Scheda con interfaccia USB Interfaccia USB universale 33 I/O Punti di saldatura totali: 578 Livello di difficoltà: principiante 1 2 3 4 5 avanzato K8061 ISTRUZIONI DI MONTAGGIO H8061IT-1
Caratteristiche e specifiche Questa scheda d interfaccia è dotata di 33 input/output: include uscite analogiche/digitali ed una di tipo PWM. La connessione con il PC è galvanicamente isolata mediante fotoaccoppiatori; questo permette di ottenere la massima sicurezza. Le routine per la comunicazione della scheda sono contenute in una specifica DLL (Dynamic Link Library). Possibilità di creare programmi personalizzati in Delphi, Visual Basic, C++ Builder e la maggior parte delle applicazioni a 32-bit funzionanti in ambiente Windows* in grado di richiamare le DLL. Caratteristiche: 8 ingressi analogici con risoluzione 10 bit: 0...5 V o 10 VDC / 20 kohm 8 uscite analogiche con risoluzione 8 bit: 0 5 V o 10 VDC / 47 ohm 8 ingressi digitali: compatibili open collector (connessione a GND=0) con LED d indicazione 8 uscite digitali open collector (max. 50 V/100 ma) con LED d indicazione 1 uscita PWM a 10 bit: da 0 a 100% uscita open collector (max 100 ma / 40 V) con LED d indicazione. Tempo di risposta ai comandi: 4 ms Compatibile USB 2.0 / 1.1 (cavo USB incluso) Specifiche: Assorbimento dalla porta USB: circa 60 ma Possibilità di collegare 8 schede (max) al PC Alimentazione tramite adattatore di rete: 12 Vdc / 300 ma (PS1205) Dimensioni PCB : 195 x 142 x 20 mm (2.7 " x 5.6" x 0.8") Requisiti minimi di sistema: Processore Pentium o superiore / porta USB libera (1.1 o superiore) Sistema operativo windows 98SE o superiore (Win NT non compatibile) * Lettore CD ROM e Mouse * Raccomandato WinXp per una migliore compatibilità * Sono marchi registrati della MICROSOFT CORP. 2
Suggerimenti per il montaggio 1. Montaggio (Ignorare i seguenti suggerimenti, potrebbe creare delle difficoltà nella realizzazione del dispositivo!) Si consiglia di seguire attentamente i suggerimenti di seguito riportati, per poter completare con successo il montaggio del dispositivo. 1.1 Assicuratevi di possedere la giusta attrezzatura: Si consiglia di utilizzare un saldatore di media potenza (25-40 W) avente una punta da 1 mm. Mantenere la punta del saldatore ben pulita, tramite una spugna o un panno inumiditi con acqua. Per poter ottenere delle saldature di qualità e salvaguardare la punta, è necessario che essa sia sempre ben stagnata. Se lo stagno non dovesse aderire bene alla punta, è necessario provvedere alla pulizia di quest ultima. Utilizzare stagno avente al suo interno del buon disossidante (non utilizzare paste disossidanti!). Per recidere i reofori dei componenti, servirsi di un tronchesino per elettronica, prestando attenzione agli occhi perchè, durante il taglio, i reofori vengono proiettati a distanza. Utilizzare una pinza a becchi fini per piegare reofori o per posizionare alcuni componenti. Munirsi di un taglierino di piccole dimensioni e di cacciaviti con misure standard. 0.000 Per alcuni progetti, è richiesto o potrebbe essere utile l utilizzo di un comune multimetro. 1.2 Suggerimenti per il montaggio: Per evitare delusioni, assicurarsi che il grado di difficoltà sia compatibile con le proprie capacità ed esperienza. Seguire attentamente le istruzioni; leggere e capire ogni passo prima di operare. L assemblaggio deve essere eseguito procedendo secondo l ordine descritto nel manuale. Collocare, sul circuito stampato, ogni singolo componente come mostrato dalle figure. I valori riportati nello schema elettrico, possono essere soggetti a variazioni. I valori riportati in questa guida sono corretti*. Utilizzare le tabelle di controllo per prendere nota del proprio avanzamento. Leggere le note informative riguardanti la sicurezza e i servizi al cliente. * Errori tipografici esclusi. Verificare se in allegato al presente manuale è disponibile una nota di aggiornamento. 3
Suggerimenti per il montaggio 1.3 Suggerimenti per la saldatura: 1- Montare tutti i componenti tenendo il loro corpo aderente al circuito stampato, quindi saldare con cura i relativi terminali. 2- Assicurarsi che le saldature siano lucide e di forma conica. 3- Rimuovere le eccedenze di stagno per evitare cortocircuiti con le piazzole adiacenti. I COMPONENTI ASSIALI SONO NASTRATI SECONDO LA SEQUENZA DI MONTAGGIO! SI RACCOMANDA DI RIMUOVERNE UNO PER VOLTA! 4
Montaggio 1. Jumper 3. Resistenze 1/4W R... J1 J2 J3 J4 J5 2. Diodi. Rispettare la polarità! CATHODE D1 : 1N4007 D2 : 1N4148 D3 : 1N4148 R1 : 2K2 (2-2 - 2 - B) R2 : 15E (1-5 - 0 - B) R3 : 15E (1-5 - 0 - B) D... 4. Resistenze a film metallico R... R4 : 100E (1-0 - 1 - B - 9) 5. Resistenze 1/4W R... R5 : 330E (3-3 - 1 - B) R6 : 1K (1-0 - 2 - B) R7 : 1K (1-0 - 2 - B) R8 : 10K (1-0 - 3 - B) R9 : 47K (4-7 - 3 - B) R10 : 10K (1-0 - 3 - B) R11 : 10K (1-0 - 3 - B) R12 : 10K (1-0 - 3 - B) R13 : 10K (1-0 - 3 - B) R14 : 1K (1-0 - 2 - B) R15 : 330E (3-3 - 1 - B) R16 : 2K2 (2-2 - 2 - B) R17 : 47K (4-7 - 3 - B) R18 : 47K (4-7 - 3 - B) R19 : 1K5 (1-5 - 2 - B) R20 : 1K (1-0 - 2 - B) R21 : 10K (1-0 - 3 - B) R22 : 10K (1-0 - 3 - B) R23 : 10K (1-0 - 3 - B) R24 : 10K (1-0 - 3 - B) R25 : 1K (1-0 - 2 - B) R26 : 1K (1-0 - 2 - B) R27 : 10K (1-0 - 3 - B) R28 : 10K (1-0 - 3 - B) R29 : 10K (1-0 - 3 - B) R30 : 10K (1-0 - 3 - B) R31 : 47E (4-7 - 0 - B) R32 : 47E (4-7 - 0 - B) R33 : 47E (4-7 - 0 - B) R34 : 10K (1-0 - 3 - B) R35 : 10K (1-0 - 3 - B) R36 : 10K (1-0 - 3 - B) R37 : 10K (1-0 - 3 - B) R38 : 47E (4-7 - 0 - B) R39 : 47E (4-7 - 0 - B) R40 : 47E (4-7 - 0 - B) R41 : 1K (1-0 - 2 - B) R42 : 1K (1-0 - 2 - B) R43 : 10K (1-0 - 3 - B) R44 : 10K (1-0 - 3 - B) R45 : 10K (1-0 - 3 - B) R46 : 10K (1-0 - 3 - B) R47 : 47E (4-7 - 0 - B) R48 : 47E (4-7 - 0 - B) R49 : 10K (1-0 - 3 - B) R50 : 10K (1-0 - 3 - B) R51 : 10K (1-0 - 3 - B) R52 : 10K (1-0 - 3 - B) R53 : 10K (1-0 - 3 - B) R54 : 10K (1-0 - 3 - B) R55 : 10K (1-0 - 3 - B) R56 : 10K (1-0 - 3 - B) R57 : 10K (1-0 - 3 - B) R58 : 10K (1-0 - 3 - B) R59 : 10K (1-0 - 3 - B) R60 : 10K (1-0 - 3 - B) R61 : 10K (1-0 - 3 - B) R62 : 10K (1-0 - 3 - B) R63 : 10K (1-0 - 3 - B) R64 : 10K (1-0 - 3 - B) R65 : 10K (1-0 - 3 - B) R66 : 10K (1-0 - 3 - B) R67 : 10K (1-0 - 3 - B) R68 : 10K (1-0 - 3 - B) 5
Montaggio 6. Diodo zener. Rispettare la polarità! 9. Zoccoli IC. Rispettare l orientamento! CATHODE ZD... ZD1 : 15V0 7. Reti resistive IC1 : 8p IC2 : 8p IC3 : 28p IC4 : 18p IC5 : 18p IC6 : 40p IC7 : 16p IC8 : 14p IC9 : 14p IC10 : 14p IC11 : 14p! 10. LED. Rispettare la polarità! RA1 : 1K (102) RA2 : 10K (103) RA3 : 1K (102) RA4 : 10K (103) Rispettare la posizione del punto. 8. Condensatori ceramici C... C1 : 220nF (224) C2 : 27pF (27) C4 : 100nF (104) C5 : 100nF (104) C6 : 100nF (104) C7 : 27pF (27) C8 : 100nF (104) C11 : 100nF (104) C12 : 100nF (104) C13 : 100nF (104) C14 : 100nF (104) C17 : 100nF (104) C18 : 100nf (104) C19 : 27pF (27) C20 : 27pF (27) C21 : 100nF (104) C22 : 100nF (104) C23 : 100nF (104) C24 : 100nF (104) CATHODE LD1 : Digital output 8 LD2 : Digital output 7 LD3 : Digital output 6 LD4 : Digital output 5 LD5 : Digital output 4 LD6 : Digital output 3 LD7 : Digital output 2 LD8 : Digital output 1 LD9 : USB LD10 : Power ON LD11 : RX/TX LD12 : Run LD13 : Digital input 8 LD14 : Digital input 7 LD15 : Digital input 6 LD16 : Digital input 5 LD17 : Digital input 4 LD18 : Digital input 3 LD19 : Digital input 2 LD20 : Digital input 1 LD21 : PWM 11. Transistor T1 : BC337 LD... 6
SW Montaggio 12. Pin strip 15. Condensatori elettrolitici. Rispettare la polarità! C3 : 470µ F / 25V C... 16. Presa DC A1 A2 A3 AD1 AD2 AD3 AD4 AD5 AD6 AD7 AD8 Indirizzo scheda Ingressi analogici SK2 : 12VDC - 17. Connettore USB SK1 J... + DA1 DA2 DA3 DA4 DA5 DA6 DA7 DA8 Uscite analogiche 18. Regolatore di tensione VR1 : UA7805 VR... 13. Condensatori elettrolitici. Rispettare la polarità! 19. Ponticello C9 : 4,7µ F / 50V C10 : 47µ F / 25V C... C15 : 4,7µ F / 50V C16 : 4,7µ F / 50V 14. Quarzo X1 X2 : 4MHz : 16MHz X... 20. Connettore PCB to wire SK3 : ingresso digitale 1... 4 SK4 : ingresso digitale 5... 8 SK5 : uscita digitale 1... 4 SK6 : uscita digitale 5... 8 SK7 : ingresso analogico 1... 4 SK8 : ingresso analogico 5... 8 SK9 : uscita analogica 1... 4 SK10 : uscita analogica 5... 8 SK... SK... 7
Montaggio 21. IC. Orientare correttamente la tacca! 22. Piedini in gomma Montare I piedini in gomma sul lato saldature del PCB, vedere fig 1.0. IC1 : 6N136 IC2 : 6N136 IC3 : VK8061USB (PIC18F2550-I/SP programmato) IC4 : ULN2803 IC5 : ULN2803 IC6 : VK8061CPU (PIC16F871-I/P programmato) IC7 : TLC5628CN IC8 : TLV274IN IC9 : TLV274IN IC10 : TLV274IN IC11 : TLV274IN FIG 1.0 23. Punti di connessione 8 12 19 3 4 5 15 6 7 13 16 20 10 17 9 11 14 1 18 2 8
1 Connettore USB Connettore di collegamento tra scheda K8061 e porta USB del PC 2 12 VDC Connettore di alimentazione. Collegare un adattatore di rete con tensione di 12V non regolato / 300 ma min. Ingressi digitali 3 1, 2, 3, 4 Gli ingressi, per essere attivati, devono essere portati a livello Ingressi digitali BASSO (collegare al GND). 4 5, 6, 7, 8 5 6 7 8 9 10 11 Uscite digitali 1, 2, 3, 4 Uscite digitali 5,6,7,8 Ingressi analogici 1,2,3,4 Ingressi analogici 5,6,7,8 Uscite analogiche 1,2,3,4 Uscite analogiche 5,6,7,8 Jumper per impostazione indirizzo Punti di connessione Queste uscite sono di tipo open collector. Quando sono attive i transistor presenti in IC4 si portano in conduzione collegando a massa l uscita interessata. Il carico che si vuole alimentare, come LED, relé, deve essere alimentato da una fonte esterna. Collegare il morsetto CLAMP al polo positivo (+) della fonte di alimentazione esterna così da proteggere i transistor. Questi sono gli ingressi analogici ai quali va applicata una tensione analogica il cui valore potrà essere letto tramite il PC. A questi ingressi deve essere applicata una tensione continua con valori compresi tra 0 e 5 V o tra 0 e 10 V impostabili mediante i jumper AD1 AD8 (vedi n 12). Attenzione: l applicazione di una tensione con valore superiore a 5 o 10 V agli ingressi A/ D, potrebbe danneggiare irreparabilmente la scheda K8061 (IC10/11)! La tensione presente su queste uscite, può essere impostata tramite software. Essa può assumere un valore compreso tra 0 e 5 V o tra 0 e 10 V a seconda dell impostazione effettuata con i jumper DA1 DA8. Sul connettore SK9, è disponibile inoltre un uscita PWM (pin 2) open collector, la cui larghezza d impulso può essere regolata. Mediante i jumper A1, A2 e A3, è possibile attribuire un indirizzo univoco per ciascuna scheda K8061 connessa. È possibile collegare fino a 8 schede; se ne viene utilizzata solamente una, impostare l indirizzo 0. 12 13 14 15 Max. tensione ingressi A/D Max. tensione uscite D/A LED di controllo PWM LED CPU run mode 16 LED CPU RX/TX 17 LED POWER ON 18 LED USB Mediante i jumper AD1-AD8, è possibile impostare il valore di tensione del relativo ingresso A/D; da 0 a 5 V (chiuso) o da 0 a 10 V (aperto). Mediante i jumper DA1-DA8, è possibile impostare la massima tensione ottenibile sulla corrispondente uscita D/A; da 0 a 5 V (aperto) o 0 a 10 V (chiuso) Questo LED si illumina quando l uscita PWM viene attivata. La luminosità del LED è proporzionale al rapporto impulso/pausa. Si illumina quando la CPU della scheda K8061 (IC6) funziona correttamente. Questo LED si illumina quando vi è uno scambio di dati tra la CPU ed il controller dell interfaccia USB (IC3). Se tale LED non si illumina quando la scheda è alimentata, verificare che il controller USB (IC3) o gli optoisolatori (IC1 & 2) non siano guasti. Si illumina quando è presente la tensione di alimentazione (5 V) del controller USB. Attenzione: il K8061 è alimentato tramite la porta USB che non fornisce tensione di alimentazione alle sezioni CPU e I/O della scheda. Lampeggia durante la connessione USB e si illumina a collegamento riuscito tra il chip USB del PC e la scheda K8061. 19 20 LED d indicazione ingressi digitali LED d indicazione uscite digitali Questi LED si spengono quando il corrispondente ingresso passa ad un livello BASSO (collegamento dell ingresso con GND) mediante un contatto esterno o tramite un uscita open collector. Questi LED si illuminano quando la corrispondente uscita è attiva, ovvero quando il relativo transistor conduce verso massa (uscita open collector). 9
Installazione del software 24. Installazione del software Terminato il montaggio della cheda è possibile procedere con l installazione del relativo software e delle demo, quindi testare il K8061. Fornire una tensione di alimentazione di 12 V (prelevata da un adattatore di rete non stabilizzato) al connettore di alimentazione (SK2) della scheda K8061 Il LED di controllo LD12 (RUN) si dovrebbe accendere così anche i LED LD13 LD20 (questi sono i LED di controllo relativi agli ingressi; si illuminano quando gli ingressi non si trovano ad un livello BASSO ). Se ciò avviene, collegare il connettore USB della scheda K8061 al proprio PC mediante il cavo USB fornito in dotazione. LD10 (POWER) dovrebbe illuminarsi. LD9 (USB) dovrebbe illuminarsi dopo che si è instaurato il collegamento tra il PC e il K8061. Essendo il primo collegamento, è necessario installare nel PC i driver del microcontrollore USB. Questi driver sono disponibili sul CD fornito in dotazione nella sottocartella USB_driver del software K8061. Per l installazione dei driver, fare riferimento alle figure sotto riportate (es. con Windows XP): La schermata può variare con sistemi operativi differenti. Passo 1 : trovato nuovo hardware Driver locale, non avviare Windows Update Passo 2 : specificare la posizione 10
Installazione del software Passo 3 : ricercare la cartella con i driver sul proprio hard disk o sul CD. Selezionare il driver : mchpusb.sys Passo 4 : cliccare su "Continue Anyway" Passo 5 : ciccare su "Finish" 11
Installazione del software L installazione è riuscita Le utility per testare il funzionamento del K8061 sono disponibili nella sottocartella DIAG8061. Un applicazione più completa per eseguire il test, si trova nella sottocartella DEMO8061. Il codice sorgente delle applicazioni demo, è disponibile nella sottocartella DLL examples. Le specifiche relative alle DLL di comunicazione del K8061 si trovano nella sottocartella DOC. 12
Esempi di collegamento 25. Come effettuare I collegamenti: 1. Uscita analogica: 2. Ingresso Analogico: GND TENSIONE USCITA ANALOGICA DAx : +! MAX 10 V DC! 0 5 V o 0 10 V GND 0... 5 V O 0... 10 V ADx : + 3. Uscita digitale: 4. Ingresso digitale: +V +V : Alimentazione esterna per relé, LED, Lampade... Interruttore,...! OR MAX 50 VDC GND Transistor esterno, uscita open collector" 13
Schema elettrico 26. Schema elettrico 14
PCB 27. Piano di montaggio 15
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