4-х канальний контролер навантажень з управлінням по UART

Даний пристрій представляє собою 4-канальний контролер навантажень (далі пристрій) з управлінням по UART інтерфейсу. У пристрої є 2 ШІМ канали виходу та 2 звичайних канали для підключення навантажень. Пристроєм можна керувати за допомогою команд, що надсилаються з іншого пристрою по UART інтерфейсу (наприклад: з комп'ютера або з мікроконтролера). Даний контролер навантажень виконаний на мікроконтролері Attiny13 з одним кілобайтом flash пам'яті.

Для складання пристрою необхідні наступні електронні компоненти:

1. Мікроконтролер Attiny13 (з будь-якими індексами) – 1 шт.
2. Панелька мікросхемна DIP-8 – 1 шт.
3. Резистор 10 кОм – 1 шт.
4. Резистор 300 Ом – 5 шт.
5. Світлодіоди – 5 шт.
6. Конденсатор керамічний 100 нФ – 1 шт.
7. Конденсатор електролітичний 47 мкФ – 1 шт.

Я виконав даний пристрій на макетній платі, але також намалював малюнок друкованої плати для пристрою (додається в архіві з файлами). Існує проект пристрою в симуляторі електроніки Proteus (додається в архіві з файлами). Для наочності роботи пристрою я підключив світлодіоди.

Принципова схема пристрою:

Світлодіоди HL1, HL2, HL3, HL4 індикують роботу каналів. Світлодіод HL5 – індикатор подачі живлення на пристрій. Конденсатори С1, С2 стабілізують напругу живлення. Для управління більш потужними навантаженнями (більше 20 мА) замість світлодіодів можна підключити транзисторні ключі. Пристрою необхідне живлення від 3 до 5 Вольт. Щоб підключити даний пристрій до COM порту комп'ютера, необхідно використовувати конвертер рівнів, тому що у COM порту комп'ютера логічні рівні 12В, а у мікроконтролера 5В. Нижче наведена проста схема конвертера рівнів:

Вихід конвертера RXD необхідно підключити до TXD виходу мікроконтролера пристрою. Також можна використовувати різні USB-UART конвертери для підключення пристрою до USB порту комп'ютера. Для спрощення управління пристроєм з комп'ютера я написав програму для комп'ютера (додається в архіві з файлами). Після запуску програми на комп'ютері у вкладці "Зв'язок>Установка COM порту" оберіть COM порт, до якого підключено пристрій, і у вкладці "Зв'язок" виберіть пункт "Встановити зв'язок з пристроєм", після чого можна керувати пристроєм за допомогою інтерфейсу програми.

Програма на комп'ютері:

Перелік команд, за допомогою яких можна керувати пристроєм вручну:
Port1=1 – Увімкнути 1 канал
Port1=0 – Вимкнути 1 канал
Port2=1 – Увімкнути 2 канал
Port2=0 – Вимкнути 2 канал
Port3=1 – Увімкнути 3 канал
Port3=0 – Вимкнути 3 канал
Port4=1 – Увімкнути 4 канал
Port4=0 – Вимкнути 4 канал
AllOn – Увімкнути всі канали
AllOff – Вимкнути всі канали
Port1PWM – Встановити значення ШІМ 1 канала
Port2PWM – Встановити значення ШІМ 2 канала
Реєстр команд важливий! Після введення команди на установку значення ШІМ необхідно ввести число від 1 до 255. Бітрейд для управління пристроєм вручну (наприклад: через термінал): 4800 бод.

Для правильної роботи пристрою після прошивки мікроконтролера пристрою необхідно виставити ф'юз-біти за малюнком нижче (в PonyProg2000):

Фотографії пристрою:

Сфера застосування даного контролера навантажень дуже широка. Наприклад: управління освітленням у домі або регулювання обертів вентилятора і так далі. Для закінченого вигляду пристрою його можна помістити в пластиковий, металевий або дерев'яний корпус.

Скачати файли проекту ви можете нижче

Список радіоелементів