Пословица
темы: Ешь
капусту, да
не мели
попусту!.
Программа
и схема к RS485 для
формирования
постоянных
напряжений в
интервале 0…4 вольт
Формирователь
напряжения
на RS485
|
Адрес
документа: |
http://90.189.213.191:4422/temp/sintep_v3_5spf/sintep_v3_5spf.doc инд:
2-126-3 дан
|
|
Адрес
программы |
http://90.189.213.191:4422/temp/sintep_v3_5spf/dan/START/upravlenie_ren_v2.exe |
Приведено
описание
схемы с
гальванической
развязкой и
программы
для
формирования
калиброванных
по внешнему
измерительному
прибору
напряжений
постоянного
уровня в
интервале 0…4
вольт.
Формирователь
уровня
напряжения и
электронного
сопротивления
предназначен
для
тестирования
измерительных
систем
датчиков
тока 4..20ма и
систем токовой
петли.
1.
Введение
Программа
формирует
напряжение
методом передачи
определенного
набора кодов
сигнала
стандартного
старт-стопного
интерфейса RS485.
Патент [1].
Схема
гальванической
развязки
выполнена на
конденсаторах.
Формирование
постоянного
уровня
напряжения
из сигналов
интерфейса RS485
так же
выполняет
конденсатор
большой
емкости. Для
увеличения
полезности
схемы
получаемое
напряжение
управляет и
формирователем
электронного
сопротивления.
Формируются
значения
электронных
сопротивлений
от 100 Ом до 100 кОм.
Приведена
исполняемая
программа,
которая
содержит: 1 - текст программы,
2 - компилятор
программы, 3 -
схему формирователя. Это
позволяет,
как работать
по задаче
формирования
постоянных
уровней напряжения,
так и
провести
модификацию
программы
под свои
задачи.
2. Схема
формирователя
напряжения и
электронного
сопротивления.
Принципиальная
схема
формирователя
представлена
на рисунке 1.
Назначение
элементов:
·
Конденсаторы
C1 C3
выполняют
гальваническую
развязку
интерфейса RS485 от
схемы
формирователя.
·
Диод
D3 и
светодиод D4
выполняют
формирование
напряжение
заряда на
накопительном
конденсаторе
C2.
Дополнительно,
светодиод
сигнализирует
о
работоспособности
и наличии
принимаемых
сигналов от RS485. Расчет
значений
выполнялся
с использованием [3]
·
На
резисторе R2
формируется
напряжение,
которое
поступает
через
резистор R1 на базу
транзистора Q1.
Эмиттер
транзистора
соединен с минусовым
значением
напряжения.
Таким
образом, по
схеме с общим
эмиттером
транзистор
изменяет
сопротивления
перехода эмиттер-коллектор.
·
Диоды
Шотки D1, D2, D5, D6 создают
возможность
независимого
подключения
полярности
внешнего
источника для
работы
электронного
сопротивления.
·
Внимание!
Необходимо
помнить об
«электронном»
характере
сопротивления.
Это означает,
что оно нелинейное
и зависит от
приложенного
внешнего
напряжения. Кроме
того, надо
учитывать и
добавочное
сопротивление
от диодов.
·
Оптимально
проводить
запись
фиксированных
значений при
заданном
внешнем
напряжении
управления в
режиме
измерения
напряжения и
тока приборами.
·
При
выбранных
значениях
схемы обеспечивается
внешний ток
регулировки
от 0.1..20 миллиампер
при
напряжении
цепи 10 вольт.
·
Схема
подключения,
проверки
электронного
сопротивления
и источника
напряжения
приведена
ниже на
рисунке 2.
·
Исходя
из
закона ОМА I=U/R,
получаем
расчетное
значение
сопротивления
R=U/I.
·
Значение
сопротивления
определяется
программным
обеспечением:
данными
передаваемого
блока и
скоростью
передачи
блока.
3.
Программа
формирования
напряжения и
электронного
сопротивления
Программа
формирует
напряжение
методом передачи
определенного
набора кодов
сигнала
стандартного
старт-стопного
интерфейса RS485 [2]. Это
блок (дамп) из 100
байт (64hex).
Используется
метод
патента [1],
который
адаптирован
под
формирование
напряжения.
Блок
для
наглядности
может визуализироваться.
Передача
осуществляется
в виртуальный
СОМ-порт,
который требуется
установить и
назначить.
При достоверном
подключении
выдается сообщение
«ОК».
Физический RS485
программно
представляет
собой
виртуальный
СОМ-порт.
Блок
(дамп)
представляет
собой
передачу только
определенных
байт кодов:
FF, 7F, 3F, 1F, 0F, 07, 03, 01, 00.
Например,
приведем
формирование
среднего
тока для
серии
сигналов из 8
байт.
Период для
учета
среднего
тока состоит
из 8 байт, это 10*8 = 80
тактовых
интервалов.
Получается,
что градация
скважности
меняется от 8 /80
до 72/80 на
интервале в 8
байт. Средний
интегральный
ток при
разных
сериях
сигналов
представлен
на рисунке 3.
Использование
серии из 8
байт создает
градацию
среднего
(интегрального)
тока с 9 до 8*9=72
ступеней. А
использование
80 байт в серии
увеличивает
градацию до
80*9=720 ступеней.
Таким
образом,
увеличивая
количество байт
в серии,
точность
можно повысить
до любой
заданной
величины.
В
программе
установлена
передача 100
байт. Тем
самым 100*9= 900
ступеней
градации
напряжения или
электронного
сопротивления.
Отсчет от 0…899
отображается
на рабочем
поле
программы. На
рисунке 4
показано
главное меню программы.
Комментарии
элементов
управления
обозначены в
сносках
штриховыми
линиями. На
окне
комментарии
выделены
овалами и
прямоугольниками.
Управление
программой
осуществляется
нажатием
клавиш в
латинском
регистре в
любом
размере
(маленькими
или большими
знаками) или
наведением
курсора «мышки»
на знак
управления и
нажатием
левой кнопки.
При
наведении
курсором
«мышки» на
знак управления
знак
подсвечивается.
В
программе
предусмотрены
дополнительные
функции
клавиш
управления:
·
«6»
включается
или
выключается
режим автоматического
перебора
всех
значений
градаций.
Формируется
изменение
напряжения от
минимального
до
максимально
с шагом 100 милисекунд.
После
достижения
максимального
значения
напряжение
отсчет
повторяется
от 0.
·
«7»
включается/отключается
вид
передаваемого
дампа в 16-ой
системе
счисления.
·
«8»
выполняется
открытие
страницы
сайта с описанием
программы.
Используется
браузер, установленный
по умолчанию.
·
«i»
восстанавливается
схема из
программы и открывается
для
просмотра. Восстановление
выполняется
в подкаталог test_monsys_exe, файл
схемы upravlenie_ren_v2.jpg.
Схема
повторяет
рисунок 1, и добавлены
пояснительные
фотографии
подключения.
·
«L»
открывается
«облачное»
хранилище
для скачивания
программы.
·
«9»
вызывается
диспетчер устройств
данного
компьютера.
Диспетчер устройств требуется
для проверки
наличия
используемых
СОМ-RS485 портов.
Например,
подключение
98 порта
показано на
рисунке 5.
Овалом выделен
настроенный USB-SERIAL
CH340.
·
«o»
восстанавливаются
все файлы для
дальнейшей
модернизации
и изменений
программы. Восстановление
всего - это
авторская
методика
«яйца
программирования»
[4]. Создана система
перехода
«данные ->
программа» и
«программа ->
данные» в
одном файле,
это идея создателя
языка Forth
Чарльза X. Мура. В данной
версии
дается
пример
авторской
реализации.
На момент
предложения
идеи не было
ни Виндовс,
ни «мощных
компьютеров».
Основная
цель идеи -
содержать
все вместе «в
одном яйце». Это
означает не
разрывать
задачу последующей
модернизации
поиском
исходных компонентов,
компиляторов
и данных. На
рисунке-gif анимацией
ниже
показаны
действия для
перекомпиляции
порта 98,
которого нет,
на
рабочий 3.
Внимание!
Контрольная
сумма и дата перекомпиляции
изменяется! Но размер
файла
остается
прежним.
·
«0»
(ноль), изменяется
приоритет
работающей
программы. Это
позволяет
выдавать
дампы
компьютеру
без
прерывания
на другие
процессы.
Повышается
стабильность
формируемого
напряжения.
·
«p»
выдается
небольшая
справка по
назначению
данной
программы и
управляющих
кнопок.
·
Клавиши
«zxcvb» -
самый нижний
ряд
клавиатуры и
«asdfg» - над нижним
рядом задают
группу
фиксированных
значений (уставок).
Уставки
предназначены
для
индивидуальных
задач и могут
быть
записаны при
нажатии
клавиши «h» в текст
программы.
Для этого текст программы
должен
находиться в
рабочем
каталоге.
Последующая
компиляция
установит уставки в
приложение.
Если файла с
текстом нет,
то выдается
сообщение о
невозможности
записи.
·
Клавиши
«n» «m»
выполняют автоперебор
по уставкам
для нижнего и
второго
ряда
клавиш данных
соответственно.
·
Клавиши
«t» «y»
устанавливают
скорость
передачи
дампа. Другие
значения
скорости
сдвигают
границы
интервала
формируемых
напряжений к
нулевому
значению или
к максимально
возможному
для данных
схемы.
·
Цветовые
установки
позволяют
выбрать другой
цвет фона и
знака. По
клавише «h» новые
значения
могут быть
записаны в текст программы,
аналогично
последовательности
записи
уставок.
СОМ-порт(RS485)
устанавливается
через компиляцию
текста в
режиме
восстановления
и через
командную
строку при
включении в
работу
программы:
.../*.exe 25 <enter>
, где 25 -
заданный
порт.
4.
Лицензия,
права на
программу и имитозащищенность
Программа
предоставляется
«как есть».
Все риски,
связанные с
ее
использованием
и возможными
последствиями,
несут выполняющие
ее лица.
В
программе
при старте
проводится
проверка на
правильность
контрольных
сумм и в случае
изменения
даже на один
бит, выдается
предупреждение
о ВОЗМОЖНЫХ
МОДИФИКАЦИЯХ.
В
программе
предусмотрена
проверка на
УНИКАЛЬНОСТЬ
ИМЕНИ. Другое
имя программы
не
допускается.
Программа
подготовлена
на языке Forth
версия
spf4.exe – автор А.
Черезов [7]
Программа
работает под
операционными
системами WINDOWS 95/98/NT/2000/XP/Vista/Win7/8/10 и
использует
только
функции api- ядра
системы
Автор
оставляет за
собой право
на
модификацию
и изменения программы.
Автор
отвечает на
вопросы по
программе только
в случае
получения
файла
и проверки
соответствия
даты,
контрольной
суммы,
размера и
названия
файла.
Литература
1.
Патент
2665671
«Метод
формирования
сигналов
ШИМ…» http://www1.fips.ru/wps/portal/ofic_pub_ru/#page=document&type=doc&tab=IZPM&id=B8A71A09-4719-424F-8A49-3F83AC740C23 ,
зеркало https://edrid.ru/rid/218.016.832d.html
2.
Интерфейс
rs-485: http://www.bookasutp.ru/Chapter2_3.aspx
3.
RC-online расчет https://www.translatorscafe.com/unit-converter/RU/calculator/rc-circuit/
4.
SciTecLibrary
электронная
библиотека
«Восстановление
приложений..»
http://www.sciteclibrary.ru/cgi-bin/public/YaBB.pl?num=1487009873
5.
Программа
формирователя
на «облаке» https://yadi.sk/d/aKAo_DVD1LzrUQ
6.
Программа
на сайте
автора
http://90.189.213.191:4422/temp/sintep_v3_5spf/dan/START/
7.
Версия FORTH
SFP http://www.forth.org.ru
8.
Лекция
Чарльза Мура https://habr.com/ru/company/ua-hosting/blog/318144/
Автор
- Шабронов
Андрей
Анатольевич тс. +7-913-905-8839 e_mail
- shabronov@ngs.ru
ред.2019-3-25
Успехов
и здоровья!
