USB3x3 – programovatelné USB relé se 3 vstupy a 3 relé

Základní vlastnosti

1. tři reléové výstupy do zatížení 10A / 250V AC ( zátěž do 2300W )

2. tři galvanicky oddělené vstupy, hw je totožný s RE3USB, sw má implementaci CNC automatu

3. napájení celého modulu přímo z usb portu ( každé relé má při sepnutí spotřebu cca 65mA )

4. možno napájet modul z externího zdroje, svorky +12V DC ( rozsah od 9 do 24V DC )

( v tomto případě je nutné dříve odpojit modul od USB portu počítače )

5. jedno ovládací tlačítko SET pro spouštění / zastavování programu ( autonomního chodu )

6. zařízení obsahuje sofistikovaný usb/rs232 převodník FTDI ( FT232RL )

Srdcem modulu USB3x3 je moderní jednočipový mikropočítač PIC16F628A zajišťující všechny nezbytné funkce včetně uložení všech potřebných funkcí a nastavení do bezenergetické paměti EEPROM. USB rozhraní je řešeno sofistikovaným obvodem FT232RL především z důvodu vynikající sw podpory ze strany výrobce FTDI obvodů, který na svých webových stránkách nabízí volně ke stažení aktualizované ovladače pro všechny stávající operační systémy. Před prvním připojením modulu k počítači si proto stáhněte potřebný ovladač a dále postupujte dle informacích uvedených níže.

Instalace ovladačů a připojení RE3USB k počítači

Před prvním připojením USB relé k počítači si stáhněte ovladače

· pro Win7 a Visty z adresy: http://www.selfcontrol.cz/R12706.zip

· pro Win XP z adresy: http://www.selfcontrol.cz/R11806.zip

· pro Win 98 z adresy: http://www.selfcontrol.cz/R10906.zip

Aktualizované ovladače naleznete rovněž na stránkách výrobce FTDI obvodů:

http://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm

· výše uvedený soubor rozbalte a uložte do nového adresáře, např. C:\VCP

· po úspěšném uložení a rozbalení propojte USB zásuvku na RE3USB s počítačem pomocí standardního usb kabelu ( není součástí modulu )

· po detekci nového hw vyberte příslušný ovladač zadáním adresáře, kde se nachází a kam jste jej dříve rozbalili, viz například C:\VCP

· nainstalovaný ovladač vytvoří ve Vašem počítači nový, virtuální port, např. COM3, COM4, … atd. Právě aktivní virtuální port zjistíte z vlastností Správce zařízení ( porty COM a LPT ). Na tento COM se budete odkazovat ve všech I/O operacích..

Jednoduchý test funkčnosti USB3x3 a správně provedené instalace

· stáhněte si náš testovací program COM-tester z adresy: http://www.selfcontrol.cz/TM_comtester_V27.exe

· po spuštění COM-testeru vyberte právě aktivní COM port, např. COM3

· nastavte parametry: přenosová rychlost 4800 ( BAUD RATE )

· nastavte zatržítko Show HEX

· klikněte na tlačítko Connect

· po stisknutí tlačítka SET na desce se v horním černém okně musí zobrazit text – viz dále

· klikněte myší do bílého okna – zde pište příkazy pro USB3x3 (v interpretaci příkazů modul rozlišuje malá a velká písmena, respektujte prosím jejich přesný tvar)

Popis k obrázku

LD1 … svítí pokud bude mezi vstupy IN1+ a IN1- napětí v rozsahu 4 až 6V

LD2, LD3 … platí totéž co pro LD1, ale pro vstupy IN2+ a IN2- a ( IN3+ a IN3- )

LD4 … je sepnuto relé RE1 ( aktivní výstup č.1 )

LD5, LD6 … platí totéž co pro LD4, ale pro relé RE2 a RE3

LD7 … červená led, svítí, pokud je aktivní výstup č. 4

LD8 … žlutá led svítí, pokud není spuštěn interní program

LD9 … zelená led svítí, pokud je zpracováván a vykonáván interní program

LD10…modrá led, svítí, pokud je aktivní výstup č. 5

1.1 Význam ovládacích příkazů a parametrů

· ovládání: 4800/9600bps – viz příkaz RKfg3, 8 bitů bez parity, 1 nebo 2 stop-bity

· typy příkazů: jednoznakový dotaz ( vrátí stav vstupů IN1 až IN3 ), ovládací příkazy pro výstupy a příkazy nastavovací

· jednoznakový dotaz č.1: po přijetí znaku ! ihned vrátí stav vstupů 1 až 3 a stav, zda modul čeká na dokončení poslední operace či nikoliv.

Příkaz vrátí zpět:

&000R* … žádný ze vstupů není aktivní ( led LD1,2,3 nesvítí ) a modul je Ready

&000B* … hlásí neaktivní vstupy, modul čeká na dokončení operace ( Busy )

&100R* … vstup IN1 je aktivní ( svítí LD1)

&010R* … vstup IN2 je aktivní ( svítí LD2)

&001R* … vstup IN3 je aktivní ( svítí LD3)

&110R* … vstupy IN1 a IN2 jsou aktivní ( svítí LD1 a LD2)

&101R* … vstupy IN1 a IN3 jsou aktivní ( svítí LD1 a LD3)

&011R* … vstupy IN2 a IN3 jsou aktivní ( svítí LD2 a LD3 )

&111R* … všechny vstupy jsou aktivní ( svítí LD1, LD2 a LD3 ), modul Ready

&111B* … všechny vstupy aktivní, modul je Busy – čeká na dokončení operace

· jednoznakový dotaz č.2: pokud se zpracovává interní program, pak po přijetí znaku ? ihned vrátí zpět okamžitý stav vstupů IN1 až IN3 zakončený * ( není-li aktivní žádný vstup, vrátí * , aktivní IN1 a IN3, vrátí 13*, apod. ). Pokud se program nezpracovává, vrátí vždy jen *

· příkazy ovládající výstupy – viz 1.2 a 1.3:

R<čísla_výstupů>=X,Y;

R<čísla_výstupů>=X;

· příkazy řídící chod modulu – viz 1.4:

RUN=0; RUN=1; RGoOn;

· konfigurační příkazy – viz 1.5 až 1.8:

RESET=Y; RESET=N; RKfg1=0; RKfg1=1; RKfg2=0; RKfg2=1;

RKfg3=0; RKfg3=1;

· popis instrukcí autonomního režimu – viz 2.1:

Rx[JMN12345ABCDEFWXYZ]=y;

1.2 Ovládání výstupů - příkaz s jedním parametrem

Obecně: R<čísla_výstupů>=X;

Kde čísla výstupů musí být v rozmezí 1 až 5, jinak je příkaz ignorován, přičemž 1 až 3 jsou

výstupy určené pro relé, 4 a 5 pro led.

X je buď čas ( pokud je X 2 až 999999 ) ve vteřinách nebo stav ( 1 , 0 ) – zapnuto, vypnuto

Příklady: R1=1; … zapne relé Re1

R123=1; … zapne všechna relé

R23=0; … vypne Re2 a Re3

R1=2; … za 2 vteřiny přepne relé Re1

R2=120; … za 2 minuty přepne Re2

R145=10; … za 10 vteřin přepne Re1 a červenou i modrou led

1.3 Ovládací příkazy se dvěma parametry

Obecně: R<čísla_výstupů>=X,Y;

Čísla výstupů – viz 1.2.

X je čas ( 1 až 999999 ) vteřin a Y počáteční stav ( 1 / 0 ) – zapnuto / vypnuto

Příklady: R1=1,1; … zapne relé Re1 a za vteřinu vypne

R12=1,0; … vypne Re1 a Re2 a za vteřinu je zapne

R23=20,1; … zapne Re2 a Re3 a za 20 vteřin obě vypne

R1=2,1; … zapne Re1 a za 2 vteřiny vypne

R2=60,1; … zapne Re2 a za minutu vypne

1.4 Řídící příkazy RUN a RgoOn

· příkazem RUN=1; bezprostředně po přijetí spustíme vykonávání vnitřního programu od prvního uloženého příkazu (tj. Ra… ). Pokud není první příkaz platný nebo je typu END, je provádění programu zastaveno a rozsvítí se žlutá led LD8.

· běh programu je signalizován trvalým svitem zelené led LD9. Ihned po přijetí příkazu je do počítače odesláno running* a program se spustí.

· stopneme-li provádění programu, jsou automaticky vypnuta všechna tři relé ( výstupy 4 a 5 se nezmění – pomocí LD7 a LD10 je tedy možné indikovat aktuální stavy programu i po jeho zastavení či opětovném spuštění )

· příkazem RUN=0; zastavíme provádění interního programu ( pokud běží ) a rozsvítí se žlutá led LD8. Do počítače se vrátí řetězec stop* a dále do počítače nebudou odesílány žádné změny na vstupech IN1 až IN3

· nastane-li v průběhu aktivního běhu programu na vstupech IN1 až IN3 událost, přenese se ihned do počítače příslušné číslo aktivovaného vstupu, např. 1 pro vstup IN1, atd.

· rozsah proudu každého ze vstupů IN1-3 by měl být v rozsahu 3 až 11mA (nepřekračujte)

· do počítače je rovněž možné posílat i stavy deaktivace vstupů (zhasnutí led LD1 až LD3), to je možné zapnutím reakce na obě hrany, nastavení provedeme příkazem RESET=Ys

· naopak, pokud nám stačí jen informace o sepnutí vstupu, odešleme RESET=Ns

· příkazem RGoOn; se přeruší všechny časovací operace a nulují všechny požadavky na čekání ( je provedeno okamžité přerušení probíhajících časovacích operací a ukončení čekání na všechny vstupní události ). Tento příkaz má význam především u krokování či trasování interního programu, kde je nastaveno buď dlouhé čekání na provedení nějaké operace nebo se čeká na vstupní událost, která není fyzicky ošetřena ( chybějící čidlo na jednom z programem používaných vstupů apod.)

1.5 Konfigurační příkaz RESET

· po příkazu RESET=Y; bude při uvolnění vstupu IN1 odeslán znak A, při uvolnění IN2 odeslán znak B a při uvolnění IN3 odeslán znak C

· po příkazu RESET=N; nebude při uvolnění vstupu IN1 odeslán znak A, resp. B pro IN2 apod. Odesílat se budou pouze číslovky 1 až 3 korespondující s aktivací příslušného vstupu IN1 až IN3.

· odesílání znaků je povoleno jen při běhu programu ( po RUN=1; ) a svítí-li zelená LD9

· po odeslání RESET=Ns bude do PC vráceno L=N*

· po odeslání RESET=Ys bude do PC vráceno L=Y*

Manuální aktivace/deaktivace alarmu – tlačítko SET na modulu

· po krátkém stisku SET se zapne/vypne vykonávání interního programu – viz příkaz RUN

· provádění programu je indikováno zelenou led LD9 ( led svítí = program běží)

· pokus o spuštění programu ( START ) - do počítače se vrátí řetězec TEST=Ys*

· vypnutí programu ( STOP ) - do počítače se vrátí řetězec TEST=Ns*

· spustit program je možné, jen pokud svítí žlutá LD8 ( modul v režimu STOP ) a program je zaveden v paměti modulu

· zastavit program je možné, jen pokud svítí zelená LD9 ( running )

1.6 Konfigurační příkaz RKfg1=X;

· v některých případech potřebujeme navázat na uskutečnění předchozí operace, příkladem může být situace, kdy z počítače postupně přepínáme jednotlivé výstupy tak, aby přepnutí jednoho plynule navazovalo na následující, tj. po ukončení jedné operace byla ihned zahájena operace následující. Modul má pro tyto případy implementovanou funkci odeslání informace po ukončení časování a uskutečnění operace ( viz ovládací příkazy )

· pokud nastavíme RKfg1=1; pak po každém ukončení časování bude zpět vrácen řetězec identifikující ukončení / provedení operace ( T1e* , T2e* , T3e* , T4e* , T5e* )

· naopak po nastavení RKfg1=0; nebudou tyto identifikace T1e* … nikdy odeslány

· každá změna RKfg1 je uložena do EEPROM

· po odeslání RKfg1=0; bude do PC vráceno C1=0*

· po odeslání RKfg1=1; bude do PC vráceno C1=1*

Příklad chování modulu po příkazu RKfg1=1;

R1=120,1; … zapne relé Re1 a po 2 minutách vypne a odešle do počítače T1e*

Příklad chování modulu po příkazu RKfg1=0;

R1=120,1; … zapne relé Re1 a po 2 minutách vypne (žádná zpráva)

1.7 Konfigurační příkaz RKfg2=X;

· RKfg2=1; pokud běží interní program, přijímání dat z PC (USB) je blokováno

( vhodné pro neošetřené vstupy USB portu při napájení z externího napájecího zdroje )

· RKfg2=0; přijatá data z USB portu budou zpracovávána vždy

1.8 Konfigurační příkaz RKfg3=X;

· RKfg3=1; nastavení přenosové rychlosti na 4800bps ( uloženo do EEPROM )

· RKfg3=0; nastavení přenosové rychlosti na 9600bps ( uloženo do EEPROM )

2.1 Ukládání instrukcí do interní programové paměti

Uložen je každý platný příkaz, u něhož je po R písmenko malé abecedy v rozsahu a až z.

Toto písmeno určuje pořadí příkazu v paměti, kam bude uložen. Takový příkaz nebude po

odeslání z počítače vykonán, nýbrž pouze uložen na odpovídající paměťovou pozici.

Po spuštění programu ( zapnutí modulu, příkazem RUN či stiskem tlačítka SET ) je vždy jako

první provedena instrukce na první pozici paměti – viz Ra….

Obecně: Rx[instrukce];

Kde x je písmenko malé abecedy v rozsahu a až z.

Instrukce – určuje význam dle níže uvedeného seznamu:

2.2 Seznam platných instrukcí

A==1 … čekání na vstupní událost na vstupu A, program bude v čekací smyčce, dokud nebude splněna podmínka IN1=1 ( led LD1 bude svítit ).

B==1 … totéž pro vstup B ( IN2 )

C==1 … totéž pro vstup C ( IN3 )

A==0 … čekání na vstupní událost na vstupu A, dokud nebude splněna podmínka IN1=0.

B==0 … platí pro vstup B, čekání do splnění podmínky IN2=0 ( led LD2 nesvítí )

C==0 … totéž pro vstup C

AB==1 … čekej, dokud nenastane IN1=1 a IN2=1, přičemž události mohou přijít asynchronně

AC==1 … čekej, dokud nenastane IN1=1 a IN3=1, přičemž události mohou přijít asynchronně

Jsou možné různé kombinace až tří vstupů.

Příklad: RcA==1;

Na třetí programovou pozici (řádek programu) je uložena podmínka běhu A==1, tj. modul zde

bude čekat na splnění podmínky vstupu A ( IN1=1 )

N=X … nastav opakování smyčky, X může být maximálně 199. Pokud je X=0 je naopak smyčka ukončena, počitadlo průchodů o 1 sníženo a pokud je nenulové, je návratová adresa první adresou smyčky, jinak je proveden následující příkaz.

N=0 … konec smyčky ( význam viz N=X ). Pokud není smyčka prováděna ( byla ukončena nebo nebyla definována ), je program ukončen, zastaven ( svítí žlutá led LD8 )

Příklad: RaN=0;

Na první programovou pozici je uloženo N=0, což značí ukončení provádění programu, neboť

smyčka dosud nebyla definována.

N=1 ( obecně N=X, kde X>0 ) … nastavení nového počátku smyčky bez ohledu, zda je již program ve smyčce vykonáván či nikoliv. Předchozí počáteční adresa smyčky bude nenávratně zapomenuta, bude přepsána novou hodnotou. Stejně tak nový počet X přepíše stávající počítadlo průchodů.

N=0,0 … jiná syntaxe N=0, význam stejný

N=0,1 … jiná syntaxe N=0, význam stejný

NX=0,Y … viz N=0 ( význam konec smyčky, počitadlo průchodů sníženo o 1 a pokud je rovno 0, je smyčka ukončena ), smyčka může být ukončena rovněž z jiné příčiny, viz splnění podmínky X a Y dle následujícího seznamu:

NA=0,0 … ukonči smyčku, pokud je vstup A==0 ( IN1=0 )

NA=0,1 … ukonči smyčku, pokud je vstup A==1 ( IN1=1 )

NB=0,0 … ukonči smyčku, pokud je vstup B==0 ( IN2=0 )

NB=0,1 … ukonči smyčku, pokud je vstup B==1 ( IN2=1 )

NC=0,0 … ukonči smyčku, pokud je vstup C==0 ( IN3=0 )

NC=0,1 … ukonči smyčku, pokud je vstup C==1 ( IN3=1 )

NAB=0,0 … ukonči smyčku, pokud je vstup A nebo B==0

NAB=0,1 … ukonči smyčku, pokud je vstup A nebo B==1

NAC=0,0 … ukonči smyčku, pokud je vstup A nebo C==0

NAC=0,1 … ukonči smyčku, pokud je vstup A nebo C==1

NBC=0,0 … ukonči smyčku, pokud je vstup B nebo C==0

NBC=0,1 … ukonči smyčku, pokud je vstup B nebo C==1

NABC=0,0 … ukonči smyčku, pokud je vstup A nebo B nebo C==0

NABC=0,1 … ukonči smyčku, pokud je vstup A nebo B nebo C==1

N&AB=0,0 … ukonči smyčku, pokud je vstup A a současně i B==0

N&AB=0,1 … ukonči smyčku, pokud je vstup A a současně i B==1

N&AC=0,0 … ukonči smyčku, pokud je vstup A a současně i C==0

N&AC=0,1 … ukonči smyčku, pokud je vstup A a současně i C==1

N&BC=0,0 … ukonči smyčku, pokud je vstup B a současně i C==0

N&BC=0,1 … ukonči smyčku, pokud je vstup B a současně i C==1

N&ABC=0,0 … konec smyčky, pokud jsou všechny vstupy A,B,C==0

N&ABC=0,1 … konec smyčky, pokud jsou všechny vstupy A,B,C==1

Příklad: RfNA=0,1;

Na šestém programovém řádku ( f ) je uložena podmínka pro ukončení cyklu. Splněno bude buď

při nulovém počitadle průchodů nebo splnění podmínky vstupu A==1 ( IN1=1 )

1=X … viz příkaz R1=X, kapitola 1.2 – ovládání výstupů

Příklad: Rb23=1;

Na druhém programovém řádku ( b ) je uložen příkaz, kterým zapneme relé Re2 a Re3.

1=X,Y … viz příkaz R1=X,Y, kapitola 1.3 – ovládání výstupů, dvouparametrový příkaz.

Příklad: Rd2=12,1;

Na čtvrtém programovém řádku ( d ) je uložen příkaz, kterým zapneme Re2 a za 12 vteřin

vypneme.

J=x … instrukce nepodmíněného skoku na řádek programu pod písmenkem x (x v rozsahu a až z)

JA=x … instrukce podmíněného skoku, A určuje podmínku, při jejímž splnění je skok proveden. Pokud podmínka splněna není, pokračuje program na následujícím řádku.

Příklad: ReJ=h;

Na pátém programovém řádku ( e ) je nepodmíněný skok ( Jump ) na osmý řádek ( h ).

2.3 Seznam podmínek skoků

A … splněna, pokud je vstup A ( IN1==1 )

B … splněna, pokud je vstup B ( IN2==1 )

C … splněna, pokud je vstup C ( IN3==1 )

D … splněna, pokud je vstup A ( IN1==0 )

E … splněna, pokud je vstup B ( IN2==0 )

F … splněna, pokud je vstup C ( IN3==0 )

0 … viz nepodmíněný skok

1 … splněna, pokud je sepnuté relé Re1

2 … splněna, pokud je sepnuté relé Re2

3 … splněna, pokud je sepnuté relé Re3

4 … splněna, pokud je aktivní výstup č.4

5 … splněna, pokud je aktivní výstup č.5

Z … skok, pokud je čítač smyčky roven nule

Y … dekrementuj čítač smyčky a proveď skok, pokud je čítač smyčky roven nule

X … skok, pokud je čítač smyčky neroven nule

W … dekrementuj čítač smyčky a proveď skok, pokud je čítač smyčky neroven nule

Příklad: RkJD=a;

Na jedenáctém programovém řádku ( k ) je podmíněný skok ( Jump ) na začátek programu ( a ).

Pokud bude v okamžiku provádění instrukce JD=a splněno IN1==0, pak bude skok proveden.

V opačném případě bude program pokračovat na dvanáctém řádku.

2.4 Interní datová (uživatelská) paměť EEPROM

Kromě paměti instrukcí popsané v předchozí kapitole je možné pracovat i s uživatelskou EEPROM pamětí pro ukládání dat. Instrukce zápisu bude ihned po přijetí provedena. K dispozici je 9 pamětí, přičemž první paměťová buňka má specielní význam pro blokování autonomního spouštění programu po zapnutí napájení. Pokud bude mít paměť číslo 1 nulový obsah, nebude program nikdy spuštěn po zapnutí i přesto, že je v paměti zaveden ( uložen ).

Obsah paměti číslo 1 nemá vliv na spuštění tlačítkem SET nebo příkazem RUN. ( v těchto dvou případech bude program vykonán vždy bez ohledu na stav interní datové paměti ).

Paměť je přístupná pomocí instrukce zápisu do paměti ( Memory Write ):

Přímý zápis čísla: RMWx=číslo;

Kde x musí být číslice v rozsahu 1 až 9 a určuje paměťovou pozici ( číslo paměti )

Inkrementace obsahu paměti - nepřetéká: RMWx++;

Dekrementace obsahu paměti - nepodtéká: RMWx--;

Příklady:

RMW8=100;… do paměti č.8 bude uloženo 100

RMW1=1; … do paměti č.1 bude uložena 1 (po zapnutí modulu bude program spuštěn)

RMW8++; … obsah paměti č.8 zvýšen o 1, tj. aktuální hodnota 101, viz první příklad

RMW1--; … obsah paměti č.1 snížen o 1, tj. akt. hodnota 0 ( blokování autostartu )

RMW1--; … hodnota zůstává na 0 ( obsah nepodtéká do 255 ), paměťovou buňku

s nulovým obsahem lze pouze čítat nebo přepsat přímým zápisem čísla

RMW9=255;… paměť číslo 9, maximální hodnota, viz paměťová buňka typu byte

RMW2=256;… paměť číslo 2, hodnota = 0, viz paměťová buňka typu byte

RMW1=150;… do paměti č.1 bude uloženo 150 ( autostart nebude blokován )

Bude-li MW předcházet písmeno malé abecedy, instrukce provedena nebude, nýbrž jen uložena do programové paměti. Pomocí RaMW1--; tak je možné počítat, kolikrát se program či určitá jeho část či programová smyčka vykonala.

Příklad: Požadujeme, aby se program vykonal právě 10x ( vždy 1x po zapnutí napájení )

Do paměti č.1 uložíme číslo 10 jednorázově příkazem RMW1=10;

Po každém zapnutí napájení se program spustí a než bude ukončen, provede instrukci RxMW1--;

Po jedenáctém zapnutí napájení se již program neprovede ( paměť č.1 bude obsahovat 0 )

Příklad: na osmý programový řádek uložíme instrukci dekrementující obsah paměti č.1 takto:

RhMW1--;

www.selfcontrol.cz