Gelişen mikrokontrol teknolojileri ve artan bilgi birikimi sayesinde geliştirici düzeyinde daha yaygın kullanımına olanak tanımıştır. Burada elimden geldiği kadar bazı örnekler sunmaya çalışacağım... Görüleceği gibi ilk örneklerimizde çoğunlukla ASM üzerinde iken daha sonraları C üzerinde örnekler yer almaktadır. Hatta ilerleyen zamanlarda Arduino örneklerinin yer alması kaçınılmaz olacaktır.

22 Ekim 2011 Cumartesi

Attiny2313 ile PCM1602K-FS(W)-GBW/VD karakter LCD ekranın RS232 arayüzü üzerinden sürülmesi



Giriş

Eğer işlemcilerciler üzerine çalışıyorsanız, oluşturulan bütün işlemci projelerinin beslemesini 5 Volt olmadığını da bilirsiniz. Bazen işlemcinin gereksinimleri, bazen çevre birim ihtiyaçları bazen de kişisel tercihlerden dolayı devreyi 5Voltun altında beslemeniz gerekebilir. İşlemci konusunda çeşitli seçeneklerin var olduğu ortada. Ama projede LCD ekran varsa çözüm ne olacak?

Bu projede Attiny2313 ile PCM1602K-FS(W)-GBW/VD LCD ekranı RS232 arayüzü üzerinden sürmeye çalışacağız.
LCD modül ve 3.3volt

Elektronik malzeme satıcılarının listeleri incelendiğinde piyasadaki karakter LCD modüllerin çoğunlukla 5 volt olduğu görülür. Eğer bu LCD'ler bu hali ile devrede kullanılması gerekirse seviye çeviricilerin ve ek besleme devresi ile devrenin daha karışacağı ortada. (ek besleme için gerilim seviye çevirici olabilir ama hala LCD sürcüsünün sinyal gerilim seviyesi farkı var)

Şekil-1 :PCM1602K-FS(W)-GBW/VD karakter LCD modülün önden görünümü. Kablosu ile birlikte


Şekil-2 :PCM1602K-FS(W)-GBW/VD karakter LCD modülün altan görünümü.

Bu durumda en pratik yöntem karakter LCD modülün 3.3volt ile sürülmesi ki bu biraz piyasada araştırması gerektirir. Birçok karakter LCD serisi bulunan XIAMEN PRECISE DISPLAY CO., LTD. firmasının ürettiği PCM1602K-FS(W)-GBW/VD kodlu ürün 3.3volt ile çalışacak bir proje için ararken bulundu ama proje daha sonra sonlandırıldığı için ekran elde kaldı ve bu projede değerlendirme imkanına ulaşıldı. (Satın alınan firma 3.3Volt için önermişti , neyseki önerileri doğruymuş)

Bu LCD modül 5volt ile çalışanlardan pek farklı değil. Tek farkı beslemesi, onun haricindeki tüm işlevler aynı şekilde işliyor. Sadece arkaplan aydınlatması için kullanılan LED için ayrı bir besleme uygulanması gerekiyor. Modül üzerine eklenen iki direnç ile LCD modülün besleme hattı üzerinden kolaylıkla sürülebilir. (Sadece LED yak- söndür işlemi uygulanamaz sürekli yanık kalır).

Şekil-3 :LM1117 - 3.3 tümdevresi ve bacak bağlantıları.


Şekil-4 :LM1117 - 3.3 kart üzerine monte ediliş şekli.(en azından protatipte)

3.3Volt için LM1117-3.3 tüm devresi kullanıldı. Bacak bağlantısı aynı kılıftaki 7805 tümdevresinden farklı olduğundan standart olarak LCD sürücüsü kartına uygulayabilmek için karta alttan takıldı. (verilen baskı devre şemasında bu bağlantı düzetilmiştir) 5-15V giriş besleme aralığında kullanılabilen tüm devre kararlı bir şekilde 3.3V ve 800mA üretebilmektedir. Satın alırken dikkatli olmakta fayda var çünkü aynı ürün kodu altında 1.8V, 2.5V, 2.85V, 3.3V, 5V, ve ayarlanabilir gerilim seçenekleride mevcuttur. (LM1117-xx kodunda xx ile belirtiler kod değişiklik göstermektedir).

Aslında değinilmesi gereken ilk konu işlemci olması gerekirdi. Attiny2313 bu bakımdan 10MHz'e kadar 2.7 - 5.5V, besleme gerilimi aralığında kullanılabilmektedir. Bu özellikle devrenin 3.3 voltta çalışması gerektiği için ihtiyacı karşılamaktadır. Daha önceki projelerde kullanılan devre ve işlemci aynen kullanma olanağını tanımaktadır. Devre üzerindeki kristal 3.6864MHz olduğundan 3.3 voltluk besleme gerilimi altındaki çalışma frekansı şartını da yerine getirmektedir.

Şekil-5 :RS232 bağlantısı için kullanılan MAX3232.


Şekil-6 :RS232 bağlantısı için kullanılan kartın arkadan görünümü (Protatip karttaki kablo bağlantısı açıkça görülmektedir).

Değinilmesi gereken diğer bir konuda RS232 haberleşmesi. Standart MAX232 tümdevresi 5 volt besleme ile çalışmaktadır. Eğer gerilim seviyesi çeviricileri ile uğraşılmak istenmiyorsa 3.3 volt ile çalışan bir tüm devre gereklidir. Çözüm Maxim firmasının ürettiği MAX3232'dir. 3- 5 volt aralığında düşük akım harcaması ile çalışabilen bu entegre sadece kullanılacağı beslemeye göre kondansatörlerin düzenmenmesi gerekiyor. (Projede kullanılan kart başka bir proje için oluşturulduğundan kart üzerindeki işlemci bağlantıları doğrudan karta lehimlenerek gerekçekleştirildi.) Bacak bağlantıları olarak MAX232 entegresi ile uyumlu. Sadece kondansatörler farklı ve tümdevrenin 2.bacağına bağlı kondansatörün diğer ucu toprağa bağlı.

Şekil-7 :R12 ve R13 dirençleri için bağlantı noktaları (kırmızı daire içindeki) ve kablo bağlantısı. Kabloların lehim noktalarından kopmalarını engellemek için sıcak silikon ile sabitlenmiştir

LCD modül üzerindeki bağlantı kabloları konnektör ile uygun bağlantıda yapılması gerekiyor. Tabii bu devrenin doğrudan kart üzerine doğrudan konnektör takılması için düzenlenemeyeceği anlamını taşımaz. Birde R12=22 Ohm, R13=0 Ohm (yüzey montaj elemanı) dirençleri eklenerek LCD modül arka plan aydınlatması modül besleme hatlarıdan beslenmesi sağlanır ve devre çalıştığı sürece sürekli ışık vermesi sağlanır. (Ayrıcı kablo bağlantısı için tasarruf sağlamasının yanında daha önceki projelerde kullanılan modülü kullanma olanağı tanır).

Şekil-8 :LCD modül üzerindeki arka plan aydınlatmada kullanılan LED


Şekil-9 :LCD modül üzerindeki arka plan aydınlatmasının kabaca çalışma şekli

Tüm modüllerin gerilim seviyeleri birbirine uygun olduktan sonra yapılması gereken sadece modülleri birbirine bağlamak ve eneji vermek. Bu projde enerji için 9 voltluk DC adaptör kullanıldı. Sonuçta LM1117-3.3 tümdevresi devre için gereken 3.3 voltluk gerilimi 9 voltluk gerilim üzerinden sağlayabilecek düzeydedir.

İsteren LCD modül ekran parlaklığını ayarlamak için R12 ve R13 dirençleri ile oynayabilir. Yada kendi kartını geliştirip R12 ve R13 direnç takmadan LCD modülü üzerindeki LED bağlantılarını kullanarak kendi projesini geliştirebilir.
Devre

Proje normalde 2 modülden oluşuyor. Birinci modül işlemci modülüdür, ikinci modül RS232 dönüştürücü modülüdür. Asıl önemli parça LCD ekran modülü olduğu için ayrı parça olarak değerlendirilmemiştir.

Şekil-10 :LCD modül sürücü kartı.


Şekil-11 :RS232-seri(uart) dönüştürücü).


Şekil-12 :2x16 LCD ekran, bağlantı kablosu ile birlikte.

Şema

Devre PCM1602K-FS(W)-GBW/VD LCD modülü sürmesi olduğu için projedeki devre bilgisayar ile RS232 üzerinden iletişim kurup, bilgisayardan gelen bilgilere göre PCM1602K-FS(W)-GBW/VD LCD modülü sürülmesidir.

Sistemin kalbini IC1 Attiny2313 işlemcisi oluşturuyor. Bu işlemci için gereken saat sinyallerini XT1,C3,C4 oluşturuyor. D2,C7,C8 ve IC2 sistem için gereken besleme gerilimini (3.3V) üretir. R2,D1(LED) işlemcinin durumunu gösteren monitör LED'i olarak çalışır. R1 direnci PCM1602K-FS(W)-GBW/VD modülün kontrast ayarı için kullanılan ayar direncidir.

Not:P1 kontrast ayarı bu LCD modül üzerinde çalışmamaktadır.

C10,C11,C12,C13 ve IC3 bilgisayar ile işlemci kartı arasında RS232 iletişimini düzenliyor. P4 DB9 seri port konnektörüdür. D3,R3 Aslında bu kart için kullanılsada, projede devrenin çalıştığını gösteren besleme monitörüdür.

Geri kalan kondansatörler zaten filtre için kullanılıyor. P1 LCD için bağlantı konnektörü, ISP işlemci için programlama konnektörü, P2 ve P2_2 işlemci kartı ve RS232 kartı arasındaki bağlantı için konnektördür.

Şekil-13 :Devrenin blok şeması


Şekil-14 :LCD Modülü Devrenin şeması

Devre Yapımı

Devre yapımı konusunda fazla kritik bir nokta yok.

Kablolama esnasında kablolar arasında kısa devre olmaması konusunda dikkatli olmak gerekiyor. Kablolar bacak bağlantıları konusunda biraz araştırabilirsiniz. Lehimlemeden sonra bir sorun olup olmadığı konusunda LCD ekranı denedikten sonra kabloların LCD ekrana lehimleme noktalarına biraz sıcak silikon sıkılması ileride yaşanabilecek kablo kopmalarının önüne geçecektir

Şekil-15:LCD Modül-baskı devresi şekli(üstten görünüm)


Şekil-16:LCD Modül-yerleşim planı


Şekil-17:LCD Modül-eleman ve yollarla birlikte yerleşim planı.


Şekil-18:İşlemci kartı ve RS232 kartlarının (P2 ve P2-2 bağlantısı) kablo bağlantıları.

Devre Elemanları



10K TrimpotR1
1KR2,R3
10µF/25VC1,C5,C7,C14
27pFC3,C4
100nFC2,C6,C8,C9,C11
330nFC10
470nFC12,C13
B125C1500 veya benzeriD2
Max232IC3
ATtiny2313IC1
LM1117-3.3IC2
3mm LEDD1,D3
3,6864Mhz kristalXT1
DB9 dişi konnektörP4
14P konnektör P1
10P konnektörP2,P2_2
KlemensP3
6'li headerisp
PCM1602K-FS(W)-GBW/VDLCD modül
10'lu kablo-
14'lu kablo-

Not: RS232 modülü sadece 3.3V'da kullanılacaksa C10,C11,C12 ve C13 kondansatörleri 100nF değerinde olabilir. (Modül 3.3V ve 5V gerilimlerinde kullanma ihtimaline karşılık eleman listesinde verilen değerlerde kullanılmıştır)

Şekil-19:Bu kablo protatip üzerinde kullanılmamıştır. Çünkü protatip tasarlanırken bu 10p erkek konnektör kullanımı planlanmamıştı. (Burada veriler baskı devre şeması kullanılırsa bu kablo kullanılabilir)

Çalışması

İşlemci programlama için ekran takılmamalıdır. Sürekli programlayıcı devrede olmadığı için koruma öngörülmemiştir. Programlama ve sigorta ayarları tamamlandığı zaman besleme kesilir ve programlayıcı kablosu sökülür ve PCM1602K-FS(W)-GBW/VD kablosu takılır.(Herşey tamamsa, ekranda bu tür ekranlar için kullanılmış olan test sayfası yer alacaktır).

Şekil-20:Proje elemanları çalışırken.

Bu noktada alet seri port üzerinden bilgisayara bağlandığı göz önüne alınarak, bilgisayar üzerindeki "LCDEkran2x16.exe" programı çalıştırılır. Ayarlar bölümünden aletin bağlı olduğu portun seçili olduğuna emin olun.

Şekil-21:Bir ekran mesajı.(Parlaklık ayarı ekranın kendisi tarafından sağlanmıştır.)

Bu noktada hangi satıra ne yazılacağı artık kullanıcıya kalmıştır. Örneğin birinci satıra ismini yazarken, ikinci satıra tarih veya saat gösterimini seçebilir. İki buton seçeneği var. Eğer ekrandaki bilgi sürekli değişmeyecese sadece "LCD Ekrana Gönder" butonu kullanılabilir. Ama sürekli değeri değişen bir girdi(saat) varsa o zaman "LCD Ekrana Sürekli Gönder" butonu kullanılabilir.

Şekil-22:Saat ve takvim.


Şekil-23:Açılış ekranı.

Bilgisayar Programı

Bu projede işlemcide bir yazılım mevcut ama bu sadece işin yarısı. Diğer yarısını ise bilgisayardaki yazılım oluşturuyor. Yani bilgisayardaki yazılım ekranda ne gösterileceğini denetliyor. Bilgisayardaki program Borland Delphi 7 ile yazıldı. (PCM1602K-FS(W)-GBW/VD için güncellendi.)

Bilgisayar programı iki ana pencereden oluşuyor. Birincisi girdilerin yapıldığı ana pencere, diğer sadece port ayarını yapıldığı pencere

Not:YMC162 LCD ekran için yazılan program da aynen kullanılabilir.
Ana pencere


Şekil-24:Ana pencerenin görünümü.

  1. Birinci satır yazı alanı. Burada yazılan değer LCD ekran birinci satırda görüntülenir.
  2. Birinci satır açılır menü şeklinde tanımlanan metin giriş türü vardır: Metin, saat, tarih, gün(haftanın günü) ve boş
  3. İkinci satır yazı alanı. Burada yazılan değer LCD ekran ikinci satırda görüntülenir.
  4. İkinci satır açılır menü şeklinde tanımlanan metin giriş türü vardır: Metin, saat, tarih, gün(haftanın günü) ve boş
  5. LCD ekrana yazı alanlarındaki bilgiyi tek seferlik gönderir.
  6. LCD ekrana yazı alanlarındaki bilgiyi sürekli gönderir. (saat ve tarih sürekli güncellenir)
  7. LCD ekranı siler
  8. Seçenekler penceresini açar

Seçenekler


Şekil-25:Seçenekler pencerenin görünümü.

Resimde görülen alanların basitce tanımlarını açıklayacak olursak;
  1. LCD ekran seri port bölümünün bağlı olduğu portu seçilir. (bağladığınız porta dikkat.)
  2. Seçenekleri onaylar ve pencereyi kapatır


Ekler:

ATtiny2313 hakkında ayrıntılı bilgi için

"Attiny2313 ile PCM1602K-FS(W)-GBW/VD karakter LCD ekranın RS232 arayüzü üzerinden sürülmesi" projesi için gereken dosyalar

Bu devrenin yapım sorumluluğu size aittir. Devre yapıldı ve çalışıyor. K.A....

23 Ağustos 2011 Salı

Atmega8 ile tek kutuplu Adım motorların sürülmesi


Giriş

Elektronik sistemler ile fiziksel dünya haraket biçiminde etkileşime girmesi gerektiği zaman motor dediğimiz elektrik enerjisini hareket enerjisine çeviren aletlere ihtiyaç vardır. Hele ki hareketi kesin olarak kontrol etmesi gerektiğinde, geri beslemeli sistemler haricinde kullanılacak tek alet adım motorlar kalmaktadır.

Bu projede Atmega 8 ile tek kutuplu Adım motorların sürülmesi konusu anlatılacaktır.
Tek kutuplu adım motorlar


Şekil-1 :Adım motorlar.Üst iki kenar ve ortadaki büyük motorlar kağıt sürücü için kullanılırken, üst ortadakiler ise yazıcı kafa park için kullanılırlar. Alt kenardakiler boyut açısından fikir sahibi olunması için eklenmiştir.

Günümüzde adım motorlar bilgisayar dahil (Fan, sabit diskler, CD sürücüleri, DVD sürücüleri, hatta yazıcılar gibi) birçok alanda rahatlıkla kullanım alanı bulmuştur. Elektronik sistemlerin gelişmesi sayesinde özellikle konum bilgisi konusunda geri besleme gerekmemesi açısından adım motorlar oldukça kullanışlıdır.

Şekil-2 :Piyasada temin edilebilen bir adım motor örneği (bu projedeki devre ile çalışabilmektedir.

Aslında doğrudan projede anlatılacak olan adım motor HP (firmasının kendi ticari markasıdır) mürekkep püskürtmeli yazıcıların 600 serisi olarak tanımlanan yazıcılarda kağıt sürme ve bazılarında kafa park için kullanılan motorlar kullanılarak proje gerçekleştirilmiştir. Aynı tipte olan herhangi bir adım motorda kullanılabilir. Hatta piyasada satılan 6 veya 8 kablo olarak tanımlanan adım motorlarda rahatlıkla kullanılabilmektedir. Yeterki bağlantıları doğru yapılsın.

Şekil-3 :Yazıcıdan sökülmüş adım motorun üzerindeki etiket.

Öncelikle adım motorunun 5 adet bağlantı ucu var. Bobin olarak düşünüldüğünde motor içinde 4 tane bobin var. Bu bobinlerin bir uçları 4 motor bağlantı ucunu oluşturuyor. Bobinlerin diğer uçları birleştirilerek motorun beşinci ucunu oluşturuyor.

Motor özellik olarak aslında ilginçtir rotoru sürekli mıknatıstır. Yani adım motorlarda hareket eden sürekli mıknatıstır. Bobinler ise stator konumunda sabittir. Burada hareketi sağlayan bobinler üzerindeki akımın zamana bağlı olarak belirli bir düzen içinde birbiri ardına takip ederek değişmesidir.

Şekil-4 :Açılmış bir adım motor parçaları.


Şekil-5 :Aslında mıknatıslı elektrik motorlarının çalışma yöntemi temelde mıknatıs kutuplarının birbirine göre davranışı üzerine kurulmuştur. Yani ters kutuplar birbirlerini çeker(a), aynı kutuplar birbirini iter (b ve c).

En azından mıknatıslardan aynı kutupların birbirini ittiğini ve zıt kutupların birbirini çektiğini biliyoruz. Motorun rotoru üzerinde birbirin takip eden düzende mıknatıslar. Aynı şekilde statoru üzerinde her biri birbirine göre biraz farklı düzende yerleştirilmiş 4 elektromıknatıs var.(bobinler) Bir elektromıknatısın yerleşimi rotor üzerindeki mıknatısların yerleşim düzeniyle aynı şekilde yapılmış. Bu nedenle bir elektromıknatıs etkinleştirildiğinde rotoru belirli bir konumda kalmaya zorluyor. (Aslında bu aynı zamanda motorun belirli bir konumda kilitlenmesine olanak tanır) Böylece 4 bobin (uygun sırada) birbiri ardına etkinleştirildiğinde rotor dönme hareketini oluşturuyor.

Şekil-6 :Adım motor ve sürme sisteminin prensip şeması.


Şekil-7 :Adım motor ve sürme sisteminin hareketi oluşturması. Kırmızı ile işaretli yollar, anahtar ve bobin aktifleştirilmiş olduğunu gösterir. Şekillerde mavi oklar ilk konumu, kırmızı oklar aktifleştirme sonraki konumu, yekil ok ise hareketi göstermektedir. Bobin aktifleştirmesi başa döndüğünde hareket kaldığı yerden devam eder


Buradaki proje aslında temel şeması ve prensipleri verilmiş bir olayın işlemci ile gerçekleştirilmesinden ibarettir. Biraz abartı olabilir çok fazla şey beklenmezse, sistem 4017 ve birkaç sürücü transistör ile bile gerçekleştirilebilir.

Motorun ortak ucu işlemciden daha yüksek bir +V gerilimle beslenir.(bu projede 9V). Her bir bobin kontrol ucunu onu etkinleştirmek için toprağa çekilmesi yeterlidir. Toprağa çekme işlemi basit bir anahtarlama hareketidir ki bu bir uygun güçlü trasistör ile yaplıması mümkündür.

Şekil-8 :Sökülmüş adım motordaki stator bobinleri

İşlemci anahtarlama için kullanılan sürücü transistörleri kontrol ettiğinde işlemcinin programı ve gelen motor hız kontrol ucuna göre motor kontrollu bir şekilde dönme hareketini oluşturacaktır.

Not: Burada anlatılandan farklı yapıda ve çalışma şeklinde olan adım motorları adı altında toplanmış motorlarda vardır.
Devre

Projede motor tek yönde dönecek şekilde yazılımı hazırlanmıştır.

Devre basitçe 2 giriş ucu var. Birisi izin ucu ki bu motorun dönme hareketi yapması için gereken izni verir (lojik1 seviyesinde). İkinci uç ise saat ucu denilebilen motorun dönme hızını belirleyen uçtur. Yani bu ucu bir sinyal geldiğinde motor bir adım açısı kadar döner.

Not: Adım motorlarda adım açısı motora özel bir paremetredir. Basitçe birbirini takip eden iki bobin etkinleştirilmesinde motorun yapabildiği konum değişikliğidir. Ne kadar küçükse motorun konumlama hassasiyeti o kadar yüksek olduğu anlamını taşır. (rotor ve stator üzerindeki mıknatısların dizilme sıklığı denebilir.)

Devre için kontrol izni ucu lojik1 seviyesinde olduğunda sistem çalışır. (kablonun boşta kalma durumu) İkinci şart ise motor hız tetikleme saati. Burada motorun her dönme adımı için bir saat darbesi gelmesini bekler. Böylece motorun dönme hızı saatin sinyali hızı ile orantılı olacaktır. Burada motor bir sistem üzerinde kullanılmadığından motoru sürmek için gereken saat sinyali bir sinyal jeneratöründen sağlanmıştır.

Not:Bu motoru sürmek için kullanılan sürme saat sinyalinde bir sınırlama olduğunu belirtmek gerekiyor. Bu bobinlerin tepki süresi ile ilgili bir konu. Daha yüksek hızlarda sürmek için bazı özel sürme tekniklerini kullanmak gerekiyor.

Şekil-9 :İşlemci kartı


Şekil-10 :Adım motor. Minebea Electronics Co.Ltd. firmasına ait PM55L-048-HP69

Şema

Devredeki her şey M1 olarak tanımlanan adım motoru sürmek için kullanılmaktadır.Minimum 5 telli olarak tanımlanan bağlantı bulunan motorlarda kullanılabildiği gibi 6 ve 8 telli motorlarda bağlantılar düzenlenerek kullanılabilmektedir.

Sistemin kalbini IC1 Atmega8 işlemcisi oluşturuyor. Bu işlemci için gereken saat sinyallerini XT1 (3,6864 MHz) ,C1,C2 (27pF) oluşturuyor. Bir motor bobini sürücüsü R1 (1K), R2 (10K),R3(1K),R4 (10K), Q1 (TIP122),Q2 (BC327) ve D1(1N4007) grubu ile tanımlanmaktadır. Aynı şekilde 4 grup ile 4 bobin sürücü grubu olduğu görülmektedir. R1,(R5,R9,R13) (1K) ile akım sınırlama direnci ile işlemci üzerinden Q2,(Q4,Q6,Q8) (BC327) transistorlerini sürer. R2,(R6,R10,R14)10K direnci bağlı olduğu transistörün baz noktasını besleme gerilimine çekmeye çalışır. R3, (R7,R11,R15) (1K) akım sınırlama direnci, Q1 (Q3,Q5,Q7) (TIP122) transistörlerini sürer. R4, (R8,R12,R16) (10K) direnci bağlı olduğu transistörün kollektör noktasını toprağa çekmeye çalışır. D1 (D2,D3,D4) diyodu anahtarlama olarak çalışan transistörün bobin üzerinde oluşturacağı ters gerilimden bağlı olduğu transistörü korur.

P1 üzerine R18 ve R19 dirençleri ile özellikle bağlı oldukları uçlar boşta kaldığı zaman çevreden parasit etkileri sönümlemek için kullanılır.

M1 motorun besleme hattı üzerinde bulunan R17 (0.22R/5W) direnci motor bobinleri üzerinde bir akım sınırlaması sağlayacaktır.

Geri kalan kondansatörler zaten filtre için kullanılıyor. P1 motor kontrol için bağlantı konnektörü, ISP işlemci için programlama konnektörüdür.

Şekil-11 :Blok şeması


Şekil-12 :Devrenin şeması. (M1 motorunda bobinlerin orta uçları zaten motor bağlantısı üzerinde birleştirilmiştir. Kullandığınız motorda bağlı değilse bu bağlantıyı kendiniz sağlaması gerekebilir))

Not: Şemada iki tane besleme görülmektedir. Vcc olarak tanımlanan +5V besleme gerilimidir. Vmot olarak tanımlanan gerilim ise motoru sürmek için gereken gerilimdir. Vmot gerilimi motor için önerilen gerilime bağlı olarak değişmektedir.Vmot +12V ile +30V arasında kullanılabilmektedir. (farklı tipleri olabilir). Tek besleme kullanılacaksa Vmot ve Vcc arasına 7805 bağlanarak (toprak bacağı unutulmadan) sadece Vmot gerilimi ile devrenin çalışması mümkündür. Devre bir sistemin parçası olacaksa zaten Vmot ve Vcc gerilimleri ayrı ayrı üretilebilir.
Devre Yapımı

Sadece farklı frekanslarda kristal kullanılırsa işlemci programının değiştirilmesi gerekir.

Tabii ki kristal topraklanmalıdır. Q1,Q3,Q5,Q7 transistörlerinin kollektörleri metal gövde ile bağlantılı olduğundan ortak bir soğutucu kullanılmamaktadır. Yalıtım malzemeleri ile uğraşmak isteyenler ortak bir soğutucu kullanabilir.

Şekil-13:Devrenin baskı devresi şekli(üstten görünüm)


Şekil-14:Devrenin yerleşim planı


Şekil-15:Kartın eleman ve yollarla birlikte yerleşim planı

Devre Elemanları

1KR1,R3,R5,R7,R9,R11,R13,R15
10KR2,R4,R6,R7,R10,R12,R14,R16,R18,R19
0.22R/5WR17
10µF/25VC5,C6
27pFC1,C2
100nFC3,C4
1N4007D1,D2,D3,D4
Atmega8IC1
TIP122Q1,Q3,Q5,Q7
BC327Q2,Q4,Q6,Q8
3,6864Mhz kristalXT1
6'li headerisp
soğutucu4 adet

Burada işlemci için soket verilmemiştir. Kaliteli 20 bacaklı soket oluşabilecek problemlerin önüne geçecektir.
Test

Şu an için devrenin bir kullanım alanı uygulaması gerçekleştirilmediğinden test için (en azından devrenin çalıştığıni göstermek açısından) basit düzenek oluşturuldu. Bu bir güç kaynağı ve darbe üretecinden oluşuyor. (İsteyen pek ala basit bir 555 entegreli devre oluşturabilir.) Test için Vcc ve Vmot için ayrı besleme gerilimleri ile uğraşmaktan kaçınmak için Vcc ve Vmot arasına bir 7805 entegresi eklenmiştir. (7805 entegresi resimler üzerinde de görülmektedir.)

Şekil-16:Test için kullanılacak cihazlar


Şekil-17:Kartın kablo bağlantıları

PM55L-048
Burada doğrudan yazıcı üzerindeki motor bağlantı kablosu kullanıldığından konnektör üzerindeki kablo aynı sıra ile karta lehimlenirse aynen kullanılabilir.(sırasını atlamadan, motor ters dönerse bağlantı sırasını tersten başla). Tek yapılması gereken konnektörün motora takılması...

Şekil-18:PM55L-048 kablo bağlantıları (motorun altındaki elektrik yalıtım bandı;motor mili uzun)


PM35L-048
Burada doğrudan yazıcı üzerindeki motor bağlantı kablosu kullanıldığından konnektör üzerindeki kablo aynı sıra ile karta lehimlenirse aynen kullanılabilir.(sırasını atlamadan, motor ters dönerse bağlantı sırasını tersten başla). Tek yapılması gereken konnektörün motora takılması...

Şekil-19:PM55L-048 kablo bağlantıları


PM20S-020
Bu motor tipinde kart üzerinden kablo bağlantıları sökülmeyecekse kablolar doğrudan karta lehimlenebilir. (Aslında kart üzerine klemens bağlantıları lehimlemek iyi fikir olabilir). Şekil 17'deki kart bağlantılar referans alınarak kablo bağlantıları;
1siyah
2koyu gri
3kırmızı, kırmızı
4kahverengi
5sarı


Şekil-20:PM20S-020 kablo bağlantıları (timsah ağzı kıskaçlar kullanılarak.)


SY60STH86
Bu biraz endüstriyel bir motor. Gerçi yüksek güçlü sistemleri sürmek üzere tasarlanmış ve 1.8 derecelik dönüş açısı var. Kablo bağlantıları düzenlenerek bu projede verilen kart ile sürülebilir. Şekil 17'deki kart bağlantılar referans alınarak kablo bağlantıları;
1yeşil
2sarı
3yeşil-beyaz, sarı-beyaz, siyah-beyaz, kırmızı-beyaz
4siyah
5kırmızı


Şekil-21:SY60STH86 kablo bağlantıları (timsah ağzı kıskaçlar kullanılarak.)



Ekler:

Atmega8 hakkında ayrıntılı bilgi için

"Atmega8 ile tek kutuplu Adım motorların sürülmesi" projesi için gereken dosyalar

Bu devrenin yapım sorumluluğu size aittir. Devre yapıldı ve çalışıyor. K.A....

2 Ağustos 2011 Salı

RCM2048R-2 LCD Ekranın Attiny2313 ile RS232 Üzerinden Sürülmesi


Giriş
Ömrünü tamamlamış (Panafax) UF342 model bir faks cihazı hurdaya ayrıldığında diğer parçalarının yanında 2x20 karakter özelliğindeki ekranı da geri dönüşüm amacıyla malzeme kutusundaki yerini aldı. Bu projede RCM2048R-2 LCD Ekranın Attiny2313 ile RS232 iletişimi ile sürülmeye çalışılacaktır.
RCM2048R-2 LCD Ekran
Bu ürün hakkında doğrudan doğruya bir bilgi veya kullanım kılavuzu olmamakla birlikte en azından üzerindeki çipler hakkında öyle veya böyle (LCD kontrol çipi için) var. Sonuçta bu ürün amaca göre tasarlanmış ve üretilmiş.
Şekil-1 :RCM2048R-2 LCD modülün arkadan görünümü.(değişiklik yapılmadan) Kablo üzerindeki yazı karışıklığı engellemek için eklenmiştir.

Şekil-2 :RCM2048R-2 LCD modülün önden görünümü.(değişiklik yapılmadan)
LCD ekran aslında bir tuş takımı ile birlikte ön panel üzerinde bulunmakta. Tuş takımı şerit kablo ile LCD ekran kartına bağlı. Bu kablo kullanılmayacağı için bu şerit kablo sökülerek devre dışı bırakılmıştır. (Kablo lehimli olduğu için kaba kuvvet kablonun lehimli olduğu yolların bir kaçını kart üzerinden yoldu).
Şekil-3 :RCM2048R-2 LCD modülü üzerindeki NJU6423B çipi.(Ne yazık ki çip üzerindeki yazı biraz silik duruyor)
Kart üzerinde iki adet entegre var. NJU6423B LCD modül ile paralel arayüzü olan ve internette veri kağıdına ulaşılabilen bir entegre. Diğer entegre hakkında fazla bilgi yok. (DZZNS59010) (Tahmini olarak: Tuş takımı kontrolu, LED'lerin kontrolu ve özellikle LCD modül için kontroller -ekrana yazılacak mesajların saklandığı bölüm ve ekran kontrol bölümü.)
Şekil-4 :RCM2048R-2 LCD modülü bacak bağlantıları. LCD modül kartı üzerindeki yerleri
NJU6423B veri kağıtlarına ulaşıldıktan sonra gerisi çorap söküğü gibi geldi. Biraz şans ve bir multimetre yardımı ile besleme , kontrol ve veri uçları rahatlıkla yerleri bulundu. Her iki çipin besleme uçları ayrıldığından sedece NJU6423B beslemesinin kullanımı yeterli olacaktır.
Şekil-5 :RCM2048R-2 LCD modülü kontrol bacakları(1).

Şekil-6 :RCM2048R-2 LCD modülü veri bacakları(2).

Şekil-7 :RCM2048R-2 LCD modülü besleme bacakları(3).
LCD modül üzerindeki inceleme ile kart üzerinde LCD paralel veri ve kontrol uçları için uçlar buluduğunun anlaşılması ile bu modülün kablolanması olaylıkla sağlandı. Tek yapılması gereken bu uçlara ve besleme uçlarına uygun kabloları lehimlemek.
Şekil-8 :LRCM2048R-2 LCD modülü kablolaması yapılmış halde. Hatta kablo lehimlerin yapıldığı noktalara sıcak silikon ile sabitleştirilmiş. (Şerit kablonun bağlı olduğu kartın üzerindeki lehim alanlarının kablo sökülürken oluşan hasar görülebilir, neyse ki önemli değildi.)

Şekil-9 :İşlemci kartı üzerindeki (eleman tarafından) LCD konnektörünün (P1) bacak bağlantıları. Kablolar lehimlenirken yardımcı olacağı kesin...
LCD modül üzerindeki bağlantı noktalarına bağlanacak ucunda 14p dişi konnektör takılı 14 yollu şerit kablo malzeme listesinde verilmemiştir. Ayrıca şekil-9'da S0 olarak belirtilen bağlantı ekranın kontrast ayarıdır. Ama bu bağlantı LCD modül üzerinde bağlı değildir. LCD modül amaca özel yapıldığından kontrast değişimi yapılacağı öngörülmemiş.Ama kontrast değişimi yapmak isteyenler için bu işlemin LCD modül üzerindeki R32-R33 üzerinden yapıldığını belirtelim.

P1 UCURCM2048R UCU
ET4
RWT3
RST2
D0T5
D1T6
D2T7
D3T8
D4T9
D5T10
D6T11
D7T12
VccT14
GNDT15,T16

Devre
Sistem 3 ana ögeden oluşuyor. LCD modül (RCM2048R-2), işlemci kartı (Attiny2313) ve RS232 seviye değiştirici kartı. İşlem basit. RS232 modülü bilgisayar ile işlemci arasındaki RS232 seri iletişimi sağlarken, işlemci modülü sistem için gereken beslemeyi sağlar ve bilgisayardan gelen veri ve komutları yorumlayarak RCM2048R-2'e göre düzenleyip verileri gösterilmesini sağlar. Ekran iki satır olduğu için bilgisayardan sadece iki satıra göre bilgi gelir ve ekrana yazılır.
Şekil-10 :İşlemci kartı

Şekil-11 :RS232 kartı. (diğer resimlerde daha fazla eleman var ise de aslında bu kadarlık eleman yeterlidir)

Şekil-12 :İşlemci kartı ile RS232 kartı arasında bağlantıyı sağlayan şerit kablo (10 yollu)

Şekil-13 :Bu projenin yapılmasını sağlayan RCM2048R-2 LCD modül,kablosu ile birlikte

Şema
Devre aslında RCM2048R-2 LCD modülü sürmesi olduğu için projede; devre bilgisayar ile RS232 üzerinden iletişim kurup, bilgisayardan gelen bilgilere göre RCM2048R-2 LCD modülü sürülmesi sağlar. (Sistem açıldığında LCD'nin başlatma durumlarını sağlamak dahil) Sistemin kalbini IC1 Attiny2313 işlemcisi oluşturuyor. Bu işlemci için gereken saat sinyallerini XT1 (3,6864 MHz) ,C3,C4 (27pF) oluşturuyor. D2 (B125C1500) ,C7 (10µF),C8 (100nF) ve IC2 (7805) sistem için gereken besleme gerilimini (5V) üretir. R2 (1k),D1(LED) işlemcinin durumunu gösteren monitör LED'i olarak çalışır. R1 (10K) direnci ve C1 (10µF) kondansatör ile LCD kontrast ayarı için kullanılmakta isede bu projede LCD modülden dolayı kullanılmamaktadır. C10,C11,C12,C13 (10µF) ve IC3 (MAX232)bilgisayar ile işlemci kartı arasında RS232 iletişimini düzenliyor. P4 DB9 seri port konnektörüdür. D3 (LED),R3 (1k) Aslında bu kart için kullanılsada, projede devrenin çalıştığını gösteren besleme monitörüdür. Geri kalan kondansatörler zaten filtre için kullanılıyor. P1 LCD için bağlantı konnektörü, ISP işlemci için programlama konnektörü, P2 ve P2_2 işlemci kartı ve RS232 kartı arasındaki bağlantı için konnektördür.
Şekil-14 :RCM2048R-2 LCD sürücü blok şeması

Şekil-15 :Devrenin şeması

Devre Yapımı
Sadece farklı frekanslarda kristal kullanılırsa işlemci programının değiştirilmesi gerekir. (Özellikle LCD'nin başlatılmasında kullanılan zamanlayıcıların tekrar ayarlanması gerekebilir) Tabii ki kristal topraklanmalıdır. Sistem 9V besleme ile çok az akım çeker (LCD üzerindeki aydınlatma kullanmadığında) Bu nedenle 7805 üzerinde ek bir soğutucuya ihtiyaç duyulmamaktadır. Tüm dirençler çeyrek wattır. İsteyen RS232 kartı ile işlemci kartını birleştirerek P2 ve P2_2 konnektör bağlantısını iptal edebilir.
Şekil-16:Devrenin baskı devresi şekli(üstten görünüm)

Şekil-17:Devrenin yerleşim planı

Şekil-18:Kartın eleman ve yollarla birlikte yerleşim planı(Şemadaki D3 baskı devrede LED3 olarak gösterilmiştir)

Devre Elemanları


10K TrimpotR1
1KR2,R3
10µF/25VC1,C5,C7,C10,C11,C12,C13,C14
27pFC3,C4
100nFC2,C6,C8,C9
B125C1500 veya benzeriD2
Max232IC3
ATtiny2313IC1
7805IC2
3mm LEDD1,D3
3,6864Mhz kristalXT1
DB9 dişi konnektörP4
14P konnektörP1
10P konnektörP2,P2_2
KlemensP3
6'li headerisp
RCM2048R-2LCD modül
10'lu kablo-

Malzeme listesi. Burada işlemci için soket ve 9V adaptör verilmemiştir. Kaliteli 20 ve 16 bacaklı soket oluşabilecek problemlerin önüne geçecektir.
Şekil-19 :Açılış ekranı

Çalışması
İşlemci programlama için ekran takılmamalıdır. Sürekli programlayıcı devrede olmadığı için koruma öngörülmemiştir. Programlama ve sigorta ayarları tamamlandığı zaman besleme kesilir ve programlayıcı kablosu sökülür ve RCM2048R-2 kablosu takılır..
Şekil-20 :Her iki satırda değer girişinde
Bu noktada alet seri port üzerinden bilgisayara bağlandığı göz önüne alınarak, bilgisayar üzerindeki "LCDEkran2x20.exe" programı çalıştırılır. Ayarlar bölümünden aletin bağlı olduğu port seçili olduğuna emin olun. Gerekirse Baud Oranını veya hızını seçin. Bu noktada hangi satıra ne yazılacağı artık kullanıcıya kalmıştır. Örneğin birinci satıra ismini yazarken, ikinci satıra tarih veya saat gösterimini seçebilir. İki buton seçeneği var. Eğer ekrandaki bilgi sürekli değişmeyecese sadece "LCD Ekrana Gönder" butonu kullanılabilir. Ama sürekli değeri değişen bir girdi(saat) varsa o zaman "LCD Ekrana Sürekli Gönder" butonu kullanılabilir.
Şekil-20 :Tarih gösterim modu
Not: Ekrana herhangi bir değer gönderildikten ve ekran göstermeye başladıktan sonra bilgisayar kapatılsa veya bağlantısı kesilse bile ekran o veri göstermeye devam edecektir (İşlemcinin beslemesi kesilene kadar)
Bilgisayar Programı
Bu projede işlemcide bir yazılım mevcut ama bu sadece işin yarısı. Diğer yarısını ise bilgisayardaki yazılım oluşturuyor. Yani bilgisayardaki yazılım ekranda ne gösterileceğini denetliyor. Bilgisayardaki program Borland Delphi 7 ile yazıldı. Sadece birkaç düzenleme ve yeniden derleme ile istenen sonucu ulaşılmış oldu. Bilgisayar programı iki ana pencereden oluşuyor. Birincisi girdilerin yapıldığı ana pencere, diğer sadece port ayarını yapıldığı pencere
Ana pencere

Şekil-20 :Ana pencerenin görünümü
Resimde görülen alanların basitce tanımlarını açıklayacak olursak;
  1. Birinci satır yazı alanı. Burada yazılan değer LCD ekran birinci satırda görüntülenir.
  2. Birinci satır açılır menü şeklinde tanımlanan metin giriş türü vardır: Metin, saat, tarih, gün(haftanın günü) ve boş
  3. İkinci satır yazı alanı. Burada yazılan değer LCD ekran ikinci satırda görüntülenir.
  4. İkinci satır açılır menü şeklinde tanımlanan metin giriş türü vardır: Metin, saat, tarih, gün(haftanın günü) ve boş
  5. LCD ekrana yazı alanlarındaki bilgiyi tek seferlik gönderir.
  6. LCD ekrana yazı alanlarındaki bilgiyi sürekli gönderir. (saat ve tarih sürekli güncellenir)
  7. LCD ekranı siler
  8. Seçenekler penceresini açar

Seçenekler

Şekil-21 :Seçenekler penceresinin görünümü
Resimde görülen alanların basitce tanımlarını açıklayacak olursak;
  1. LCD ekran seri port bölümünün bağlı olduğu portu seçilir. (bağladığınız porta dikkat.)
  2. LCD ekran seri port veri aktarım hızı.
  3. Seçenekleri onaylar ve pencereyi kapatır

Not: Bu projede verilen rs232 ve işlemci kartı ile ilgili bilgiler diğer LCD ekran sürümleri ile ilgili bilgilerin neredeyse aynıdır. Bu da doğaldır. Çünkü asıl işlenmek istenen konu LCD'nın sürülmesi işlemidir. Bu nedenle çoğunlukla LCD programları birbirleriyle bir noktaya kadar uyumlu sayılabilir. (Farklı ihtiyaçları olan LCD modüller hariç) Örneğin şu ana kadar uygulaması yapılan karakter LCD'lerin başlamatma bölümlerni aynı idi. Eğer RW ucu olarak kullanılan kullanılmıyorsa veya LCD modül 8 bit yerine 4 bit olarak kullanılacaksa LCD sürücü programlarında farklılık gösteriyor. (Donanımlarında bulunmayan LCD modüller yüzünden)



Ekler:

ATtiny2313 hakkında ayrıntılı bilgi için

"RCM2048R-2 LCD Ekranın Attiny2313 ile RS232 Üzerinden Sürülmesi" projesi için gereken dosyalar

Bu devrenin yapım sorumluluğu size aittir. Devre yapıldı ve çalışıyor. K.A....

Translate

Sayfalar

Etiketler

İzleyiciler