Stroomkring sluiten met seriële poort

[DirkJK]

Na veel gezoek op het internet ben ik vastgelopen:

Ik ben van plan te experimenteren met de seriële poort met het resultaat verschillende zwakstroom stroomkringen voor een aantal seconden te sluiten en vervolgens weer te openen.
Na wat zoekwerk ben ik er achter gekomen dat dit waarschijnlijk wel te doen is in Java, die hievoor een aparte module beschikbaar heeft. Java stuurt dan een HEX waarde over de seriële kabel.

Mijn vragen zijn nu:

• Hoe kan ik de verschillende HEX-waardes koppelen aan opto-coupler's voor het sluiten van de stroomkring?
• Is dit alleen mogelijk met een microcontroller, of is dit ook op een andere manier te realiseren?
• Is het slim om dit in Java te programmeren?

Ik ben bekend in C++, maar wil graag meer leren over Java.
Programmeerervaring heb ik wel, maar dan vooral in PHP.

Alvast bedankt voor jullie hulp,

Dirk

[TrailBlazer]

je kan met iedere taal wel de pinnetjes hoog en laag krijgen van je seriele poort. De spanning is echter te hoog voor veel optocouplers denk ik. Een transistor moet wel lukken denk ik als je er maar een goede weerstand voor zet.

[Lucky Luke 008]

een optocoupler lukt ook, als je er maar een goede weerstand voor zet.

een optocoupler is voor die COM poort in feite niks anders als een low-current led, en voor de rest van de stroomkring niks anders als een transistor. het is alleen wat veiliger, als je(of iemand anders) iets stoms uithaalt (of wat expirimenteerd waarbij iets gebeurt) met die stroomkring blijft je PC heel. bij een transistor is dat niet zo zeker...

en laat de optocoupler alsnog een transistor aansturen dan kun je ook vrij veel stroom laten lopen. beter nog een FET als de BUZ11 oid, dan kan er maximaal 10 A lopen (met goede koeling voor de FET)

[ Voor 5% gewijzigd door Lucky Luke 008 op 02-10-2006 15:21 ]

[DirkJK]

Even voor de duidelijkheid:

Mijn eerste idee zou zijn om eerst een soort van microcontroller te gebruiken. Maar in jullie verhaal komt alleen naar voren of er een opto-coupler gebruikt kan worden.

Ik vraag mij dan ook af: Hoe lees ik het signaal uit van de seriële poort, en laat ik met dit signaal de goede opto-coupler omschakelen?
Of denk ik nu te simpel?

[TrailBlazer]

ja hoeveel optocouplers wil je aanturen. Je hebt gewoon microcontrollers met een seriele poort erin. Vervolgens zul je dan programma moeten schrijven voor die microcontroller. Je micocontroller stuur je dan aan via je seriele poort.

[DirkJK]

Laten we zeggen een stuk of 10/15 opto-couplers.

En zo'n programma is te schrijven in Java of C++?
Je kunt dan bepaalde HEX-waardes koppelen aan bepaalde optocouplers?

Het is namelijk de bedoeling om verschillende stroomkringen voor een aantal secondes te sluiten, en vervolgens weer te openen.

Fantastisch hoe snel jullie reageren!

[ Voor 35% gewijzigd door DirkJK op 02-10-2006 15:38 ]

[TrailBlazer]

goed he. Met 15 optocouplers kom je denk ik al gauw op een microcontroller uit. kwestie van 3 bytes over de seriele poort naar buiten gooien en je kan 24 poortjes sturen. Er is vast wel een routinge in Java die een bepaalde string naar buiten gooit over de seriele poort

[ Voor 22% gewijzigd door TrailBlazer op 02-10-2006 15:44 ]

[Verwijderd]

Dit brengt herinneringen terug...

Vroeger mn technisch lego op die manier aangestuurd. Dat deed ik met behulp van transistoren en jawel relais' (kan ongetwijfeld veel mooier, maar ik was toen <15).

[Verwijderd]

http://www.sayang.demon.nl/projects/74HC595/74HC595.html

Hiermee stuur je via je serieele poort 16 uitgangen aan zonder uC. In je programeertaal moet je dan naast TXD ook DTR en RTS aansturen.

[DirkJK]

Als ik het goed begrijp dan kan ik dus met Java een HEX code verzenden over de seriele poort, waarmee de microcontroller spanning zet op een optocoupler?

Ik zal ook nu wel weer te simpel denken, maar ik ben nog maar een beginnner.

EDIT: Als ik het berichtje hierboven lees, dan zakt de moed me aardig in de schoenen. Ik snap niet hoe je de microcontroller kunt aansturen (via HEX codes?) en ook ik vraag me ook af wat die microcontroller dan precies doet (stroom zetten op een verbinding?)

[ Voor 35% gewijzigd door DirkJK op 02-10-2006 15:59 ]

[TrailBlazer]

een microcontroller is gewoon een chip die een beperkt aantal instructies kent. Je kan ze echter wel met behulp van C programmeren. Jij stuurt met je JAVA progje een instructie via de seriele poort naar de microcontroller. De micocontroller gaat vervolgens daarmee doen zoals jij dit hebt geprogrammeerd.

[Zjosh]

Microcontrolers zijn geen makkelijke apparaatjes, je bent er wel een flinke tijd mee bezig voor je eindelijk door hebt hoe die dingen werken. En vooral als je dan ook nog serieele poorten wil gaan aansturen ben je wel een maand bezig als volledige electro noob.

[Cassettebandje]

Bekijk de link van sayang eens. Dat is de makkelijkste manier. Een microcontroller gebruiken kost je heel wat knutselwerk.
Kijk ook eens naar het boek PC poorten onder windows.(link) De dos versie van dit boek heeft mij vroeger heel goed op weg geholpen, daar staat in hoe je txd, dtr en rts aanstuurt. Voor de manier van aansturen kijk je in de datasheet van de 74HC595 die je o.a. hier kunt vinden.

Het idee van de 74HC595 is dat je stuk voor stuk de waarden invoert die je aan de uitgang wilt zien. Op commando wordt dit weer doorgegeven naar de uitgang.

[DirkJK]

Dank jullie wel voor de duidelijke antwoorden.
Het is me veel duidelijker geworden.

Ik denk dat ik maar af zie van het gebruik van een microcontroller, ik heb geen tijd om mij uren in te lezen over het onderwerp. Toch zou ik jullie nog wel willen vragen of het probleem wat ik heb ook is op te lossen met behulp van de parralle poort.
Hier is namelijk hier op GoT veel informatie over te vinden, ik acht de kans klein, maar als ik hiermee een aantal optocouplers kan besturen zonder gebruik van een microcontroller word het voor mij veel makkelijker realiseerbaar.
En als ook dit moeilijk en ingewikkeld word, dan moet ik me er maar bij neerleggen dat ík op het moment geen optocouplers kan aansturen via de computer.

[TrailBlazer]

parrallel is veel makkelijker. Je hebt veel meer poortjes en alles is 5 volt dus dat scheelt een hoop

[naftebakje]

Ik zou je echt aanraden om, als het een beetje kan, de seriële poort te gebruiken. Het schema van Sayang werkt perfect, het is imho de mooiste/simpelste oplossing, en is dan nog eens uitbreidbaar naar (theoretisch) oneindig veel uitgangen. En de seriële poort is veel robuuster, die ga je niet kapot krijgen zolang je geen érg zware fouten maakt. Parallele poort is veel gevoeliger, en imho moeilijker programmeerbaar.

[DirkJK]

TrailBlazer schreef op maandag 02 oktober 2006 @ 18:49:
parrallel is veel makkelijker. Je hebt veel meer poortjes en alles is 5 volt dus dat scheelt een hoop

Maar ook met de parrallelle poort heb je iets nodig wat de bytes omzet in het stroom geven aan de optocoupler.
Of is het zo dat je bij de parrallelle poort bepaalde 'lijnen' onder spanning kunt zetten voor een x aantal miliseconden?

naftebakje schreef op maandag 02 oktober 2006 @ 19:01:
Ik zou je echt aanraden om, als het een beetje kan, de seriële poort te gebruiken. Het schema van Sayang werkt perfect, het is imho de mooiste/simpelste oplossing, en is dan nog eens uitbreidbaar naar (theoretisch) oneindig veel uitgangen. En de seriële poort is veel robuuster, die ga je niet kapot krijgen zolang je geen érg zware fouten maakt. Parallele poort is veel gevoeliger, en imho moeilijker programmeerbaar.

Het schema van Sayang vind, zelfs ik, duidelijk inderdaad. Alleen vraag ik me dit af: De 3 verbindingen links (TXD, DTR, RTS) zijn de 3 aansluitingen die aan de seriële poort komen?
Het tweede schema wat er staat, met die blauwe lijnen, snap ik helaas niet.
En als alles goed is aangesloten werkt de software meteen?

[ Voor 79% gewijzigd door DirkJK op 02-10-2006 19:12 ]

[Verwijderd]

De 3 verbindingen links (TXD, DTR, RTS) zijn de 3 aansluitingen die aan de seriële poort komen?

Die komen van de serieele poort idd.

Het tweede schema wat er staat, met die blauwe lijnen, snap ik helaas niet.

Dat is het ontwerp van het printje

En als alles goed is aangesloten werkt de software meteen?

De software je op mijn site kan d/l werkt.

parrallel is veel makkelijker. Je hebt veel meer poortjes en alles is 5 volt dus dat scheelt een hoop

Grapjas, op de parrallel poort zitten geen 16 uitgangen .... Daarnaast als ik er nog 2 stuks 74HC595 bij prik heb ik 32 uitgangen, dit heb ik al eens voor iemand gemaakt, werkt perfect.

[ Voor 27% gewijzigd door Verwijderd op 02-10-2006 20:07 ]

[naftebakje]

Ik kan absoluut niet PC programmeren, maar in VB6.0 heb ik zo een programma in elkaar geflanst om zo'n schuifregister aan te sturen. Op TxD zet je wat op de verste pin moet komen (D7 van de onderste 595 dus), dan geef je een klokpuls (DTR even hoog maken en weer laag laten worden), dan zet je op TxD wat je op het volgend pinnetje wordt, weer een klokpuls, enzoverder.
Als je zo 16 keer een klokpuls hebt gegeven, is telkens wat op TxD stond eentje verder geschoven, en is wat je als eerste hebt erin gestoken toegekomen bij de onderste pin D7. Dan maak je RTS eens hoog en weer laag, bij het hoog worden van RTS zullen de uitgangen (al die D's) veranderen naar wat je erin hebt geschoven.
Heel simpel om te maken dus, zelf ik kan het
(hou er wel rekening mee dat de seriële poort omgekeerd werkt, als je er een 0 mee uitstuurt wordt ie +12V, stuur er een '1' mee uit en je krijgt -12V, door de diode's en weerstanden krijg je bij '0' +5V, en bij '1' 0V)

[DirkJK]

Allereerst: Bedankt voor de reactie en heldere uitleg!

[...]
Die komen van de serieele poort idd.
[...]
Dat is het ontwerp van het printje
[...]
De software je op mijn site kan d/l werkt.

Ik snap het, je hebt precies schema's gemaakt hoe het gesoldeerd moet worden. Erg handig.

Ik kan absoluut niet PC programmeren, maar in VB6.0 heb ik zo een programma in elkaar geflanst om zo'n schuifregister aan te sturen. Op TxD zet je wat op de verste pin moet komen (D7 van de onderste 595 dus), dan geef je een klokpuls (DTR even hoog maken en weer laag laten worden), dan zet je op TxD wat je op het volgend pinnetje wordt, weer een klokpuls, enzoverder.
Als je zo 16 keer een klokpuls hebt gegeven, is telkens wat op TxD stond eentje verder geschoven, en is wat je als eerste hebt erin gestoken toegekomen bij de onderste pin D7. Dan maak je RTS eens hoog en weer laag, bij het hoog worden van RTS zullen de uitgangen (al die D's) veranderen naar wat je erin hebt geschoven.
Heel simpel om te maken dus, zelf ik kan het
(hou er wel rekening mee dat de seriële poort omgekeerd werkt, als je er een 0 mee uitstuurt wordt ie +12V, stuur er een '1' mee uit en je krijgt -12V, door de diode's en weerstanden krijg je bij '0' +5V, en bij '1' 0V)

Ik snap aardig wat je bedoeld (heldere uitleg!), toch heb ik nog wel wat onduidelijkheden.

De 74HC595's zijn schuifregisters.
Je stuurt vooraf de informatie in stukjes, die vervolgens word opgeslagen door de schuifregisters. Na het opslaan stuur je allees in 1 keer uit door de RTS hoog te zetten.
Bij mij komen de volgende vragen naar boven:

• Wat sla je precies op, in 1 plaats op het schuifregister?
• Wat komt er precies uit de D's bij het hoog maken van RTS?
• Hoe kun je met de opgeslagen informatie het circuit van de opto-coupler aan en uit zetten?

[Verwijderd]

naftebakje schreef op maandag 02 oktober 2006 @ 19:01:
Ik zou je echt aanraden om, als het een beetje kan, de seriële poort te gebruiken. Het schema van Sayang werkt perfect, het is imho de mooiste/simpelste oplossing, en is dan nog eens uitbreidbaar naar (theoretisch) oneindig veel uitgangen. En de seriële poort is veel robuuster, die ga je niet kapot krijgen zolang je geen érg zware fouten maakt. Parallele poort is veel gevoeliger, en imho moeilijker programmeerbaar.

't is maar net wat je makkelijker vind Ik denk dat logic poortjes iets makkerlijker zijn dan schuifregisters, maargoed, ieder z'n meuk.
Naar een parport schrijf je gewoon een byte en die waarde komt dan op de 8 datapinnen te staan (+5v = 1, 0v = 0). In C kan je gewoon naar een register schrijven, in java heb je er een aparte library voor nodig (RXTX of deze bijvoorbeeld).
Met een optocoupler kan er ook niet veel fout gaan. De 8 datapinnen van de parport zijn sterk genoeg om direct de led te sturen in de optocoupler.

[Verwijderd]

Bij mij komen de volgende vragen naar boven:

a: Wat sla je precies op, in 1 plaats op het schuifregister?
b: Wat komt er precies uit de D's bij het hoog maken van RTS?
c: Hoe kun je met de opgeslagen informatie het circuit van de opto-coupler aan en uit zetten?

a: 0 of 1

b: wat je net geladen hebt , 0 of 1 dus.

c: iedere uitgang van de 74HC595 verbindt je via een weerstand met de optokoppler, 16 stuks totaal dus.

[Verwijderd]

• Wat sla je precies op, in 1 plaats op het schuifregister?

Een '1' of een '0'. De '1' komt overeen met 5V, de '0' komt overeen met 0V.

• Wat komt er precies uit de D's bij het hoog maken van RTS?

Het bit (de '1' of de '0' die op de plaats van de D-uitgang in het schuifregister stond. Met 2 8-bits schuifregisters in serie, is het dan ook absoluut noodzakelijk dat je 16 bits (niet meer en niet minder!) in het schuifregister plaatst, zodat elk bit "tegenover" zijn uitgang komt te staan.

• Hoe kun je met de opgeslagen informatie het circuit van de opto-coupler aan en uit zetten?

5V -> weerstand -> optocoupler-ingang -> uitgang schuifregister. Andersom kan ook, maar met deze opzet heb je het voordeel dat je, als je een '1' over de seriële poort verstuurt, de bijpassende optocoupler gaat geleiden.

[DirkJK]

Verwijderd schreef op maandag 02 oktober 2006 @ 21:42:
a: 0 of 1

b: wat je net geladen hebt , 0 of 1 dus.

c: iedere uitgang van de 74HC595 verbindt je via een weerstand met de optokoppler, 16 stuks totaal dus.

Er staat net zo lang spanning op de uitgangen totdat je via de software het hele schuifregister weer opnieuw opbouwt?

En misschien een beetje brutaal, maar ben jij bereid de source van het voorbeeldje te delen?

Verwijderd schreef op maandag 02 oktober 2006 @ 21:50:
5V -> weerstand -> optocoupler-ingang -> uitgang schuifregister. Andersom kan ook, maar met deze opzet heb je het voordeel dat je, als je een '1' over de seriële poort verstuurt, de bijpassende optocoupler gaat geleiden.

Dus de 5 volt uit de seriele poort, daar komt een weerstandje achter, vervolgens de ingang van de optocoupler en dan de uitgang van het schuifregister.
Maar dan zet je toch 5 volt op de uitgang van de schuifregister (D's)?

[ Voor 81% gewijzigd door DirkJK op 02-10-2006 22:05 ]

[Verwijderd]

Er staat net zo lang spanning op de uitgangen totdat je via de software het hele schuifregister weer opnieuw opbouwt?

Inderdaad.

En misschien een beetje brutaal, maar ben jij bereid de source van het voorbeeldje te delen?

In principe wel zolang jij maar niet verwacht dat je een complete VB cursus krijgt via email ...
Ik heb de source al vaker naar iemand gemaild en kreeg vervolgens een sloot email, hoe moet dit, waarom zo enz.

De uitgang van de 74HC595 kan trouwens stroom leveren maar ook opnemen. Mocht je ea kant en klaar willen, ik heb hier nog een kompleet printje + kabel liggen. Neem even contact op per email.

[DirkJK]

Bedankt voor het antwoord.

Uiteraard verwacht ik geen VB cursus via de mail, alleen zou het mij alvast een stukje op weg kunnen helpen. Ik wou graag gaan programmeren in C++, aangezien ik hier al wat ervaring mee heb op gedaan.

Ik neem aan dat in dit geval de 74HC595 stroom levert, en niet opneemt.

Ik heb zeker interesse in het overnemen van het printje, alleen heb ik nog een paar onduidelijkheden:

• Is het mogelijk om een 3e schuifregister bij te voegen, zonder aanpassingen te maken aan de opbouw en type weerstanden, door hem op te zelfde manier aan te sluiten als de 2e schuifregister?
• Zijn de wijzigingen, die je aanbrengt in het schuifregister, snel doorgevoerd? Of anders gezegd, zitten er veel miliseconden tussen het versturen van de eerste bit via DTR en de laatste bit via RTS?
• Ik begrijp nog niet helemaal hoe de opto-coupler aan de D-uitgang moet worden aangesloten. Als het resultaat moet zijn dat de opto-coupler bij een 1 inschakelt, neem ik aan dat de stroom vanuit een D-uitgang via een weerstand of ledje loopt, naar de optocoupler, en dan in de min van de seriele uitgang. Waarschijnlijk niet helemaal goed?

[Verwijderd]

Is het mogelijk om een 3e schuifregister bij te voegen, zonder aanpassingen te maken aan de opbouw en type weerstanden, door hem op te zelfde manier aan te sluiten als de 2e schuifregister?

Ja

Zijn de wijzigingen, die je aanbrengt in het schuifregister, snel doorgevoerd? Of anders gezegd, zitten er veel miliseconden tussen het versturen van de eerste bit via DTR en de laatste bit via RTS?

Hangt van de snelheid van je programma af, de 74HC595 kan tot 10Mhz clock aan.

Ik begrijp nog niet helemaal hoe de opto-coupler aan de D-uitgang moet worden aangesloten. Als het resultaat moet zijn dat de opto-coupler bij een 1 inschakelt, neem ik aan dat de stroom vanuit een D-uitgang via een weerstand of ledje loopt, naar de optocoupler, en dan in de min van de seriele uitgang. Waarschijnlijk niet helemaal goed?

Wel helemaal goed

[Verwijderd]

DirkJK schreef op dinsdag 03 oktober 2006 @ 19:21:
Ik begrijp nog niet helemaal hoe de opto-coupler aan de D-uitgang moet worden aangesloten. Als het resultaat moet zijn dat de opto-coupler bij een 1 inschakelt, neem ik aan dat de stroom vanuit een D-uitgang via een weerstand of ledje loopt, naar de optocoupler, en dan in de min van de seriele uitgang. Waarschijnlijk niet helemaal goed?

Of je sluit de anode v/d optocoupler aan op de D-uitgang en de kathode aan GND, of je sluit de anode aan +5V en de kathode aan de D-uitgang. De weerstand plaats je gewoon waar dat het best uitkomt. In het eerste geval activeer je de optocoupler door een '1' op de uitgang te plaatsen, in het tweede geval doe je dat door er een '0' op te plaatsen.

[DirkJK]

Verwijderd schreef op maandag 02 oktober 2006 @ 21:50:
5V -> weerstand -> optocoupler-ingang -> uitgang schuifregister. Andersom kan ook, maar met deze opzet heb je het voordeel dat je, als je een '1' over de seriële poort verstuurt, de bijpassende optocoupler gaat geleiden.

Pros doet het dan verkeerd?

Op jouw website zie ik 2 schema's.
Het bovenste is duidelijk, je ziet in het bovenste schema zes weerstandjes, drie aan de uitgangen van de seriele poort, en 3 aan de - van de seriele poort. Deze zijn niet meer terug te vinden op het printplaatje. Jij zegt daarbij: "for use with PIC or AVR the 10K Resistors and 4V7 Zenerdiodes are not needed.".
Wat een PIC of een AVR is, is mij een raadsel, maar in mijn geval zijn ze ook niet nodig?
Wel vraag ik me dan af waarom er bij elk schuifregister een ander geel blokje genaamd 0.1uF staat.

Bij het aansluiten van een derde schuifregister is er vast ook een extra 'geel blokje' nodig. Die sluit je net als het 2de blokje aan?
Het 3 schuifregister sluit je net als de 2de aan maar dan moet het derde schuifregister aan het 2de worden aangesloten (net als de 2 aan de 1e) en moet de verbinding van het 2de schuifregister naar S gemaakt worden vanaf het 3e schuifregister?

Verwijderd schreef op dinsdag 03 oktober 2006 @ 19:47:
[...]

Of je sluit de anode v/d optocoupler aan op de D-uitgang en de kathode aan GND, of je sluit de anode aan +5V en de kathode aan de D-uitgang. De weerstand plaats je gewoon waar dat het best uitkomt. In het eerste geval activeer je de optocoupler door een '1' op de uitgang te plaatsen, in het tweede geval doe je dat door er een '0' op te plaatsen.

Maar het verschil tussen beide gevallen is dat de stroom exact de andere kant op gaat door de schuifregisters en alles heen. Is dat wel de bedoeling?
Even voor de zekerheid: De eerste optie die jij beschrijft, is hetzelfde als mijn beschrijving?

[ Voor 21% gewijzigd door DirkJK op 03-10-2006 19:58 ]

[Verwijderd]

DirkJK schreef op dinsdag 03 oktober 2006 @ 19:54:
Pros doet het dan verkeerd?

Hela, hela, zal 't zo'n beetje gaan, ja? :-)

Maar het verschil tussen beide gevallen is dat de stroom exact de andere kant op gaat door de schuifregisters en alles heen. Is dat wel de bedoeling?
Even voor de zekerheid: De eerste optie die jij beschrijft, is hetzelfde als mijn beschrijving?

De stroom, die elk schuifregister (of, beter gezegd, elk van de 8 D-flipflops die zo'n schuifregister rijk is) levert of opneemt, is afkomstig van zijn voedingspinnen; niet van het voorgaande schuifregister o.i.d. Het enige dat door de schuifregisters "schuift" is een laag of een hoog spanningsniveau, een '1' of een '0' dus.
En ja, mijn beschrijving komt overeen met hetgeen jij oorspronkelijk voor ogen had. Vroeger was dat de standaard-werkwijze, omdat de eerste TTL-IC's veel meer stroom konden sinken (naar GND voeren) dan sourcen (leveren uit de positieve voedingsrail). Met de huidige HC- of HCT-reeks maakt het niets meer uit - beide werkwijzen zijn even goed.

[Verwijderd]

Het bovenste is duidelijk, je ziet in het bovenste schema zes weerstandjes, drie aan de uitgangen van de seriele poort, en 3 aan de - van de seriele poort. Deze zijn niet meer terug te vinden op het printplaatje.

Die zitten in de DB9 connector gemonteerd. PIC / AVR zijn uC's.