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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 PIC 컨트롤러의 케이블 프로브. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 마이크로 컨트롤러 설명된 장치는 송신기와 수신기로 구성됩니다. 첫 번째 측면에서 전선의 끝은 번호가 매겨진 클램프에 삽입되고 두 번째 측면에서는 프로브로 다른 쪽 끝을 만집니다. 이 와이어 또는 해당 와이어가 연결된 터미널 번호는 수신기의 디지털 디스플레이에 표시됩니다. 코어 수를 결정하려면 코어 중 하나를 식별하고 수신기와 송신기의 공통 와이어에 연결해야 합니다. 송신기는 마이크로컨트롤러(MK)의 80개 핀에 대한 펄스 분배기 모드에서 작동합니다. 그들 각각은 코드를 변경하는 순간에 0이 추가되는 자체 상수를 가지고 있습니다. 80개의 모든 펄스 분포 주기가 동시에 수행되기 위해 각 주기는 한 중단에서 다음 중단까지의 시간 내에 완료됩니다. TMRXNUMX 타이머가 오버플로되면 인터럽트가 발생합니다. 인터럽트 사이에 XNUMX개의 출력 펄스에 맞도록 선택된 분할 비율 사전 설정이 있습니다. 송신기 프로그램의 알고리즘을 고려하십시오(그림 1).
프로그램을 시작하고 레지스터를 초기화하면 1자리 레지스터가 재설정됩니다. 그 값은 멀티플렉서 전환을 위해 포트 A에 다시 쓰여집니다. 다음으로 인터럽트가 활성화되고 이진수 십진수를 사용하여 십진수 값을 찾고 첫 번째 출력 상수에 추가됩니다. 출력 상수 (K)는 숫자에 의해 결정됩니다. 첫 번째는 2, 두 번째는 10, 열 번째는 -XNUMX입니다. XNUMX의 값이 XNUMX일 때 각 출력은 출력 번호와 동일한 수의 펄스를 가집니다. 다음으로 프로그램은 레지스터 K가 24인지 확인합니다. 존재하지 않는 경우 레지스터에서 30을 빼면 출력이 단일 상태로 전환됩니다. 그런 다음 54µs의 일시 중지가 유지되고 출력이 XNUMX으로 설정되어 XNUMXµs 동안 지속됩니다(즉, 진동 주기는 XNUMXµs임). 그 후 프로그램은 레지스터가 XNUMX인지 확인합니다. 레지스터가 비어 있으면 인터럽트 대기 모드로 들어가고 값이 XNUMX이 아니면 출력에서 전체 펄스 생성 주기가 반복됩니다. 따라서 출력은 K 레지스터에 기록된 펄스 수입니다. 레지스터 초기화 후 분할 계수가 32인 프리스케일러와 분할 계수가 137(256 - 119)인 타이머가 켜집니다. 4MHz 크리스털을 사용하면 약 4,38ms(32-137 = 4384µs)에 타이머 오버플로 인터럽트가 발생해야 하지만 인터럽트 활성화 없이 명령에서 인터럽트가 반환됩니다. 이 시간에 인터럽트가 활성화될 때까지의 주기 시간과 실제로 인터럽트 자체가 실행되는 시간이 추가됩니다(이 시간의 총 평균 지속 시간은 16주기입니다). 또한 타이머가 설정될 때마다 프리스케일러가 재설정되므로 인터럽트 사이의 일시 중지는 4,4ms입니다. 계산하기 어렵지 않기 때문에 80 진동 기간은 4,32ms(54μs x 80 \u4320d XNUMXμs) 동안 지속됩니다. 즉, 이 시간은 중단 사이의 간격에 맞습니다. 타이머가 오버플로된 후 인터럽트 동안 레지스터 값을 저장하는 일반적인 절차가 수행되고 인터럽트 카운터에 하나가 추가(감산)됩니다. 이 카운터의 값은 프로그램에서 사용되지 않으며 카운터 자체는 인터럽트를 실행하는 데 필요합니다. 그러나 프로그램을 디버깅할 때 사용하면 편리합니다. 레지스터 값을 복원한 후 다음 출력에서 펄스를 생성하기 위해 인터럽트가 활성화됩니다. 10번째 출력에서 펄스가 생성된 후 70의 레지스터를 80씩 증가시키고 포트 A에 80의 0,352진 코드를 쓰라는 명령으로 전체 주기를 반복합니다. 새로운 주기에서 각 출력에서 생성된 펄스의 수는 4,4씩 증가합니다. 80의 값이 80에 도달하면 0,352의 레지스터를 XNUMX으로 재설정하여 펄스 형성 주기가 시작됩니다. 따라서 XNUMX의 최대값은 XNUMX이고 최대 펄스 수는 XNUMX번째 출력(XNUMX + XNUMX = XNUMX)이 됩니다. XNUMX개의 모든 인터럽트 주기는 XNUMX초(XNUMXms x XNUMX) 동안 지속됩니다. 이 시간은 각 출력에서 펄스 발행 사이의 보장된 일시 중지 기간을 결정합니다. 첫 번째 출력에서 단일 펄스의 경우 일시 중지 기간은 중단 사이의 시간과 거의 같은 시간만큼 증가하고 XNUMX번째 출력에서 XNUMX 펄스의 경우 펄스 사이의 일시 중지는 XNUMX초와 같습니다. 프로브의 수신 부분 작동을 더 잘 이해하려면 이 점에 유의해야 합니다. 송신기의 개략도는 그림 2에 나와 있습니다. XNUMX.
포트 In MK DD1의 모든 비트는 출력용으로 구성되며 2에서 3까지의 계수를 가집니다. 비트 RAO-RA4는 계수 9와 10의 출력으로 각각 이진 코드 RA4 및 RA1의 십 레지스터 값을 출력하는 데 사용됩니다. RA3 출력에는 오픈 드레인이 있으므로 저항 R2이 로드됩니다. DD11-DDXNUMX 멀티플렉서의 Y 입력(핀 XNUMX)은 포트 B의 비트에 연결되고 주소 입력(A, B, C)은 병렬로 연결되고 수십 개의 MK 출력에 연결됩니다. 따라서 13 레지스터의 2 값을 사용하면 모든 멀티플렉서에서 11 주소가 선택되고 연결된 MK의 출력 계수와 동일한 XO 출력(핀 10)에 여러 펄스가 나타납니다. 멀티플렉서의 Y 입력. DD1 마이크로 회로의 XO 출력에는 하나의 펄스만 지속적으로 존재하고 동일한 이름의 DDXNUMX 출력에는 XNUMX개의 펄스만 존재합니다. 멀티플렉서의 주소가 XNUMX씩 증가하면 다음 출력(XXNUMX)이 켜지고 펄스 수가 XNUMX씩 증가합니다. 따라서 멀티플렉서의 각 출력에는 고유한 수의 펄스만 순차적으로 나타납니다. 송신기(공통)의 하단(다이어그램에 따라) 출력은 알려진 대로 하나의 알려진 와이어에 연결되며, 이는 송신기와 수신기에 공통입니다. 케이블 프로브 수신기는 두 자리 카운터의 원리로 작동합니다. 그의 프로그램 알고리즘은 그림 3에 나와 있습니다. 4 및 개략도 - 그림에서. XNUMX.
시작 및 초기화 후 프로그램은 공통 음극이 있는 두 개의 LED 디지털 표시기의 동적 표시로 진행됩니다. 하나의 표시기 표시 시간은 5ms입니다. 즉, 전체 표시 주기가 100Hz의 주파수에서 반복됩니다.
수신기는 두 가지 유형의 인터럽트를 사용합니다: TMR0 타이머의 오버플로와 RB0 입력에서 신호 변경. 펄스가 이 입력에 도달하면 현재 레지스터의 값이 저장됩니다. 다음으로 프로그램은 인터럽트 소스를 확인합니다. 타이머 오버플로로 인해 발생하지 않은 경우 펄스 카운터가 증가하고 타이머가 재설정되고(256 - 120 = 136) 프리스케일러 카운터가 재설정됩니다. 프로그램은 레지스터 값을 복원하고 디스플레이는 계속됩니다. 따라서 RBO 입력에서 펄스가 수신되면 타이머가 지속적으로 재설정되므로 이 입력에 펄스가 있는 한 타이머 오버플로 인터럽트가 불가능합니다. 오랫동안 입력에 펄스가 없으면 타이머 오버플로 인터럽트가 발생합니다. 수신기의 신뢰성을 위해 인터럽트 사이의 시간은 송신기에 비해 약간 줄어들며 4,38ms입니다. 타이머 오버플로 인터럽트는 인터럽트 카운터에 의해 계산됩니다. 송신기의 각 출력에서 펄스 사이의 일시 중지는 80 인터럽트이므로 수신기의 인터럽트 카운터는 최대 80까지 계산할 수 있습니다. 이 시간 동안 입력 펄스가 없으면 프로그램은 펄스 카운터 레지스터의 값을 표시 레지스터와 판독값이 업데이트됩니다. 이것은 0,35초마다 발생합니다. 코드 "펌웨어" MC 송신기 및 수신기가 표에 나와 있습니다. 각각 1과 2.
출력 RB1-RB7 MK DD1 LED 표시기 HG1, HG2의 스위치 요소(세그먼트), 출력 RA0, RA1 - 음극. 프로브의 펄스는 입력 RB0에 공급됩니다. 단자 X1은 수신기와 송신기의 공통 와이어 역할을 하는 알려진 케이블 코어에 연결됩니다. 송신기 멀티플렉서 출력이 주소로 선택되지 않은 경우 정의되지 않은 레벨을 가지며 수신기 카운터에 펄스가 나타날 때 하나의 거짓 경보가 발생합니다(설정된 카운터 임계값에 관계없이: 1:XNUMX일 수 있음). 또는 XNUMX:XNUMX 임계값) . 잘못된 펄스를 피하기 위해 입력은 저항 RXNUMX에 의해 션트됩니다. 수신기와 송신기는 각각 3개의 AA 또는 AAA 셀로 구성된 배터리로 전원을 공급받습니다. 수신기를 오랫동안 사용하려는 경우 12RXNUMXX 배터리를 사용하는 것이 좋습니다. 수신기와 송신기는 4MHz 주파수에서 석영 공진기를 사용했습니다. 회로 및 프로그램을 변경하지 않고 1MHz까지 낮은 주파수의 공진기를 사용할 수 있습니다. 이 경우 표시기 판독 값의 새로 고침 빈도는 그에 따라 감소하지만 눈에 허용되는 값인 최대 25Hz로 유지됩니다. 송신기는 각각 40개의 출력용으로 설계된 두 개의 인쇄 회로 기판에 장착됩니다(두 번째는 DD1 칩이 없고 저항 R1을 설치할 장소가 있다는 점에서 첫 번째와 다릅니다). 보드는 서로 아래에 배치되고 나사와 나사산 포스트로 연결되며 1개의 배터리 셀용 케이스가 보드 사이(DDXNUMX 칩이 있는 영역)에 설치됩니다. 트랜스미터 보드의 와이어 연결용 클램프는 자체 제작됩니다(그림 5). 그들은 두 개의 동일한 브래킷 2로 구성되며 두께 0,4 ~ 0,5mm, 너비 2,5mm의 청동 판 또는 스프링 스프링 황동 스트립에서 문자 "L"의 형태로 구부러져 있습니다. 블랭크의 끝 중 하나는 너비가 약 1mm (보드 1,5의 재료 두께에 따라 길이 2 ~ 1mm)로 절단되고 다른 쪽에는 직경이있는 구멍이 있습니다. 1,2mm의 구멍을 뚫은 후 끝을 구부립니다. 브래킷의 톱질 부분은 그림 5과 같이 보드에 납땜됩니다. XNUMX.
와이어 3을 연결하기 위해 구멍이 일치할 때까지 브래킷의 하단과 상단(그림에 따라)을 압축합니다. 설치 후 클램프는 트랜스미터를 돌려(바닥이 상단이 될 때 또는 그 반대) 번호를 볼 수 있도록 번호가 매겨집니다. 저자: N.Zaets, Veidenevka 마을, Belgorod 지역.
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