Instrumente für die Unterputzverlegung auf PIC12F629 suchen

Говорят, что ремонт – это стихийное бедствие. На него вечно не хватает ни денег, ни времени. Почти каждый, кто начинает ремонт, думает, как и на чем можно сэкономить. Поэтому ремонт в сво­ей квартире автор решил начать самостоятельно с переделки проводки, а для этого надо было ра­зобраться в трассировке старой внутренней про­водки. Потому и был изготовлен прибор, описание которого приведено в этой статье.

Вначале были найдены в радиолюбительской прессе и Интернете различные конструкции при­боров для поиска скрытой проводки. Выбор пал на прибор, собранный на микроконтроллере ком­пании Мicrochip PIC12F629, из статьи [1]. Подку­пили характеристики и возможности прибора, простота схемы, доступность и невысокая цена комплектующих деталей.

В статье [1] приведена схема, чертеж печатной платы, а также дана ссылка для скачивания исход­ного текста программы для МК, написанная на языке высокого уровня Си и файла прошивки.

В [1] указано, что он отличается от большинства подобных приборов тем, что реагирует не только на наличие электромагнитного поля, но и на его часто­ту, а значит, «позволяет отличить поле частотой 50 Гц, характерной для электросети, от всех других полей», Значит, у этого прибора не должно быть лож­ных срабатываний. На самом деле он реагирует на диапазон частот от 30 до 70 Гц. Поэтому ложные сра­батывания не исключены. Еще один небольшой не­достаток этого прибора – это то, что при установке или замене батарей питания прибор «молчит», ни­как не индицируя свою готовность к работе.

Взяв за основу саму идею, автор написал про­грамму на ассемблере и сделал так, чтобы прибор реагировал только на электромагнитное поле ча­стотой 50 Гц, и добавил индикацию подсоедине­ния элементов питания в виде 3-х звуковых и све­товых сигналов, после чего МК уходит в режим сна.

Применение в исходной схеме прибора [1] со­ставного транзистора из двух КТ3102 и резисто­ра нагрузки не оправдано, так как вполне дос­таточно одного транзистора, а в качестве нагруз­ки этого транзистора можно использовать подтя­гивающий резистор входа GP2, подключенный к выводу 5 внутри МК. В результате окончательный вариант схемы, по которой и был собран прибор для поиска скрытой проводки, показан на Figur 1.

Рис. 1

В моем варианте искателя проводки использует­ся напряжение питания до 3 В, так как имевшийся в наличии корпус не позволял установить в прибор

более двух гальванических элементов типоразмера ААА, но практика показала, что он вполне надежно работает и от двух таких элементов.

Основой прибора является МК типа PIC12F629 производства компании Microchip, назначение выводов которого, с учетом введенной в него про­граммы, приведено в таблице.

Работа схемы

Включение прибора и выключение его (пе­ревод в режим SLEEP) осуществляется кнопкой SB1. Рабочий режим индицируется свечением светодиода HL1. Микроконтроллер DD1 PIC12F629 тактируется импульсами 4 МГц от внутреннего так­тового генератора этого МК.

Когда антенна прибора находится далеко от проводки, транзистор заперт, и на входе тайме­ра/счетчика TMR0 (вывод 5 DD1) присутствует уро­вень лог. «1», который создается за счет наличия внутреннего подтягивающего резистора.

На проводах скрытой в стене сетевой провод­ки имеется переменное напряжение 220 В/50 Гц. Поэтому, при поднесении прибора близко к трас­се этой проводки, в антенне прибора наводится ЭДС, положительные полупериоды которой откры­вают VT1, и на входе таймера/счетчика TMR0 (вы­вод 5 DD1) формируется уровни лог. «0». Микро­контроллер ведет подсчет этих полупериодов и программно определяет их частоту. Если эта ча­стота равна 50 Гц (или близка к этому значению), то на пьезоэлектрический излучатель (капсюль) HA1 кратковременно поступает сигнал звуковой частоты, а светодиод HL1 на это время гаснет.

Частота звукового сигнала подобрана экспери­ментально. Она приблизительно равна частоте собственного резонанса пьезоэлектрического капсюля HA1 и лежит вблизи 1,5 кГц.

Особенности программы для МК

Как было отмечено выше, программа написа­на на языке ассемблера в среде программирова­ния MPLAB IDE (см. Auflistung).

Программа обеспечивает:

• оптимальную конфигурацию МК DD1;
• при подключении источника питания к прибо­ру-искателю скрытой проводки начальную инициа­лизацию МК и генерацию трех звуковых и световых сигналов, подтверждающих готовность прибора к использованию и последующее переключение прибора в энергосберегающий режим SLEEP (вы­ключенное состояние с микропотреблением);
• переход МК в рабочий режим при первом на­жатии кнопки включения/выключения прибора SB1;
• подсчет количества периодов входного сиг­нала, полученных за время равное 0,1 с;
• формирование микроконтроллером сигналов звуковой и световой сигнализации наличия элек­тромагнитного излучения с частотой 50 Гц, если количество подсчитанных периодов входного сиг­нала за 0,1 с равно 5;
• переход МК в энергосберегающий режим SLEEP при повторном нажатии кнопки SB1 до сле­дующего нажатия этой кнопки.

Конфигурация МК задана в программе следую­щими мнемоническими кодами:

1. _CPD_OFF – защита EEPROM памяти МК вы­ключена;
2. _CP_OFF – защита памяти программ МК вы­ключена;
3. _BODEN_OFF – сброс по снижению напряже­ния питания запрещен;
4. _MCLRE_OFF – сброс MCLRE недоступен;
5. _PWRTE_ON – таймер задержки включения напряжения питания PWRT включен;
6. _WDT_OFF – сторожевой таймер выключен;
7. _INTRC_OSC_NOCLKOUT – включен внутрен­ний тактовый генератор 4 МГц, причем тактовый сигнал не выводится из МК.

Пункты 4 и 7 позволяют использовать шесть из восьми выводов МК DD1 как линии порта вво­да/вывода.

В листинге программы можно выделить нес­колько модулей:

• модуль инициализации;
• подпрограмму сообщения о включении рабо­чего режима и перехода в режим экономии пита­ния (sleep) до момента нажатия кнопки SB1;
• модуль проверки наличия частоты 50 Гц;
• модуль звуковой и световой индикации нали­чия частоты 50 Гц;
• модуль включения/выключения (режим энер­госбережения – SLEEP);
• подпрограммы задержек.

Замечу, что подпрограмм (ПП) задержек две: DELAY (300 мс) и DELAY_2 (744 мкс). DELAY исполь­зуется для формирования интервалов времени световой и звуковой сигнализации при подклю­чении батарей, а DELAY_2 используется при фор­мировании сигнала звука. DELAY_1 и DELAY_3 – это вспомогательные метки в подпрограммах задержки.

Программа, представленная в данной статье, не идеальна и может быть легко переработана чи­тателями под собственные требования.

Das Design und die Details

Корпус для прибора с батарейным отсеком на два элемента типоразмера ААА был найден слу­чайно. Печатная плата разрабатывалась в про­грамме Sprint-Layout 5.0 под свободное место в этом корпусе. Она изготовлена из односторонне­го фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм и размерами 26×19,5 мм. Чертеж печатной платы показан на Figur 2.

Fig. 2

В качестве антенны используется отрезок многожильного монтажного провода длиной 100.200 мм, изогнутый по периметру корпуса прибора. Изменяя длину антенны, можно регули­ровать чувствительность прибора.

Кнопка SB1, так называемая, тактовая типа B3W-1100, B3W-4000 или им подобная. Эти кноп­ки встречаются на платах старых зарубежных телевизоров и другой аппаратуры. В качестве звукоизлучателя НА1 был использован пьезоэлектри­ческий капсюль от детской музыкальной игрушки китайского производства.

Светодиод HL1 может быть любой маломощ­ный диаметром 3 или 5 мм, хотя плата разрабаты­валась под 3-миллиметровый диод.

В заключение замечу, что прибор полезен так­же электрикам, профессионально занимающимся поиском обрывов в скрытой проводке.

Архив bis проекту (Чертеж печатной платы в формате программе Sprint-Layout, файл исходного тексtа про­граммы на ассемблере и файл прошивки):

[hidepost] Herunterladen [/hidepost]

Nachschlagewerke

1. Потапчук М. Микроконтроллерный искатель проводки // Радио. – 2006. – №2. – С.44, 45.

Autor: Иван Шевченко (RW1ZK), г. Заозерск, Мурманской обл.