Elektronischer Ereignisrekorder. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik

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Kommerziell erhältliche elektronische Ereignisschreiber sind hauptsächlich für industrielle Anwendungen ausgelegt und recht teuer. Die vorgeschlagene Vorrichtung kann unabhängig hergestellt werden. Es enthält keine teuren Teile und erfasst den Betrieb von vier Sensoren, Kontakt oder mit Ausgangssignalen mit Standardlogikpegeln.

Fig. 1

Das Diagramm des Recorders ist in Abb. 1 dargestellt. 16. Seine Basis ist der Mikrocontroller PIC628F1A (DD1). Informationen über Ereignisse (Änderungen des Zustands der Kontaktsensoren SF4-SF1) werden im nichtflüchtigen Speicherchip DS2 gespeichert, der über die serielle Schnittstelle lXNUMXC mit dem Mikrocontroller verbunden ist.

Die Wahl des Mikrocontrollers PIC16F682A ist auf Folgendes zurückzuführen:

- Es gibt einen integrierten USART zum Organisieren der Kommunikation mit einem Computer.
- Energieeffizient;
- Die Funktionsfähigkeit bleibt erhalten, wenn die Versorgungsspannung auf 2,2 V abfällt;
- Es gibt einen Timer, der von einem separaten Quarzresonator synchronisiert wird, der praktisch ist, um eine Echtzeituhr zu organisieren und sogar im "Schlaf" -Modus des Mikrocontrollers zu arbeiten.

Informationen zu jedem Ereignis belegen acht Bytes im Speicher des DS1-Chips. Das bedeutet, dass die verfügbaren 32 KB ausreichen, um 4096 Ereignisse zu registrieren. Das Lesen und Schreiben erfolgt blockweise: Auf die Adresse des ersten Bytes des Blocks folgen acht Informationsbytes. Die Inkrementierung (Erhöhung um Eins) der Adresse jedes empfangenen oder gesendeten Bytes erfolgt automatisch.
Die meiste Zeit befindet sich der Mikrocontroller DD1 im Schlafmodus, nur sein Timer TMR1, synchronisiert durch den "Clock"-Quarzresonator ZQ2, arbeitet. Einmal pro Sekunde generiert dieser Timer eine Interrupt-Anforderung, zu deren Verarbeitung der Mikrocontroller aufwacht, den Zeitzähler erhöht und die Sensoren abfragt. Wenn sich ihr Zustand geändert hat, werden die Ereignisinformationen auf den DS1-Chip geschrieben, woraufhin der Mikrocontroller bis zum nächsten Interrupt „einschläft“.
Eine Ereignisregistrierung (mit Angabe des Zustands der Sensoren, Uhrzeit und Datum) führt zu einer Änderung des Zustands eines beliebigen der vier Sensoren. Beachten Sie jedoch, dass die Sensoren SF1 und SF2 einmal pro Sekunde abgefragt werden, sodass kurzfristige Änderungen ihres Zustands möglicherweise übersehen werden. Dies kann verwendet werden, um die Auswirkungen des Kontaktprellens zu eliminieren. Änderungen im Zustand der Sensoren SF1 und SF3 werden jedoch aufgezeichnet, auch wenn sie in den Intervallen zwischen Abfragen aufgetreten sind und der Sensor zum Zeitpunkt der Abfrage in seinen ursprünglichen Zustand zurückgekehrt ist. Diese Merkmale sollten bei der Auswahl des Sensordesigns und der Art ihrer Verbindung berücksichtigt werden.

Der Stromverbrauch des Rekorders aus einer 3-V-Batterie beträgt etwa 200 μA, was einen Betrieb mit zwei AAA-Alkalizellen für mindestens sechs Monate ermöglicht.

Zur Interaktion mit einem Computer verfügt der Rekorder über eine serielle RS-232-Schnittstelle, deren Stecker X1 mit dem COM-Anschluss des Computers verbunden ist.

Dies erlaubt:

- Übertragen Sie die Liste der registrierten Ereignisse vom Gerät auf den Computer;
- diese Liste im Registrar löschen;
- Stellen Sie die genaue Zeit in der Uhr des Rekorders ein.

Das vom COM-Port des Computers erzeugte RTS-Signal wurde nicht für den vorgesehenen Zweck verwendet, sondern zur Stromversorgung des DA1-Pegelumwandlungschips. Dadurch wird die Stromaufnahme der GB1-Batterie verringert und ihre Lebensdauer verlängert. Die Versorgungsspannung des DA1-Chips wird durch die VD1-Zenerdiode auf 3,3 V begrenzt. Dies ist weniger als der typische Wert für den verwendeten MAX232CPE-Chip, aber für seine normale Interaktion mit einem physischen oder virtuellen (organisiert über ein USB- RS-232-Konverter) COM-Port des Computers.
Eine Spannung von 3,3 V von der RTS-Leitung wird auch an die HL1-LED geliefert, die ihr Vorhandensein anzeigt, und an den RA2-Eingang des Mikrocontrollers. 

Tabelle 1

Notiz. Die Zeit wird in sechs Bytes in folgender Reihenfolge übertragen: Sekunden, Minuten, Stunden, Tag, Monat, Jahr.

Bei Erkennung wacht der Mikrocontroller auf und initialisiert seinen USART. Der Austausch erfolgt mit einer Geschwindigkeit von 19200 Baud.
Der Mikrocontroller wird in seinen Anfangszustand versetzt, wenn die Stromversorgung durch ein internes Signal eingeschaltet wird. Der MCLR-Eingang wird nicht verwendet.

Interne Widerstände werden programmgesteuert mit den Leitungen von Port B des Mikrocontrollers verbunden und verbinden sie mit dem Power Plus. Sie liefern einen aus jeder Leitung fließenden Strom von etwa 200 µA. Ereignissensoren können nicht nur physische Kontakte (Reedschalter, Taster) sein, sondern auch alle Geräte mit Ausgangslogiksignalen, die Standard-TTL-Pegel haben.
Sockel X1 - DB-9F. Als X2 kann jeder geeignete Stecker verwendet werden, um Sensoren anzuschließen. Beim Anschluss des Rekorders an Geräte mit eigenen Stromquellen, insbesondere Netzwerken (z. B. zur Erkennung von Stromausfällen, Geräteausfällen), müssen Sie mit Optokopplern oder Relais für eine galvanische Trennung sorgen.
Um mit dem Logger zu interagieren, wurde ein Computerprogramm logger.exe entwickelt, mit dem Sie ihm die in der Tabelle aufgeführten Befehle geben, Antworten darauf erhalten und die Liste der registrierten Ereignisse in einer Datei auf der Computerfestplatte speichern können. Das Fenster dieses Programms ist in Abb. 2.

Fig. 2

Wenn der Rekorder angeschlossen ist, zeigt er die Anzahl der aufgezeichneten Ereignisse sowie die aktuelle Uhrzeit und das aktuelle Datum gemäß der internen Uhr des Rekorders an.

Durch Öffnen des Hauptmenüpunkts „Journal“ können Sie die Uhren des Rekorders und des Computers synchronisieren, die Liste der Ereignisse in einer CSV-Datei (Comma Separated Values) speichern und den Speicher des Rekorders löschen. Das CSV-Format wurde als das vielseitigste gewählt, eine solche Datei kann beispielsweise in Microsoft Excel oder in einer anderen Tabellenkalkulation geöffnet werden, es ist nicht schwierig, ein eigenes Programm zur Verarbeitung zu schreiben.

Das Ereignisaufzeichnungsformat ist wie folgt: Tag, Monat, Jahr, Stunde, Minute, Sekunde, Sensor 1, Sensor 2, Sensor 3, Sensor 4. Alle darin enthaltenen Werte sind Dezimaltext. Das Trennzeichen (in diesem Fall ein Semikolon) wird in dem Fenster eingestellt, das sich öffnet, wenn Sie den Menüpunkt „Optionen“ auswählen. Wählen Sie im selben Fenster den COM-Port des Computers, an den der Rekorder angeschlossen ist, und den Zeitraum für die Abfrage durch den Computer (nicht zu verwechseln mit dem Zeitraum für die Abfrage der Sensoren durch den Rekorder).

Das Programm kann heruntergeladen werden daher.

Autor: S. Kuleshov, Kurgan; Veröffentlichung: radioradar.net

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