RE4USB – programovatelné USB relé

 

Základní vlastnosti

 

1        Čtyři reléové výstupy s přepínacími kontakty pro spínání od malých napětí až po 230VAC.

2        Maximální proudové zatížení kontaktů: 15A při 120V AC či 24V DC či 10A při 230VAC.

3        Čtyři galvanicky oddělené vstupy ( vstupní napětí od 2.4V do 15V nebo  TTL, LVTTL ).

4        Napájení celého modulu přímo z USB portu ( každé relé má při sepnutí spotřebu 65mA ).

5        Čtyři tlačítkové digitální vstupy bez galvanického oddělení.

 

 

   

 

Popis k obrázku  

 

LD1 … žlutá LED svítí, pokud je na svorkovnici JP1 mezi vstupy IN1 a IN12 napětí v rozsahu 2.4 až 16V.

 

LD2 … červená LED svítí, je-li na svorkovnici JP1 mezi vstupy IN2 a IN12 napětí v rozsahu 2.4 až 16V.

 

LD3 … zelená LED svítí, pokud je na svorkovnici JP2 mezi vstupy IN3 a IN34 napětí v rozsahu 2.4 až 16V nebo je na konektoru JP3 spojen alternativní ( druhý ) vstup IN3 s GND. Svit LD3 je funkcí OR obou vstupů IN3.

 

LD4 … zelená LED svítí, pokud je na svorkovnici JP2 mezi vstupy IN4 a IN34 napětí v rozsahu 2.4 až 16V nebo je na konektoru JP4 spojen alternativní ( druhý ) vstup IN4 s GND. Svit LD4 je funkcí OR obou vstupů IN4.

 

LD5 … zelená LED svítí, pokud je na konektoru JP5 spojen vstup IN5 s GND.

 

LD6 … zelená LED svítí, je-li na konektoru JP6 či svorkovnici JP6 spojen vstup IN6 s GND.

 

LD7 … modrá LED – POWER ON.

 

LD8   … sepnuto relé RE1 ( aktivní výstup č.1 )

LD9   … sepnuto relé RE2 ( aktivní výstup č.2 )

LD10 … sepnuto relé RE3 ( aktivní výstup č.3 )

LD11 … sepnuto relé RE4 ( aktivní výstup č.4 )

 

JP1 … vstupy IN1, IN2 a IN12 jsou galvanicky oddělené přes optočlen HCPL2731 od USB. Vstup IN1 je kladný vstup vůči společnému IN12, podobně IN2 je kladný vůči IN12. V případě jednoduchého tlačítkového ovládání, pokud není zapotřebí galvanického oddělení, je možné vstup IN12 propojit s GND ( zemí od USB/počítače ) a tlačítkem zapojeným mezi + a IN1, resp. + a IN2 aktivovat vstup IN1 ( svítí LED LD1 ), resp. IN2 ( svítí LED LD2 ).

 

JP2 … vstupy IN3, IN4 a IN34 jsou galvanicky oddělené přes optočlen HCPL2731 od USB. Vstup IN3 je kladný vstup vůči společnému IN34, podobně IN4 je kladný vůči IN34. V případě jednoduchého tlačítkového ovládání, pokud není zapotřebí galvanického oddělení, je možné vstup IN34 propojit s GND ( zemí od USB/počítače ) a tlačítkem zapojeným mezi + a IN3, resp. IN4 aktivovat vstup IN3 ( svítí LED LD3 ), resp. vstup IN4 ( svítí LED LD4 ) – viz obrázek 2a)

 

JP3, JP4, JP5 a JP6 … nemají možnost galvanického oddělení, všechny jsou zapojeny stejně – viz detail JP3 a JP4.

 

Srdcem zařízení je moderní jednočip zajišťující všechny nezbytné funkce včetně uložení všech potřebných funkcí a nastavení do vnitřní paměti EEPROM, jejíž obsah se nezmění ani po vypnutí či odpojení modulu od napájení.

 

USB rozhraní je řešeno sofistikovaným obvodem FT232RL firmy FTDI z důvodu vynikající podpory ovladačů pro všechny operační systémy, které jsou pravidelně aktualizovány na

 

http://www.ftdichip.com/

 

 

 

1.1     Popis ovládacích příkazů a parametrů komunikace

 

·                    ovládání:  9600 nebo 4800bps, ( viz příkaz Rcfg3 ), 8 bitů bez parity, 1 nebo 2 stop-bity.

 

·                    typy příkazů: jednoznakový dotaz ( vrátí stav vstupů IN1 až IN6 ), ovládací příkazy pro výstupy a příkazy nastavovací

 

·                    jednoznakový dotaz č.1: po přijetí znaku ! ihned vrátí stav vstupů 1 až 6 ( na výsledek nemá vliv aktivace / deaktivace alarmu jako u dotazu č. 2 ).

 

Po přijetí znaku „!“ vrátí zpět:

 

&000000*  … žádný ze vstupů není aktivní ( led LD1 až LD6 nesvítí ).

&100000*  … vstup IN1 je aktivní ( svítí LD1).

&010000*  … vstup IN2 je aktivní ( svítí LD2).

&001000*  … jeden ze vstupů IN3 je aktivní ( svítí LD3 ).

&000100*  … jeden ze vstupů IN4 je aktivní ( svítí LD4 ).

&000010*  … vstup IN5 je aktivní ( svítí LD5 ).

&000001*  … vstup IN6 je aktivní ( svítí LD6 ).

………….

&111111*  … všechny vstupy IN1 až IN6 jsou aktivní ( svítí LD1 až  LD6 ).

 

 

·                    jednoznakový dotaz č.2: pokud je aktivovaný alarm ( vždy po zapnutí nebo po příkazu RUN=1s, pak po přijetí znaku „?“ ihned vrátí zpět okamžitý stav vstupů IN1 až IN6 zakončený *  ( není-li aktivní žádný vstup, vrátí * , aktivní IN1 a IN3, vrátí 13*, aktivní všechny vstupy, vrátí 123456* apod. ). Pokud není aktivovaný alarm, vrátí vždy jen „*“. V okamžiku přijetí příkazu RUN=1s odešle právě aktivní vstupy ( svítí příslušné LED ).

 

 

·                    ovládací příkazy: R<čísla_výstupů>=XX,Ys , dvouparametrový příkaz.

 

 

·                    ovládací příkazy: R<čísla_výstupů>=XXs , jednoparametrový příkaz.

 

 

·                    nastavovací příkazy: RUN=0s, RUN=1s, RESET=Ys, RESET=Ns, Rcfg1=0s, Rcfg1=1s, Rcfg3=0s, Rcfg3=1s.

 

1.2     Jednoparametrové příkazy

 

 

 

Obecně:            R<čísla_výstupů>=XXs

 

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

 

Příklady:       R1=1s           … zapne relé RE1.

                     R1234=1s     … zapne všechna relé.

                     R23=0s          … vypne relé RE2 a RE3.

                     R1=2s             … za 2 vteřiny přepne relé RE1.

                     R14=1s          … zapne relé RE1 a RE4.

 

1.3     Dvouparametrové příkazy

 

Obecně:            R<čísla_výstupů>=XX,Ys

 

, kde XX je čas ( 1 až 999999 s ) a Y počáteční stav ( 1 / 0 ) – zapnuto / vypnuto

 

Příklady:       R1=1,1s      … ihned zapne relé RE1 a za vteřinu vypne.

                     R12=1,0s     … ihned vypne relé RE1 a RE2 a za vteřinu je zapne.

                     R23=0,0s     … nesmyslný příkaz – neprovede nic, XX musí být > 0.

                     R4=2,1s       … ihned zapne relé RE4 a za 2 vteřiny jej vypne.

                     R2=60,1s     … ihned zapne relé RE2 a za minutu jej vypne.

 

POZN: maximální počet čísel mezi R a = je 6, čísla 6 až 9 jsou rezervovaná pro další rozšíření

             výstupů a pokud budou v příkazu obsažena, budou ignorována, nicméně příkaz bude

             proveden ( nastavení ostatních platných zařízení 1 až 5, pokud budou v příkazu obsažena)

 

Několik příkladů – sekvence následující po sobě.

 

Obr. 3a)  Příkaz R14=1s  zapne relé RE1 a RE4.

 

 

 

Obr. 3b)  Příkaz R4=20s  zapnuté relé RE4 z předchozího obrázku  3a) po 20 vteřinách vypne, dále zůstane sepnuté jen RE1.

 

 

Obr. 3c)  Příkazem R234=10,1s  sepnou relé RE2, RE3 a RE4. Relé RE1 zůstalo sepnuté z prvního příkazu.

 

 

 

Obr. 3d)  a po 10 vteřinách se opět relé RE2, RE3 a RE4 vypnou ( viz příkaz R234=10,1s ). Zůstane sepnuté jen Relé RE1, které nebylo časováno, pouze zapnuto prvním příkazem.

 

 

 

1.4     Řídící příkaz RUN

 

 

·                    Nastavení running modu, tj. aktivaci ALARMU ( stav po zapnutí ) provedeme příkazem RUN=1s, bezprostředně po přijetí vrátí řetězec  running*. Stav relé při přepnutí do running modu se nezmění.

 

·                    Deaktivaci ALARMU ( stop mode ) provedeme příkazem RUN=0s, ihned po přijetí vrátí řetězec  stop* a do počítače nebudou odesílány žádné změny na vstupech IN1 až IN6 dokud nebude aktivní running mod. Současně po přijetí RUN=0s se vypnou všechna relé.

 

·                    Pokud bude v okamžiku aktivace alarmu některý ze vstupů IN1 až IN6 aktivní ( tj. bude svítit příslušná žlutá led LD1 až LD6 ) odešle se po running* i číslo aktivního vstupu, např. 1* v případě aktivního IN1, resp. 123456* v případě všech aktivních vstupů.

 

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

 

·                    Vstupy IN1 až IN4 na svorkovnicích JP1 a JP2 mohou být galvanicky oddělené od napájení modulu ( USB ), kdežto konektory JP3 až JP6 galvanické oddělení nepodporují. Rozsah proudu každého ze vstupů IN1 až IN4 by měl být v rozsahu 0.4mA až 9mA (nepřekračujte).

 

 

1.5     Konfigurační příkaz RESET

 

 

·                    Do počítače je rovněž možné posílat i stavy deaktivace vstupů (zhasnutí LED LD1 až LD6), to je možné zapnutím reakce na obě hrany. Nastavení provedeme příkazem RESET=Ys

 

·                    Pokud nám stačí jen informace o sepnutí/aktivaci vstupu, odešleme RESET=Ns

 

·                    Po příkazu RESET=Ys bude při deaktivaci:

 

                        IN1 odeslán znak A

IN2 odeslán znak B

IN3 odeslán znak C

IN4 odeslán znak D

IN5 odeslán znak E

IN6 odeslán znak F

 

·                    Poslední parametr příkazu RESET je uložen do EEPROM. Nastavení ( odeslání příkazu RESET se stejnou hodnotou tak stačí provést pouze jedenkrát při konfiguraci ).

 

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

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

 

 

1.6     Konfigurační příkaz Rcfg1=Xs – ukončení časování

 

·                    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. Relé RE4USB má pro tyto případy implementovanou funkci odeslání informace po ukončení časování a uskutečnění operace ( viz ovládací příkazy ).

 

·                    Pokud nastavíme Rcfg1=1s  , pak po každém ukončení časování bude zpět vrácen řetězec identifikující ukončení/provedení operace ( T1e* , T2e* , T3e* , T4e* , T5e* )

 

·                    Naopak po nastavení Rcfg1=0s  nebudou tyto identifikace T1e* , T2e* … nikdy odeslány.

 

·                    Každá změna Rcfg1 je uložena do EEPROM

·                    Po odeslání Rcfg1=0s bude do PC vráceno C1=0*

·                    Po odeslání Rcfg1=1s bude do PC vráceno C1=1*

 

Chování RE4USB po příkazu Rcfg1=1s    - příklad

 

  R1=120,1s   …  příkaz ihned zapne relé RE1 a po 2 minutách jej vypne, současně vrátí

                           do počítače zprávu, že časovaná operace proběhla, ve tvaru:   T1e*

 

Chování RE4USB po příkazu Rcfg1=0s    - příklad

 

  R14=100,1s   … ihned zapne relé RE1 a RE4 a po 100 vteřinách obě vypne (žádná zpráva)       

 

1.7     Konfigurační příkaz Rcfg3=Xs – 4800/9600bps

 

·                    Rcfg3=1s … nastavení přenosové rychlosti 4800bps.

·                    Rcfg3=0s … nastavení přenosové rychlosti 9600bps.

 

POZN: Změna se projeví až po novém zapnutí modulu.

 

 

2.          Vypnutí USB portu současně s vypnutím počítače

 

Pokud je zapotřebí modul RE4USB vypnout současně s vypnutím počítače, je zapotřebí provést následující nastavení v BIOSu:

 

·                    pro nastavení v BIOSu po zapnutí počítače podržet tlačítko DEL, vstoupí do BIOSu.

·                    dále v Power Management nastavit:

ACPI Suspend Type                   –     S3 (STR)

Energy Using Products ( EUP ) –     Enable

 

3.          První připojení RE4USB k počítači

 

 

Pokud při připojení USB relé k počítači nenalezne operační systém příslušný ovladač (driver) ve svém systému, je možné jej buď stáhnout a rozbalit z našich stránek z níže uvedených odkazů či přímo ze stránek výrobce komunikačního čipu FT232RL.

 

 

Ovladače pro RE4USB:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pro jiné OS či aktualizované verze ze stránek výrobce:

 

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 RE4USB s počítačem pomocí dodaného USB kabelu.

 

 

·                    po detekci nového hw Vás počítač vyzve k výběru vhodného ovladače, zadejte cestu do příslušného adresáře, kam jste ovladač rozbalili, viz například C:\VCP

 

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

 

4.          Jednoduchý test funkčnosti RE4USB

 

 

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

 

·                    nebo jiný terminál a po spuštění vyberte správný port, ke kterému je RE4USB připojen. Na ilustrativním obrázku níže je RE4USB přístupný pod virtuálním portem č.155.

 

·                    Parametry přenosu: nastavte rychlost 9600 ( viz obrázek ). Modul umí také 4800bps. Na kterou rychlost je přepnutý, je dané posledním příkazem Rcfg3. Rychlost modulu nakonfigurovaná tímto příkazem se musí shodovat s rychlostí zvolenou v COM testeru, jinak komunikace počítače s modulem nebude fungovat.

 

·                    V našem programu COM-tester nastavte zatržítko Show HEX.

 

·                    Klikněte na tlačítko Connect. Pokud je RE4USB fyzicky na vybraném portu a ovladač je správně nainstalovaný, je nyní možné psát příkazy. Tlačítko Connect se po stisku změní na Disconnect a červený semafor nad tlačítkem zezelená ( dalším stiskem téhož tlačítka se tedy připojení opět deaktivuje, rovněž i při změně komunikační rychlosti ).

 

·                     Klikněte myší do bílého okna v COM testeru – zde pište příkazy pro USB relé ( RE4USB rozlišuje malá a velká písmena v příkazech, respektujte prosím jejich předepsaný formát ). Příkladem je příkaz pro zapnutí relé RE1 ( R1=1s ).

 

 

www.selfcontrol.cz