Zaloguj
Schemat ideowy demultipleksera DMX pokazano na rysunku 1. Zasilacz dostarcza napięcia niestabilizowanego ±15 V na potrzeby wzmacniaczy operacyjnych oraz stabilizowanego +5 V dla mikrokontrolera i nadajnika MAX485. Ponadto, ze stabilizowanego przez układ U1 napięcia ujemnego jest wytwarzane przez U9A napięcie -4 V wykorzystywane przez przetworniki napięcie/prąd.
Rysunek 1. Schemat ideowy demultipleksera DMX |
Rysunek 2. Schemat ideowy konwertera napięcie/prąd |
Sygnał DMX doprowadzony do J4 jest konwertowany do poziomu TTL za pomocą układu U4. Złącze JP6 umożliwia włączenie terminatora w linię w sytuacji, gdy demultiplekser jest ostatnim urządzeniem w sieci DMX. Na JP1 ustawiamy adres demultipleksera.
Zajmuje on kolejne cztery adresy, podobnie jak sterownik serwomechanizmów. Odebrane dane DMX są dekodowane przez mikrokontroler i ustawiają odpowiednio generatory PWM. Dalsza droga sygnału zostanie omówiona na przykładzie pierwszego kanału, pozostałe działają w ten sam sposób.
Rysunek 3. Pompa prądowa Howlanda |
Rysunek 4. Zmodyfikowany układ z pompą prądową Howlanda |
Sygnał PWM z wyprowadzenia 15 mikrokontrolera (etykieta OC1A) jest uśredniany za pomocą filtru RC (rezystor R1, kondensator C13). Na wyjściu filtru może pojawić się napięcie z zakresu 0...5 V, dlatego jest ono dwukrotnie wzmacniane przez U5A.
Rysunek 5. Schemat montażowy demultipleksera DMX
Sygnał napięciowy z zakresu 0...10 V jest dostępny na wyprowadzeniu J2. Ten sam sygnał jest kierowany do przetwornika napięcie/prąd. Konwerter napięcie/prąd to w istocie sterowane źródło prądowe - schematy przykładowych, nieskomplikowanych konwerterów U/I pokazano na rysunku 2. Poważną wadą tych rozwiązań jest to, że rezystancja obciążenia musi być "pływająca".
Jeśli obciążenie ma być podłączone do masy, można zastosować pokazaną na rysunku 3 pompę prądową Howlanda. Przy dużych wartościach rezystancji obciążenia wzmacniacz operacyjny musi dostarczyć prąd dużo większy, niż płynący przez obciążenie. Wady tej jest pozbawiony nieco zmodyfikowany układ z rysunku 4. Ponadto układ ma dużo większą rezystancję wejściową.
W demultiplekserze zastosowano jeszcze jedną modyfikację. Rezystor R6 dołączono do napięcia odniesienia -4 V zamiast do masy. Dzięki temu oraz odpowiedniemu dobraniu wartości rezystancji R5, uzyskano na wyjściu prąd w zakresie 4...10 mA, zamiast 0...10 mA.
Wykaz elementówRezystory: (SMD 1206) Kondensatory: (SMD 1206) Półprzewodniki: Inne: |
Montaż i uruchomienie
Schemat montażowy demultipleksera DMX pokazano na rysunku 5. Montaż jest typowy i nie wymaga omawiania. Pod mikrokontroler i nadajnik MAX485 warto zastosować podstawki. Uruchomienie najlepiej rozpocząć od pomiaru napięcia zasilającego. Jeśli jest poprawne, umieszczamy mikrokontroler w podstawce. Jeśli nie jest zaprogramowany, można to zrobić za pośrednictwem złącza JP2. Ustawienie bitów konfiguracyjnych pokazano na rysunku 6.
Tabela 1. Funkcje zworek |
Tabela 2. Funkcje diod LED |
W kolejnym kroku podłączamy urządzenie do sygnału DMX. Za pomocą zworek JP1 ustawiamy adres na urządzeniu wiedząc, że A0 to 20 (1), A1 to 21 (2), ... A8 to 28 (256). Założenie kilku zworek powoduje, że wagi z poszczególnych pozycji zostaną zsumowane. Zakładając zworki JP3 i JP4 można też włączyć akceptowanie pojedynczej transmisji oraz funkcję zapamiętywania ostatniego stanu urządzenia przy braku transmisji. Funkcje zworek umieszczono w tabeli 1.
Regulując manipulatorami na konsoli lub w programie na komputerze powodujemy zmiany napięcia na wyjściach demultipleksera, co łatwo sprawdzić woltomierzem. Równocześnie następuje zmiana prądu na poszczególnych wyjściach, co weryfikujemy miliamperomierzem.
Rysunek 6. Ustawienie bitów konfiguracyjnych mikrokontrolera |
Rysunek 7. Przykładowe zastosowania demultipleksera DMX |
Stan pracy urządzenia jest sygnalizowany za pomocą diod LED. Ich funkcje opisano w tabeli 2.
Jeśli demultiplekser działa poprawnie, można umieścić go w obudowie KM-60. Przykłady wykorzystania pokazano na rysunku 7.
Sławomir Skrzyński, EP
