sumar - Revista Conex Club

sumar

4 1/2006 www.conexclub.ro

Instrumente de laborator - HPS10 / HPS40 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5Prezentarea a dou\ osciloscoape portabile cu band\ de trecere mare [i frecven]\ de e[antionare deordinul MHz, utile în activitatea de testare [i depanare pe teren.

Instrumente de laborator - VTSSC40N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7Sta]ie de lipit 48W cu control digital al temperaturii [i display LCD.

Tehnologii alternative de conectare a componentelor electronice (I) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9Preciz\ri utile pentru cei care activeaz\ în indistria electronic\ / electrotehnic\ în ceea ce privesc noilenorme care vor intra în vigoare de anul viitor [i în care se interzice utilizarea materialelor poluante lafabricarea modulelor electronice.

Pagina cu idei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13Trei aplica]ii: stabilizator pentru tensiuni foarte mici (LDO) 1,2V, stabilizator variabil pentru tensiuni mici- 300mA [i un regulator simplu de temperatur\.

Controlere Fuzzy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14O altfel de abordare în controlul digital al sistemelor, utilizând logica fuzzy, înso]it\ de descrierea unuisistem real.

Miniemi]\tor (modulator) FM 100...108MHz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20Kit Velleman ce poate fi utilizat în aplica]ii diverse ca supravegherea bebelu[ilor, testarea tunerelor FM,comunica]ii private, etc.

Amplificator stereo 2x30W . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21Modul electronic simplu, oferit în kit de Velleman (dezasamblat), ce poate fi utilizat ca amplificator în cas\sau în automobil; alimentarea se face direct de la 12Vca.

Programator memorii EEPROM Microwire 93Cx6 si 59Cxx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23Aplica]ie simpl\ [i eficient\ pentru portul paralel al PC-ului pentru scrierea / citirea memoriilor Microwire.

Ceas de timp real cu sincronizare GPS (II) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26Descrierea realiz\rii (circuitele imprimate, reglaje, etc.) ceasului de timp real cu sincronizare GPS, bazatpe receptorul Lasrssen SKII.

Surs\ de curent constant, de putere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30Aplica]ie pentru electronica de putere, surs\ de curent constant 0...5A, util\ pentru înc\rcarea corect\ aunor baterii de acumulatoare ori alimentrea unor l\mpi la care se dore[te men]inerea temperaturii deculoare.

Surs\ liniar\ pentru electronistul amator cu buget redus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34O nou\ modalitate de abordare a electronicii de hobby (de amator); realizarea unei surse de alimentareperformante utilizând subansamble achizi]ionate de la magazinele cu pre] unic!

Idei pentru lucrarea de diplom\ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37Determinator 4001 este un identificator/tester pentru tranzistoare celebru deja în Europa, vândut azi ca[i produs de laborator. Cititorii Conex Club au prilejul de a reproduce acest aparat!

Sisteme de securitate - Simulatorul de prezen]\ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40Modul electronic care se ata[eaz\ simplu pe contactele întrerup\torului de bec din camer\ [i care vasimula prezen]a proprietarului în timpul lipsei acestuia din cas\ o perioad\ mai îndelungat\.

M\sur\tori în audiofrecven]\ - generator de zgomot roz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42Kit electronic propus de Velleman ce se poate utiliza pentru testarea amplificatoarelor electronicerealizate în propriul laborator. Considera]ii cu privire la zgomotul alb [i roz.

Senzor de temperatur\ universal cu LM335 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47Modul electronic pentru m\surarea temperaturii cu ie[ire în tensiune, pe bucl\ închis\ (cu dou\ fire).

Electronic\ on-line . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48Prezentarea site-ului web autohton "BobTech Home Automation" [i o aplica]ie postat\ - "plac\ dedezvoltare aplica]ii pentru PIC16F628".

SUMAR

instrumente de laborator

5www.conexclub.ro 1/2006

Modelul HPS40 ofer\ func]ii supli-mentare în compara]ie cu HPS10.Diferen]ele sunt eviden]iate în

sec]iunea caracteristicilor electrice gene-rale.

Alimentarea cu tensiune electric\ acelor dou\ aparate se poate face de labaterii sau acumulatori Ni-Cd sau Ni-MH(ceea ce asigur\ portabilitatea aparatului [iposibilitatea de a realiza lucr\ri deîntre]inere sau depanare în orice loc). Deasemenea, un adaptor pentru re]eauaelectric\ poate fi utilizat, cerin]ele fiind 9V /500mA.

Recent, Velleman a realizat varianta SE(second edition) a modelului HPS10,respectiv HPS10SE, al c\rui display esteiluminat albastru. În plus, aparatul selivreaz\ cu o geant\ tip "trus\".

Caracteristici generale:• num\r de canale: 1;• frecven]\ e[antionare: 10MHz (HPS10),

40MHz (HPS40);• banda: 2MHz, respectiv 12MHz;• display cu lumin\ de fundal;• memorie: 256bytes, memorie display;• rezolu]ie: 8 bi]i;• sensibilitate Vv-v: 0,1mV, 5mV...20V/div,

max. 600Vac cu sond\ x10;• 0,2µs/div ! 3600s/div.;• mod X-Y;• mod multimetru (DVM) cu sond\ x10;

• marker-i mobili: dt, dv, 1/dt;• calculeaz\ (m\soar\): dBm, dBv, putere

audio, rms, DC...;• oprire automat\;• autosetare;• alimentare (9V) din baterii sau acumula-

toare Ni-Cd (neincluse), adaptor la re]eapentru ^nc\rcare;

• dimensiuni: 105 x 220 x 35mm (HPS10).În figura 1 este prezentat desenul p\r]ii

superioare a celor dou\ osciloscoape, iarîn figura 2, spatele. Se remarc\:• 1, conector intrare semnal tip BNC

(maxim 100Vpp CA + CC);• 2, conector pentru alimentare de la un

adaptor 220Vca, 50Hz / 9Vcc, 300mA;• 3, conector interfa]\ RS232 pentru PC

(numai pentru HPS40);• 4, compartimentul pentru baterii;• 5, ie[ire semnal test pentru reglajul son-

dei x10;

HPS10 / HPS40Osciloscop digital portabil

Velleman propune pentru

activitatea de analiz\ [i

depanare a echipamentelor

electronice, dou\

osciloscoape portabile,

u[or de manevrat, cu band\

de trecere mare [i o

fecven]\ de e[antionare

ridicat\ ce asigur\ precizie

m\sur\torilor.



• 6, num\rul de serie.În ceea ce prive[te punctul 3, cablul

interfe]ei RS323-PC pentru HPS40 estefurnizat odat\ cu produsul; parametriiinterfe]ei seriale sunt: 57600Bauds, 8 bi]ide date, f\r\ paritate, 1 bit de stop, f\r\protocol de transmisie.

Afi[ajul graficÎn figura 3 se prezint\ schematic indi-

ca]iile de pe afi[ajul grafic. Se remarc\:• 1, indicare direct pe ecran a pozi]iei rela-

tive (în timp) a semnalului;• 2, afi[area palierului pe care se face

sincronizarea (trigger-area) semnalului;• 3, fereastra de vizualizare a semnalului,

eventual cu gril\ [i mark-eri;• 4, diviziunea de timp (axa X), s/div;• 5, durata între cei doi mark-eri verticali, dt

(pe axa X);• 6, frecven]a m\surat\ ca 1/dt, ca urmare

a pozi]ion\rii celor doi mark-eri;• 7, tensiunea semnalului de intrare între

repere (mark-eri, dac\ suntspecifica]i);• 8, afi[area a maximum 4valori m\surate a semna-lului de pe ecran;• 9, semnalizarea moduluide sincronizare, memorare

semnal (func]ie HOLD) - "înghe]are"imagine pe ecran sau a modului decuplare a intr\rii (DC, de exemplu);

• 10, tipul sondei utilizate, x1 sau x10;• 11, diviziunea pe axa Y, în tensiune,

V/div.

Moduri de afi[arePrin activarea butonului "Display Setup"

pot fi selec]ionate diferite moduri de afi[arepe display. Prin activarea tastei "stânga" sau"dreapta" se pot selecta cinci moduri, astfel:• în figura 4 [i 7 display-ul afi[eaz\ în

dreapta diferi]i parametrii ai semnaluluitestat (figura 4 - semnal sinusoidal cufrecven]a de 50Hz, sond\ comutat\ pex10, figura 7 - semnal triunghiular);

• în figura 6 display-ul afi[eaz\ semnalul înpartea superioar\ (pe grid), iar infor-ma]iile despre acestea în partea infe-rioar\;

• figura 5, diviziuni cu puncte de referin]\;

• figura 7, mod de afi[are în care se poateata[a display-ului o gril\ pentru urm\ri-rea mai exact\ a semnalului;

• figura 10, mod de afi[are cu mark-erimobili, pentru a efectua m\sur\ri directpe semnal (mark-erii pot fi utiliza]i [i înmodul de vizualizare din figura 4).Num\rul de cifre afi[ate sau m\rimea

lor depinde de modul de afi[are selec]io-nat. În modul dinamic, totul se face auto-mat [i depinde de pozi]ia mark-erilororizontali (pe axa X).

Patru marker-i mobili pot fi utiliza]i. Eisunt foarte practici pentru m\surareaperioadelor (frecven]elor) sau amplitudiniisemnalelor în numite momente de timp.Pot fi m\surate durate între dou\ puncte(momente) ale semnalului testat. Puncteleindic\ pozi]ia relativ\ a semnalului (op]iunedisponibil\ numai pentru HPS40). Marker-ii pot fi deplasa]i prin ac]ionarea tastelor cu"s\ge]i". Tasta "Marker 1-2" permite selec-]ia acestora. !

Fig. 1

Partea superioar\ a osciloscopului HPS10

/ HPS40 (vezi comentarii în text)

Fig. 3

Informa]iile de pe afi[aj

(vezi text)

Fig. 2

Fa]a inferioar\ a osciloscopului -

compartimentul bateriei (vezi comentarii

în text)

Fig. 4

Afi[area unui semnal sinusoidal [i

parametrii acestuia

Fig. 5

Mod de afi[are cu gril\ din puncte

Fig. 6

Afi[area unui semnal sinusoidal [i

parametrii acestuia în partea de jos

Fig. 7

Afi[area unui semnal triunghiular în

modul de afi[are cu gril\ din linii

Fig. 8

Modul de afi[are cu utilizarea marker-ilor

mobili



Sta]ia de lipit VTSSC40N esteechipat\ cu un sistem de reglare atemperaturii între 150 [i 450°C [i

un display LCD (în format alfanumeric)care afi[eaz\ în acela[i timp temperaturaselec]ionat\ pentru vârful ciocanului delipit [i cea actual\.

Ciocanul de lipt are puterea de 48W [ieste echipat cu un element de înc\lzireceramic [i senzor de temperatur\. Ele-mentul de înc\lzire este alimentat de lasta]ie cu tensiune joas\ de 24Vca, com-plet izolat de re]eaua electric\, ceea ce îiasigur\ un grad ridicat de siguran]\.

În cazul unor defecte, utilizatorul va fiavertizat printr-un mesaj de eroare afi[atpe display [i printr-un mesaj sonor.

Controlul digital al temperaturii serealizeaz\ de c\tre operator de la dou\push-butoane tip "up" [i "down", aflate pepanoul frontal; o ap\sare scurt\ incre-menteaz\ / decrementeaz\ temperaturaselec]ionat\ cu 1°C, iar o ap\sare mai lun-g\, cu 10°C.

Sistemul electronic ce echipeaz\ sta]iamemoreaz\ ultima temperatur\ prescris\de utilizator de la deconectarea aliment\rii(temperatura prescris\ [i utilizat\ lasesiunea de lucru precedent\) [i oafi[eaz\ pe display.

Sfaturi practice utile:

• este indicat a se [terge [i cur\]a binevârful ciocanului de lipit dup\ fiecareutilizare moderat\ sau îndelungat\,chiar zilnic; cur\]area se va face cu aliajde lipit topit în exces pe vârf [i apoi [terscu bure]elul ata[at. Niciodat\ nu se vautiliza pentru cur\]at hârtie abraziv\;

• înainte de fiecare opera]ie de lipire serecomand\ [tergerea vârfului pe burete;

• nu se va cur\]a sau utiliza la lipire vârfulde lipit (al\turi de aliajul de lipit)substan]e decapante; aliajele actuale au^ncorporat flux de lipt într-o propor]iecorect\ (1...2%)!

• nu se recomand\ utilizarea temperturiipeste 400 grade Celsius pentru operioad\ lung\; astfel se prelunge[tevia]a vârfului de lipit;

• nu se va înc\lzi ciocanul f\r\ vârful delipit ata[at;

• la lipire nu se va ap\sa excesiv cu vârful pepadul de lipit al pinului componentei! !

VTSSC40N

Sta]ie de lipitcu control digital

Date tenice:

- putere: 48W;- gam\ temperatur\ de lipire: 150...450

grade Celsius;- tensiune alimentare ciocan lipit:

24Vca;- tensiune alimentare sta]ie: 220Vca;- display LCD, reglaj manual al tempe-

raturii, afi[are temperatur\ prescris\[i curent\;

- dimensiuni: 185 x 100 x 170mm;- greutate: 1,58kg.

Cod 15443

299 lei

tehnologii


Introducere

Prezentul articol inten]ioneaz\ s\dezvolte în serial problematica tehnolo-giilor alternative de dat\ recent\ cu privirela conectarea componentelor electronicela placa de circuit imprimat prin solu]ii cares\ elimine substan]ele periculoase dinindustria electronic\. Astfel, cititorul va fi

familiarizat cu aspectele inginere[tipractice ale implement\rii optime aDirectivei Europene RoHS (Restriction ofHazardous Substances - restric]ii cu privirela utilizarea anumitor substan]e periculoa-se) în România, în special pentru a evalua[i optimiza implementarea adezivilorconductori [i aliajelor f\r\ plumb în indus-tria electronic\ româneasc\. Regulile pecare se bazeaz\ directiva de maiimplementeaz\ cerin]ele ParlamentuluiEuropean asupra restric]iilor de folosire aanumitor substan]e periculoase înechipamente electrice [i electronice(2002/95/EC - Directiva RoHS). Noilereguli interzic plasarea pe pia]a euro-pean\ de echipamente electrice [i elec-tronice (EEE) noi con]inând niveluri maimari decât cele stabilite pentru: plumb,cadmiu, mercur, crom hexavalent [isubstan]ele de ignifugare PBB [i PBDEdin componen]a laminatelor pentru

pl\cile de circuit imprimat de la 1 iulie2006.

Fabrican]ii români vor trebui s\ seasigure c\ produsele lor [i componenteleacestor produse respect\, din data de maisus, cererile specificate în Regulile RoHSla plasarea pe pia]\. Mai mult, proiectan]ii[i inginerii români sunt for]a]i s\-[i schimbe

strategia pentru a se adaptarestric]iilor impuse de utilizareaaliajelor f\r\ plumb (sau adezi-vilor conductori) [i nu numai.Straturile externe ale uneistructuri PCB (Printed CircuitBoard) sunt acum f\cute dinmateriale diferite fa]\ de celeinterne. Aceste noi materialetrebuie sa fie corect modelate [i

investigate cu privire la caracteristicile lorelectrice când proiectan]ii se ocup\ deaspecte legate de analiza integrit\]iisemnalelor. Suplimentar, trebuie conce-pute [i verificate reguli speciale de plasarea componentelor [i configura]ii noi alediferitelor structuri/m\[ti pentru o bun\compatibilitate între proiectul PCB [iprocesul de fabrica]ie. Principalul scop al

articolului de fa]\ este de a eviden]ia [ipromova noile tehnologii electronicealternative în vederea reducerii presiuniiantropice asupra mediului, presiune creat\de substan]ele periculoase, în special deplumb în industria electronic\. Aspectelecare vor fi prezentate sunt considerate destringent\ actualitate pe plan mondialdatorit\ implica]iilor profunde un numaiasupra industriei electronice ci în toateramurile industriale sau în via]a cotidian\,protec]ia mediului înconjur\tor fiind înast\zi una din cele mai serioase direc]ii decercetare.

Tehnologii alternative de conectare acomponentelor electronice se refer\ lautilizarea aliajelor fara plumb [i adezivilorconductori la realizarea interconect\rilorcomponent\-plac\ în electronic\ (figura1), ca solu]ii de înlocuire a aliajelor de lipitclasice (staniu-plumb/SnPb).

Studiul materialelor de lipire f\r\ plumbîn electronic\ reprezint\ o prioritate încercetarea [tiin]ific\ a ]\rilor avansate dinpunct de vedere economic. Reducereaconsumului de substan]e periculoasepentru mediul înconjur\tor, care este o

Tehnologii alternative de conectarea componentelor electronice (I)

Ciprian IonescuNorocel - Drago[ CodreanuFacultatea Electronic\, tc. [i t.i. din Bucure[[email protected]

Fig. 1

Component\ electronic\ SMD plasat\ pe

placa de circuit imprimat [i lipit\ prin aliaj

f\r\ plumb (sau adeziv conductor)

Fig. 2

Transferul

plumbului

din pl\cile/

produsele

electronice în

mediu [i

corpul uman

preocupare major\ a societ\]ilor moderne,a condus la formularea unui concept deproiectare numit "Proiectare pentru mediulînconjur\tor", cu abrevierea DFE (DesignFor Environment în limba englez\). De[iindustria electronic\ nu pare a fi mare

generatoare de probleme din punctul devedere al mediului, datorit\ impactului f\r\precedent al electronicii în societateamodern\, cu un volum al produc]iei încontinu\ cre[tere, protec]ia mediului numai poate fi neglijat\. În figura 2 se poate

vedea parcursul plumbului din produseleelectronice în mediu [i corpul uman.

Realizarea produselor electronice înconformitate cu normele DFE presupuneabordarea sistematic\ a realiz\rii de noiproduse în corela]ie cu asigurareaprotec]iei mediului pentru întregul ciclu devia]\ al produsului. Scopul este realizareade produse cât mai compatibile cu mediulambiant, ecologice, f\r\ a fi îns\compromise costurile [i calit\]ile acestora.Din conceptul general DFE au derivatcâteva metode de aplicare: prevenireapolu\rii, înlocuirea materialelor, proiec-tarea pentru dezasamblare [i reutilizare,proiectarea pentru reciclarea materialelorsau proiectarea pentru mentenan]\. Dac\ISO 9000 a devenit standardul de facto lanivel interna]ional pentru calitate, ISO14000 va deveni standardul interna]ionalpentru protec]ia mediului, care este deja învigoare pentru a putea vinde produse înunele ]\ri europene. Al\turi de reducereaconsumului de freon, de mare importan]\este reducerea consumului de plumb carese reg\se[te în majoritatea aliajelor de lipitutilizate în industria electronic\ (deexemplu, aliajul de lipit eutectic clasicSnPb con]ine 37% plumb). În tabelul 1 seprezint\ câteva exemple cu privire lafolosirea plumbului în ramurile industriale.

De la 1 iulie 2006 va intra în vigoareDirectiva RoHS, referitoare la limitareacon]inutului de substan]e interzise, inclusivde plumb, al produselor electronice. Laaplicarea acestor norme, multe firme dinRomânia vor fi complet nepreg\tite pentrua trece la noile tehnologii implicate. Dup\cum se [tie, ]\rile care de]in tehnologia vorprofita economic vânzând echipamentele[i toat\ tehnologia la un pre] mult mai maredecât în prezent. În tabelul 2 suntprezentate sumar câteva date [i directive/reguli cu privire la limitarea [i eliminareasubstan]elor periculoase în Europa, Asia [iAmerica.

Autorii sper\ ca ideile prezentate înprezentul articol s\ ajute speciali[tii [ifirmele din domeniu s\ î[i preg\teasc\tehnologia pentru a face fa]\ [ocului carese va resim]i mai mult ca sigur la intrareaîn vigoare a normelor de protec]ie amediului sus-amintite. Nu trebuie s\ uit\mce s-a întâmplat cu industria de automobileprivind utilizarea catalizatorilor pentrureducerea noxelor. Când în Occident aufost impuse norme pentru reducereapolu\rii, aceast\ problem\ a fost privit\ caceva de viitor, "care pe noi nu neintereseaz\". ]inând seama c\ România

tehnologii


Tab. 1

Folosirea plumbului în diverse ramuri industriale

Tab. 2

Directive/reguli cu privire la limitarea [i eliminarea substan]elor periculoase în Europa,

Asia [i America

tinde spre integrarea european\, nu s-amai putut face abstrac]ie de normeleexistente în ]\rile europene [i ]ara noastr\a fost obligat\ s\ adere la ele. De exemplu,principalul produc\tor Dacia Pite[ti a reu[ito asociere cu un partener occidental cumare putere economic\. Desigur, înindustria electronic\ situa]ia este pu]indiferit\ iar cel este mai grav este c\ voravea de suferit firmele mici [i mijlocii, careîn propor]ie destul de mare utilizeaz\anumite instala]ii tehnologice ale marilorproduc\tori.

Trebuie f\cut\ precizarea c\ domeniuleste în plin\ cercetare pe plan mondial,tehnologiile alternative f\r\ plumbîncepând s\ se cristalizeze dar r\mânândmulte aspecte care nu sunt înc\ pe deplinstabilite.

Introducere ^n problematica

adezivilor conductori

Prezentul paragraf î[i propune prezen-tarea teoretic\ [i aplicativ\ a utiliz\riiadezivilor conductori la realizarea interco-nect\rilor din electronic\, materiale cereprezint\ o solu]ie viabil\ de înlocuire aaliajelor de lipit SnPb. Solu]ia cea mai

bun\ pentru eliminarea plumbului pare c\vine din direc]ia adezivilor conductori dinpunct de vedere electric (ElectricallyConductive Adhesive - ECA). Ace[tiaofer\ un proces de montare a compo-nentelor electronice SMD la pl\cile decircuit imprimat la o temperatur\ relativsc\zut\ [i în absen]a substan]elor pe baz\de plumb. Datorit\ acestor avantaje,numeroase firme sau institute deînv\]\mânt/cercetare din întreaga lumeefectueaz\ cercet\ri în acest domeniu.Tabelul 3 prezint\ numai câteva exemple.

Mul]i dintre produc\torii mondiali deconsumabile pentru industria electronic\ofer\ deja o gam\ diversificat\ de adeziviconductori. Dintre ace[tia se pot men]iona:Adhesive Packaging Specialists Inc.,

American Chemical, Aremco ProductsInc., Bacon Industries, Creative MaterialsInc., Epoxy Technology Inc., LoctiteCorporation. Ace[ti adezivi se folosesc cusucces la diferite niveluri ale packaging-ului electronic:- în tehnologia Flip-Chip;- pentru package-uri de tip BGA;- pentru lipirea componentelor SMT.

Dintre propriet\]ile de material aleadezivilor conductori câteva suntconsiderate de maxim\ importan]\ înpractic\ deoarece sunt determinantepentru calitatea [i fiabilitatea viitoruluiprodus electronic:- rezistivitatea electric\ volumic\ (de

preferat < 1mW×cm),- rezisten]a electric\ de contact (de ordinul

zecilor de mW),- propriet\]ile de depunere/aderen]\.

Exist\ multe preocup\ri legate deaceast\ nou\ tehnologie alternativ\:soliditatea lipiturii, fragilitatea ei îndomeniul de temperatur\, "oboseala"conect\rii în urma supunerii la ciclul termic,rezisten]a la umiditate, tendin]a de migrarea ionilor de metal, degradarea rezisten]eide contact [i altele. Principalele avantajeale adezivilor conductori sunt urm\toarele:1.nu con]in plumb, deci sunt siguri pentru

mediul înconjur\tor;2.sunt aplicabili contact\rilor de tip "fine-

pitch";3.au op]iunea "no-flux" - f\r\ flux de lipire

[i "no-clean"- f\r\ opera]ii de cur\]aredup\ efectuarea lipirii;

4.procesul se desf\[oar\ la temperaturirelativ joase (~150oC) [i deci efortultermic la care este supus circuitulelectronic [i componentele electroniceeste redus;

5.componentele au tendin]\ redus\ dedeplasare în timpul lipirii ca urmare atensiunii superficiale a materialului de

tehnologii


Tab. 3

Firme sau institu]ii de înv\]\mânt/cercetare din lume implicate în cercet\ri asupra

adezivilor conductori

Fig. 3

Prezentare schematic\ a unei

interconect\ri cu adeziv conductor

izotropic

tehnologii


lipit, altfel spus nu este prezent fenome-nul "tombstoning";

6.nu exist\ tendin]a de prelingere de-alungul terminalelor, fenomen existent laaliajul de lipit;

7.nu prezint\ pericolul form\rii a[a

numitelor "pun]i" din aliajul de lipit;8. con]in substan]e chimice care nu sunt

volatile;9.adezivii anizotropici permit realizarea

unei rezolu]ii mai ridicate;10. elimin\ necesitatea realiz\rii m\[tii de

lipire ("solder mask") pe circuitulimprimat.Înainte de prezentarea altor aspecte,

este bine s\ se specifice câteva cerin]e pecare adezivii conduc\tori trebuie s\ leîndeplineasc\ pentru a putea fi utiliza]i cusucces în electronic\ [i a înlocui aliajul Sn-

Pb care de]ine în prezent pozi]iadominant\. Aceste cerin]e sunt:1.s\ asigure un contact mecanic la fel de

bun ca aliajul de lipit pe care îlînlocuie[te;

2.s\ prezinte un tratament termic deînt\rire care s\ nu deterioreze com-ponenta sau soclul acesteia (tempe-ratur\ rezonabil de sc\zut\ [i timp scurtal tratamentului termic);

3.s\ posede propriet\]i reologice (de

curgere) de tip thixotropic compatibile cuutilajele actuale de depunere prinserigrafie [i dispensare la nivelul "fine-pitch";

4.s\ posede rezisten]\ bun\ la ciclurileclimatice necesare f\r\ a prezenta

degrad\ri ale performan]elor electrice.Desigur, exist\ [i alte aspecte care

trebuie obligatoriu avute în vedere lautilizarea adezivilor conductivi, cum ar firezisten]a electric\ proprie sau, de ce nu,costul/lipitur\. O latur\ important\ atehnologiei de interconectare este posibili-tatea de "rework" (reutilizare) a compo-nentelor.

Adezivii conductori se împart în dou\mari categorii:• adezivi conductori izotropici (Isotropic

Conductive Adhesive - ICA), ce suntelectric conductori în toate direc]iile; sefolosesc în form\ masiv\.

• adezivi conductori anizotropici (Aniso-tropic Conductive Adhesive - ACA), cesunt electric conductori doar într-o

anumit\ direc]ie (notat\ cu Z); sefolosesc în form\ de pelicul\ sub]ire(film), axa Z fiind cea perpendicular\ pepelicul\. O alt\ denumire a acestuiadeziv este: adeziv unidirec]ional sauadeziv conductor dup\ axa z.

Adezivi conductori izotropiciÎn adezivi conductori izotropici

conductivitatea electric\ este aceea[i de-alungul celor trei axe de coordonate.Adezivii izotropici sunt în general utiliza]i lacircuitele hibride în tehnologia straturilorgroase (thick film technology) [i întehnologia mont\rii pe suprafa]\ care nu

necesit\ componente "fine-pitch". Adeziviisunt utiliza]i cu un sistem de r\[initermorigide sau termoplastice [i con]in unprocent volumic mare de particuleconductoare (80% din volum). Particulelemetalice sunt în general constituite dina[chii sau fulgi de argint. În figura 3 esteprezentat\ schematic o interconectare cuadezivi izotropici.

Materialele termorigide sunt preferatepentru depunerea serigrafic\ prin sit\ sauprin [ablon. Exist\ în prezent adezivi carepot opera pân\ la temperaturi de circa200oC. Diferen]a în modul de aplicare, prinserigrafie sau dispensare se face în func]iede compozi]ia materialului. Curbele detratament termic sunt de asemeneaspecifice materialului. Temperaturilemaxime pot varia de la 100oC la 275oC iartimpul de tratament de la câteva minute lao or\.

Adezivi conductori anizotropiciAdezivii conductori [i-au g\sit aplica]ii în

ata[area componentelor de tip flip-chip [i întehnologia mont\rii pe suprafa]\ cu restric]iide tip "fine-pitch" precum [i la conect\rilede tip TAB (Tape Automated Bonding).Conductivitatea electric\ a acestor adeziviare o valoare ridicat\ într-o singur\ direc]ie(axa z). Au fost utiliza]i pe larg la ata[areadispozitivelor de afi[aj cu cristale lichide decircuitele imprimate flexibile.

În adezivii anizotropici cantitatea demetal este considerabil mai sc\zut\ (5%)decât în adezivii izotropici. Adezivii suntdisponibili atât în form\ de past\ cât [i defolie. Un avantaj important al adeziviloranizotropici este c\ pot fi depu[i sub form\de band\ continu\ peste [irul de padurinefiind necesar\ alinierea a[a cum estecazul pastelor de lipit sau al adezivilorizotropici.

În adezivii conductori anizotropiparticulele conductive micrometrice suntdispersate într-o mas\ polimeric\ careeste tratat\ termic. Procesul de interco-nectare const\ din aplicarea pasteiconductive [i aplicarea de presiune [ic\ldur\ pentru a efectua interconectarea.R\[ina polimeric\ se tope[te, permi]ândparticulelor conductoare s\ vin\ în contactvertical, dup\ axa y. R\[ina tratat\ termicsepar\ particulele conductive în planulorizontal, men]inând izola]ia întreterminalele vecine. În figura 4 esteprezentat\ schematic o interconectare cuadeziv conductor anizotropic.

- continuare ^n pagina 36 -

Fig. 4

Reprezentare schematic\ a unei

interconect\ri cu adeziv conductor

anizotropic

Fig. 5

Etapele de realizare a unei conexiuni cu

adeziv conductor

design


Stabilizator pentru tensiuni foartemici

Sunt aparate electronice care sealimenteaz\ de la o singur\ surs\ deenergie electric\ (o baterie de 1,5V sauacumulator de 1,2V NiCd). Tensiunea uneibaterii noi poate fi de 1,65V (uneori 1,7). Seconsider\ c\ o baterie mai este folosibil\când tensiunea scade pân\ la 1,2V, camcât ofer\ un acumulator NiCd.

Prezent\m un stabilizator de tensiunecare ofer\ o tensiune fix\ stabilizat\ de1,15V când valoarea tensiunii de alimen-tare variaz\ ^n limitele 1,2...1,8V. Valoareatensiunii de la ie[ire nuse schimb\ cu mai multde 70mV la un curentde sarcin\ de 5mA.Este o schem\ destabilizator LDO(c\dere de tensiuneintrare-ie[ire mic\).

Tensiunea de refe-rin]\ a stabilizatoruluieste tensiunea dintreemitorul [i baza tran-zistorului Q2 (420mV).

Tensiunea de ie[ire se calculeaz\ cuformula:

!

Regulator simplu de temperatur\

Regulatorul de temperatur\ folose[teca traductor de temperatur\ un termistorconectat ^n diagonala unei pun]i de tipulWheatstone. Tranzistoarele Q1 [i Q2formeaz\ un amplificator basculant bistabilcu bucl\ de histerezis ^n sistem “DA/NU”.Acest histerezis este asigurat de valoarearezistorului R7. Dac\ se dore[te m\rireaefectului de histerezis pân\ la cca. 3% dinvaloarea prestabilit\ (cu ajutorul poten-]iometrului R1), atunci valoarea lui R7 seva m\ri la 100Ω.

Gama de reglare a temperaturii este de+30...+95°C. !

Stabilizator variabil pentru tensiuni mici

Schema prezentat\ al\turat permiteob]inerea de tensiuni stabilizate cuprinse^n limitele 1,2...9V.

Tranzistorul “serie” Q1 este comandatde amplificatorul diferen]ial format din tran-zistoarele Q2 [i Q3. Acest amplificatorcompar\ tensiunea culeas\ de pe trimerulde 2,5kΩ [i tensiunea fix\ stabilizat\ de ladioda Zener de 5,6V.

S-a utilizat o dubl\ stabilizare parametric\cu dou\ diode Zener pentru a m\ri coefi-cientul de stabilizare al ^ntregului montaj.Condensatorul de 1nF are rolul de a prevenieventualele oscila]ii nedorite ^n domeniulRF. !

microcontrolere


Înainte de apari]ia microcalculatoare-lor, controlul proceselor automate serealiza cu regulatoare analogice.

Algoritmii de control digitali au dezavanta-jul c\ sunt mai len]i decât cei analogici.

Flexibilitatea în realizarea controlului [imodific\rile sunt asigurate prin simplaschimbare a codului software-ului. Se in-troduc, astfel, noi metode de control. În

diverse condi]ii acestea se dovedesc a fifoarte eficiente. O aplica]ie specific\:re]elele neurale [i folosirea logicii Fuzzy ^ncontrolul sistemului.

Controlul digitalControlul digital ofer\ oportunit\]i noi pe

care regulatoarele analogice nu sunt capa-bile s\ le ofere (sau sunt dificil de imple-mentat): achizi]ii de date, identificareasistemului, controlul adaptiv, etc. (temenicunoscu]i din teoria controlului digital). Doitermeni importan]i sunt lega]i de sistemeledigitale: discretizarea în timp (timpul dee[antionare) [i cuantizarea dup\ nivel.

Rata de e[antionare define[te momentelesuccesive în care are loc e[antionareavalorilor continue. Ca rezultat al conversieiA/D apare cuantizarea. Aplica]ia de controlinteligent poate fi explicat\ ca nevoia de aface o reglare a dimensiunii fizice urm\riteîn urm\toarele condi]ii:1. La sistemele reale, perturba]iile diferite

influen]eaz\ rezultatul constant;2. Procesele reale, în cele mai multe din

cazuri, sunt neliniare;3. Procesele sunt modificabile ^n timp.

Aceste cerin]e sunt des îndeplinite învia]a de zi cu zi. Controlul digital este deci,

necesar.

Fazele proiect\rii FLCControlerele logice Fuzzy

(FLC) sunt un exemplu decontrol ca cel explicat mai sus.

Se potrivesc foarte bine la sistemele greude modelat.

Fazele proiect\rii regulatoarelor Fuzzysunt:1. Analiza procesului;2. Determinarea regulii de c\tre un expert;3. Simularea regulatorului Fuzzy. Dac\ nu

se ob]in rezultatele dorite trebuie repeta]ipa[ii 1, 2 [i 3.Realizarea FLC-ului într-un sistem cu

control digital const\ din scrierea coduluisurs\ (se folose[te limbajul C în exempluldin acest articol). Pe baza temperaturiidate, regulatorul atinge valoarea dorit\ [i omen]ine pân\ ce apare o cerere pentru oalt\ valoare f\cut\ de utilizator. Înainte descrierea codului program este necesar\

Controlere FuzzyDescrierea unui sistem real

Stevan Tošiæ, B.S.E.Nebojša Matiæ www.mikroelektronika.co,yuTraducere: Cristian Secrieru

Oportunit\]i multiple au

ap\rut în domeniul

sistemelor controlate digital

odat\ cu dezvoltarea

microcalculatoarelor.

Informa]iile preluate digital

sunt rapid procesate.

Sistemele complexe sunt

u[or de controlat. O nou\

abordare s-a introdus în

automatiz\ri folosind

regulatoarele logice Fuzzy.

Expertul familiar cu un

anumit proces poate u[or

implementa solu]ia dorit\

doar prin simpla scriere

[i/sau modificare a codului.

Fig. 1

Func]ia de apartenen]\

Fig. 2

Diagrama de control

Imaginea unui sistem experimental

microcontrolere


analiza ([i supravegherea) sistemului cucontrol specific. Este de dorit a se descriesistemul matematic, de a se simula proce-sul folosind un microcontroler [i apoi de ase implementa programul. Scopul simul\riieste folosirea algoritmilor matematici cucare se încearc\ descrierea opera]iilorîntr-un sistem real. Astfel, se poate verificadac\ algoritmul de control îndepline[tecerin]ele din realitate. Uzual condi]iileini]iale sunt date în domeniul timp. Avanta-jele unui asemenea sistem sunt: stabili-tatea, precizia [i viteza.

Logica FuzzyÎn teoria clasic\ a grupurilor se spune

c\ un anumit element apar]ine sau nu unui

grup apropiat. Experimentul analizat const\ în

reglarea temperaturii apei. Apa poatefi cald\ sau rece. O asemenea abor-dare este o simplificare a situa]iei reale.În acest exemplu grad\rile de tempe-ratur\ sunt neglijate. Astfel, aceast\abordare este imprecis\. În via]a de zicu zi se aud termeni ca: un pic mai

rece, pu]in mai rece, pu]in mai cald, rece,

cald, foarte cald, etc. O solu]ie esteintroducerea de termeni conform figurii 1:Foarte Negativ, Pu]in Negativ, În Jurul luiZero, Pu]in Pozitiv, Foarte Pozitiv (BN, SN,ZE, SP, respectiv BP). Teoria logicii Fuzzya fost introdus\ pentru o astfel de repre-zentare. Inventatorul ei este Lotfi Zadeh.O valoare poate apar]ine la diferite repre-

zent\ri, astfel descrierea ei devine incert\,fuzzy. De exemplu, valoarea fuzzy F = 3,5este SP cu un grad de apartenen]\ n = = 0,25 [i BP cu n = 0,75.

Sistemele expertLogica Fuzzy este asociat\ uzual cu

sistemele expert. În acestea, ac]iunileexecutate în via]a real\ pot fi folositepentru programarea sistemelor asistate decalculator care mai târziu pot imita sauexecuta sarcina exper]ilor. Controlulmanual implic\ ac]iunea inteligent\ aomului pentru a monitoriza [i controlaanumite procese. Cu aceast\ abordareputem ob]ine un control bun pentru c\expertul [tie cum s\ dirijeze sistemul.Pentru a scrie programul pentru FLC estenecesar\ introducerea unui grup de regulifuzzy. Regulile descriu ac]iunea expertului.Situa]ia din sistemul controlat poate fi

descris\ astfel: expertul monitorizeaz\ sis-temul (exemplu: devia]ia valorii tempera-turii de la o valoare ini]ial\) [i decide cât demult s\ înc\lzeasc\ apa.

Regulile fuzzyÎn sistemele expert, cuno[tin]ele exper-

tului se pot descrie astfel: “Dac\ (IF) eroa-rea are “aceast\ valoare” atunci (THEN)înc\lze[te corespunz\tor acelei valori. Încele mai multe limbaje de programareaceasta se poate implementa cu regulaIF…THEN. Urm\toarea situa]ie este unexemplu de control al apei care seînc\lze[te. La început apa are temperaturacamerei, de regul\ 22°C, [i trebuie s\ fieînc\lzit\ la 40°C. Un programator "demijloc" va gândi în felul urm\tor: s\înc\lzim apa pân\ ce atinge 40°C, apoi s\men]inem temperatura folosind principiulde lucru al regulatorului ON/OFF. În loc dea folosi clasicul ON/OFF, adesea sefolose[te regulatorul cu histerezis. Aceastaînseamn\ c\ temperatura este men]inut\în anumite intervale, de exemplu între39°C [i 41°C. Calitatea unui asemeneacontrol depinde de preten]iile cump\r\-torului ce comand\ sistemul (regulatorulde temperatur\). În primul rând, estenecesar a se observa c\ temperaturaoscileaz\ între 39°C [i 41 °C. În al doilearând, dac\ în sistem se produce oîntârziere notabil\ (energia înc\lzitoruluinu se transfer\ instantaneu) este logic cala cre[terea temperaturii s\ se produc\dep\[irea valorii de 41°C (cu cât este maimare întârzierea, cu atât este mai ridicat\temperatura) [i intervalul (39...41°C) s\ sem\reasc\.

În cazul unui regulator ON/OFF înlogica fuzzy, reglarea temperaturii se va

implementa astfel:IF temperatura < 39°C THEN înc\lzitorul ON

IF temperatura > 41°C THEN înc\lzitorul OFF

Acest regulator poate fi u[or imple-mentat atât în mediul software, cât [ihardware (control digital, respectiv analo-

Fig. 4

Structura controlerului logic Fuzzy

Tab. 1

Tabelul Look-up. Când se determin\ ef [i

def se determin\ [i uf pe baza tabelului

Look-up (controlul fuzzy).Fig. 6

Proiec]ie 3D a tabelului Look-up

Fig. 3

Eroarea [i modificarea acesteia pe curba T=f(t)

Fig. 5

Semnalul PWM corespunz\tor

microcontrolere


gic) [i este destul de simplu. Dar trebuie[tiut c\ exist\ de asemenea un grup dereguli ce descriu reglarea temperaturii multmai precis.

Bart Kosko a demonstrat teoretic c\algebra boolean\ este un caz special delogic\ fuzzy, de fapt subgrupul ei.Regulatorul ON/OFF este doar un cazspecial de FLC. FLC-ul ar trebui consideratca un algoritm bazat pe dou\ valori (eroare[i schimbarea erorii) ce asigur\ controlul.Aceasta înseamn\ “cât” (într-o perioad\ de4s) s\ se înc\lzeasc\ pentru a se atingetemperatura dorit\ (figura 5).

Eroare (valoarea dat\ - valoarea instan-tanee) d\ informa]ii despre cât de departeeste temperatura instantanee de cea dat\.Schimbarea erorii (eroarea instantanee -eroarea anterioar\) d\ informa]ii despreviteza de atingere a valorii date (figura 3).Aceste dou\ valori sunt intrarea în FLC [iau valori specifice (în °C).

Ob]inerea valorii reale

a controlului

Procesarea datelor achizi]ionate seface în 3 faze:1. Scalarea;2. Tabelul Look-up (calculul controlului

fuzzy);3. Scalarea invers\.

Scalarea. Eroarea [i schimbarea eroriisunt scalate. De exemplu, dac\ valoareadat\ este 40°C [i valoarea instantaneeeste 30°C, atunci eroarea este e = 10°C.Dac\ valoarea erorii anterioare a fost 8°Catunci e = 2°C. Aceste valori sunt e[antio-nate la momentele k x T, unde k este unîntreg. Eroarea [i modificarea erorii suntrecalculate ca variabile fuzzy ef [i def.Valorile fuzzy se presupune c\ sunt înintervalul -4...+4. Acestor valori li seata[eaz\ un interval de numere reale (e [ide). Pe baza valorii date [i a valorii deînceput (ini]iale) a temperaturii se deter-min\ emin [i emax. De exemplu, dac\valoarea temperaturii date este 40°C [i

valoarea de început (ini]ial\) este 10°C, secalculeaz\ emin = -30°C [i emax = 30°C.Se presupune c\ timp de 4s temperaturapoate s\ creasc\ maxim 1°C, rezult\ c\demin = -1°C [i demax = 1°C.

Descalarea. Controlul în timp real ceretranslarea controlului fuzzy în valoarereal\. Pentru c\ perioada este 4s, controlul

determin\ în care zon\ a intervaluluiînc\lzitorul este pe ON (figura 5). Controlulare forma semnalului PWM, ce serve[te laa comuta pe ON sau pe OFF înc\lzitorul.În exemplul anterior pa[ii scal\rii [idescal\rii sunt foarte simpli. Se explic\ încontinuare pa[ii de întocmire a tabeluluilook-up, care de fapt este chiar bazaalgoritmului de control.

Întocmirea tabelului Look-upÎnainte de a începe întocmirea tabelului

Look-up, se presupune c\ acesta estedeja creat. Din analiza tabelului se poateobserva c\ valoarea controlului c\ estedoar pozitiv\. Aceasta înseamn\ c\

Tab. 2

Tabelul FAM (Fuzzy Associative Memory-

Memorie asociativ\ fuzzy)

Fig. 7

Determinarea controlului - metoda

gravita]iei

microcontrolere


sistemul poate fi doar înc\lzit (se r\ce[teprin comutarea OFF a înc\lzitorului). Valo-rile lui uf sunt 1, 2, 3, sau 4, ceea ceînseamn\ c\ timp de 4s înc\lzitorul este

pe ON: 1, 2, 3 sau 4s. Se observ\ c\controlul fuzzy este mult mai precis decâtcontrolul ON/OFF. Cât de precis este,depinde de structura FLC-ului [i desoftware. Procedura de ob]inere a valorilor(0, 1, 2, 3 [i 4) ce sunt descrise în tabelulLook-up poate fi în]eleas\ pe bazatabelului de ajutor uzual denumit FuzzyAssociative memory - figura 7.1. IF e SN THEN u ZE2. IF e ZE THEN u ZE3. IF e SP AND de BN THEN u SP4. IF e SP AND de SN THEN u SP5. IF e SP AND de ZE THEN u BP6. IF e BP THEN u BP

Un comentariu asupra regulilor scrisemai sus: 1. [i 2. nu permit ca temperaturas\ fie mai sus de valoarea dat\. Regula 3.[i 4. nu restric]ioneaz\ supraînc\lzireaapei dac\ eroarea nu este prea mare [idac\ exist\ o tendin]\ de a se atingevaloarea dat\ a temperaturii. Regula 5.spune: dac\ eroarea nu este prea mare [inu exist\ o tendin]\ de atingere a valoriidate, atunci trebuie s\ se înc\lzeasc\ apamai mult. Regula 6. spune c\ pentru oeroare mare trebuie s\ se înc\lzeasc\ cuo mai mare intensitate. La un moment dat,

exist\ o eroare fuzzy (ef) [i o schimbare aerorii fuzzy (def). Pe baza figurii 7 sedetermin\ gradul de apartenen]\ a lui ef [ia lui def dup\ prima regul\. Mai târziu, sedetermin\ minimul acestor dou\ valori [iastfel se ob]ine suprafa]a schi]at\.Procedura trebuie repetat\ pentru toatecelelalte reguli. Suprafe]ele ce se ob]in dincalcule trebuie sumate [i prin una dinmetode se determin\ controlul fuzzy.

Determinarea controluluiPentru calcularea controlului fuzzy este

necesar s\ se determine centrul degravita]ie folosind forumulele determinatela pa[ii anteriori. Un calcul simplu sebazeaz\ pe urm\toarea formul\:uf = (F1 x n1+...+Fk x k)/(n1+...+nk), k=1:6,ceea ce este similar cu calcularea centruluide gravitate din mecanic\. De exemplu,dac\ ef = 0,5 [i def = -1 atunci se observ\din figura 7 c\:uf = (0 x 1 + 2 x 0,25 + 4 x 0,25) /

(1 + 0,25 + 0,25) = 1Fiecare pereche de valori e [i de pot fi

din domeniul (-4, 4) x (-4, 4). Se poateastfel calcula uf. Pentru a întocmi tabelulLook-up sunt necesari întregi, pozitivi [i

Fig. 8

Varia]ia rezisten]ei func]ie de temperatur\

Fig. 9

Conversia A/D [i controlul real

Fig. 10

Diagrama de execu]ie a programului

microcontrolere


negativi (-4, -3,...,3, 4). Se introduce tabelulLook-up astfel creat în programul executatde microcontroler. Dup\ descriereaprocedurii de creare a tabelului Look-upeste util a se încerca g\sirea de posibilit\]i

de ajustare a algoritmului de control, dedeterminare a parametrilor de caredepinde FLC-ul:• Setarea rezolu]iei variabilelor fuzzy

(pentru limite fixe ale valorilor reale).Rezolu]ia ce se introduce în acestexemplu merge de la -4 la 4. Valorile potfi [i în intervalele (-2, 2) sau (-10, 10). Înprimul caz este ales un control mai pu]inprecis, în timp ce în al doilea este ales uncontrol mai precis.

• Num\rul de denumiri (label-uri) este 5

(foarte negativ,…, foarte pozitiv). Acestnum\r poate fi 3 sau 7 sau 9, etc. Cu câteste mai mic num\rul, cu atât este maimic\ precizia, în timp ce mai multedenumiri presupun o precizie mai mare

• Func]ia de apartenen]\ poate fi de diferiteforme [i dimensiuni: trapezoidal\, gau-ssien\, triunghiular\, etc. În exemplulales s-a folosit func]ia de apartenen]\ deform\ triunghiular\.

• Num\rul de reguli IF...THEN nu est fix,depinde de precizia dorit\.Din enumerarea obiec]iilor se pot

determina locurile unde se pot c\utamoduri de mai face ajust\ri. În]elegerea [ist\pânirea procesului este de cea maimare importan]\ pentru ajustareaFLC-ului. Înainte de folosirea practic\ aFLC-ului este de dorit a se face o simularea controlului pe calculator. Astfel este

posibil\ testarea desf\[ur\rii procesului înprocedura de control. Cel mai folositprogram pentru acest scop este MATLB.

Descrierea unui sistem realPartea central\ a FLC-ului este o plac\

cu microcontrolerul Motorola MCHC11F1ce lucreaz\ la 8MHz. Pe plac\, în spatelecontrolerului se g\sesc: 32kb de memorie,un regulator de tensiune 7805, un monitorde tensiune cu circuitul de reset TL7705 [itoate componentele pasive necesarefunc]ion\rii. Pentru indicarea temperaturiis-a ales un afi[or de 7 segmente cu 4 cifrecomandat de circuitul Motorola MC14499.

Înc\lzitorul este conectat la re]eaprintr-un tiristor ce este activat de unoptocuplor cu trecere prin zero MOC3043.Optocuplorul este conectat la linia de zerola portul G (PGO) [i se activeaz\ la '0'logic. Înc\lzitorul are puterea de 150W [iserve[te la convertirea semnalului digitalPWM în ac]iunea de înc\lzire a apei.Lâng\ înc\lzitor în cutie se afl\ un rezistorNTC, un termometru [i un mixer. Ameste-carea este de o extrem\ importan]\ pentruc\ reduce întârzierea în sistem [i garan-teaz\ distribuirea liniar\ a temperaturii. Înacest caz diferen]a de temperatur\ dintrevârful [i fundul vasului este 0,2°C. Sepoate considera ca un rezultat foarte bun.Rezistorul NTC serve[te ca instrument dem\surare al c\rui scop este de a dainforma]ii despre valorile temperaturiiinstantanee.

Pentru m\surarea temperaturii se folo-se[te rezistorul NTC de 47kΩ cu toleran]\de 10% de la Siemens. Denumirea NTC(Negative Temperature Coefficient) des-crie natura rezistorului care î[i schimb\rezisten]a func]ie de temperatur\. Schim-barea poate fi pozitiv\-rezisten]a cre[te lacre[terea temperaturii [i negativ\-rezisten]a scade la cre[terea temperaturii.În acest caz rezisten]a la 0°C este165,642kΩ. La 25°C (temperatura dereferin]\) rezisten]a este 47kΩ.

Dependen]a rezisten]ei poate fi deasemenea descris\ matematic astfel: R ==R0 exp (b/T). R0 este o constant\ cedepinde de material [i dimensiunile rezis-torului, b este coeficientul de sensibilitatecu temperatura, T este temperatura îngrade (K). La schimbarea temperaturii seschimb\ [i rezisten]a lui NTC [i odat\ cuea [i tensiunea ce se înregistreaz\ laconvertorul A/D. S-a folosit un convertorA/D de 8 bi]i cu precizie de 1LSB.

- continuarea ^n pagina 22 -

Fig. 11

Rezultatele simulate ale sistemului cu

tabelul Look-up

Fig. 12

Rezultatele reale ale sistemului

radio


K1771

Cu acest emi]\tor miniatur\ pute]irealiza o “leg\tur\ radio”, la odistan]\ de ordinul a 20...50metri,

^n banda de 100...108MHz. Emi]\torul estemodulat ^n frecven]\. Pentru a realizaleg\tura ave]i nevoie [i de un receptor ^nbanda de UUS pentru posturi radio cumodula]ie de frecven]\ (FM), adic\ pentrubanda 88...108MHz. Schema electric\este prezentat\ ^n figura 1 iar amplasareacomponentelor [i desenul cablajului

imprimat ^n figura 2.Amplificatorul de microfon (vezi schema

electric\) este realizat cu tranzistoarele T2[i T3. Gradul de modula]ie se stabile[te cuajutorul poten]iometrului semireglabil R4.Modula]ia de frecven]\ este realizat\ cuajutorul diodei varicap D1-BB221.

Oscilatorul este compus din tranzistorulT1, inductan]a L1 (realizat\ pe cablajulimprimat) [i din componentele R1 [icapacit\]ile C1...C5. Condensatorul C4

este de tipul timer [i ajut\ la stabilireafrecven]ei de lucru. Alimentarea se face dela o surs\ cu tensiunea de 9...12V sau, celmai comod, de la o baterie F22 de 9V. !

Miniemi]\tor (modulator) FM100...108MHz

Kit Velleman, cu diverse aplica]ii

domestice sau profesionale:

- testarea tunerelor FM;

- microfon f\r\ fir;

- comunica]ii private între

membrii unei familii sau grup;

- supravegherea bebelu[ilor;

- sisteme de securitate, etc.

Fig. 1

Schema electric\

a modulatorului

FM

Fig. 2

Circuitul imprimat

Fig. 3Exemplu de conectare

a unui microfon

Date tehnice- tensiune alimentare: 9Vcc;- sensibilitate la intrarea preamplificato-

rului audio: 5mV;- band\ FM: 100...108MHz;- dimensiuni PCB: 45 x 70mm.

audio


K4003

Amplificator stereo2 x 30W

Amplificatorul audio (stereo) K4003,cu toate c\ este foarte compact,ofer\ la ie[iri un semnal de ^nalt\

calitate [i o putere relativ mare, mul]umit\utiliz\rii circuitului integrat monolitic tipTDA1521.

Montajul este u[or de realizat [i nece-sit\ un num\r redus de componente auxi-liare. Amplificarea total\, pentru fiecarecanal ^n parte, este de 30dB, (circa 32 ori).

Circuitului imprimat are dimensiunile de50 x 70mm. Amplificatorul, mai exactcircuitul integrat TDA1521, necesit\ unradiator corespunz\tor, a[a cum se vede[i ^n fotografie.

Decrierea schemei electriceIntr\rile celor dou\ amplificatoare

interne se reg\sesc pe pinii - INV1 (pin 1)[i INV2 (pin 9), ^n serie cu condensatoare-le nepolarizate de 1µF, C4 [i C5.Deoarece alimentarea cu energie electric\se face cu 2 tensiuni simetrice (±12V),difuzoarele se conecteaz\ galvanic ^ntrecele dou\ ie[iri (pin 4 [i pin 6) [i punctul(median) de mas\. Pentru a evitaeventualele oscila]ii parazite de frecven]emari, la cele dou\ ie[iri au fost conectatedou\ re]ele atenuatoare formate din C1R1[i C2R2. Aceste 2 re]ele mai au [i scopulde a reduce defazarea ^ntre semnalele deintrare [i cele de ie[ire, având ^n vedere c\sarcinile au un caracter preponderentinductiv (difuzoarele).

Intr\rile neinversoare INV1 [i INV2 sunt

Date tehnice:

- Alimentare: 2 x 12V;

- Puterea maxim\ RMS:

2 x 15W / 4Ω;

2 x 10W / 8Ω.

- Putere maxim\ muzical\:

2 x 30W / 4Ω;

- Sensibilitate: 300mV/20kΩ;

- Banda de frecven]\:

7Hz...60kHz (-3dB);

- Raport semnal/zgomot: 98db;

- Diafonia: -70db;

- Protec]ie la suprasarcini [i la

scurt-circuit (max. 1 or\).

Fig. 1

Schema electric\ a amplificatorului stereo

2 x 30W

info: [email protected]@conexelectronic.ro

- urmarea din pagina 18 -Pentru afi[area temperaturii este nece-

sar s\ se recalculeze tensiunea m\surat\pe NTC. Sunt dou\ posibilit\]i pentruaceasta. Prima, folosind formula, s\ secalculeze direct temperatura. A doua, s\se determine experimental tabelul celiniarizeaz\ caracteristica real\. Înexemplul descris s-a utilizat a douametod\. Denumirile PEO [i PGOreprezint\ porturile microcontrolerului. Deexemplu, PEO est portul E (intrarea laconvertorul AD), linia zero. Pe bazacomponentelor folosite acurate]ea (preci-zia) maxim\ ce se poate ob]ine este de1°C, ceea ce este uzual pentru m\surareade temperatur\. Folosind componente decalitate mai bun\ [i convertoare AD derezolu]ie mai bun\ se pot ob]ine rezultatesuperioare. Pe de alt\ parte, costurileîntregului proiect cresc.

Procedura de control este urm\toarea:se d\ valoarea de referin]\ [i la intervalede timp periodice (rata de e[antionareeste 4s) se achizi]ioneaz\ informa]iadigitalizat\ a valorii instantanee atemperaturii. Dup\ aceasta se calculeaz\eroarea [i modificarea erorii. Folosindtabelul Look-up se cite[te valoareascalat\ a controlului (de la 0 la 4), apoisunt descalate [i se reprezint\ intervalulcât înc\lzitorul este pe ON. Sarcinamicrocontrolerului este de a asigura c\înc\lzitorul este pe ON în timpul calculat.În figura 10 este dat\ schema bloc aacestui control descris al sistemului.

Algoritmul de control se plaseaz\ înrutina de întrerupere [i este activat lafiecare 16,384ms. Pentru a ajusta perioa-da de e[antionare de 4s este nevoie deaproximativ 244 întreruperi RTI. Când secalculeaz\ timpul de lucru al înc\lzitorului(0<TIME_ON<4) este necesar a secomuta pe OFF înc\lzitorul dup\ trecereaintervalului de timp. Astfel, se genereaz\un semnal PWM cu o perioad\ de 4s cereprezint\ controlul. În Listing 1 suntdeclarate variabilele folosite în program [ise face ini]ializarea tabelului Look-up.Listing 2 reprezint\ rutina de întrerupereTRI (Real Time Interrupt) în care suntprocesate rezultatele conversiei A/D [isunt calcula]i timpii de punere pe ON aiînc\lzitorului. În intervalul de 4s programulintr\ de 244 ori în rutina de întrerupere [ide fiecare dat\ valoarea din convertorulA/D este “ro[ie”. Suma lor total\ (PRIV)dup\ trecerea a 4s este divizat\ la 244,astfel sunt efectuate citiri ale temperaturiifoarte regulat. Prin calcularea valorilormedii se pot ob]ine rezultate mai precise [ise poate reduce influen]a zgomotului.Listing 3 este programul principal. În prima

parte se ini]ializeaz\ variabilele ce apar înprogram [i sunt declarate comunica]iaSPI [i întreruperea RTI. În bucla închis\closed-loop sunt doar dou\ func]ii. Primaface conversia temperaturii din valoribinare în zecimale (necesare pentru afi-[or) [i a doua func]ie transmite codurilezecimale ale valorilor temperaturii instan-tanee prin comunica]ie SPI.

Comentarii asupra rezultatelorÎnainte de implementarea algoritmului

de control al sistemului s-a realizat osimulare. Simularea se face pe baza legiide transformare a energiei. Transfor-marea energiei electrice în c\ldur\ poatefi descris\ prin urm\toarea ecua]ie:P x dt = m x c x dT,unde P = 150W este puterea înc\lzito-rului, dt este timpul de lucru, m = 0,4kgeste masa de ap\, c = 4186J/kg x k estec\ldura specific\ a apei, iar dT esteschimbarea temperaturii apei ca rezultatal înc\lzirii. Dup\ simulare, algoritmul decontrol este testat pe un sistem real. Lafiecare 4s sunt memorate valorile ro[ii dinconvertorul A/D în RAM-ul extern [i dup\aceasta, aceste valori sunt transferateprin comunica]ie serial\ calculatoruluiunde se proceseaz\ datele.

Din compararea rezultatelor realesimulate [i ob]inute ale sistemului sepoate observa un grad mare desimilaritate. Diferen]a dintre sistemulsimulat [i cel real apare ca un rezultat alzgomotului din sistem [i arat\ imposibi-litatea de a simula întregul sistemcomplet. În loc de concluzie se ofer\ r\s-puns la întrebarea de ce sunt controlerelefuzzy foarte potrivite pentru ingineriiautomati[ti? Ele ofer\ o solu]ie f\r\ unmodel matematic complex al sistemului.• Optimizeaz\ solu]iile deja existente cu

scopul de a ob]ine un produs final maisimplu [i mai eficient;

• Reduc pre]ul produsului finit pe bazasimplific\rii procedurii de control;

• Fac sistemul mai clar. Sistemul este maibine în]eles, mentenan]a este maiu[oar\;

• O rezisten]\ mai mare la erorile [i schim-b\rile sistemului;

• Cre[te robuste]ea sistemului f\r\ sc\-derea preciziei.Pe baza experimentelor f\cute se

poate spune c\ aceste controlere fuzzysunt aplicabile la problemele de reglare atemperaturii. Nu se poate da o not\ final\asupra posibilit\]ilor [i calit\]ii pentru c\acest sistem nu a fost testat în condi]ii deperturba]ii [i nici comparat cu al]i algoritmide control (din care regulatorul PID estetipic reprezentativ). !

audio


conectate la mas\.Alimentarea amplificatoarelor se face n

curent alternativ. Pentru aceasta avem ne-voie de un transformator care s\ ofere ^nsecundar un semnal de 2 x 12V. Se reco-mand\ ca aceste tensiuni s\ fie egale.

Redresarea tensiunii alternative se facecu 4 diode de tipul 1N5404, iar filtrarea - cucele dou\ condensatoare C6 [i C7 de câte4700µF fiecare, legate ^n serie.Capacitatea C3 de 100nF are rolul de afiltra eventualele semnale de frecven]\mare.

F\r\ semnal la intrare montajul consu-m\ circa 70mA, iar la sarcin\ maxim\curentul consumat poate ajunge la 2A.Aceste valori trebuie avute ^n vedere cândse alege transformatorul de re]ea [idiodele redresoare (D1...D4). !

Fig. 3

Amplasarea componentelor

Fig. 2

Desenul cablajului imprimat la scara 1:1

electronic\ PC


Cu o schem\ electric\ ce se poateconcretiza în câteva zeci de minute demunc\ într-un programator simplu,

realizat "în aer", aplica]ia propus\ nu necesit\comentarii suplimentare în ceea ce prive[terealizarea sa. Deoarece pe site-ul realizatoru-lui nu se prezint\ un circuit imprimat [i cummulte din exemplarele de memorii Microwireaflate în exploatare sunt SMD, s-a realizatcircuitul imprimat prezentat al\turat. Suntdisponibile un soclu DIP8 [i o amprent\ decomponent\ (footprint) SO8. Un LEDsemnalizeaz\ alimentarea memoriei (coman-dat\ software).

Interfa]a grafic\ ofer\ diverse func]ii ce

asigur\ un grad mare de operabilitate cuacest tip de memorii, respectiv: citirea / scrie-rea EEPROM-ului, [tergerea memoriei,protejarea / deprotejarea memoriei, compa-rarea con]inutului a dou\ memorii (total saupar]ial), alimentarea memoriei doar lacomanda operatorului, afi[area con]inutuluiacesteia pe 8 sau 16 bi]i, posibilitatea de a

înc\rca fi[iere .BIN, .HEX sau .TXT, testareamemoriei prin aplicarea de semnale electriceTTL, individual la fiecare pini, etc. !

Programator memorii EEPROMMicrowire 93Cx6 [i 59Cxx

Info: [email protected]

Pentru

scrierea/citirea

memoriilor EEPROM

Microwire (seria

93Cx6) prezent\m o

solu]ie elegant\,

simpl\ [i, mult mai

important, ieftin\.

Programul este

disponibil “free” pe

Internet.

Fig. 1

Schema electric\ a programatorului

Fig. 2

Interfa]a grafic\ pentru PC

a programatorului

Fig. 3

Circuitul imprimat al programatorului

Specifica]ii:- interfa]\ hardware pentru portul

paralel (LPT);- alimentare direct din portul

LPT;- software disponibil la

www.cool2000.free.fr pentruWin95/98 (posibilitate XP) [iDOS (cod surs\ disponibil înC++);

- programeaz\ / cite[te 93C06 /46 / 56 / /66 / 76 / 86, 59C11 /13 / 22.

amc


- urmare din num\rul trecut -

De remarcat c\ dac\ timpul UTC nueste disponibil, va fi transmis timpul GPS;acesta difer\ de timpul UTC printr-un offset(num\r întreg de secunde); UTC=(GPSTime) - (GPS UTC Offset); Offset-ul estecon]inut în almanac. ~n consecin]\receptorul trebuie s\ aibe almanc-ulcomplet înainte ca offset-ul s\ fie valid.Diferen]a dintre fusul orar al României [itimpul UTC este de 3 ore (deci oraRomâniei se va ob]ine prin ad\ugarea a 3ore la timpul UTC).

Linia PPS (Pulse Per Second)furnizeaz\ un semnal dreptunghiular cul\]imea de 10µs la fiecare secund\. Frontulcresc\tor al pulsului este sincronizat cuceasul UTC cu o precizie de ±100ns;frontul negativ al semnalului nu trebuieutilizat în aplica]ii. Semnalul este disponibilnumai dup\ ce receptorul poate furnizapozi]ia în care se afl\. (Ca precizare,pozi]ia furnizat\ de receptor - longitudine,latitudine, altitudine - este de fapt pozi]iaantenei receptorului!). Linia PPS este detip “Open Colector”; dac\ se utilizeaz\, serecomand\ montarea unui rezistor depolarizare cu valoarea de 10kΩ între liniaPPS [i linia de alimentare de +5Vcc.

Datele furnizate de receptor pot fivizualizate pe monitorul unui calculator

utilizând programul TSIPMONI-TOR32.EXE (sub Windows). Pentru datelecare lipsesc, în câmpurile aferente se scriecaracterul '?'.

Configurarea receptorului GPSConfigurarea receptorului se face cu

calculatorul, prin intermediul programuluiTSIPCHAT.exe (sub DOS), utilizândschema electric\ din figura 2. Aceasta

con]ine o surs\ de alimentare de +5Vcc(circuitul integrat UA7805 [i tranzistorul 'desarcin\ T3 de tip BD139K, conectat pentrua degreva circuitul stabilizator de o partedin puterea disipat\), un circuit decompatibilizare a nivelurilor de tensiuneRS232 [i TTL (circuitul MAX232) [i uncircuit de tip monostabil realizat cu timer-ul555 pentru vizualizarea semnalului PPS.Transmiterea acestui semnal c\tre PC se

Leonard Laz\r, U.P.B., Facultatea Electrotehnic\[email protected]

Ceas de timp realcu sincronizare GPS (II)

Fig. 4

Organigrama func]iei de

ceas de timp real

amc


face prin tranzistorul de comuta]ie T2(2N2222), rezistoarele R2 [i R3 [icondensatoarele de accelerare C8 [i C9.De remarcat c\ T2 inverseaz\ frontulsemnalului PPS, care va fi acum activ latranzi]ia negativ\. Conectarea la calculatorse va face prin portul 1 (al c\rui protocolimplicit este TSIP), prin intermediul unuicablu standard cu conectori DB9 (mam\ -tat\). Înainte de conectare, portul serial alcalculatorului se va seta în conformitate cutabelul 2 (rata de baud 9600, 8 bi]i de date,paritate Impar\, 1 bit de stop, f\r\ FlowControl). Dup\ aceste set\ri se recomand\resetarea calculatorului.

Lansarea în execu]ie a programului sepoate face din sistemul de operareWindows prin programul 'MS-DOSPrompt', tastând 'TSIPCHAT -c1' (c1 esteportul serial al receptorului GPS prin care

se realizeaz\ comunica]ia). În continuarevom seta receptorul GPS s\ furnizeze prinportul 2 mesajul ZDA (pentru timp [i dat\)la un interval de 5s; parametri portului 2 vorfi: rata de baud 9600, 8 bi]i de date, f\r\paritate, 1 bit de stop, f\r\ Flow control.Set\rile vor fi salvate în memoriaEEPROM, astfel încât s\ nu se piard\ încazul deconect\rii sursei de alimentaresecundare (de back-up).

Se urmeaz\ pa[ii din tabelul 7.Odat\ configurat, receptorul poate fi

inclus în aplica]ia concret\.

Ceasul de timp real

cu sincronizare GPS

Schema electric\ este dat\ în figura 3 [ia fost dezvoltat\ în jurul unuimicrocontroler AT90S2313 ce are ca baz\

de timp un cristal de cuar] de înalt\frecven]\ (7,3728MHz). Afi[orul este LCD,putând fi utilizat orice tip din seria PVC cudou\ rânduri [i 16 caractere/rând. Pentruvariantele cu backlight (iluminare dinspate) a fost prev\zut circuitul R13 - R14pentru stabilirea intensit\]ii luminoase.Acest circuit nu a fost prev\zut pe cablajulimprimat. Dac\ nu se ob]ine un contrastacceptabil (reglabil din R12) nici pentrupoten]ialul de 0V la pinul V0 al afi[orului,este prev\zut pe cablajul imprimat unconector cu trei pini prin intermediul c\ruiapoate fi conectat un convertor de tensiunenegativ\ (+5V/-2,5Vcc). Dac\ acestconvertor nu este necesar, intrarea de-2,5Vcc (figura 3) se va conecta la mas\prin intermediul unui [trap (a se vedea [idesenul cablajului). Vizualizareasemnalului PPS este posibil\ prin

Tabelul 7

Configurarea

receptorului

LASSEN SK II

amc


intermediul etajului monostabil realizat cuCI2 (555). Realizarea unei sincroniz\ri aceasului de timp real cu sistemul GPS estesemnalizat\ optic de dioda LED D3. Sursade alimentare este identic\ cu cea dinschema de configurare a receptorului GPS[i nu mai este comentat\. Conden-

satoarele de decuplare de 10nF [i 1nF alesursei (C16 [i C17 pentru schema ceasului[i C19 [i C20 pentru schema de configu-rare) se vor monta pe fa]a “bottom” a ca-blajului, la pinii condensatorului dedecuplare de 100nF (C15, respectiv C18).Intrarea în modul de setare se face prin

ap\sarea push-butonului SET (K2), stabili-rea unei valori (or\, minut, secund\) se vaface din push-butoanele UP [i DOWN (K4[i K5), iar ultima dat\ la care s-a f\cutsincronizarea poate fi ob]inut\ prin ap\sa-rea push-butonului K3. Dup\ alimentareceasul va func]iona autonom [i va pleca de

Tabelul 8

Sintetizarea

procedurii asociate

întreruperii de port

serial

Fig. 5

Desenul de amplasare a

componentelor pentru

montajul de configurare

la timpul 00:00:00. Organigrama defunc]ionare a ceasului este dat\ în figura 4.

Pinul de transmisie al portului 2 alreceptorului GPS este conectat la pinul derecep]ie serial\ al microcontrolerului.Sincronizarea efectiv\ a ceasului va fif\cut\ în procedura asociat\ întreruperii deport serial, de Recep]ie Complet\, a c\reifunc]ionare este sintetizat\ în tabelul 8.

Valorile secundelor, zecilor de secunde,minutelor, zecilor de minute, orelor [izecilor de ore sunt p\strate în loca]ii dememorie RAM. Incrementarea num\ruluide secunde înseamn\ incrementareavalorii loca]iei de memorie respective,incrementarea num\rului de zeci de

secunde înseamn\ de asemeneaincrementarea loca]iei de memorie alocat\acestui num\r, etc.

Sincronizarea ceasului de timp realconst\ în preluarea timpului curent de lasistemul GPS [i reactualizarea valorilorloca]iilor de memorie care formeaz\ timpulcurent. Totodat\, Timer-ul de 0,5s esteresetat, dup\ sincronizare plecând de lavaloarea 0. Valoarea de 0,5s a fost aleas\pentru afi[area pulsatorie a caracterului ':'dintre minute [i secunde (00 : 00 : 00, 00 :00 00, 00 : 00 : 01).

Desenele cablajelor imprimate [i deamplasare a componentelor sunt date înfigurile 5 [i 6.

Programul aplica]iei pentru µC poate fiob]inut la cerere, prin e-mail autorului [email protected]; [email protected] !

audio


Fig. 6

Desenul de

amplasare a

componentelor

pentru ceasul de

timp real cu

sincronizare GPS

laborator


Osurs\ de curent constant esteuneori util\ în laboratorul propriu:putem alimenta l\mpi cu incan-

descen]\ la care vrem s\ men]inem con-stant\ temperatura de culoare, putemînc\rca acumulatoare NiCd sau putemalimenta un mic motor pas-cu-pas la cupluconstant.

În general, pentru oastfel de surs\ cerin]ele deprecizie nu sunt la fel deînalte ca pentru sursele detensiune, deci se poaterealiza o surs\ competitiv\utilizând o schem\ simpl\,relativ ieftin\, mai ales dac\se stabile[te valoareaimpus\ curentului prinsarcin\. Ideea de baz\ a

montajului este de a oferi la ie[ire acestcurent, independent de varia]iile sarcinii, înlimitele impuse de tensiunea maxim\ dealimentare pe care o admite aceasta.

Pentru c\ se propune realizarea uneisurse de curent de putere, se va adopta osolu]ie linear\ [i disiparea de putere va fiimportant\. Este nevoie de un radiatoreficient, cu ventila]ie for]at\. Dincalculatoarele uzate moral se pot recuperaradiatoare prev\zute cu ventilator, foartepotrivite pentru utilizare în schema de fa]\.Un bun exemplu îl reprezint\ radiatorulutilizat pentru procesorul Pentium II, dar sepot folosi [i alte tipuri de radiatoare,prev\zute cu ventilator.

O schem\ simpl\ de curent constanteste cea din figura 1. Un tranzistor de pu-tere (T1) montat ca repetor [i un stabili-zator parametric cu diod\ Zener (DZ1) asi-gur\ tensiunea maxim\ dorit\ la ie[ire. CuT2 [i R3 se stabilie[te curentul dorit(Io=UbeT2/R3). Schema, de[i simpl\, nueste foarte performant\.

Surs\ de curent constantde putere

tefan Lauren]iu, Automatica [email protected]

Fig. 1

Surs\ de

curent simpl\,

neper-

formant\

Fig. 2a

Surs\ de curent tipic\, cu regulator de

tensiune

Sursele de curent constant

se recomand\ la

alimentarea bobinelor de

excita]ie ale motoarelor

(pentru a avea cuplu

constant) sau la ^nc\rcarea

corect\ [i eficient\ a

acumulatoarelor.

laborator


Dac\ se dispune de un stabilizatorreglabil de putere mai mare, de exempluLM338 - care pot asigura curen]i de ie[irede pân\ la 5A (sau LM350, de 3A), oschem\ utilizabil\ [1] este cea dinfigura 2a. Datorit\ reac]iei negative, stabili-zarea curentului este mult mai bun\. Cu-rentul constant de la ie[ire este

Io=1,25V/R1, curentul absorbit de termi-nalul de reglare fiind neglijabil. În plus,circuitul este protejat intern la supratem-peratur\. Schema din figura 2b asigur\reglarea curentului de la zero, dar necesit\componente în plus [i o tensiune auxiliar\,negativ\. Din p\cate LM338 este un circuitdestul de scump (cca. 7 Euro, pentru va-

rianta încapsulat\ în TO3). Ne propunem ob]inerea unor perfor-

man]e asem\n\toare schemei dinfigura 2a, dar cu componente ceva maiieftine. Vom utiliza varianta de 1,5A a unuistabilizator monolitic reglabil, de tipLM317T (TO220), care cost\ cam0,5Euro. Pentru un curent de ie[ire de4,5...5A mai este nevoie de câtevacomponente. Se va utiliza pentru cre[tereacurentului de ie[ire un amplificator,implementat cu dou\ tranzistoare deputere de tip MJE2955T (TO220) sauechivalente - cca. 0,8 Euro fiecare. Înaceste condi]ii putem utiliza LM317 cu oînc\rcare rezonabil\, de doar 0,5A, [ipentru realizarea precis\ a stabiliz\rii.

Schema sursei de curent (preluat\dup\ [2]) este cea din figura 3. Nepropunem un curent de ie[ire de 4,5A.Valoarea aceasta se poate modifica dup\dorin]\ folosind rela]iile de calcul din figur\.

Fiind o surs\ de curent, tensiunea de laie[ire se va modifica în func]ie de sarcin\astfel încât prin aceasta s\ circule curentulconstant impus.

Sursa de curent constant necesit\ oalimentare de 14V...35V (redresat [i filtrat),capabil\ s\ asigure curentul de ie[ire f\r\

sc\derea apreciabil\ atensiunii. Tensiunea dealimentare este limitat\superior de tensiuneamaxim\ suportat\ de compo-nentele din circuit (aici 35V) [ide limitele de tensiunemaxim\ admise de sarcin\.Disiparea de putere înelementul de reglare depindede tensiunea de intrare; se vaalege valoarea minim\ aacesteia care permite ob]ine-rea curentului de ie[ire.Deoarece s-a prev\zut [i unstabilizator pentru alimen-tarea ventilatorului, limitainferioar\ este dat\ de tensiu-nea minim\ pentru careacesta mai stabilizeaz\.Pentru un LM7812 aceastaeste (la curentul relativ micnecesitat de ventilator) de14...15V. Dac\ sarcina nusuport\ o tensiune a[a demare [i se impune utilizareaunei tensiuni de alimentaremai mici, se poate înlocui V1cu LM7805 [i M1 cu unventilator de 5V. Tensiuneaminim\ de intrare coboar\ în

Fig. 2b

Surs\ de curent constant ^n

gama 0...5A

Fig. 3

Surs\ de curent constant de

putere, performant\

laborator


acest caz c\tre 8...9V.Circuitul din figura 3 func]ioneaz\ în

felul urm\tor: V2 men]ine constant\ otensiune de cca. 1,25V pe grupul derezistoare R4, R5, R6. Aceast\ tensiuned\ na[tere la un curent, I1. Deoarececurentul prin terminalul ADJ al lui V2 esteneglijabil, acela[i curent va parcurge [irezistorul R3, producând pe acestac\derea de tensiune U1. Aceasta coman-d\ tranzistoarele T1, T2 asigurând cre[te-rea curentului de ie[ire. Modificând valorilerezistoarelor R1...R6 se poate modificavaloarea curentului de la ie[ire sau raportulîntre curen]ii debita]i de V2, T1 [i T2.Condensatoarele C1...C4 asigur\ decupla-rea circuitelor pentru asigurarea stabilit\]ii.

Cablajul imprimat pentru schema dinfigura 3 este cel din figura 4. Amplasareacomponentelor este cea din figura 5, iardetaliile de montare ale componentelor deputere sunt cele descrise schematic înfigura 6. Terminalele capsulelor TO220 sepreformeaz\ în func]ie de în\l]imeadistan]ierelor. Componentele semiconduc-toare de putere se conecteaz\ prin lipiredirect pe partea placat\ a cablajului, apoise monteaz\ pe radiator. Cablajul sefixeaz\ prin patru distan]iere pe radiator, lao în\l]ime potrivit\. Montarea regulatoruluiV1 trebuie f\cut\ izolat fa]\ de radiator [ifa]\ de restul componentelor montate pe

acesta. Deoarece V2 [i T1, T2 au comunterminalul conectat la capsul\, în principiunu ar fi nevoie de elemente de izolarepentru aceste componente. Dac\ radia-torul este eficient [i ad\ugarea izola]iilor nusolicit\ termic prea mult cele trei com-ponente, se recomand\ totu[i utilizarea lor.Pentru a putea avea acces la [uruburile defixare, în cablaj sunt practicate patrudecup\ri rectangulare.

Pentru intrare [i pentru ie[ire s-auprev\zut borne de conectare cu [urub (X5-intrare, X4-ie[ire), iar pentru ventilator unconector specific ventilatoarelor montate încalculatoare (X1-la pas de 2,54mm).Exist\ [i posibilitatea mont\rii unui rezistorde putere mai mare, cu radiator metalic dealuminiu (vezi figura 7), în exterior, în loculrezistoarelor R4, R5, R6 (sau în com-bina]ie cu acestea) utilizând bornele X2,X3.

Bibliografie

1. ***, LM138/LM338, 5-Amp AdjustableRegulators, DS009060, fil\ de catalogNational Semiconductor, Mai 1998

2. Tester, Ross, Constant High-CurrentSource în Silicon Chip online, nr. 165 !

Fig. 4

Circuitul imprimat al sursei de

curent din figura 3

Fig. 5

Desenul de execu]ie al sursei

de curent din figura 3

Fig. 6

Montajul componentelor de putere pe

radiator

Fig. 7

Rezistor de putere cu radiator de

aluminiu, care poate ^nlocui ansamblul

R4-R5-R6 (bornele X2-X3)

atelier


Exist\ dou\ situa]ii distincte ce potap\rea în faza de realizare a unuiexperiment:

- electronistul este presat de timp dardispune de un buget considerabil [i

achizi]ioneaz\ modulul necesar;- electronistul are timp disponibil îns\

buget inexistent [i atunci î[i realizeaz\experimentul prin for]e proprii.Cea de a doua situa]ie apare în cazul

electroni[tilor amatori tineri c\rora le estedestinat acest articol. Se poate ob]ine osurs\ de alimentare liniar\ suficient deperformat\ pentru a fi utilizat\ în oricelaborator de electronic\ pornind de la dou\elemente achizi]ionate la pre]ul unic de 3,8lei noi [i având provenien]\ China:adaptorul "universal" (figura 1) [i eventualmultimetrul analogic (figura 2)!

Adaptorul universal con]ine un trans-formator cu numeroase prize, un redresorîn punte Graetz [i un filtru. Are deza-vantajul major c\ tensiunea ob]inut\ laie[ire, reglabil\ în trepte, este puternicdependent\ de curentul de sarcin\(parametrul care define[te aceast\ varia]iepoart\ denumirea de coeficient de stabi-lizare cu sarcina), este puternic depen-dent\ de varia]ia tensiunii de alimentare(coeficient de stabilizare cu tensiuneade alimentare) [i are un riplu ce depindeputernic de sarcin\ (componenta alter-nativ\ suprapus\ peste nivelul detensiune continu\). ~n plus, tensiuneamarcat\ în dreptul comutatorului deploturi se ob]ine în mod real la ie[irenumai pentru un curent de sarcin\consistent (300...400mA), altfel cu o

sarcin\ redus\ ea este mult mai mare.F\r\ sarcin\, comutând de pe tensiunea

maxim\ pe cea minim\, condensatorul defiltraj r\mâne înc\rcat o perioad\ lung\ detimp. Alimentând un receptor electronic deconsum redus, cu tensiunea minim\ob]inut\ prin ac]ionarea comutatorului deploturi dinspre plotul cu tensiune maxim\spre cel cu tensiune minim\ poate duce ladefectarea receptorului datorit\ tensiuniimari memorate pe condensatorul de filtraj.Un aparat de radio nu va putea fi alimentatcorect cu tensiune nestabilizat\ [i filtrat\provenit\ din acest alimentator, datorit\brumului de re]ea introdus de riplu.

Multimetrul analogic (figura 2) este uninstrument indicator f\r\ preten]ii, îns\ cu omodificare simpl\ poate fi utilizat cavoltmetru (sau ampermetru).

Surs\ liniar\pentru electronistul amatorcu buget redus

Vasile [email protected]

Fig. 1

Adaptor universal 1,5V/12V curent

declarat 1A (exemplu)

Fig.2

Multimetru universal analogic (exemplu)

Fig. 3

Adaptorul dezasamblat - vedere lateral\

atelier


O surs\ de tensiune stabilizat\ trebuies\ respecte câteva principii:- impedan]a de ie[ire a sursei trebuie s\ fie

cât mai mic\ (în practic\ valori cuprinseîntre 0,05 [i 0,3Ω sunt acceptabile);

- valoarea tensiunii de ie[ire nu are voie s\se modifice mai mult decât indic\ coefi-cientul de stabilizare global indiferent devaloarea curentului de sarcin\, a tem-peraturii ambiante, a varia]iei tensiunii dealimentare [i a frecven]ei acesteia;

- valoarea riplului de ie[ire trebuie s\ fiecât mai redus (între 3...15mV);

- un scurt-circuit accidental al bornelor deie[ire nu trebuie s\ distrug\ sursa;

- o tensiune invers\ egal\ ca valoare saumai mic\ decât cea generat\ de surs\,aplicat\ pe ie[irea sursei un timp scurtnu trebuie s\ o distrug\.Prima întrebare pe care trebuie s\ [i-o

pun\ electronistul amator este aceea dac\datele marcate de c\tre produc\tor pecutia adaptorului sunt reale.

Pentru a debita un curent de 1A latensiunea maxim\ de 12V, tensiuneaalternativ\ în secundarul transformatoruluitrebuie s\ fie mai mare cu cel pu]in 1,2Vdecât tensiunea necesar\ (2 x 0,6V c\de-rea de tensiune pe diodele în conduc]ie alepun]ii Graetz), (figura 4) pentru valoareaminim\ a tensiunii de re]ea aplicateprimarului. Puterea aparent\ în secun-darul transformatorului este P2 = U2 * I2≈≈13VA. Se remarc\ grosimea mare atolelor - sunt utilizate tole cu grosimea de0,5...0,6mm), deci randamentultransformatorului poate fi în cazul cel maibun ηη = 0,8. Rezult\ puterea primar\: P1

= P2/ηη ≈≈ 16VA. Exemplu: m\sur\m curigla grosimea pachetului de tole, d =18mm, iar l\]imea ferestrei centrale atransformatorului c = 16mm. Sec]iuneatransformatorului este SFe = c*d = 2,8cm2.

Puterea debitat\ de un transformator esteîn cazul cel mai bun: P1calcul = 1,21*SFe

2

adic\ P1calcul = 3,4VA. Ca sec]iune,transformatorul este deci necorespun-z\tor. A doua verificare ce trebuie f\cut\este sec]iunea sârmei de bobinaj.M\surând cu un [ubler diametrul acesteia(în figura 4) vom avea d2CuEm= 0,4mm.

Densitatea maxim\ de curent ce poatefi utilizat\ pentru calculul transformatoruluide mic\ putere este de 5A/mm2. Diametrulsârmei calculat pentru un curent debitat I2= 1A va fi :

adic\ d2CuEm = 0,55mm. Deci, diametrulsârmei utilizat\ în secundar nu este

suficient pentru a asigura un curent de 1A. CONCLUZIA: transformatorul nu va

putea debita un curent mai mare de 0,4Af\r\ o înc\lzire considerabil\. Amdescoperit înc\ un produc\tor mincinos!

Valorile tensiunilor secundare efectivedebitate de transformator în gol pentru otensiune primar\ de 220Vef sunt: 3,1V;4,6V; 6,2V; 7,7V; 9,1V; 10,7V; 13,7V [i aufost m\surate cu un multimetru digital.Cunoscând adev\rul, putem estima careva fi puterea maxim\ pe care o putemextrage din transformator: aproximativ3,5VA la un curent maxim de 0,4A.

Stabilizatorul propus spre realizare(figura 4) prezint\ particularitatea c\ poateregla tensiunea de ie[ire de la zero, îns\limita maxim\ de tensiune stabilizat\ esteredus\ datorit\ transformatorului recuperatdin adaptor (9V la 0,4A, maxim 12V la100mA ).

La ie[irea pun]ii D1, tensiunearedresat\ bialternan]\ este în continuarealternativ\ cu frecven]\ de cca 100Hz,având o component\ continu\ predomi-nant\. Scopul condensatorului de filtraj C1este de a mic[ora riplul [i caracteristica luieste c\ preia un curent ondulatoriu cedepinde doar par]ial de curentul de sarcin\[i în mare m\sur\ de calitateacondensatorului de filtraj (cu rezisten]aserie echivalent\, Equivalent SeriesResistance, redus\). Aceasta înseamn\c\ traseul de cablaj imprimat (PCB) cel maisolicitat din punct de vedere al densit\]ii decurent, este cel marcat cu linii groase înfigura 4. Peste curentul ondulatoriu preluatde condensatorul de filtraj C1 la înc\rcareasa se suprapune curentul consumat desarcin\. Acest curent este dependent detensiunea de ie[ire prestabilit\ din R2 [i devaloarea rezisten]ei de sarcin\. Limitamaxim\ a acestui curent este stabilit\ deIC1 la 1…1,5A. ~n aplica]ia de fa]\, acestcurent nu va ajunge niciodat\ la valoareade 1,5A datorit\ limit\rii de curent impusede transformator (c\derea de tensiune peînf\[urarea primar\ a transformatorului -cea mai important\ la puteri mici - va ducela autolimitarea curentului în secundar).

Stabilizatorul LM317 poate generatensiuni cuprinse între 1,2V [i 30V.Valoarea minim\ a tensiunii ce se poateob]ine este datorat\ referin]ei de tensiuneinterne (1,25V). C\derea de tensiune pestabilizator (între intrare [i ie[ire) trebuie s\fie de minim 1,5V…2V pentru ofunc]ionare corect\. Pentru a reu[i ofunc]ionare reglabil\ de la 0V, este nevoiede o referin]\ de tensiune extern\ deminim -1,25V care s\ anuleze c\derea detensiune pe referin]a intern\. Solu]ia esteutilizarea unei referin]e de tensiune LM113care genereaz\ 1,2V (sau LM336, LM431- circuite integrate de tip "zener reglabil" cu

Fig. 4

Schema electric\ a unui stabilizator liniar

performant, ob]inut prin refacerea celui

din figura 1

atelier


tensiune minim\ de 2,5V). Pentru alimen-tarea acestor "diode Zener" s-a realizatsepararea unei inf\[ur\ri de 3Vac dintransformator [i redresarea monoalternan-]\ cu D2 urmat\ de dou\ filtre R4C2 [iR3C3 pentru rejec]ia riplului de alimentare.

D3 asigur\ protec]ia la tensiuni inversepozitive, D5 asigur\ protec]ia stabilizato-rului la tensiuni accidentale negativeaplicate pe bornele S1:S2 , iar D4 asigur\protec]ia referin]ei interne a lui LM317împotriva desc\rc\rii condensatorului C4dup\ oprirea sursei. Condensatorul C4este necesar pentru cre[terea rejec]ieiriplului de ie[ire la cca. 90dB pentru uncurent de sarcin\ 400mA (fa]\ de maxim75dB cât ar fi fost f\r\ condensator). Idealeste ca C4 [i C5 s\ fie condensatoare cuESR redus (tantal sau aluminiu-polimer).

Se recomand\ ca diodele de protec]ies\ fie rapide de tip Schottky.

Ecua]ia ce dimensioneaz\ tensiuneade ie[ire este:

Vout = 1,25V(1+R1/R2) + Iadj*R2 + Vref

unde:Iadj = 50…100mAVref = -(1,2…2,5)V

Cu cât Vref va avea valoarea absolut\mai mare de 1,2V (2,5V pentru LM431 sauTL431) va cre[te cursa moart\ de reglaj apoten]iometrului R2 (ecua]ia este valabil\pentru Vout≥0). De aceea a fost introdusîn circuit rezistorul R5 care permitedecalarea nivelului tensiunii pe poten]io-metrul de reglaj, astfel încât reglajultensiunii va începe de la 0V la capul curseisemireglabilului. Multimetrul prezentat înfigura 2 poate fi înglobat permanent încircuit ca voltmetru (pe scala de 10Vdc)între punctele B-B' figura 5 dac\ sedore[te utilizarea facilit\]ii de surs\ cutensiune variabil\, sau ca ampermetru(curent maxim 500mA) între punctele A-A'dac\ tensiunea de ie[ire a sursei r\mânefix\ (de exemplu 3,3V sau 5V pentruaplica]ii logice).

Realizarea practic\ rapid\ (maxim 30minute de munc\) implic\ reproducereaschemei pe un cablaj imprimat din pertinaxsimplu metalizat cu rastru de g\uri la2,54mm (este o solu]ie ieftin\).Dimensiunea pl\cii va fi echivalent\ cucea din adaptor.

Montarea componentelor pe cablajimplic\ pu]in\ creativitate pentru a puteautiliza orificiul destinat LED-ului din cutiaadaptorului (figura 1) [i pentru controlultensiunii (semireglabilul R2). !

- urmare din pagina 12 -Au fost investigate mai multe tipuri de

particule conductoare printre care metalepure, aliaje, sfere din polistiren metalizatr\[ini expodice, fier. Într-o interconectarecu un adeziv conductor anizotropicnum\rul particulelor conductoare careparticip\ efectiv la conexiune [i presiuneaaplicat\ lipiturii determin\ în modhot\râtor rezistivitatea lipiturii.

Problemele pot ap\rea atunci cândsuprafe]ele de lipit nu sunt paraleleproducându-se o îndep\rtare a particu-lelor conductoare de zona dorit\ a lipiturii,datorit\ efectului de pan\.

Pe baza datelor experimentaleprezentate în lucr\ri de specialitate sepoate afirma c\ exist\ pu]ini adeziviconductori care s\ poate fi utiliza]i într-ogam\ larg\ de interconect\ri a[a cumeste aliajul de lipit. Multe formule deadezivi conductori sunt realizate pentru oaplica]ie dat\.

Indiferent de tipul adezivului, procesulde realizare a lipiturii implic\ trei etapeprincipale, care pot fi urm\rite în figura 5.

Se observ\ din figur\ c\, fa]\ deprocesul de contactare a componentelorSMD prin procedeul reflow, suntnecesare numai trei etape tehnologice înloc de cinci.

Utilizarea adezivilor conductori areîns\ [i o serie de dezavantaje, dintre careamintim:1.asamblarea componentelor necesit\ o

precizie [i o rezolu]ie mai marideoarece adezivii conductori au otensiune superficial\ mult mai mic\decât aliajul de lipit [i astfel nu se mairealizeaz\ auto-alinierea;

2.materialele polimerice pot absorbiumiditate [i se pot umfla degradândlipitura; depozitarea adezivilor necesit\,de asemenea, dot\ri speciale;

3.coroziunea sau oxidarea suprafe]ei delipit poate pune probleme;

4.pot ap\rea eforturi mecanice datorateinegalit\]ii coeficien]ilor de dilataretermic\;

5.efectul duratei de stocare asuprapropriet\]ilor adezivilor nu este suficientde bine cunoscut;

6.procesarea lor este o tehnologie nou\care, în general, este mai scump\ cacea conven]ional\.Alegerea adezivului optim pentru un

anumit chip de siliciu poate avea unimpact deosebit asupra performan]elorprodusului final [i, de aceea, nu este unlucru care s\ fie l\sat la voia întâmpl\rii.De exemplu, alegerea între un adeziv cupolimerizare (curing) rapid\ [i unul cupolimerizare normal\ este uneori critic\pentru maximizarea vitezei de echipare încondi]iile asigur\rii unei îmbin\ri perfor-mante. Cerin]ele de înalt\ performan]\

din packaging-ul de ast\zi - chip onleadframe, chip on board, flip chip -conduc la rapida dezvoltare [i inovare întehnologia adezivilor.

Selectarea adezivului corect are învedere trei tipuri de variabile: propriet\]ilefizice, metodele de aplicare [i condi]iile depolimerizare.• Propriet\]ile fizice

Vâscozitatea, indexul thixotropic [idurata de utilizare vor fi dictate [i vorinfluen]a metoda de aplicare amaterialului [i gama temperaturilor deoperare. Temperatura de tranzi]ie aadezivului solidificat, rezisten]a la efortulde forfecare [i modulul de elasticitatedescriu caracteristicile de efort [irezisten]\ mecanic\. Alegerea materia-lului electric conductiv con]inut în adezivva influen]a conductivitatea electric\ [itermic\ a adezivului. Higroscopia mate-rialului poate juca un rol important laanumite tipuri de capsule. • Metodele de aplicare

Dispensarea cu ac, [tampilare sau"pin transfer", serigrafie (sit\ sau [ablon) -prezint\, fiecare în parte, anumiteavantaje [i au implica]ii specifice înproiectarea procesului de lipire cu adezivi.Dispensarea, metoda cea mai uzual\,furnizeaz\ o cantitate uniform\ dematerial pe o varietate de substrate încondi]iile unei viteze relativ ridicate.Metoda de [tampilare ("stamping") sau"pin transfer" prezint\ avantajul aplic\riipe arii largi la o singur\ opera]ie. Metodade imprimare ("printing") este o metod\preferat\ uneori pentru a ob]inedimensiuni reduse ale depunerilor. • Condi]iile de polimerizare

Polimerizarea optim\ a adezivuluiimplic\ ob]inerea 100% a propriet\]ilorfizice dorite în contextul maximiz\riieficien]ei produc]iei. R\[inile epoxidiceconven]ionale polimerizeaz\ în cuptoarela temperatura de 225°C pe durata maimultor ore. Prin contrast, materialele cupolimerizare rapid\ sunt fabricate pentrua atinge propriet\]ile corespunz\toarepolimeriz\rii complete în timpi de ordinulminutelor. Rezultatul imediat const\ încre[terea vitezei de procesare [ireducerea duratei ciclului de fabrica]ie.Dac\ dispozitivele ce urmeaz\ a fibondate sunt sensibile la temperaturiridicate, r\[inile epoxidice speciale carepolimerizeaz\ la temperatura camereireprezint\ solu]ia optim\.

Autorii au avut în vedere adeziviconductori produ[i de 5 firme de renumeîn domeniu: Epoxy Technology, AlphaMetals, Amepox, Loctite [i Heraeus.Firma Epoxy Technology este primulproduc\tor mondial de adezivi conductivi(înc\ din anii '70 ) utilizabili în ata[areapastilelor de siliciu pe circuite hibrideproduse de IBM. !

amc


Oaplica]ie ce poate fi abordat\ ca [ilucrare de sus]inere a atestatuluila sfâr[it de an [colar o poate

constitui [i un banc de test pentrucomponentele electronice. O manier\modern\ [i rapid\ de identificare a tipuluide tranzistor, a dispunerii terminalelor ^ncapsula sa sau a câtorva parametriielectrici, o constituie o aplica]ie celebr\deja în Europa, cunoscut\ mai întâi subnumele de "Determinator 4001" ([i publi-cat\ în Electronique Pratique nr. 282 -aprilie 2004, cu µC PIC16F872) [i apoirevizuit\ (up-gradat\) ca “SC-Analyzer2005” ([i publicat\ în Elektor nr. 2/2005, cuµC PIC16F876). Realizatorul aplica]ieieste Michel Waleczek.

Principiul de func]ionareCele trei borne ale tranzistorului sunt

comutate, prin intermediul unor rezistoarecu valoare cunoscut\, la mas\ sau la otensiune de +5V. Rezistoarele respectiveau valorile: 100Ω, 1kΩ, 5,6kΩ [i 100kΩ.

Un microcontroler PIC16F872 m\soar\tensiunile la cele trei borne în acestecondi]ii [i determin\ diferi]i parametri.

Microcontrolerul “execut\” doi pa[i:- Pas 1. Dou\ din cele trei borne sunt

conectate succesiv la mas\ (GND), iar atreia r\mâne conectat\ la +5V printr-unrezistor de 5,6kΩ (R4, R5 sau R6 -figura 1). Microcontrolerul m\soar\astfel tensiunile [i determin\ tipul detranzistor. Sugestiv pentru cum seefectueaz\ aceast\ opera]ie de c\treprogramul scris în memoria µC estetabelul 1. Simbolul “–” semnific\ conec-tarea terminalului respectiv al tranzisto-rului la mas\, printr-un rezistor de 100Ω.Simbolul “+” semnific\ conectarea la

+5V prin rezistor de 5,6kΩ. Identificarease face prin compararea tensiunilorm\surate cu cele din tabelul 1. Acestprim pas asigur\ determinarea numai abazei tranzistorului bipolar sau a grileitranzistorului MOS sau FET.

- Pas 2. Celelalte dou\ borne se identific\prin realizarea electronic\ a conexiuniiemitor-comun pentru tranzistoarelebipolare sau surs\-comun\ pentru MOSsau FET. Se detrmin\ câ[tigul tranzis-torului prin m\surarea poten]ialului bazei[i al emitorului. Formula de calcul utili-zat\ este:

VE = RE x β x VB / RB

Idei pentru lucrarea de diplom\

Determinator 4001Identificator / tester pentru tranzistoare

Instrumentul

prezentat asigur\

identificarea tipului

de tranzistor, a

dispunerii

terminalelor ^n

capsul\ sau a

factorului de

amplificare.

Tabelul 1

Tabelul de determinare (vezi text)

Caracteristici:

- determin\ automat tipul de tranzistor(PNP, NPN, N-JFET, P-JFET, N-MOS [i P-MOS);

- identific\ dispunerea terminalelor ^ncapsul\;

- determin\ parametri ca: factorul deamplificare la tranzistoarele bipolare,rezisten]a canalului la FET-uri sautensiunea de prag pentru MOS-uri);

- afi[are informa]ii pe un displayalfanumeric LCD.

amc


β = (VE x RB) / (VB x RE)unde RB, rezistorul din baz\, 100kΩ (R1,R2 sau R3, func]ie de cum sunt conectateterminalele tranzistorului la J1, J2 [irespectiv, J3 - figura 1), RE = 1k (rezistoruldintre emitor [i mas\, R7, R8 sau R9),RC=100Ω (rezistorul dintre colector [i Vcc,R11, R12 sau R13).

Câ[tigul m\surat (β) se compar\ cu ovaloare între 20 [i 999. Dac\ valoaream\surat\ - calculat\ nu este mare sepermut\ (comut\) prin intermediul multiple-xoarelor CD4052, colectorul cu emitorul.Dac\ nici în aceast\ situa]ie nu se ob]ineun câ[tig (β) în tensiune valid, atuncitranzistorul este declarat invalid (defect).

Pentru un tranzistor MOSFET se ]inecont c\ la acesta curentul de gril\ estepractic aproape zero [i astfel se identific\tipul tranzistorului. Tensiunea de pragreprezint\ diferen]a dintre tensiunea dealimentare Vcc=5V [i tensiunea VEm\surat\ în configura]ia de mai sus(pentru tipul cu canal N)!

Pentru determinarea rezisten]ei cana-lului unui J-FET se realizeaz\ conexiuneasurs\ comun\, cu RG=100kΩ, RD=100Ω [iRS=100Ω, rezistoare de polarizare, caresunt comutate de CD4052. Similar se

Fig. 1

Schema electric\ a montajului

Fig. 2

Circuitul imprimat

Fig. 3

Desenul de

execu]ie al

aplica]iei

amc


m\soar\ poten]ialele sursei [i drenei (se]ine cont [i de rezisten]a comutatoruluianalogic din CD4052, Rswitch=60Ω) [i seutilizeaz\ formula:

VS=VD x RS / (RDSon + 2 x Rswitch)Testul se efectueaz\ pentru o tensiune

gril\-surs\ de 0,6V.

Descrierea schemei electrice

Programarea microcontrolerului

Etalonare

Consumul montajului este redus, cca.6mA. PIC16F872 utilizeaz\ un oscilatorRC (R10-C4) ce rezoneaz\ pe frecven]ade 1MHz. Cele trei semnale ce comut\

bornele tranzistorului via comutatoareleanalogice din multiplexoarele CD4052 [irezistoarele amintite mai sus, provin de laPORTC, respectiv RC4, RC5 [i RC6.Semalele de comand\ care determin\logica de comutare provin de la borneleRB4, RB5 pentru un terminal, RA2, RB2pentru altul [i respectiv, RB1, RB0 pentrucel de-al treilea. Tensiunile m\surate suntprelucrate de microcontroler prin piniiconvertoarelor A/D AN0, AN1 [i AN3.Bornele tranzistorului sunt J1, J2 [i J3.

Afi[orul alfanumeric comunic\ cu µC pe4 bi]i.

Important! Se poate utiliza afi[or cudou\ linii, caz în care se încarc\ în µCprogramul T4001-2.hex sau cu o singur\linie iar µC se programeaz\ cu T4001-1.hex! Microcontrolerul se va programa cuurm\toarele op]iuni: Oscilator RC, WDTOFF, timer la conectarea tensiunii dealimentare PWRT ON, BODEN OFF, CPDOFF [i WRT OFF (pentru programatorulserial IC-Prog).

Cele dou\ versiuni de program pentruPIC16F872 pot fi desc\rcate de pe site-ulwww.electroniquepratique.com la num\rul282. Pentru cei care nu reu[esc, în cazul

excep]ional, ele pot fi solicitate prin e-mailpe una din adresele [email protected] sau [email protected].

Pentru etalonare se utilizeaz\ [trapulST1. La conectarea aliment\rii, pentrupunerea în func]ionare, µC va cereopera]ia de calibrare (apare pe afi[or"erreur cal"); aceasta se va efectuaautomat. Cu ST1 conectat (se afi[eaz\"calibration"), se conecteaz\ împreun\bornele Jx (pân\ dispare orice mesaj deeroare).

Up-gradeNoua versiune din 2005 a aplica]iei

(realizat\ cu PIC16F876 pe aceea[i

schem\ din figura 1) permite testarea [iidentificarea diodelor, triacelor sautiristoarelor, a tranzistoarelor compuse,etc. Programul pentru aceast\ versiunepoate fi desc\rcat gratuit de pe site-ulwww.elektor.de, codul de identificare fiindEPS 040409-41 - num\rul 2/2005.

Surs\: dup\ o idee de Michel Waleczek

Bibliografie

1.M. Waleczek, Electronique Pratique nr.282, aprilie 2004 - "Detreminator 4001 -Testeur/Identificateur de tranzistors";

2.M. Waleczek, Elektor 2-2005, SC-Analyzer2005;

3. Internet, site-ul autorului: www.mwinstruments.com. !

InfoInfoKit-uri Conex Electronic

Capacimetru- adaptor pentru DVM -

Prescaler 1MHz- adaptor pentru DVM -

Date tehnice- Gama de m\surare:

0-200pF; 0-2000pF; 0-20nF;0-200nF; 0-2µF; 0-200µF;

- Tensiune de alimentare: 5V;- Curent consumat: max. 50mA;- Precizie de m\surare: 5%.

39 lei

Date tehniceFrecven]a maxim\ m\surat\: 20MHz;Precizia de m\surare: primele patru cifre

exacte;Sensibilitatea: la 20MHz - 100mV;

sub 10MHz - 70mV;Tensiunea a alimentare: 9V (7,5...9V);Curentul mediu consumat: 50mA;Componenta continu\ a semnalului

aplicat la intrare: max.100V;Gamele de frecven]e m\surate:

:10 - pân\ la 200kHz;:100 - pân\ la 2MHz;:1000 - pân\ la 20MHz;

Dimensiuni de gabarit: 80 x 35mm.19 lei

IInffo ...

Cod Tip Pre] (lei)7253 PIC16F876-20 SP 39358 CD4052 0,60

... la

security


Montajul propus se caracterizeaz\prin originalitate, el bran[ându-se direct pe contactele întreru-

p\torului din camer\ ce deschide lumina.Mai multe astfel de simulatoare de pre-zen]\, montate în cas\ [i programate s\ac]ioneze la intervale diferite de timp, vasimula în mod cât "mai realist" prezen]aproprietarului în cas\ ^n perioada deconcediu.

Cât timp întrerup\torul becului dincamer\ este deschis, acumulatorii dinsimulatorul de prezen]\ se încarc\ pecalea: faz\ re]ea 220Vca-(semi) puntearedresoare D2-R4-D1-R1-acumulatoare -(cealalt\ semi) punte D2-mas\-filamentbec-nul re]ea 220Vca. Circuitul cu LM741realizeaz\ cu ajutorul fotorezistorului FR1un întrerup\tor crepuscular (care devineactiv prin închiderea lui SW1). Pragul desensibilitate la lumin\ se ajusteaz\ din R3.La lumin\ rezisten]a lui FR1 este sc\zut\ [ila ie[irea lui U1 avem 1 logic. La întunericrezisten]a lui FR1 cre[te [i comparatorulbasculeaz\, la ie[irea lui 741 avem 0 logic,iar la ie[irea por]ii U2A avem 1 logic. U2B[i U2C realizeaz\ un circuit basculant R/S,

setat (activat) de acel 1 logic de la ie[ireaU2A prin circuitul de derivare C4-R5-D2.Bistabilul R/S memoreaz\ starea deobscuritate setat\ de R3, respectiv stareaîntrerup\torului crepuscular.

Circuitul de temporizare este asigurat

de CD4060 (num\r\tor binar cu 14 etajecascadate). Dispune de un oscilator interncu reglaj extern [i intrare reset (pin 12).Semnalul de ie[ire se afl\ la pinul 10, de-pinde de R12 [i de formula:

T = 2,2 x [(R12 + R13) x C7La pinul 10 perioada de temporizare se

determin\ exact prin ridicare a lui 2 laputerea 10: 1024 x T. Sunt dou\ situa]ii:- SW2 deschis. La intrarea lui U2B exist\

permanent 1 logic asigurat de rezistorulR9. La ^nceputul memor\rii st\rii între-ruptorului crepuscular, pinul 5 U2B seafl\ în 0 logic [i pinul de ie[ire, 4, în 1.Situa]ia corespunde unei temporiz\riegale cu 8192 x T;

- SW2 închis. Pinul 6 U2B se afl\ în 0logic. Perioada de temporizare este512xT.Comanda releului static se face prin

intermediul unui optocuplor MOC3021, alc\rui LED intern este activat de tranzistorulQ2 care la rândul s\u este comandat înbaz\ de ie[irea lui U2B. Triacul (comu-tatorul static) "[unteaz\" practic întreru-p\torul becului din camer\, ac]ionând ast-fel lumina.

Exemplu reglaj. Dup\ reglarea cores-punz\toare a lui R3 (nivelul de sensibilitatela lumin\), se dore[te o temporizare cores-pondent\ de 4 ore. Se calculeaz\ perioada

semnalului corespondent la pinul 9: T = (4xx 3600) / 8192 = 1,75s care corespunde luiSW2 deschis. Dac\ SW2 se închideatunci: 1,75s x 1024 = 1792s, respectiv30min.

Sugestiv este [i tabelul 1. !

Sisteme de securitateSimulatorul de prezen]\

Simulatorul de prezen]\

ofer\ o garan]ie în plus

sistemului de securitate din

cas\, prin activarea

temporizat\ a iluminatului

din camere, pe perioada

cât locatarul lipse[te.

Tabelul 1

Diverse durate de temporizare (cu SW2

închis/deschis)

Caracteristici:- conectare pe dou\ fire direct pe

întrerup\torul becului din camer\;- alimentare de la re]eaua de

220Vca/50Hz direct de laîntrerup\torul din camer\ (prinfilamentul becului cu incandescen]\);

- back-up asigurat de 4 acumulatori tipR3 de 1,2V/750mA (înc\rcareaacumulatorilor se face direct de lare]ea);

- consum de curent redus, 7...12mA;- moduri de func]ionare: la l\sarea serii

temporizat (astabil, pân\ la 11h [i5min) sau permanent;

- ie[ire pe comutator static cu triac.

security


Fig. 1

Schema electric\ a simulatorului de

prezen]\ [i modul de utilizare

Fig. 2

Circuitul imprimat

Fig. 3

Desenul de execu]ie. Se remarc\ locul pentru acumulatoare.

laborator


Cu un generator de zgomot se potrealiza m\sur\ri ale perfor-man]elor acustice dintr-un com-

plex AF pentru ob]inerea [i stabilireaperforman]elor dorite.

Sistemul de m\surare prevede apli-carea la intrarea amplificatorului a unuisemnal cu spectru larg ce con]ine toatefrecven]ele audio cu aceea[i amplitudine(zgomot alb) [i ca ascultare ^n mediulliber; se monteaz\ un microfon ce cap-teaz\ semnalul [i ^l transfer\ unui anali-zor de spectru.

Se [tie c\ urechea uman\ nu este la

fel de sensibil\ la toate frecven]ele dinspectrul 20Hz...20kHz, fiind privilegiatecartul 2...4kHz.

Prezent\m pentru m\sur\ri unprincipiu ^n care se utilizeaz\ efectelezgomotului roz. Zgomotul roz prezint\ oenergie egal\ pe fiecare octav\ defrecven]e. Amintim cititorilor c\ o octav\a frecven]e acoper\ un ecart ^n carefrecven]a superioar\ este dublul frec-

ven]ei inferioare. De exemplu100Hz...200Hz; 350Hz...700Hz; 2200Hz...4400Hz; 8500Hz...17kHz, etc. Rela]iade expunere este f2 = 2f1.

La zgomotul roz energia este maimare la frecven]ele joase [i ^nalte, [i maimic\ la frecven]e medii. Cu aceste calit\]ienergetice, zgomotul roz permite regla-rea unui lan] electroacustic dup\ necesa-rul corec]iilor fiziologice ale auditoriului.

Zgomotul roz se ob]ine din zgomotulalb gra]ie unui filtraj adecvat.

Un semnal alb se caracterizeaz\ ^ndomeniul frecven]elor printr-o compo-

nent\ continu\ ^n tot spectrul, dar ^ndomeniul temporal prin impulsuri Dirac.Impulsurile Dirac, schematic, pot fiexprimate ca având o durat\ foarte mic\(ce tinde spre zero) [i o amplitudinefoarte mare (ce tinde spre infinit). Acestmod de exprimare este evident mate-matic, practic fiind imposibil de realizat.

Spre a produce zgomot alb recurgemla o aproxima]ie, linia spectral\ constant\

^n frecven]\ este realizat\ ^n domeniultemporal dintr-un semnal compus dindiverse semnale dreptunghiulare cuaceea[i amplitudine, dar cu duratediferite. Deci, dac\ se va genera o suit\de semnale dreptunghiulare cu durateproprii, deci diverse, rezult\ cu destul\aproxima]ie un semnal complex denumitzgomot alb.

Schema electric\ din figura 1 pune ^neviden]\ un mod de ob]inere a zgo-motului roz.

Fiecare circuit 4006 este un registrude deplasare cu 18 etaje. Cele 18 etaje

se divid ^n blocuri de 4 sau 5 etaje. ~ntotal cu cele dou\ circuite se construie[teun registru de deplasare cu 33 de etaje.La ie[irea 8 (IC2) apar montate 3 por]iNAND; ultima poart\ ^ntoarce semnalul laIC1.

Poarta IC3a produce semnal decaden]\ pentru decalajul registrelor prinelementele R1C1RV1. Deci zgomotul alb

M\sur\ri ^n audiofrecven]\Generator de zgomot roz

info: [email protected]: Ilie Mih\escu

Fig. 3

a) Forma semnalului laterminalul 5 de la IC2,semnale dreptunghiularede diferite durate;

b) Forma semnalului laterminalul 8 din circuitulIC2, care este compusdin semnalul de laterminalul 5 cu^ntârzierea dat\ de ^nc\13 etaje;

c) Semnalul la ie[irea luiIC3C, unde aparconving\tor duratelesemnalelordreptunghiulare;

d) A[a este vizualizatsemnalul la borna OUT -este zgomot roz ob]inutprin trecrea zgomotuluialb prin grupul R5-R7/C5-C7.

K1771

laborator


este ob]inut prin producerea unui semnalpseudoaleator cu un registru de decalajcu 33 bit [i cu cele 3 por]i IC3abc.

Dar ca s\ apar\ zgomotul roz estenecesar\ filtrarea semnalul ob]inut(integrare). Filtrul este format din gru-purile RC [i tranzistorul T1.

Dac\ C1 = 18pF, frecven]a de tact vafi de 50kHz.

Dup\ realizarea practic\ a montajuluipe circuitul din figura 2b se fixeaz\ cur-sorul lui RV1 la jum\tata cursei. Sealimenteaz\ cu 8V, iar ie[irea - OUT secupleaz\ la un analizor de spectru. Seregleaz\ RV1 pân\ se ob]in impulsuri cât

mai plate posibil.Se introduce semnalul (zgomot

roz) la complexul electro-acusticsupus reglajului. La intrarea anali-zorului de spectru se cupleaz\ unmicrofon de bun\ calitate.

Cu niveluri acustice adecvatede medie putere pe analizor se vavedea curba de r\spuns, prin liniidiscrete, a presiunii acustice,determinat\ de egalizator, ampli-ficator, difuzor.

Prin modific\ri la egalizator seva corecta [i stabili ce frecven]etrebuie scoase ^n eviden]\ saucare trebuie atenuate.

Cu cât gama de frecven]ereproduse de amplificator va fi

mai larg\, trecerea de la pia-nissimo la fortissimo va fi

mai fidel\ [i deci calitateaHi-Fi va fi ^ndeplinit\.

Evident, acest modde reglare a lan]ului

electroacustic estemai laborios, darde mare eficien]\

practic\ [i aduce ^n fa]a con-structorului meloman o metod\ tehnic\profesional\ care actualmente se prac-tic\ ^n industria de profil. !

Fig. 1

Schema electric\ a generatorului de

zgomot roz cu registrul de deplasare [i

filtrul de integrare

Fig. 2a

Desenul cablajului imprimat, scara 1:1

Fig. 2b

Modul de plantare a componentelor pe

circuitul imprimat

Nume ......................................... Prenume .........................................

Str. .................................... nr. ........ bl. ........ sc. ...... et. ..... ap.........

Localitatea ...................................... Jude]/Sector ..............................

Cod po[tal .................... Tel.: ..............................................................

Adres\ e-mail: .....................................................................................

Data .............................................. Semn\tura ...................................

Doresc s\ mi se expedieze lunar, cu plataramburs, revista ConexClub. M\ angajez s\achit contravaloarea revistei plus taxele deexpediere.Doresc ca expedierea s\ se fac\începând cu nr. ................ / ...................

Nume ......................................... Prenume .........................................

Str. .................................... nr. ........ bl. ........ sc. ...... et. ..... ap.........

Localitatea ...................................... Jude]/Sector ..............................

Cod po[tal .................... Tel.: ..............................................................

Adres\ e-mail: .....................................................................................

Data .............................................. Semn\tura ...................................

Doresc s\ m\ abonez la revista ConexClub începând cu nr.

...... / anul ................... pe o perioad\ de:

12 luni 6 luni

Am achitat mandatul po[tal nr. ......................... din data

............................. suma de: 42 lei (420.000 lei vechi)

.............................................. 25 lei (250.000 lei vechi)

Pentru ob]inerea revistei trimite]i

talonul completat [i contravaloarea

abonamentului (pre]ul ^n lei) pe

ADRESA Simona Enache

Revista

Str. Maica Domnului 48,

sector 2, Bucure[ti,

Cod po[tal 023725

Revista Conex Club se expediaz\ folosindserviciile Companiei Na]ionale Po[ta Ro-mân\. În cazul în care nu primi]i revista sauprimi]i un exemplar deteriorat v\ rug\m s\lua]i leg\tura cu redac]ia pentru remediereanepl\cutei situa]ii.

3 MODURIP E N T R UA P R I M IREV ISTA

1) Abonament pe 12 luni 42 lei420.000 lei vechi

2) Abonament pe 6 luni 25 lei250.000 lei vechi

3) Angajament: plata lunar ramburs(pre]ul revistei plus taxe de expediere)

automatiz\ri


VM132

Senzor de temperatur\ universalcu LM335Utilizând particularitatea

senzorului de temperatur\LM335, respectiv liniaritateaie[irii în tensiune cu o pant\ de10mV/°C, Velleman a realizat unmodul de senzor de temperatur\universal, de tip "3 fire", cuie[ire semnal unificat 0...5V sau0...10V (pe o bucl\ de curent de20mA).

Date tehnice:- modul tip 3 fire: GND, +V [i OUT;- precizie: 2°C la cap de gam\;- gam\ m\sur\: 20...70°C;- curent pe bucla de ie[ire: 0...20mA (bu-

cla se închide cu rezistoare);- tensiune maxim\ pe bucl\: 10V;- tensiune alimentare: 12Vcc pentru

OUT=0...5V sau 15Vcc pentru OUT==0...10V;

- Consum curent: max. 30mA.

A nalizând schema electric\ se re-marc\ utilizarea senzorului LM 335într-o schem\ tipic\ ce poate fi

g\sit\ în paginile de catalog; ie[irea Vout(nodul electric R2-R12-R6) în tensiune cepoate fi calibrat\ la 25°C pentru 2,928Vutilizând un voltmetru digital de precizie. Oalt\ modalitate de reglaj este utilizareatermometrului etalon, reglând corespun-z\tor cursorul lui R12. LM335 se monteaz\într-un tub termocontractabil pentru izolareelectric\.

Primul amplificator opera]ional dinLTV274 (AO cu slew rate 2,4V/µs, zgomotmic la intr\ri de 39nV/radical Hz [i consum550µA/canal) amplific\ diferen]a dintretensiunea de referin]\ de 2,5V oferit\ deLM385-2.5 [i tensiunea Vout oferit\ de

senzorul de temperatur\. Aceast\ dife-ren]\ este amplificat\ cu urm\toarele dou\AO configurate ca repetoare de curent, ceofer\ o amplificare mare în curent (20mAmax. pe bucl\ închis\). În colectorul lui Q2(care reprezint\ ie[irea pe bucl\) seconecteaz\ rezistoarele de sarcin\-cali-brare (2 sau 4 rezistoare în paralel de 1kΩ,pentru ie[ire de 0...10V, respectiv 0...5V).Alimentarea trebuie s\ se fac\ la 12Vcc(pentru 0...5V) sau 15Vcc (pentru 0...10V).

Prelucrarea acestui semnal în tensiune,pentru ob]inerea temperaturii m\surate,presupune (prin interfa]area cu un PC sauµC) aplicarea formulei:

t [grd C] = (101 x AD-valoare/256) - 23unde AD-valoare reperezint\ valoarea ten-siunii citite la ie[ire (OUT). !

PCS10 - Channel Recorder/Logger

Interfa]\ USB pentru PC cu 4 canale

achizi]ie 3/6/15 sau 30V, 100 de

e[antioane pe secund\

Desc\rca]i exemple de sofwarepentru PC de pe:

www.velleman.be

dezvoltare pentru µC PIC cu 18 pini(PIC16F628), recomandat\ pentru adezvolta [i testa programe scrise pentruacest microcontroler sau altele compa-tibile. Utilizatorul poate observa stareacelor 13 intr\ri/ie[iri ale microcontroleruluiprin intermediul unor diode LED sau poateschimba starea intr\rilor folosind micro-contacte. Oscilatorul cu cuar] se montez\într-un soclu, astfel încât s\ poat\ fischimbat cu altul. Sistemul dispune [i deun soclu prin care se pot conecta mai multetipuri de senzori IR (infraro[u) sau senzoridigitali de temperatur\ [i integreaz\ unconvertor de semnal TTL-RS232 pentru apermite conectarea direct\ la PC pe portulserial. Programarea microcontrolerului seface direct în sistem, f\r\ a-l mai scoate din

soclu, prin intermediul conectorului ICSP,folosind programatorul în circuit. Alimen-tarea se face de la o singur\ surs\ extern\de 9... 12V sau de la o baterie de 9V directde pe plac\ (în cazul în care este nevoie demobilitate).

Microcontrole-rul PIC16F62x areîn total 16 pini cepot fi folosi]i de uti-lizator. Dintreace[tia, 15 pot fifolosi]i ca intrare/ie[ire [i unul doarca intrare. Dac\se utilizeaz\ mo-dul "oscilator ex-tern", atunci doidintre pinii I/Osunt folosi]i pentrua conecta un cris-tal de cuar] saurezonator, r\mâ-nâd 13 pini I/O.Fiecare pin I/O co-mand\ un LED

internet


BobTech Home Automation propu-ne pe site-ul www.bobtech.home.rocâteva proiecte interesante pentru

electroni[tii români pasiona]i de con-struc]iile electronice "home made". "Sond\logic\", "Tester pentru triace", "Progra-mator în circuit pentru µC PIC", "ReceptorFM" cu TDA7000 sau "Telecomand\ IRpentru PC" sunt doar câteva exemple. Ve]idescoperi la rubrica download [i softwaregratuit pentru electronic\: osciloscop

pentru PC, frecven]metru pentru PC [imulte alte interfe]e pentru comunica]ie peporturi.

Pentru cititorii Conex Club ne-am opritasupra unui proiect complex, o plac\ de

Electronic\ On-Line

BobTech Home AutomationPlac\ de dezvoltare aplica]ii pentru PIC16F628

Specifica]ii:- compatibil cu µC PIC cu 18 pini;- 14 intr\ri / 15 ie[iri configurabile de

utilizator (12 intr\ri tip "push-button",13 ie[iri cu LED, 2 intr\ri/ie[iri libere);

- comunica]ie RS232 cu PC-ul;- soclu pentru senzor IR;- conector ICSP pentru programare în

circuit;- surs\ de alimentare "on-board" de la

baterie 9V;- buton de reset manual;- interfa]\ cu senzori de temperatur\

1-Wire sau alte sisteme digitale 2-Wire;

- alimentare cu +5V de pe plac\pentru alte sisteme conectate.

Fig. 2

Modul de configurare

al jumperilor

Fig. 3

Circuitul imprimat

Un site românesc ce rezist\ de

câ]iva ani pe serverele Web, este

bine realizat [i între]inut

permanent de Radu Igret. Câteva

realiz\ri personale, link-uri c\tre

alte proiecte de pe Internet,

documenta]ie, scheme sau

software gratuit pentru

electronic\, completeaz\ acest

interesant proiect autohton din

care vom prezenta "Placa de

dezvoltare aplica]ii cu

PIC16F628".

link web: www.bobtech.home.ro

internet

activ low când este configurat ca ie[ire.Pentru pinii configura]i ca intrare, utilizatorulpoate schimba manual starea lor prinmicroîntrerup\toare. Intrarea este activ\ lowcând se apas\ butonul corespunz\tor, altfeleste ]inut\ în starea high printr-un rezistor depull-up la +5V.

Pinii RB1 [i RB2 pot fi configura]i caintr\ri/ie[iri digitale sau ca semnale Rx/Txpentru USART-ul intern al µC. Selec]ia

modului de utilizare al acestor pini (digital,I/O sau USART) se face prin doi jumperi (J2,J3). Pinii RB6 [i RB7 sunt folosi]i [i pentruprogramarea în circuit (ICSP) a µC (în acestcaz se utilizeaz\ doi jumperi pentru adecupla pinii respectivi de la restul sistemuluiîn timpul program\rii). Ie[irea senzorului IReste conectat\ la pinul RB4 [i poate fi citit\când acesta este configurat ca intrare.Senzorul IR nu trebuie conectat la sistem

dac\ pinul RB4 esteconfigurat ca ie[ire.

Consumul este demaxim 70mA cu toateLED-urile aprinse.Selec]ia modului dealimentare (extern saubaterie) se face prinjumper-ul J1.

Sistemul este com-patibil cu urm\toareletipuri de microcontrole-re: PIC16F84, PIC16F627, PIC16F628, PIC16F648, PIC16F818,PIC16F819, PIC16F87, PIC16F88, PIC18F1220, PIC18F1320.

Schema [i cablajul(în format electronic)sunt disponibile pe siteîn format .pdf. !

Fig. 1

Schema electric\ a pl\cii de dezvoltare

pentru µC PIC cu 18 pini

Fig. 4

Desenul de execu]ie


sumar - Revista Conex Club

Documents