Mini Station C-Control PRO - platforma dla aplikacji sterowania

Rysunek 1. Ekran główny środowiska programistycznego

Mini Station C-Control PRO składa się z trzech, ściśle powiązanych ze sobą elementów. Podstawą jest dwustronna płytka drukowana o wymiarach około 6 cm×5,5 cm. Jej serce stanowi 8-bitowy mikrokontroler z rdzeniem AVR - Atmel ATmega32A-AU, taktowany zegarem do 16 MHz. Zawiera 32 kB pamięci Flash, 1 kB pamięć EEPROM i 2 kB pamięci RAM. Oprócz niego i koniecznych komponentów towarzyszących, na płytce znalazły się: szereg wyprowadzeń, trzy diody LED, dwa przyciski i zworki.

Drugim, bardzo ważnym elementem zestawu jest obudowa, do której jest dopasowana i zamocowana płytka. Obudowę wykonano z szarego tworzywa sztucznego, a jej górne wieczko jest przezroczyste i ma nadrukowane oznaczenia informujące o funkcjach poszczególnych wyprowadzeń, przycisków i diod. Co ważne, wieczko ma gumowe uszczelnienia i jest dokręcane za pomocą czterech solidnych, plastikowych śrub. Dzięki temu obudowa uzyskała certyfikat IP66, co oznacza, że jest odporna na wynikanie pyłu oraz chroni zawartość przed silnymi strumieniami wody i zalewaniem falami z dowolnego kierunku. Całość można przykręcić 4 wkrętami np. do ściany, nie zmniejszając szczelności obudowy.

Trzecim elementem zestawu jest oprogramowanie, które pozwala na tworzenie kodu programu w językach: Compact-C, Basic i Assembler.

Elektronika

Rysunek 2. Ekran ustawień środowiska programistycznego

Z punktu widzenia konstruktora systemu sterowania, kluczowe będą zapewne możliwości zainstalowanej elektroniki. Mini Station C-Control PRO ma 5 wejść cyfrowych (do 16 V) i 7 cyfrowych wyjść. Dwa wejścia analogowe podłączone są do przetwornika 10-bitowego przetwornika A/C i mogą być sterowane napięciem z zakresu 0...5 V. Wszystkie te interfejsy, wraz z wejściem i wyjściem zasilania, zostały wyprowadzone w postaci dwóch 9-pinowych złączy sprężynowych. Co ważne, ani wyjścia ani wejścia nie są optoizolowane. Oprócz tego na płytce znalazły się też dwa niemałe przekaźniki marki Omron, o prądzie znamionowym 10 A przy napięciu do 250 V_AC. Ich wyjścia wyprowadzono na złącza dokręcane śrubkami. Stan przekaźników sygnalizowany jest sąsiadującymi z nimi diodami LED, które zaświecają się, gdy przekaźniki przewodzą. Trzecia dioda LED informuje o tym, czy urządzenie jest włączone, a 7 pozostałych sygnalizuje stan wyjść cyfrowych.

Do dyspozycji użytkownika oddano też dwa mikroprzyciski, opisane "start" i "stop", które służą do restartowania programu, wstrzymywania i wznawiania jego pracy oraz do przechodzenia w tryb programowania. Aby ich użyć, konieczne jest niestety otwarcie obudowy. Ponadto na płytce znalazło się też gniazdo programatora (sprzedawany osobno) i dwie zworki, które przełączają tryb pracy wyjść 4 i 5 - np. tworząc z nich magistralę I²C.

Urządzenie może być zasilane napięciem z zakresu od 9 do 16 V_DC, a jego prąd znamionowy wynosi 200 mA. Wbudowane wyjście zasilania może dostarczyć maksymalnie 30 mA prądu, co wystarcza np. do podświetlenia przycisku lub zapalenia lampki sygnalizacyjnej.

Obudowa

Fotografia 3. Płytka z komponentami – widok z góry

Dzięki dopasowaniu kształtu PCB do obudowy, wystarcza tylko jedna śrubka, by pewnie zamontować płytkę drukowaną. Cała obudowa ma wymiary 95 cm×65 cm×60 mm i waży 160 g. W jej wnętrzu, oprócz płytki zmieściłyby się jeszcze jakieś inne drobne komponenty, gdyby była taka potrzeba, ale musiałyby być raczej zamontowane "na pająka", co zmniejszałoby odporność całego urządzenia na wstrząsy. Ponadto, w praktyce po podłączeniu wszystkich przewodów do wejść, wyjść, zasilania i przekaźników, w obudowie wciąż pozostaje trochę miejsca, o ile tylko przewody wyprowadzi się na zewnątrz za pomocą najbliższych im przepustów.

I to właśnie przepusty stanowią kolejny element zestawu. Mają one postać dosyć sztywnych, gumowych okręgów, które po wyłamaniu zaślepek na bokach obudowy, można ulokować w jej ściankach. O ile przygotowanych miejsc na otwory w obudowie jest 6, to przepustów tylko 4, ale to zrozumiałe, gdyż w praktyce dwa z wejść są zastawione przekaźnikami. Ważne jest też, by odpowiednio przeprowadzić przez nie kable. Przepusty wymagają wydrążenia w nich otworu o średnicy jak najbardziej zbliżonej do średnicy wyprowadzanych przewodów. Na szczęście, ewentualne niedokładności redukuje ich konstrukcja, która utrudnia dostęp wody do wnętrza obudowy.

Rozstaw otworów do montażu natynkowego obudowy to 79 mm×50 mm. Zestaw może pracować w temperaturze od 0 do 40°C.

Oprogramowanie

Fotografia 4. Płytka z komponentami – widok od spodu

W zestawie dostarczana jest też płyta CD ze środowiskiem programistycznym, pomocniczą biblioteką, instrukcją obsługi i wieloma przykładami. Oprogramowanie można również bezpłatnie ściągnąć z Internetu.

Środowisko programistyczne dostępne jest w języku niemieckim i polskim. Jest to autorskie oprogramowanie inżynierów z firmy Conrad. Przykłady dołączone w zestawie napisane są w Basicu i w Compact-C. Obejmują proste fragmenty kodu, takie jak zapalanie diod, przełączanie przekaźników, obsługa PWM czy też komunikacji I²C. Koncentrują się na sposobach użycia poszczególnych podzespołów i wyprowadzeń zamontowanych na płytce, ale nie uczą programowania.

Dołączona biblioteka programistyczna pozwala na bardzo łatwe przełączanie stanów wyjść, przekaźników, pobieranie sygnałów z wejść, itp. Warto dodać, że IDE obejmuje też debuger.

Zastosowania

Fotografia 5. Obudowa wraz z przepustami

Producent poleca Mini Station C-Control PRO do tworzenia takich aplikacji, jak systemy kontroli nasłonecznienia roślin, czy stacje alarmowe. Faktycznie, obudowa z certyfikatem IP66 oraz porządne wykonanie nadają tej platformie cech profesjonalnego urządzenia. Jednocześnie sposób programowania jest tak prosty, że Mini Station C-Control PRO można by było polecić nawet początkującym elektronikom, czy programistom. Fakt, że stacja pozwala szybko zrobić efektowną aplikację, będzie bardzo zachęcający do dalszej nauki i pracy.

Platformę można też polecić bardziej doświadczonym elektronikom, którzy chcieliby zrealizować jakąś prostą aplikację na własne potrzeby, a nie mają czasu ani ochoty samodzielnie przygotowywać płytek drukowanych. Zresztą solidnie wykonana obudowa zapewni długotrwałe, niezawodne działanie urządzenia nawet w trudnych warunkach środowiskowych, a jej koszt - 193 złote netto - jest na tyle nieduży, że w praktyce, dla prostych aplikacji automatyki, nie będzie się opłacało próbować wykonać całej platformy od zera.

Jednocześnie, Mini Station C-Control PRO ma przewagę nad najtańszymi przekaźnikami programowalnymi, ze względu na swobodę tworzenia programu oraz wodoszczelność.

Naszym zdaniem, platforma będzie mogła się bardzo dobrze sprawdzić głównie tam, gdzie normalnie ograniczeniem jest wilgoć w otoczeniu. Niestety, trudno ją polecić do zastosowań zupełnie na zewnątrz budynków, gdyż producent nie gwarantuje poprawności jej działania przy ujemnych temperaturach. Niemniej, powinna być użyteczna w szklarniach, garażach czy na klatkach schodowych, do inteligentnego sterowania światłem, zraszaczami i innymi podsystemami.

Marcin Karbowniczek, EP