PROJETOS placa de controle utilizando a porta paralela

Daniel Nunes
PROJETOS
Placa de controle utilizando a Porta Paralela
Esta placa foi desenvolvida com a finalidade de usar a saída da porta paralela do seu computador para
acionar dispositivos externos
Utilizar o computador para automatizar alguns equipamentos, entre eles motores, relés e sensores, traz
um grande benefício quando você pode usar o poder de processamento do computador, além de poder
armazenar uma grande quantidade de dados para gerar relatórios. Uma outra utilidade para esta placa é
o seu emprego por professores que desejam mostrar o funcionamento, passo a passo, dos sinais
enviados pelo computador à placa e, por sua vez, à suas saídas.
A Placa
Com base no diagrama da figura 1, temos a descrição da função de cada componente, são eles:
• Conector CN2 – Conector DB 25 fêmea – Utilizado para conectar a interface ao PC;
• Conector CN1/J1 – Conector de alimentação – Usado para alimentar o circuito;
• Conector CN3 e CN4 – pinos de saída - Conector de 8 pinos empregado para saída;
• Conector CN5 – pinos de entrada – Conector de 8 PINOS utilizado como Entrada;
• Conector CN6 – pinos de terra para a interligação com as placas periféricas;
• C1 a C5 e C8 – Capacitor Poliéster 100nF x 50V;
• C6 e C7 – Capacitor Eletrolítico de 10uF X 16V;
• CI1 – Circuito Integrado 7805 regulador de tensão – Regula a tensão em 5 volts;
• CI2 – Circuito integrado 74LS157 – Usado como circuito de entrada de 8 bits;
• CI3 – Circuito Integrado 74LS541 – Amplificador de linha;
• CI4 e CI5 – Circuitos Integrados 74LS573 – Utilizados para manter os BITS de dados enviados pela
porta paralela à saída da interface;
• RN1 a RN2 – Resistores de 330 ohms ou 220 ohms, empregados para ativar os LEDs;
• LD1 a LD16 – Diodos emissores de luz (LEDs) utilizados para indicação do estado de cada BIT de
saída da interface.
Para fazer a comunicação entre a placa e o computador é necessário ter em mãos um cabo com dois
terminais DB25 macho, pois tanto a placa como o computador possuem saídas DB25 fêmea. É
importante também ter uma fonte de 9 a 12 V de 500 mA para acoplar ao CN1. Para aqueles que
desejam ter a fonte na mesma placa, é bom tomar cuidado na hora de projetar a fonte junto à placa para
que não existam ruídos e interferências que prejudiquem o funcionamento do transporte dos dados.
PRODUTOS
Como escolher Padrões de Barramentos
Neste artigo procuraremos dar uma visão geral dos principais padrões de barramentos que podem ser
usados nessas aplicações, de modo a facilitar uma eventual escolha para que ela seja a melhor para seu
caso
Embora possamos contar com bons barramentos para a aquisição de dados e medidas e até combinálos numa mesma aplicação, obtendo o que se denomina de sistema híbrido, a escolha normalmente se
faz em função dos padrões mais comuns que são o LXI, PXI, USB e GPIB, e será justamente deles
vamos tratar neste artigo.
Para que eles possam ser escolhidos, será interessante também que nos concentremos nas
características mais importantes para a aplicação, o que será determinado justamente pelo projetista.
É claro que o que daremos neste artigo é apenas o fundamental e que, nas aplicações mais críticas, o
projetista deverá se aprofundar mais. No entanto, com base no fundamental já se pode ter uma visão
geral das possibilidades que cada um tem de atender às suas necessidades.
LXI
LXI é o acrônimo de LAN eXtensions for Instrumentation, sendo um padrão baseado em Ethernet
especialmente para comunicações em instrumentação. A ideia é dotar o padrão de uma tecnologia
padronizada para assegurar a conveniência, interoperabilidade e ainda que seja fácil de usar.
No barramento LXI temos a definição de três classes de dispositivos (A, B e C), que determinam os
dispositivos que podem ser contidos. Todos os três possuem uma interface Ethernet padrão, um servidor
Web embutido com páginas padronizadas e um driver IVI de instrumentos. Os dispositivos da classe B
possuem alguns recursos adicionais para disparo, mensagens e sincronização enquanto que os
dispositivos da classe A possuem um barramento disparador LXI.
O barramento LXI aproveita as vantagens da rede Ethernet, que é bastante eficiente na transferência de
grandes quantidades de informações além de ter um alcance maior. Nesse barramento o alcance chega
aos 100 metros com uma velocidade de até 1 Mbits/s e o modo de operação é serial. Na figura 1 temos
um exemplo de uso desse barramento em instrumentação.
Neste artigo procuraremos dar uma visão geral dos principais padrões de barramentos que podem ser
usados nessas aplicações, de modo a facilitar uma eventual escolha para que ela seja a melhor para seu
caso
PXI
PXI significa PCI eXtensions for Instrumentation, sendo esse padrão de barramento baseado no padrão
industrial de interfaceamento PCI.
O modo de temporização e disparo usa sinais em um plano de fundo, o que possibilita a sincronização
de diversos dispositivos sem a necessidade de conexões externas. O padrão de barramento PXI pode
transferir dados para um PC embutido para análise.
Existem algumas diferenças entre o barramento PCI e PXI a serem consideradas. O PXI, por exemplo,
tem um barramento de disparo que permite a coordenação entre o controlador e os periféricos. Há ainda
um sinal de clock de 10 MHz que pode ser utilizado para sincronizar a operação de periféricos. Também
existe um barramento de sinal local que pode ser usado por periféricos para compartilhar sinais de slot
para slot.
Esse padrão de barramento é ideal para aplicações que envolvam aquisição de dados com elevado nível
de sincronização. Aplicações com elevado número de canais podem se beneficiar das características
desse barramento.
Na figura 2 temos um exemplo de aplicação. Nesse barramento, a transmissão de dados é paralela com
uma velocidade de até 133 Mbytes/s.
USB
Em uso desde 1995, o padrão Universal Serial Bus tem diversas vantagens que devem ser analisadas
antes de se fazer sua adoção. Dentre elas, destacamos a utilização de padrões de comunicações já
existentes e ainda a capacidade de operar com muitos dispositivos ao mesmo tempo.
Além disso, os dispositivos podem ser conectados e desconectados de um PC energizado sem perigo de
danos ou sem a necessidade de restart. O protocolo USB inclui a opção plug-and-play, que permite o
sistema reconhecer qualquer novo dispositivo conectado ou desconectado, reconfigu- rando
automaticamente o PC.Também deve considerado que, com a crescente utilização desse barramento,
existem à disposição diversos adaptadores que permitem utilizar outros barramentos em conjunto.
Uma desvantagem que deve ser considerada nesse barramento é a sua linha de terra. Enquanto que os
outros barramentos possuem os terras incluídos nos PCs, o padrão USB especifica uma linha de terra
longa que tem terminações dos dois lados. Isso significa a necessidade de se incluir dispositivos de
proteção contra transientes e outros problemas que possam ocorrer no seu funcionamento.
Mas, ao lado das desvantagens, existem as vantagens. Uma delas está na possibilidade de se usar
módulos remotos, distantes de eventuais fontes de perturbações. Como esses módulos podem ser
pequenos, eles podem ser utilizados com facilidade em aplicações de teste e medidas remotas.
No entanto, o padrão USB é mais recomendado para aplicações de aquisição de dados e monitoramento
que não exijam sincronização. É preciso lembrar também que sua operação é melhor em sistemas de
baixa velocidade e baixo consumo.
Este padrão de barramento possui duas versões básicas apropriadas para aplicações industriais. O USB
1.1 é serial e trabalha em velocidades até 12 Mbits/s enquanto que o USB 2.0 é também serial e opera
com velocidades de até 480 Mbits/s. A distância máxima por cabo, entretanto, é pequena, da ordem de 5
metros.
Na figura 3 uma aplicação em aquisição de dados e controle para esse barramento sugerida pela
National Instruments.