Электронный регистратор событий. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

Имеющиеся в продаже электронные I регистраторы событий в основном рассчитаны на промышленное применение и довольно дороги. Предлагаемый прибор можно изготовить самостоятельно. Он не содержит дорогих деталей и фиксирует срабатывания четырех датчиков, контактных или с выходными сигналами стандартных логических уровней

Рис. 1

Схема регистратора показана на рис. 1. Его основа - микроконтроллер PIC16F628A   (DD1).   Информация   о событиях (изменениях состояния контактных датчиков SF1-SF4) сохраняется в микросхеме энергонезависимой памяти DS1, соединенной с микроконтроллером по последовательному интерфейсу l2C.

Выбор микроконтроллера PIC16F682A обусловлен следующим:

- имеется встроенный USART для организации связи с компьютером;
- низкое энергопотребление;
- работоспособность сохраняется при снижении напряжения питания до 2,2 В;
- имеется синхронизируемый отдельным кварцевым резонатором таймер, удобный для организации часов реального времени и работающий даже в "спящем" режиме микроконтроллера.

Информация о каждом событии занимает в памяти микросхемы DS1 восемь байтов. Это означает, что имеющихся 32 Кбайт достаточно для регистрации 4096 событий. Чтение и запись осуществляются поблочно: за адресом первого байта блока следуют восемь байтов информации. Инкремент (увеличение на единицу) адреса каждого принятого или переданного байта происходит автоматически.
Основную часть времени микроконтроллер DD1 находится в спящем режиме, работает только его таймер TMR1, синхронизируемый "часовым" кварцевым резонатором ZQ2. Один раз в секунду этот таймер генерирует запрос прерывания, для обработки которого микроконтроллер "просыпается", увеличивает на единицу счетчик времени и  опрашивает датчики. Если их состояние изменилось, производится запись информации о событии в микросхему DS1, после чего микроконтроллер "засыпает" до следующего прерывания.
К регистрации события (с указанием состояния датчиков, времени и даты) приводит изменение состояния любого из четырех датчиков. Но нужно иметь в виду, что датчики SF1 и SF2 опрашиваются 1 раз в секунду, поэтому кратковременные изменения их состояния могут быть пропущены. Этим можно воспользоваться для устранения последствий дребезга контактов. А вот изменения состояния датчиков SF3 и SF4 будут зафиксированы, даже если они произошли в интервалах между опросами, а к моменту опроса датчик возвратился в исходное состояние. Указанные особенности следует учитывать при выборе конструкции датчиков и способа их подключения.

Ток потребления регистратора от батареи напряжением 3 В - около 200 мкА, что позволяет ему работать от двух щелочных элементов типоразмера AAA не менее шести месяцев.

Для взаимодействия с компьютером в регистраторе имеется последовательный интерфейс RS-232, разъем которого Х1 подключают к разъему СОМ-порта компьютера.

Это позволяет:

- перенести список зарегистрированных событий из устройства в компьютер;
- очистить этот список в регистраторе;
- установить точное время в часах регистратора.

Сигнал RTS, формируемый СОМ-пор-том компьютера, использован не по прямому назначению, а для питания микросхемы преобразования уровней DA1. Это уменьшает ток, потребляемый от батареи GB1, и продлевает срок ее службы. Напряжение питания микросхемы DA1 ограничено стабилитроном VD1 до 3,3 В. Это меньше типового для примененной микросхемы МАХ232СРЕ значения, однако достаточно для ее нормального взаимодействия с физическим или виртуальным (организованным с помощью преобразователя USB-RS-232) СОМ-портом компьютера.
Напряжение 3,3 В с линии RTS подается также на светодиод HL1, сигнализирующий о его наличии, и на вход RA2 микроконтроллера. 

Таблица 1

Примечание. Время передается шестью байтами в следующем порядке, секунды, минуты, часы, день, месяц, год.

Обнаружив  его, микроконтроллер выходит из спящего режима и инициализирует свой USART. Обмен ведется со скоростью 19200 Бод.
Микроконтроллер устанавливается в исходное состояние при включении питания внутренним сигналом. Вход MCLR не используется.

К линиям порта В микроконтроллера программно подключены внутренние резисторы, соединяющие их с плюсом питания. Они обеспечивают вытекающий из каждой линии ток около 200 мкА. Датчиками событий могут служить не только физические контакты (герконы, кнопки), но и любые устройства с выходными логическими сигналами, имеющими стандартные уровни ТТЛ.
Розетка Х1 - DB-9F. В качестве Х2 для подключения датчиков можно использовать любой удобный разъем. При соединении регистратора с устройствами, имеющими собственные источники питания, особенно сетевые (например, для фиксации перебоев энергоснабжения, отказов оборудования), необходимо позаботиться о гальванической развязке с помощью оптронов или реле.
Для взаимодействия с регистратором разработана компьютерная программа logger.exe, позволяющая подавать ему команды, приведенные в таблице, принимать ответы на них и сохранять список зарегистрированных событий в файле на диске компьютера. Окно этой программы показано на рис. 2.

Рис. 2

При подключенном регистраторе в нем отображаются число зафиксированных им событий, а также текущее время и дата согласно внутренним часам регистратора.

Открыв пункт главного меню "Журнал" можно синхронизировать часы регистратора и компьютера сохранить список событий в файле формата CSV (Comma Separated Values), a также очистить память регистратора. Формат CSV выбран как  наиболее универсальный, такой файл можно открыть, например, в программе Microsoft Excel или в другой электронной таблице Несложно написать и собственную программу его обработки.

Формат записи о событии следующий: день, месяц, год, час, минута, секунда, датчик 1, датчик 2, датчик 3, датчик 4. Все значения в ней - текстовые десятичные. Разделяющий их символ (в данном случае точка с запятой) задают в окне, открывающемся при выборе пункта меню "Параметры". В том же окне выбирают СОМ-порт компьютера, к которому подключен регистратор, и период опроса его компьютером (не путать с периодом опроса датчиков регистратором).

Программу можно скачать отсюда.

Автор: С. Кулешов, г. Курган; Публикация: radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Не стоит заряжать смартфон ночью 24.12.2019 Специалисты утверждают, что у гаджетов, которые оставляют подключенными к зарядному устройству на всю ночь, все-таки быстрее сокращается ресурс аккумулятора. Эксперты уверяют, что если к полностью заряженному смартфону оставить подключенным сетевой адаптер питания, это ведет к более быстрому изменению химического состава батареи, что негативно сказывается как на сроке ее службы, так и на скорости разрядки. Деградация аккумулятора, считают специалисты, происходит несмотря на то, что основные производители смартфонов устанавливают защиту от перезаряда. Вдобавок они отмечают рекомендацию производителей устройств поддерживать заряд батареи в пределах 30-50 процентов, даже если гаджет не используется. 100-процентная зарядка, равно как и полная разрядка, одинаково вредны для аккумулятора. Впрочем, некоторые эксперты считают, что данный тезис устарел, потому что он не учитывает современные технологии производства и оптимизации батарей. Когда аккумулятор смартфона достигает 100% заряда, зарядное устройство прекращает подачу тока, объясняют специалисты.

Другие интересные новости:

▪ Ультрабуки нового поколения от Intel

▪ Наладонный спектрометр

▪ Музыкальный сервер на процессоре ARM

▪ Аморфный карбид кремния - сверхпрочная альтернатива для микрочипов

▪ Нюх динозавров

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Стабилизаторы напряжения. Подборка статей

▪ статья Если хочешь быть здоров, закаляйся. Крылатое выражение

▪ статья Какое выражение о бесполезном деле буквально выполняли средневековые монахи? Подробный ответ

▪ статья Сель. Советы туристу

▪ статья Малогабаритный сварочный аппарат. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Микросхемные стабилизаторы напряжения широкого применения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025