OK1UFC
Čipy PICAXE a jejich výstupní piny | Poslední aktualizace v srpnu 2020
Úvod Čipy PICAXE používám v těchto typických rolích: 1. V aplikaci DO a TM čipy převádějí informační bajty z komunikačního protokolu RS-232 na logické úrovně pinů. 2. V aplikaci DO a TM čipy převádějí logické hodnoty na pinech do sériového komunikačního protokolu RS-232. 3. V aplikaci DO a TM čipy převádějí analogové hodnoty na pinech (zákl. rozsah je např. 0 až 5V) analogově digitálních převodníků (ADC) na bajt nebo slovo (2 bajty) a takto digitalizovanou informaci přenášejí do sériového komunikačního protokolu RS-232. 4. V aplikaci DO a TM čipy převádějí číslicovou hodnotu z jednodrátové sběrnice (např. teplotní a jiná čidla) do sériového komunikačního protokolu RS-232. Výstupní piny čipů PICAXE Výstupní piny čipů PICAXE lze použít ke spínání různých obvodů. Obecně platí, že jeden výstupní pin lze zatížit proudem do 20 mA a čip by měl být zatěžován maximálním odběrem proudu do 90 mA:
Spínání velkých výstupních výkonů Pokud potřebujeme spínat proudy jednotek až desítek ampér, případně obvody v síti nn, lze využít solid state relay (SSR). SSR se vyrábějí od nejmenších typů, vhodných pro povrchovou montáž, až po větší typy, které jsou určené k montáži na chladič. Na obrázku vpravo je výkres SSR s uvedenými rozměry od firmy Cosmo. Relé typu COSMO_SSR_KSD210AC8, které jsem vybral pro tento příklad, je určené pro spínání proudů do 10 A a pro napětí do 250 V AC. Výstupní obvod je osazen triakem. K rozpínání dochází při průchodu proudu nulou. Relé má vstupní část. Ta je oddělena od výstupu galvanicky, s elektrickou pevností 4 kV. Vstupní část je tvořena obvodem z LED diody a rezistoru. K sepnutí relé dochází při napětí od 4 do 32 V. Rozhodující je proud, který teče LED. Ten se pohybuje od cca 5 mA do 12 mA. Jeden čip PICAXE typ 20M2, který rád používám pro ovládání spínačů, je schpen spínat 8 ks SSR uvedeného typu. Existují však SSR, která nemají rezistor ve vstupní části. Např. některé typy OMRON. O řízení těchto relé se dočtete např. v materiálu firmy GM Elektronik. Katalog. list takového SSR uvádím zde. SSR bez vstupního rezistoru musí spnout při proudu max. 7 mA. Rozepnuté musí být při proudech menších, než 1 mA. |
Na obrázku vpravo je schéma zapojení SSR Cosmo. |
Spínání malých relé Ne vždy potřebujeme spínat proudy v rozvodné síti, ale ovládat malá relé nebo vysokofrekvenční (mikrovlnná) relé. Doporučené zapojení takového obvodu od výrobce čipů PICAXE je uvedené ve třetím manuálu (je ke stažení na www.picaxe.com) a lze ho stáhnout také zde. Já používám úspěšně mnoho let zjednodušené zapojení. Jako spínací MOSfety používám typ IRML2502 a pro velké proudy typ IRF 540 v provedení pouzdra D2PAK. IRML2502 je v pouzdře SOT-23 (maličké SMT provedení). Hexfet má v sepnutém stavu rezistenci jen 0.045 Ohmu a je schopen v sepnutém stavu pracovat s proudem přes 3 A. IRF 540 má stejnou hodnotu rezistence v otevřeném stavu a je schopen pracovat s proudem přes 30 A. Oba typy polovodičů mají mezi elektrodami S a D diodu. Pro spínání malých relé ve svých zapojeních nepoužívám rezistor 10 k na vstupu a ani polovodičovou diodu 1N4001. Na obrázcích dole jsou (vlevo) vidět hexfety IRML2505 na straně spojů a malá automobilová relé HF3FD (vpravo). Pozn.: Jde o prototyp desky, který je obsazen šuplíkovým čipem 14M2, ale deska je navržena pro můj "zavedený" 20M2. |
Podobně, jako malá relé, lze pomocí hexfet spínat stejnosměrné malé motory. Vpravo nahoře je doporučené zapojení. Opět platí, že pro motory s větším odběrem je nutné oddělit napájení motorů (proudy několik A) od napájení čipů. Země musí být společné. Pokud potřebujeme měnit směr otáčení malých ss motorů, můžeme použít speciálního obvodu L293B. |
Čipy PICAXE mají SW vybavení, které umožňuje jednoduše řídit modelářské servo. Opět doporučuji já i výrobce čipů použít oodělený zdroj (pro serva odběr několik A a vyšší napětí), ale nezapomenout dobře vyřešit společnou zem (obrázek vpravo). |
Jiné typy výstupů U čipů PICAXE řady X2 lze využívat DA převodu. To znamená, že na výstupu lze nastavit výstupní napětí přibližně v rozsahu napájecího napětí, ale pouze v 32 úrovních. Tedy krok je vyšší než 0.15 V.
TU 73, Mira, ok1ufc