2.2 Работа с модулем sdx-09 системы автоматического управления на базе комплекса sdk-1.1

Модуль дискретного и аналогового ввода–вывода SDX-09 предназначен для использования в составе лабораторного комплекса совместно с учебными лабораторными стендами SDK-1.1 и SDK-1.1s с целью изучения: систем на базе микропроцессоров и однокристальных микроЭВМ; встраиваемых контроллеров и систем сбора данных; периферийных блоков вычислительных систем; подсистем ввода-вывода встраиваемых систем.

Модуль SDX-09 позволяет подключать внешние устройства, через аналоговые порты ввода-вывода и гальванически изолированные дискретные порты ввода-вывода к контроллеру SDK-1.1. Модуль SDX-09 представляет собой печатную плату с двухсторонним расположением электронных компонентов. Печатная плата крепится в корпус профиль UM-108. Внешний вид модуля SDX-09 представлен на рисунке 10.

Рисунок 10 – Внешний вид модуля SDX-09

Размещение электронных компонентов на модуле SDX-09 и расположение внешних разъемов представлены на рисунке 11.

Рисунок 11 – Внешние разъемы SDX-09

Параметры электропитания: напряжение питания – 9 В, потребляемый ток - не более 400 мА. Рекомендуемый блок питания AC-220-Si-10-9-850.

Для работы с модулем аналогового и дискретного ввода-вывода SDX-09 следует соблюдать дополнительные требования по технике безопасности.

Рассмотрим порядок подключения к стенду SDK-1.1 и SDK-1.1s.

Подключить модуль SDX-09 к учебному стенду SDK-1.1 или SDK-1.1s с помощью кабеля К-40 (дискретный ввод-вывод) и кабеля К-20 (аналоговый ввод-вывод).

Убедиться, что переключатели SW1 учебного стенда SDK-1.1 находятся в положении OFF.

Убедиться, что на стенде SDK-1.1 не установлена перемычка JP1.

Подключить кабель питания к модулю SDX-09 и учебному стенду.

Включить питание.

Если необходимо, учебный стенд подключается к персональному компьютеру при помощи коммуникационного кабеля RS-232.

2.2.1 Аналоговые входы

Управление и настройка АЦП осуществляется при помощи 3 SFR регистров. Результат преобразования в 12-битном формате записывается ADCDATAH/L. В первые четыре бита регистра ADCDATAH записывается биты выбора канала. Формат слова приведен на рисунке 12.

Рисунок 12 – Формат слова регистров АЦП

Регистр ADCCON1 (SFR адрес EFh) управляет преобразованием, временем переключения, режимом преобразования, токопотреблением устройства.

Регистр ADCCON2 (SFR адрес D8h) управляет режимом преобразования и выбором канала.

Регистр ADCCON3 (SFR адрес F5h) дает пользователю доступ к флагу занятости АЦП.

Аналоговые входы SDX-09 позволяют измерять входные напряжения в диапазоне ±10 В. Входные сигналы преобразовываются в диапазон 0-2,5 В и передаются по внешней шине по линиям AINxV (где x – (0-3) номер аналогового входа). На рисунке 13 приведена электрическая схема аналоговых входов.

Рисунок 13 - Электрическая принципиальная схема аналоговых входов

Следует помнить, что при работе с модулем SDX-09 необходимо, чтобы переключатели SW1 учебного стенда SDK-1.1 находились в положении OFF.

2.2.2 Аналоговые выходы

Аналоговые выходы выполнены на базе операционных усилителей LM258D и позволяют формировать выходные напряжения в диапазоне ±12 В, при выходном токе 5мА. С выходов ЦАП учебного стенда SDK-1.1 сигналы через внешнюю шину попадают на линии DACx (где x – (0-1) номер аналогового выхода), и на входы операционных усилителей. В данном устройстве для каждого канала DACx имеются выходы напряжения и тока, работающие параллельно. Причем нагрузка для выхода напряжения включается относительно общей земли, а для выхода тока – относительно питания выхода. На рисунке 14 приведена электрическая схема аналоговых выходов.

Рисунок 14 - Электрическая схема аналоговых выходов