Moduł PWM z interfejsem RS485

Moduł PWM z interfejsem RS485
Pobierz PDF Download icon
Urządzenie to kontynuacja serii miniaturowych modułów z RS485. Dotychczas zaprezentowaliśmy AVT1705 - moduł do pomiaru temperatury i AVT1745 - moduł przekaźników. Opisywany moduł PWM może służyć do sterowania odbiornikami zasilanymi niskim napięciem i pobierającymi znaczny prąd np. silnikami DC lub źródłami światła. Pozwala on nie tylko na włączenie odbiornika, ale także regulowanie jego moc (jasność) oraz uzyskanie efektu ściemniania/ rozjaśniania/łagodnego startu. Może być sterowany przez komputer wyposażony lub dowolny system mikrokomputerowy np. Raspberry czy Arduino, wyposażony w konwerter UART/RS485.

Rysunek 1. Schemat ideowy modułu PWM z interfejsem RS485

Schemat ideowy modułu PWM pokazano na rysunku 1. Budowa jest podobna do poprzednich modułów - za sterowanie odpowiada mikrokontroler Attiny24, napięcia stabilizowanego dostarcza układ 78M05, komunikacja z magistralą RS485 odbywa się poprzez układ MAX485.

Elementami wykonawczymi są dwa tranzystory MOSFET-N. Obciążalność zależy od typu zastosowanych tranzystorów. W układzie modelowym zastosowano IRL3803 o napięciu maksymalnym 30 V i bardzo dużym prądzie drenu, ale bez dodatkowego radiatora nie powinno się przekraczać 5 A.

Nic nie stoi na przeszkodzie, aby zastosować inny typ tranzystorów i uzyskać inne parametry, ale muszą to być tranzystory typu "logic-level compatible". Na rysunku 2 pokazano sposób dołączenia odbiorników do modułu PWM. Należy pamiętać, że odbiorniki o charakterze indukcyjnym np. silniki czy przekaźniki wymagają dołączenia diody (np. 1N4007) zabezpieczającej przed przepięciami, tak jak na rysunku.

Rysunek 2. Schemat montażowy modułu PWM z interfejsem RS485

Sterownie modułem odbywa się poprzez magistralę RS485 przy pomocy prostych komend. Komeda sterująca musi zaczynać się ciągiem znaków "P x x" gdzie "xx" to adres modułu w zakresie 00...99. W przypadku sterownia cyfrowego, dalsza część komendy musi przyjąć jedną z trzech opcji:

  • "= 1 <CR>" - powoduje załączenie wyjścia,
  • "= 0 <CR>" - powoduje wyłączenie wyjścia,
  • "= ? <CR>" - zwraca odpowiedź układu zawierającą aktualny stan wyjścia.

Natomiast w przypadku sterowania PWM komenda musi przyjąć postać "= vvv , ddd <CR>", gdzie: "vvv" to wartość współczynnika wypełnienia przebiegu pwm, w zakresie 0...255, "ddd" to współczynnik opóźnienia z jakim zostanie osiągnięta, podana wcześniej wartość wypełnienia. Możliwy zakres to 0...255.

Zapytanie o stan wyjścia zwraca odpowiedź w postaci P xx = vvv <CR>, gdzie "xx" to adres modułu a "vvv" to aktualna wartość współczynnika PWM. Gdy wyjście sterowane jest cyfrowo, to wartość będzie wynosiła 000 lub 255. We wszystkich przypadkach w komendach nie ma spacji a oznaczenie "<CR>" to znak końca linii - wartość ASCII równa 0x0D. Przykładowe komendy umieszczono w tabeli 1.

Układ wymaga wstępnej konfiguracji - potrzebny będzie terminal z interfejsem RS485 np. konwerter AVTMOD14 dołączony do komputera PC i programu Bray Terminal+. Założenie jumpera w pozycji 1 (rysunek 3) uruchamia automatyczne wysyłanie stanu wyjścia.

Rysunek 3. Funkcje jumperów konfigurujących

Funkcja ta może być włączona tylko w jednym module w całej magistrali i tylko wtedy, gdy nie ma urządzenia nadrzędnego. Powoduje wysyłanie na magistralę co ok. 4 sekundy komendy ze stanem wyjścia. Może być przydatna do identyfikowania modułów, ponieważ komenda zawiera adres modułu.

Założenie jumpera w pozycji 2 (rys. 3) a następnie włączenie zasilania modułu powoduje przywrócenie domyślnego adresu o wartości "00". Założenie jumpera w pozycji 3 (rys. 3) i włączenie zasilania modułu powoduje wejście w tryb zmiany adresu.

Tabela 1. Przykładowe komendy dla modułu PWM

Moduł wysyła wartość aktualnego adresu a następnie czeka na wprowadzenie nowej wartości. Po zatwierdzeniu klawiszem Enter nowa wartość zostaje zapamiętana i układ jest gotowy do pracy. Należy pamiętać, że drugie wyjście modułu automatycznie dostaje adres zwiększony o jeden, dlatego modułom należy nadawać adresy zwiększane o 2.

KS

Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
sierpień 2014
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon
Materiały dodatkowe
Zobacz też
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik styczeń 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio luty 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje styczeń 2020

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna styczeń 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich styczeń 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów