Подключение ЖКИ (HOLTEK HT-1621B)
Довольно редко микропроцессорная система обходится без какого-нибудь цифрового индикатора. Обычно это семисегментные светодиодные или жидко-кристаллические индикаторы. И вот, как-то раз, когда на работе очередной счетчик электроэнергии вышел из строя и был заменен на новый, я решил не выкидывать старый, а положить его "в закрома". Сейчас, разбирая накопившееся, наткнулся на этот счетчик: ЭНЕРГОМЕРА ЦЭ6803В (см фото).
Полез в интернет и обнаружил, что обладаю довольно редкой вещью! Все ссылки на ЦЭ6803В указывают на наличие электромеханического счетчика! а у меня, видимо, "ранняя экспериментальная" модель с электронным счетчиком.
Немного о характере неисправности экземпляра: электричество прибор через себя пропускает, но при подключении нагрузки по всем трем фазам (счетчик у нас трехфазный!!!), индицируемое значение электроэнергии примерно на порядок превышает фактически потребленное. Раз заплатив за месяц примерно как за год (попытки пояснений типа "если включить все что есть и не выключать месяц - сумма будет меньше насчитанного" - не действовали), сменили счетчик...
Но мне важно - что индикатор и его контроллер рабочие!
Полез в интернет и обнаружил, что обладаю довольно редкой вещью! Все ссылки на ЦЭ6803В указывают на наличие электромеханического счетчика! а у меня, видимо, "ранняя экспериментальная" модель с электронным счетчиком.
Немного о характере неисправности экземпляра: электричество прибор через себя пропускает, но при подключении нагрузки по всем трем фазам (счетчик у нас трехфазный!!!), индицируемое значение электроэнергии примерно на порядок превышает фактически потребленное. Раз заплатив за месяц примерно как за год (попытки пояснений типа "если включить все что есть и не выключать месяц - сумма будет меньше насчитанного" - не действовали), сменили счетчик...
Но мне важно - что индикатор и его контроллер рабочие!
Люблю разбирать что-нибудь - всегда ждешь чего-то нового, неизведанного... (наверно, детское любопытство осталось...) Смотрим: что же там внутри...
Сразу бросается в глаза плата, на которой, собственно, все и собрано. Контроллер на PIC, "безымянный" АЦП, оптронная развязка для подключения прибора к внешнему оборудованиюго и сам ЖКИ - это с одной стороны платы. На обратной стороне: "блок питания" из трех "гасящих" конденсаторов и стабилизатора напряжения, контроллер ЖКИ на микросхеме HOLTEK HT-1621B и электрически стираемая "пзушка", видимо, для накопления измеренных данных...
Под платой - три "чуда" для измерения ("слизывания") проходящего тока и его преобразования.
На нижепредставленных фото хорошо все видно:
Сразу бросается в глаза плата, на которой, собственно, все и собрано. Контроллер на PIC, "безымянный" АЦП, оптронная развязка для подключения прибора к внешнему оборудованиюго и сам ЖКИ - это с одной стороны платы. На обратной стороне: "блок питания" из трех "гасящих" конденсаторов и стабилизатора напряжения, контроллер ЖКИ на микросхеме HOLTEK HT-1621B и электрически стираемая "пзушка", видимо, для накопления измеренных данных...
Под платой - три "чуда" для измерения ("слизывания") проходящего тока и его преобразования.
На нижепредставленных фото хорошо все видно:
Пару слов про HT-1621B сказать все же надо... Наверняка будет лень искать datasheet, а потом еще и читать его...
Это целое семейство микросхем, которые упрощают работу с ЖКИ "до безобразия". Они отличаются друг от друга наличием или отсутствием встроенного генератора, объемом памяти и т.п. HT-1621B это микросхемка с встроенным генератором развертки (внешние элементы не нужны), объем памяти 32 х 4 бита, есть выход на "пищалку" и т.п. Не вникая в тонкости устройство микросхемы, ее можно представить как ОЗУ, в которое можно данные записывать и считывать по последовательному интерфейсу. Содержимое ячеек памяти выводится специальным образом на внешние контакты микросхемы для управления сегментами ЖКИ. ЖКИ при этом представляется матрицей из колонок и столбцов, на пересечении которых и находится сегмент индикатора. Импульсная запитка сегмента организована так, что при записи единицы в ячейку памяти, соответствующий ей сегмент будет "включен". Например: пишем по адресу 24 слово 0b1010. В этом случае сегменты индикатора подключенные к SEG24, будут "светиться" так: сегмент колонки COL0 - "погашен", т.к. D0 = "0"; COL1 - "светится", т.к. D1 = "1"; COL2 - "погашен"; COL3 - "светится".
Это целое семейство микросхем, которые упрощают работу с ЖКИ "до безобразия". Они отличаются друг от друга наличием или отсутствием встроенного генератора, объемом памяти и т.п. HT-1621B это микросхемка с встроенным генератором развертки (внешние элементы не нужны), объем памяти 32 х 4 бита, есть выход на "пищалку" и т.п. Не вникая в тонкости устройство микросхемы, ее можно представить как ОЗУ, в которое можно данные записывать и считывать по последовательному интерфейсу. Содержимое ячеек памяти выводится специальным образом на внешние контакты микросхемы для управления сегментами ЖКИ. ЖКИ при этом представляется матрицей из колонок и столбцов, на пересечении которых и находится сегмент индикатора. Импульсная запитка сегмента организована так, что при записи единицы в ячейку памяти, соответствующий ей сегмент будет "включен". Например: пишем по адресу 24 слово 0b1010. В этом случае сегменты индикатора подключенные к SEG24, будут "светиться" так: сегмент колонки COL0 - "погашен", т.к. D0 = "0"; COL1 - "светится", т.к. D1 = "1"; COL2 - "погашен"; COL3 - "светится".
В интернете нашел схему подключения индикатора к HT-1621B максимально приближенную к тому что имелась на плате. Индикатор иной, но подключение такое же. Особенности: вывод импульсов чтения данных контроллера не задействован, т.е. чтение из ОЗУ микросхемы невозможно; контрастность изображения определяется одним резистором R1; задействованы только три "столбца" развертки (из четырех); подключены только 24 разряда сегментов из 32-ух. ЖКИ обычный восьмиразрядный с десятичной точкой и "нижним подчеркиванием/указателем" в каждом разряде. Соответствие сегментов индикатора и ячеек ОЗУ контроллера - на рисунке слева, "единица" в бите соответствует включению сегмента.
|
Плата разведена довольно удобно и без труда можно вычленить нужный нам для реализации индикации фрагмент - достаточно перерезать четыре дорожки (управление и питание). Изолировав, таким образом, индикатор, мы получаем готовый восьмиразрядный блок индикации для микропроцессорной системы. Подпаиваем провода и выводим их для экспериментов за пределы устройства - см фото.
|
Подключаем HT-1621B к Arduino UNO R3
Эксперименты с индикатором проводились с использованием Arduino UNO (см фото).
В интернете без труда на форуме Arduino.ru нашел нужную ветку. Библиотеку, правда, пришлось подправить под текущую версию и заблокировать в методе Begin() проверку записи в ОЗУ HT-1621, т.к. в моем случае сигнал чтения (RD) не задействован. Подправленную библиотеку работы с HOLTEK HT-1621B можно взять тут.
Скетч для экспериментирования (я им пользовался для определения соответствия ячеек ОЗУ и сегментов разрядов индикатора) берем тут. Программка пишет данные в отдельные адреса ОЗУ микросхемы контроллера ЖКИ, включает индикацию на секунду. Затем ОЗУ обнуляется (гашение всех сегментов). Визуально все воспринимается как мигание отдельных сегментов.
Подключение сигналов управления: CS (зеленый) - pin 5; WR (синий) - pin 13; DATA (желтый) - pin 2.
Эксперименты с индикатором проводились с использованием Arduino UNO (см фото).
В интернете без труда на форуме Arduino.ru нашел нужную ветку. Библиотеку, правда, пришлось подправить под текущую версию и заблокировать в методе Begin() проверку записи в ОЗУ HT-1621, т.к. в моем случае сигнал чтения (RD) не задействован. Подправленную библиотеку работы с HOLTEK HT-1621B можно взять тут.
Скетч для экспериментирования (я им пользовался для определения соответствия ячеек ОЗУ и сегментов разрядов индикатора) берем тут. Программка пишет данные в отдельные адреса ОЗУ микросхемы контроллера ЖКИ, включает индикацию на секунду. Затем ОЗУ обнуляется (гашение всех сегментов). Визуально все воспринимается как мигание отдельных сегментов.
Подключение сигналов управления: CS (зеленый) - pin 5; WR (синий) - pin 13; DATA (желтый) - pin 2.
опубликовано 27.02.2014