil, la répartition suivante des lignes de port du microcontrôleur en fonction des fonctions exécutées a été adoptée : PBO - sortie de synchronisation du registre à décalage ;
Selon le nombre de fils du câble testé, ils sont connectés aux connecteurs 14 broches XP1 et XP10 ou 2 broches XP4 et XP1. Les voyants HL2 et HL1 sont connectés aux mêmes sorties des registres à décalage que les fils des câbles testés. Pour éviter le scintillement des indicateurs, ils doivent être éteints pendant que le microcontrôleur exécute la procédure de vérification, et allumés uniquement après que le code affichant son résultat est chargé dans les registres. Cela se fait à l'aide du transistor VTXNUMX, commandé par le signal du microcontrôleur. Lors de la vérification d'un câble, il est nécessaire de "faire sonner" chacun de ses fils et de s'assurer qu'il n'est pas connecté à l'un des voisins. Il n'y a pas d'autres défauts dans les câbles plats. La procédure de vérification commence par l'écriture d'une unité dans un registre à décalage externe. En conséquence, la première broche du connecteur XP1 est réglée sur un niveau haut. Si le fil du câble qui y est connecté et à la première broche du connecteur XRP est bon, alors une tension de haut niveau sera appliquée à l'entrée PB4 du microcontrôleur, et elle restera basse à l'entrée PB. Si cette condition est remplie, le programme écrira 0 sur le bit le moins significatif de la variable n_err, sinon il écrira 1. Ensuite, une autre impulsion d'horloge est générée et le deuxième fil est vérifié. Comme son numéro est pair, le résultat est écrit dans la variable ch_err. Pour vérifier les quatorze fils, la procédure est répétée sept fois, et avant de vérifier la paire de fils suivante, les valeurs des variables n_err et ch_err sont décalées d'un chiffre binaire. Une fois la vérification terminée, les valeurs obtenues des variables n_err et ch_err sont chargées dans un registre à décalage externe et les indicateurs sont allumés. Après une pause, le test est répété. La vérification d'un câble à dix fils connecté aux connecteurs XP2 et XP4 est similaire, mais quatre fils (deux de chaque côté) sont indiqués comme manquants sur l'indicateur. Si l'horloge interne de 4,8 MHz du microcontrôleur est utilisée, le test du câble (avant que le voyant ne s'allume) prend environ 70 µs et se répète avec une période d'environ 240 µs. Par conséquent, il semble que les indicateurs soient toujours allumés. Les diodes VD1-VD14 sont nécessaires pour découpler les sorties des registres.
L'apparence du "dialer", assemblé sur une planche à pain, est illustrée à la fig. 3. Les ensembles LED (balances) GNA-R102510ZS-11 peuvent être remplacés par le nombre requis de LED simples ; transistor KT3156 - n'importe lequel des séries KT315, KT3102 ou autre transistor de faible puissance de la structure npn avec un courant de collecteur admissible d'au moins 100 mA. Au lieu des microcircuits 74NS164, 74LS164 ou K555IR8 domestique peuvent être installés. Le microcontrôleur ATtiny13-10PU peut être remplacé par ATtiny13-10PI, ATtiny13-20PU, ATtiny13-20PI.
Le programme du microcontrôleur est écrit en langage d'assemblage dans l'environnement AVR Studio. Ses codes de chargement dans la mémoire programme du microcontrôleur sont donnés dans le tableau. 1. La configuration du microcontrôleur doit correspondre à celle spécifiée dans le tableau. 2. La valeur zéro du bit RSTDISBL est nécessaire pour le fonctionnement de la broche 1 du microcontrôleur en tant que ligne de port, et non en tant qu'entrée de signal de configuration. Malheureusement, cela rend le microcontrôleur indisponible pour la programmation via l'interface SPI. Il est donc nécessaire d'appliquer la méthode de programmation "haute tension". Il est fourni par la plupart des programmeurs universels. La vitesse du test et la fréquence de répétition de ses cycles peuvent être doublées en augmentant la fréquence d'horloge du microcontrôleur de 4,8 à 9,6 MHz. Pour cela, il suffit de mettre la valeur du bit de configuration CKSEL1 à 1, et CKSEL0 à 0. L'appareil ne nécessite aucun réglage et immédiatement après un assemblage correct, il est prêt à l'emploi. Le programme du microcontrôleur "dialer" peut être téléchargé ici.
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