UVOD
  Često se konstruktoru nameće potreba da uredjaj koji projektuje poseduje neki vid ulazno-izlazne komunikacije sa korisnikom i u tu svrhu se najčešće koriste LED ili LCD displeji za izlaznu, i tasteri za ulaznu funkciju. Medjutim, da bi se ostvario taj zahtev neophodno je da se upotrebi relativno veliki broj pinova mikrokontrolera pa dolazi do novih problema: potrebno je postaviti veći mikrokontroler, povećati štampanu pločicu, pronaći mesta za provlačenje vodova kojih ionako ima previše naročito kod većih uredjaja, a ako se koriste LED displeji potrebno je upotrebiti multipleks sistem koji smanjuje potreban broj pinova, ali zahteva upotrebu posebne tehnike kontrole displeja koja u nekim projektima samo stvara dodatnu glavobolju, pa čak i onemogućava prvobitnu zamisao.Zato je ovaj uredjaj, nazvan “PIC-panel”, osmišljen sa ciljem da pomogne u takvim situacijama. Gotov uredjaj možete da vidite na fotografiji.

Konstrukcija PIC-panela
  Konstrukcija uredjaja je takva da je on dovoljno moćan da radi samostalno ili da bude deo većeg sistema. Kada radi samostalno, uz dovodjenje spoljnog napona, moguće je ostvariti čitav niz uredjaja (sa ili bez dodatnih modula) kao što su brojači, termostati, frekvencmetri i sl., a kada radi kao deo većeg sistema, može da komunicira sa glavnim procesorom i pojednostavljuje upravljanje displejima i tasterima, nudeći time više nego specijalizovana IC kola za tu namenu (npr. SAA1064) i oslobadjajući pri tome glavni procesor obavljanja sporednih zadataka. PIC-panel ima 4 LED displeja sa zajedničkom anodom, 3 minijaturna tastera, 18-to pinski 8-mo bitni PIC (u zavisnosti od potreba) koji poseduje interni oscilator, i 10-to pinski konektor za povezivanje sa “spoljnim svetom”, a pored toga tu se nalazi još par otpornika, kondenzatora i tranzistora koji omogućavaju rad celog sklopa. Zbog želje da uredjaj bude što manji, neke od komponenti su SMD tipa što na prvi pogled može da uplaši manje iskusne elektroničare, ali one se lako nabavljaju kod nas i nije problem zalemiti ih na štampanu pločicu sa tankim vrhom na lemilici. Uredjaj je tako projektovan da omogućava ICSP funkciju (programiranje PIC-a u kolu), što znači da su svi potrebni pinovi za to dovedeni na 10-pinski konektor. U osnovnoj verziji zamišljeno je da se koristi PIC16F627 koji je po karakteristikama i ceni sasvim dovoljan za većinu primena, a ako je potreban A/D konvertor, može da se upotrebi npr. 16F88 ili sličan. Jedini uslov je da PIC ima interni oscilator jer nije predvidjena upotreba spoljnog.

Princip rada
  Za pogon displeja upotrebljeno je 12 pinova; svih 8 pinova B porta upravljaju segmentima dok pojedinačnim displejima upravljaju 4 pina A porta. Sa šeme vidimo da su tasteri multipleksirani sa linijama B porta koje upravljaju segmentima LED displeja, i stanja na njima se očitavaju u interapt rutini kada su na trenutak svi displeji ugašeni. Pošto je sistem delimično fleksibilan, moguće su izmene u zavisnosti od potreba. Ako je, na primer, potrebno još tastera, moguće je da se na isti način spoje još 3 spoljna tastera na pinove B porta koji se nalaze na konektoru, a to su RB4, RB6 i RB7. Na konektor su, pored izvoda za napajanje, još dovedeni pinovi RA0, RA1, RA2, RA5 i RA4 od kojih su prva 4 slobodna i njih možemo da koristimo kao svaki I/O pin, pazeći na činjenicu da je RA5 samo ulazni pin. Pin RA4 kontroliše rad displeja DI4 pa, ako nam on nije neophodan, a imamo potrebe za još jednim I/O pinom, ovaj displej možemo da izostavimo (i pripadajuće komponente R4 i T4). Ako su nam dovoljna samo 2 displeja, možemo da izostavimo i displej DI1, R1 i T1 čime na raspolaganje dobijamo i pin RA7 (za koji nije predvidjen pull-up otpornik). Ako su nam potrebna sva 4 displeja, a potreban nam je ipak još 1 pin, možemo da upotrebimo pin RB4 koji kontroliše rad decimalne tačke (potrebno je preseći vod na štampanoj pločici koji ide ka displejima) čime gubimo mogućnost da kontrolišemo svaku tačku, ali ako je ona dovoljna na jednom displeju, spojimo je preko otpornika na minus pol napajanja (masu). Na šemi se vide i komponente označene sa R8, R9, R10, R11, R12 i C2 koje su opcione, odn. treba ih postaviti samo ako postoji potreba za njima. Obzirom da port A nema ugradjene interne pull-up otpornike, na štampanoj pločici ostavljena su mesta za te otpornike koje treba postaviti ako se odgovarajući pin koristi kao ulazni za signal koji nema oba naponska nivoa (npr. releji, prekidači, “open collector” izlazi i sl.). Na primer, ako je potrebno na RA0 dovesti signal sa kontakta relea, potrebno je dovesti masu preko radnog kontakta i zalemiti otpornik R8 tako da ćemo imati definisana oba logička nivoa – kada je rele otvoren na ulazu ćemo imati visok logički nivo, a kada je zatvoren imaćemo nizak. Kondenzator C2 može da se stavi kada se koristi A/D konvertor jer je u jednom uredjaju radjenom na bazi PIC-panela ustanovljeno da se vezivanjem blok kondezatora od 10 do 100 nF (ili tantal kondenzatora do 10uF) paralelno ulazu A/D konvertora dobija stabilniji rad, ali sve to zavisi od referentnog napona. Ako Vam je potreban A/D konvertor, a merite napon ne veći od napona napajanja, onda možete na mesto C2 da priključite napon koji merite.

Povezivanje i programiranje
  Da bi uredjaj radio, potrebno je da mu se spolja, preko konektora, dovede jednosmerni napon od 3 do 5,5 V. Konektor omogućava i da povežete PIC-panel sa spoljnim svetom, bilo da se koristi samostalno, ili da ga povezujete na veći sistem, a predlažemo da upotrebite 10-žilni trakasti kabl sa ženskim konektorom. Umesto konektora, možete da upotrebite i samo kabl kada završite softver i finalizujete uredjaj. Takodje možete da napravite adapter za programiranje u kolu, mada predlažemo da na pločicu postavite podnožje, kao na našoj fotografiji, sve dok ne napravite konačnu verziju softvera, a posle ga uklonite i zalemite PIC kontroler na pločicu.

Primena, program i potrebni fajlovi
  Kao što smo videli, PIC-panel može da nadje dosta primena, a sve zavisi od ideja i potreba konstruktora pa zato nije moguće dati programe za sve moguće potrebe. Ipak, da bi stvar bila lakša, na ovom sajtu, malo niže u DOWNLOAD delu ovog teksta, možete da pronadjete osnovni program za PIC16F627(A) koji upravlja radom displeja i ispituje stanja tastera. Takodje možete da nadjete šemu, izgled štampane pločice kao i raspored elemenata sa obe strane. Isprekidane linije na rasporedu elemenata označavaju kratkospojnike koje možete da izradite npr. od ostataka izvoda otpornika.

Kupovina
  Ako ne žellite da se sami bavite izradom, možete da kupite PCB (link) ili sastavljen uredjaj (link) kao i da naručite program po Vašem zahtevu.

Spisak elemenata
R1, R2, R3, R4 = 1K, 1/4 W
R5, R6, R7 = 2K2, 1/4 W
R8, R9, R10, R11, R12 = prema potrebi, SMD 0805
R13 do R20 (RL na PCB-u) = od 56 do 82 oma, zavisi od displeja, SMD 0603
C1 = 100 nF, SMD 0805
C2 = prema potrebi, tantal ili keramički
TA1, TA2, TA3 = minijaturni tasteri
T1, T2, T3, T4 = BC807 (SMD)
DI1, DI2, DI3, DI4 = LED displej 10 mm sa zajedničkom anodom
IC1 = 18-pinski 8-bitni PIC kontroler (npr. 16F627)

Download
- shema
- nacrt pločice u 1200 DPI
- raspored elemenata sa gornje strane
- raspored elemenata sa donje strane
- osnovni program u PBP-u (sors i HEX)