Školka na I2C, jednoduché zkušební desky 

Jedná se o zkušební zapojení a nejsou určena pro přímou aplikaci i když se to nevylučuje. Prostě sloužila k odzkoušení komunikace a obsluhy pomocí PC, jde to rychleji na PéCéčku, než ladění pomocí mikroprocesoru, po odladění algoritmu a ověření funkčnosti stačí jen přepsat pro daný mikroprocesor.

A/D převodník 12 bitů + teplota.
V zapojení je použit čtyřnásobný AD převodník s integrovaným teplotním čidlem a referencí na čipu. Jeho základní rozsah je 2,5V. V zapojení je také paměť z řady 24CXX do které je možno uložit konfigurační konstanty a další informace o převodu. Pokud budeme požadovat větší přesnost a stabilitu než umožňuje interní reference můžeme použít externí referencí REF193. Pomocí propojky J3 můžeme nastavit zda deska má být napájená ze stabilizátoru nebo z napětí přivedeno na konektor sběrnice I2C.

Katalogový list AD převodníku AD7417.
Katalogový list reference REF193.
Katalogové list pro EEPROM řada 24CXX.





Deska úpravy signálu.
Pokud budeme chtít měřit signál mimo měřící rozsah předcházejícího AD převodníku musíme jej upravit. V tom nejjednoduším případě podělit na odporovém děliči a k tomu slouží následující destička plošných spojů. Na ní můžeme sériovou a paralelní kombinací odporů nastavit vhodný měřící rozsah. Destička je ve dvojím provedení a to v SMD a nebo na klasických součástkách. Destička se osazuje do desky AD převodníku do pozic označených H. Samozřejmě si můžete vyrobit vlastní destičku se zesilovačem nebo usměrňovačem, pak budete mít možnost měřit úroveň malých či střídavých signálů.

Připojení LCD displeje.
Pomocí tohoto zapojení lze připojit na sběrnici I2C LCD displej s integrovaným řadičem 4470. Jde o 1 až 4 řádkové displeje s 8 až 40 znaky na řádek. Pomocí R10 se nastavuje kontrast displeje. Tranzistor T1 spíná podsvětlení displeje. Pokud nasadíme propojku J1 můžeme ovládat LED1 případně na J1 připojit další LED diodu a vyvést ji na panel vedle displeje. Plošný spoj je tak navržen že by u většiny displejů mělo stačit propojení 1:1 s displejem pomocí konektorovacích kolíku S1G, ale než zapájíte tak si to raději ověřte.

Katalogový list PCF8574.
Základní popis obsluhy displejů v článku na HW Inteligentní displeje .

Budič LEDek.
Jednoduché zapojení využívající integrovaný obvod SAA1064. Tento IO umožňuje budit až 32 LEDek, zde se využívá pouze 8. Je možno také měnit jejich jas ve čtyřech krocích. Adresace tohoto obvodu v systému I2C se provádí pomocí napětí přiváděné na vstup ADR. Napětí je vytvářeno na odporovém děliči složeném s R1,R2,R3.

Katalogový list SAA1064

LPT pro tiskárnu.
Toto zapojení slouží k simulování portu tiskárny přes rozhraní I2C. Samozřejmě není určeno pro tisk grafiky, ale pro jednoduché tisky znaků. Porty IO jsou ošetřeny jednoduchou ochranou z odporů a zenerek proti nešetrnému zacházení. Zenerky jsou pájeny "na stojáka" a horní vývody propojeny. Pokud hledáte schéma tak to je v download.

Katalogový list PCF8574.

Proč I2C školka.
Není to proto že by mělo jít o malou školu, ale proto že když jsem všechny moduly připojil na kšandu sběrnice I2C tak jsem si vzpomněl jak kdysi chodily děti ve školce na procházku a držely se provázku za který je vedla paní učitelka. Tak se ty moduly držely kšandy jako děti a vedlo je PéCéčko, jak můžete vidět na následujícím obrázku.

Jak připojit k PC.
Pro připojení k PC je možno použít převodníky z COMu na I2C z konstrukce Připojení I2C k PC . V žádném případě nelze použít k napájení modulů napětí získané z výstupních signálů linky RS232, neposkytuje dostatečný proud. Pro první pokusy mohu doporučit knihu Využití rozhraní PC pod Windows od Burkhard Kainka a nainstalování Trial verze Delphi. Pokud nemáte CD s delphi doporučuji poptat se v knihkupectvích, nakladatelství BEN vydalo CD kde je trial verze, můžete se samozřejmě obrátit i na internetové stránky BORLANDu a zakoupit originál trial verzi ovšem mnohonásobně dražší.

Pro spolehlivou funkci komunikace po I2C musíme splnit všechny základní požadavky "normy" o I2C jinak se můžeme dočkat, tedy spíše nedočkat spolehlivé funkčnosti komunikace. Běžně provozuji tyto moduly s plochým kabelem o délce 50cm, zcela bez problémů. Je třeba jen dodržet požadavky na zvedací odpory na sběrnici a samozřejmě mýt dobře napsané základní rutiny pro obsluhu I2C. Pravděpodobně se s některým z těchto problémů se střetl autor článku v Sdělovací Technice a vyřešil svůj problém konstatováním o malé spolehlivosti I2C.

Zároveň musím upozornit že základní rutiny, z CD-ROM ke knize Využití rozhraní PC pod Windows od Burkhard Kainka, mají drobnou chybu která způsobuje nefunkčnost některých režimů I2C. Prostě vyrobit chybu můžeme každý, a mi se to povedlo také mnohokrát. Je třeba ji najít a odstranit a ne tvrdit že nějaký HW je nespolehlivý. Samozřejmě může být i chyba v HW, ale tento případ je podstatně méně častý než chyba v programu nebo v chybném návrhu zapojení či desky plošných spojů.

Desku plošných spojů převodníku Vám vyrobí např. firmaSEMACH.

Návrh desky je proveden ve Formice a jde otevřít i v demoverzi.
Zde si můžete stáhnout schéma předlohy pro desku ve formátu PCX a i soubory do Formiky.