ultimo aggiornamento 16 gennaio 2013

Alimentazione della scheda

L'alimentazione della scheda può essere fornita in due modi.  Tramite la morsettiera J17 protetta dal diodo D25 un  MBR340 Diodo Schottky, 40V/3A oppure tramite la presa polarizzata J18.  La tensione è filtrata dai condensatori C3 e C4.

Ambito range di tensioni di ingresso

Il kit viene fornito con delle resistenze da 1.5KΏ  sugli ingressi (R25-R32). Queste resistenze sono state scelte come valori di default sulla base di una tipica gamma di tensione in ingresso di 15-30VDC (24 nominali).  Se si desidera inserire un diverso intervallo di tensioni è necessario modificare il valore delle resistenze.
Per calcolare questo valore è necessario disporre di alcune informazioni. Prima di tutto che la scheda di I/O è configurata per richiedere un minimo di 8 mA per attivare l'output del  transistor di uscita del'accoppiatore ottico a LED
Idealmente si può impostare l'intervallo di corrente per la tensione di ingresso a 10-20mA. Tenuto conto di questa gamma di corrente si può calcolare la resistenza necessaria utilizzando la matematica seguente:

R = (V_in - V_FWD) / i_LED (dove V_FWD è il valore di forward voltage del LED, iLED la corrente del LED e V_IN è il nostro valore della tensione di alimentazione)
Supponendo di voler immettere un segnale a 12V con una tensione di forward voltage tipico per il 4N25 di 1.2V possiamo calcolare come segue:
R = (12V - 1,2) / 0,01 = 1080
Il valore più vicino è 1KΏ il che significa una corrente di 10.8mA @ 12V con I = (V_in - V_FWD) / 1000
Possiamo anche calcolare la tensione massima che vogliamo per l'ingresso con una resistenza di 1KΏ
V_INMAX = (1000 * 0,02) 1.2 = 21.2V

Relè di selezione (Meccanico o SSR)

La Parallax Digital I/O Board  è in grado di utilizzare sia relè meccanici che relè allo stato solido.
È possibile utilizzare relè in ognuno degli otto slot disponibili in qualsiasi combinazione.
La differenza dei relè meccanici con quelli allo stato solido e che presentano un rumore della commutazione e possibilità di formare un'ad arco voltaico.   D'altra parte il relè allo stato solido possono interrompere solamente tensioni CA, non DC.
Non importa quale relè si utilizza, la scheda prevede un'alimentazione separata 12V @ 1A per l'alimentazione dei relè.
Questa tensione è fornita attraverso la presa polarizzata posizionata in alto a sinistra della scheda o opzionalmente via il terminale a 2 posizioni di blocco vicino ad essa.

Relè meccanici

I relè meccanici possono commutare sino a 250 V ca @ 12A (24VDC).

Relè Finder 40.31s - 1 contatto 10 A (passo 3.5 mm)
Piedinatura	Datasheet	Foto del relè

Relè allo stato solido

I relè (SSR) della serie S102S02 o S202S02 sono un integrazione di un diodo emettitore di raggi infrarossi (IRED), un rivelatore fototriac e una uscita Triac principale
Questi dispositivi sono ideali per il controllo di elevati carichi di tensione AC con affidabilità a stato solido, mentre forniscono un isolamento di 4.0kV da ingresso a uscita.

Caratteristiche 1. Corrente di uscita, IT (rms) ≤ 8,0 A 2. Zero crossing funzionario (VOX:. MAX 35V) 3. Contenitore 4 pin SIP 4. Alta e ripetitiva tensione di picco 5. Isolamento ad alta tensione tra ingresso e uscita (Viso (rms): 4.0kV) 7. Foro della vite per dissipatore di calore

S102S02  Relè' allo stato solido
Piedinatura	Datasheet	Foto del relè

Collegamento tramite interfaccia parallela.

Utilizzando l'interfaccia parallela (2x10 header) il controllo dei relè è semplice in quanto è sufficiente modificare lo stato dei pin da LOW a HIGH, per effettuare questo si utilizza un integrato ULN2803.
Gli ingressi possono essere facilmente letti tramite le porte etichettati da IN_1 sino a IN_8).
Si noti che poiché l'optoisolatore inverte il segnale, il pin sarà HIGH quando l'ingresso è inattivo e sarà LOW quando l'ingresso è attivo.
Nota: non utilizzare il circuito parallelo e serie allo stesso tempo. Utilizzare un solo tipo di interfaccia.

Connettore J19 della scheda Digital I/O	Connettore App Mod

Protocollo di comunicazione

Il protocollo seriale (seriale sincrona) utilizzati dal 74HC595 e 74HC165 viene definito più in dettaglio nel le schede per ciascun dispositivo.

I dati vengono trasferiti nello shift register del 74HC595 attraverso i pin N°14 (Serial data in) e 11 (Shift register Clock). Una volta finito l’invio dei dati, basta portare a livello alto il pin 12 (Storage Clock o Latch Clock) per trasferire i dati dallo shift register al latch. Il pin 13 (Output Enable – attivo basso) consente il trasferimento dei dati dal latch alle porte di uscita quando viene portato a livello basso: avendo collegato tale pin fisso a massa, i dati li ritroveremo sulle uscite non appena diamo il colpo di clock sul latch. Il pin 10 è il master reset: ponendolo a livello basso resetta il contenuto dello shift register, per cui lo teniamo alto per sicurezza. Il pin 9 lo teniamo scollegato in quanto non viene utilizzato in questa applicazione ma è comodo qualora volessimo pilotare matrici di led più grandi dato che serve per trasferire i dati in cascata verso altri 74HC595.

Nelle applicazioni dove si fa uso di matrici di led più grandi, i 74HC595 vengono collegati in cascata utilizzando appunto l’uscita del primo SIPO collegata all’ingresso del secondo e così via. Questa configurazione consente di utilizzare sempre e solo 3 pin: basta difatti mettere in comune lo shift register clock e il latch clock. Il serial data in sarà usato solo per il primo SIPO, che trasferirà tutti i dati in cascata verso gli altri shift register. Dando il colpo di clock sul latch, ogni SIPO avrà il suo dato sulle uscite.

Il dato serializzato viene trasferito durante la transizione del clock da livello alto a livello basso. I bit vengono inviati dal più significativo verso il meno significativo, per cui dobbiamo tenere conto di questo nella routine di serializzazione per fare in modo che i bit si ritrovino sulle uscite nel giusto ordine

Sensibilità

A causa del modo in cui il LED di ingresso sono collegati fa si che questi indicheranno la presenza di  una tensione su un ingresso anche quando non è sufficiente a far commutare l'uscita. Una tensione di soli 2V farà sì che il LED s'illumini, comunque l'uscita non si attiverà fino a quando l'attuale minimo è stato raggiunto. In questo modo si potrà avere un'indicazione della tensione di ingresso, nonostante le uscite non siano attivate.   L'ingresso del segnale è protetto dal D17 un 1N4004.