電子イベントレコーダー。スキーム、説明

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電子イベントレコーダー。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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市販されている電子イベントレコーダーは、主に産業用途向けに設計されており、非常に高価です。提案されたデバイスは、独立して作成できます。高価な部品を含まず、XNUMX つのセンサー、接点、または標準ロジックレベルの出力信号の動作をキャプチャします。

電子イベントレコーダー
図。 1

レコーダーの図を図に示します。 1. そのベースは PIC16F628A (DD1) マイクロコントローラです。イベント (接触センサー SF1 ～ SF4 の状態の変化) に関する情報は、l1C シリアルインターフェイスを介してマイクロコントローラーに接続された DS2 不揮発性メモリチップに格納されます。

PIC16F682A マイクロコントローラを選択した理由は次のとおりです。

- コンピュータとの通信を整理するための組み込みの USART があります。
- 低消費電力;
- 電源電圧が 2,2 V に低下しても、動作は維持されます。
- 別の水晶振動子によって同期されたタイマーがあり、リアルタイムクロックを整理し、マイクロコントローラーの「スリープ」モードでも動作するのに便利です。

各イベントに関する情報は、DS1 チップのメモリで 32 バイトを占有します。これは、利用可能な 4096 KB が XNUMX イベントを登録するのに十分であることを意味します。読み取りと書き込みはブロックごとに実行されます。ブロックの最初のバイトのアドレスの後に XNUMX バイトの情報が続きます。受信または送信される各バイトのアドレスのインクリメント (XNUMX ずつ増加) は、自動的に行われます。
ほとんどの場合、マイクロコントローラ DD1 はスリープモードにあり、「クロック」水晶振動子 ZQ1 によって同期されたタイマー TMR2 のみが動作します。 1 秒に XNUMX 回、このタイマーは割り込み要求を生成し、マイクロコントローラーがウェイクアップし、タイムカウンターをインクリメントし、センサーをポーリングします。それらの状態が変化した場合、イベント情報が DSXNUMX チップに書き込まれ、その後、マイクロコントローラーは次の割り込みまで「スリープ状態」になります。
イベント登録 (センサーの状態、時刻、日付の表示を含む) により、1 つのセンサーのいずれかの状態が変化します。ただし、センサー SF2 と SF1 は 3 秒に 4 回ポーリングされるため、状態の短期的な変化を見逃す可能性があることに注意する必要があります。これは、コンタクトバウンスの影響を排除するために使用できます。ただし、センサー SFXNUMX および SFXNUMX の状態の変化は、ポーリング間の間隔で発生した場合でも記録され、ポーリングの時点までにセンサーは元の状態に戻ります。センサーの設計とそれらの接続方法を選択する際には、これらの機能を考慮する必要があります。

3 V 電池でのレコーダーの消費電流は約 200 μA で、単 XNUMX アルカリ電池 XNUMX 本で少なくとも XNUMX か月間動作します。

コンピュータとやり取りするために、レコーダにはシリアル RS-232 インターフェイスがあり、その X1 コネクタはコンピュータの COM ポートコネクタに接続されています。

これにより、次のことが可能になります。

- 登録されたイベントのリストをデバイスからコンピューターに転送します。
-レジストラでこのリストをクリアします。
- レコーダーの時計に正確な時刻を設定します。

コンピュータの COM ポートによって生成された RTS 信号は、本来の目的ではなく、DA1 レベル変換チップに電力を供給するために使用されました。これにより、GB1 バッテリーから引き出される電流が減少し、寿命が延びます。 DA1 チップの電源電圧は、VD1 ツェナーダイオードによって 3,3 V に制限されます。これは、適用された MAX232CPE チップの標準値よりも低くなりますが、物理または仮想 (USB を使用して構成された) との通常の相互作用には十分です。 RS-232 コンバーター) コンピューターの COM ポート。
RTS ラインからの 3,3 V の電圧は、その存在を示す HL1 LED と、マイクロコントローラーの RA2 入力にも供給されます。

表1

電子イベントレコーダー

ノート。時刻は、秒、分、時、日、月、年の順に XNUMX バイトで送信されます。

それを検出すると、マイクロコントローラはウェイクアップし、USART を初期化します。交換は 19200 ボーの速度で行われます。
マイクロコントローラは、内部信号により電源が投入されると初期状態に設定されます。 MCLR 入力は使用しません。

内部抵抗はプログラムでマイクロコントローラのポートBのラインに接続され、パワープラスに接続されます。これらは、約200 µAの各ラインから流れる電流を提供します。イベントセンサーは、物理的な接点（リードスイッチ、ボタン）だけでなく、標準のTTLレベルを持つ出力ロジック信号を備えたデバイスでもかまいません。
ソケット X1 - DB-9F。 X2 のように、便利なコネクタを使用してセンサーを接続できます。レコーダーを独自の電源を持つデバイス、特にネットワークのものに接続する場合 (たとえば、停電や機器の故障を検出するため)、フォトカプラまたはリレーを使用してガルバニック絶縁に注意する必要があります。
ロガーと対話するために、コンピュータープログラム logger.exe が開発されました。これにより、表にリストされているコマンドをロガーに与え、それらに対する応答を受け取り、登録されたイベントのリストをコンピューターディスク上のファイルに保存できます。このプログラムのウィンドウを図 2 に示します。 XNUMX.

電子イベントレコーダー
図。 2

レコーダが接続されると、レコーダによって記録されたイベントの数と、レコーダの内部時計に従って現在の時刻と日付が表示されます。

「ジャーナル」メインメニュー項目を開くと、レコーダーとコンピューターの時計を同期させ、イベントのリストを CSV (カンマ区切り値) ファイルに保存し、レコーダーのメモリをクリアすることができます。 CSV 形式が最も汎用性が高く、Microsoft Excel や別のスプレッドシートなどで開くことができるため、独自のプログラムを作成して処理することは難しくありません。

イベントレコードの形式は次のとおりです。日、月、年、時、分、秒、センサー 1、センサー 2、センサー 3、センサー 4。その中のすべての値は XNUMX 進数のテキストです。それらを区切る文字 (この場合はセミコロン) は、[オプション] メニュー項目を選択したときに開くウィンドウで設定されます。同じウィンドウで、レコーダーが接続されているコンピューターの COM ポートと、コンピューターがポーリングする期間を選択します (レコーダーがセンサーをポーリングする期間と混同しないでください)。

プログラムはダウンロードできます故に.

著者：S.クレショフ、クルガン。出版物: radioradar.net

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