АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Будова і принцип роботи порта принтера

Читайте также:
  1. I. Мета, завдання та загальні вимоги до виконання курсової роботи
  2. II Методика виконання курсової роботи.
  3. II. ЗМІСТ І ОФОРМЛЕННЯ РОБОТИ
  4. IX. СИГНАЛИ, ЩО ЗАСТОСОВУЮТЬСЯ ПІД ЧАС МАНЕВРОВОЇ РОБОТИ
  5. VI. Література періоду принципату
  6. VI. Методичні вказівки до виконання курсової роботи.
  7. А. Виконується при підготовці до роботи
  8. АЙКИДО - ИЗУЧЕНИЕ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ПРИНЦИПОВ
  9. Акустическое воздействие транспорта, проблемы ослабления шума
  10. Аналіз стану виховної роботи
  11. Анонимность является духовной основой всех наших Традиций, постоянно напоминающая нам о том, что главным являются принципы, а не личности.
  12. Ассоциация как принцип пассивного генезиса

Лабораторна робота № 3

КЕРУВАННЯ ЗОВНІШНІМИ ПРИСТРОЯМИ ЧЕРЕЗ LPT-ПОРТ

Мета: вивчити способи програмного керування зовнішніми пристроями через порт принтера (LPT -порт або паралельний порт ПК), навчитися керувати такими виконавчими пристроями, як світлодіоди, реле, електричні двигуни.

Завдання: зібрати вимірювальну-керуючу систему на основі адаптера „ LPT_Motor _ 10h ” згідно зі схемою; через адаптер провести керування набором світлодіодів за допомогою бітів регістру даних порта принтера, встановлювати стани регістру команд пристрою, вмикати та вимикати електричні двигуни та надяскраві світлодіоди в режимі реального часу, написати процедури для керування зовнішніми пристроями згідно завдання.

Обладнання: адаптер для керування світлодіодами, реле та електричними двигунами „ LPT_Motor _ 10h ”, блок живлення, персональний комп’ютер.

Програмне забезпечення: програма „ LPT_Motor _ 10s ”, середо­вище програмування Delphi.

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

У даній лабораторній роботі за допомогою адаптера „ LPT_Motor _ 10h ” (hardware), який під’єднується до персонального комп’ютера через порт принтера, виконується керування такими зовнішніми пристроями, як світлодіоди, реле, електричні двигуни. Керування адаптером здійснюється програмою „ LPT_Motor _ 10s ” (software). Тому в теоретичній частині розглянемо будову і принцип дії адаптера „ LPT_Motor _ 10h ” та програми „ LPT_Motor _ 10s ”.

Будова і принцип роботи порта принтера

Основне призначення порта принтера, який реалізує інтерфейс Centronics, – це під’єднання до комп’ютера принтерів різних типів. Тому розміщення контактів конектора, призначення сигналів та програмні засоби орієнтовані на це застосування [1-3]. В той же час через порт принтера можна керувати й нестандартними зовнішніми пристроями. Дані в порт записуються і зчитуються по шині даних D0-D7 (8 біт), а для вибору конкретного порту використовується шина адреси A0-A15 (16 біт) (рис. 1.1).

 

 
 

 

 


Рис. 1.1. Ввід-вивід даних через паралельний порт

Фактично паралельний порт складається з трьох 8-бітних регіcтрів:

1. DR – Data Register, 8-бітний регістр даних.

2. SR – Status Register, 5-бітний регістр стану.

3. CR – Control Register, 4-бітний регістр контролю.

Регістри даних і контролю (DR і CR ) служать для виводу даних з комп’ютера, а регістр стану (SR)– для вводу (табл.1.1). Кожному біту (розряду) порта принтера фізично відповідає один контакт в конекторі. Використовується наступні адреси портів принтера: LPT1 ($00378), LPT2 ( $00278) і LPT3 ($003BC). Для більшості комп’ютерів адреси регістрів порта принтера (LPT1) в шістнадцятковій системі наступні: DR ($00378); SR ($00379), CR ($0037А), тобто адреса наступного регістра на 1 більша від попереднього, проте адреса першого порту LPT1 може бути різною.

Логічній одиниці на розряді паралельного порту відповідає напруга +5В, а логічному нулю 0 В. Проте, якщо розряд інверсний, то логічній одиниці відповідає 0 В, а логічному нулю +5В.

Регістр SR дозволяє зчитувати дані із зовнішніх пристроїв, наприклад цифрові сигнали з різноманітних сенсорів. Для SR не використовуються всі розряди, тому розряди вхідних сигналів звичайно зчитуються по 4 біти зі зсувом вліво на 3 біти (табл. 1.1). Відповідно після зчитування потрібно програмно зсунути розряди SR7-SR3 вправо на 3 біти (поділити на 8).

Поняття Centronics відноситься до набору сигналів, протоколу обміну і 36-контактного конектора, що встановлюється в принтерах (рис. 1.2).

З’єднання з принтером З’єднання з комп’ютером

(36 контактів) (25 контактів)

Рис. 1.2. Кабель принтера

Таблиця 1.1

Розряди паралельного порту (інтерфейс Centronics)

Регістри Розряди (ПК) Розряди (принтер) Контакт роз’єму (ПК) Контакт роз’єму (принтер) 1 – ввід; 0 – вивід; і – інверсія
DR DR0 D0      
DR1 D1      
DR2 D2      
DR3 D3      
DR4 D4      
DR5 D5      
DR6 D6      
DR7 D7      
SR SR3 Error      
SR4 Slct      
SR5 Pe      
SR6 Ask      
SR7 Busy     1 (і)
CR CR0 Strobe     0 (i)
CR1 Auto fd     0 (i)
CR2 Init      
CR3 Scltin     0 (i)
Земля Gnd Gnd 18 – 25 16,17,19-30,33  

2. адаптер „LPT_Motor_10h”

2.1. Схема електрична функціональна адаптера „LPT_Motor_10h”

Апаратна частина системи керування або адаптер „ LPT_Motor _ 10h ” призначена для керування зовнішніми пристроями за допомогою комп’ютера. Адаптер описується наступною функціональною схемою (рис. 2.1). Обмін інформацією комп’ютера з адаптером відбувається за допомогою паралельного порту (LPT), а буфер призначений для захисту схем комп’ютера від перевантаження за напругою і струмом.

Схема індикації виконує візуалізацію вихідних бітів для оптореле та вхідних бітів для сенсорів за допомогою світлодіодів різних кольорів, що спрощує розуміння принципів роботи схеми при виконанні лабораторної роботи. В регістрі зберігаються стани команд, призначених для керування зовнішніми пристроями, наприклад, суперяскравими світлодіодами (HLMP-CE34, OSPW5161A-OP).

Оптореле призначено для гальванічної розв’язки керуючої частини схеми (пов’язаної з портом комп’ютера) і силової частини (електричні двигуни і світлодіоди), а також для підсилення сигналів керування за напругою і струмом. В якості оптореле використано КР293КП2А, яке керує блоком більш потужних електромеханічних реле (BS-115C). Перевагою оптореле перед електромеханічними є значно більша швидкість комутації і кількість робочих циклів (ввімкнення – вимкнення).

 
 

 


Рис. 2.1. Схема електрична функціональна адаптеру „LPT_Motor_10h”

Блок реле виконує безпосереднє керування виконавчими пристроями: електричними двигунами (RF-300FA). Практично реле може керувати будь-яким виконавчим пристроєм (за умови узгодження значень керуючих сигналів за напругою і струмом).

В якості сенсора використано фоторезистор та механічний перемикач, завдяки чому комп’ютер може зчитувати різні стани пристрою.

 

2.2. Схема електрична принципова адаптера „LPT_Motor_10h”

Принцип дії електричної схеми пристрою наступна (рис. 2.2). Для живлення пристрою використовуються дві напруги: +7 В і +5 В. Початкова напруга +7 В подається на плату через конектор X 2. Конденсатор C 1 призначений для зменшення пульсацій напруги після блоку живлення. Червоний світлодіод (VD 11) є індикатором напруги живлення, а резистор R 26 обмежує струм через світлодіод у заданих межах. Високостабільна напруга +5В (призначена для живлення мікросхем) формується стабілізатором DD 2 (78LO5). Конденсатор C 2 на виході стабілізатора призначений для зменшення пульсацій напруги живлення.

Обмін інформацією між комп’ютером і пристроєм відбувається за допомогою паралельного порту (LPT) через конектор Х 1. Буфер, що складається з резисторів R 1- R 12, призначений для захисту схем комп’ютера від перевантаження за напругою і струмом. Схема індикації виконує візуалізацію вихідних бітів DR0-DR7 за допомогою світлодіодів VD 1- VD 8 (з обмежуючими резисторами R 13- R 20), а вхідних бітів SR6, SR7 – за допомогою світлодіодів VD 9- VD 10 (з обмежуючими резисторами R 21- R 22).

В регістрі DD1 (SN74HC373N) зберігаються стани команд, призначених для керування зовнішніми пристроями: оптореле DD 3 і DD 4, суперяскравими світлодіодами VD 12- VD 14. Запис даних у регістр дозволяється бітом СR 1 (LE – значення логічної „1” або 5 В), вихід регістру відкривається інверсним бітом CR 0 (OE =0) (рис. 2.3). При переході сигналу LE з рівня логічної „1” на рівень логічного „0” в регістрі зберігаються значення вхідних даних D.

Оптореле DD 4 безпосередньо керує електричним двигуном Е 1, а оптореле DD3 керує електричним двигуном Е2 через електромеханічне реле К 1.

В якості сенсорів використано перемикач S 1, яким можна встановлювати стан біту SR 7, та фоторезистор R 35. Сигнал з фоторезистора перетворюється у цифрову форму тригером Шмідта DD 5, а далі зчитується в комп’ютер через біт SR 6.

Адаптер живиться за допомогою блоку живлення: MY-168, 3-12 V, 1200 mA.

 

 

Рис. 2.2. Схема електрична принципова адаптера „LPT_Motor_10h”;

виконавчі пристрої, що керуються через регістр стану команд (DD1):

біт DR0 – оптореле (DD4) і електродвигун (E1); біт DR1 – оптореле (DD3), електромеханічне реле К1 і електродвигун Е2; біт DR2 – білий світлодіод VD14, що служить для освітлення фоторезистора R35 через диск з отворами;

біт DR3 – жовтий світлодіод VD13; біт DR4 – синьо-зелений світлодіод VD12.

 

Входи Виходи
LE D Q
L H H H
L H L L
L L X Q0
H X X Z

 

а) б)

Рис. 2.3. Регістр DD1 стану команд адаптера:

а) сигнали регістру; б) діаграма роботи регістру;

L – значення логічного „0”, H – значення логічної „1”,

X – значення логічних „0” або ”1”, Q 0 – попереднє (збережене) значення виходу, Z – стан високого імпедансу

На валах електродвигунів адаптера закріплено тримачі, на які можуть встановлюватися наступні диски (рис. 2.4).

 

а) б) в)

Рис. 2.4. Диски для електродвигунів:

а) диск №1 (2 прозорі і 2 непрозорі сектори);

б) диск №2 (кольори спектру); в) диск №3 (диск Бенхема)

3. ПРОГРАМА КЕРУВАННЯ „LPT_MOTOR_10s”


1 | 2 | 3 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.008 сек.)