Ngoài ra h cho các h ẩ RS422A và RS423A, ng i ta ã ch t các IC kích phát h h ẩ :
- MC 3486: giao ti h huẩ h RS422A RS423A. - MC3484 & AM 2631: Kích phát chuẩ h RS422A. - MC3488: Kích phát chuẩ h RS423A.
Hình 2.6-Cách nối giữa DTE và DCE
RS-423A là h ẩ giao i không cân ằ g tín hiệ c xác ịnh so i mass, hiệ h g trong h g từ 2V 6V ng i logic 0 và hiệ th ừ - 6V -2V g i gi 1.
Vậ tố hiệ tối 100 hi y ê h g h 90 và 1000bps hi ê h g h 1200m.
M c i ti n RS-422A và RS-423A là g i ta có th ối hi (có th lên n 10) máy thu vào m máy phát.
(Hình 2.6) cho ta cách nối gi DTE và DCE khi ử g các h ẩ RS-422A và RS-423A.
5. Chuẩn RS 485
Hiệ truy n tín hiệ i h và nối v i nhi u thi t bị u cuối h g i ta dùng chuẩn RS-485 g RS232 h g iện áp tín hiệ h sử d ng chuẩ g i ta có các b chuy ổi tín hiệu chuẩn từ RS-232 thành tín hiệu chuẩn RS-485.
Ng ỡng gi i h iệ i ịnh cho RS – 485 c n i r ng ra kho ng –7V n 12V, và trở h g g g ê Ng i h g giố g h RS – 232, RS-485 cịn có kh g ghé ối nhi i m, vì th c dùng phổ bi n trong
các hệ thống bus. C th , 32 tr m có th ghép nối, ị h ịa chỉ và giao ti ồng th i trong m n RS-485 mà không c n b l p.
Đ i u này, trong m t th i i m chỉ m t tr c phép ki m sốt ng dẫn và phát tín hiệu, vì th m t b h h h u ph i tr ng thái trở kháng cao mỗi khi rỗi, t i u kiện cho các b kích thích ở các tr m khác tham gia. Ch c gọi là tri-state. m t số vi m ch RS-485 t ng xử lý tình huống này, trong nhi ng h p các việ h c v trách nhiệm c a ph n m i u khi n truy n.
Trong m ch c a b kích thích RS-485 có m t tín hiệ “ E e” c dùng cho m h h n b kích thích v tr ng thái phát tín hiệu ho c tri-state. M c dù ph m vi làm việc tối ừ – 6V 6V g ng h p hở m ch. RS-485 cho phép nối 32 tr m, ng v i 32 b thu phát ho c nhi h theo cách chọn t i cho từng thi t bị thành viên. Gi i h n này xuất phát từ c tính k thuật c a hệ thống truy n t i nhi i m. Các tr c mắc song song vì th việ g ố tr m sẽ làm suy gi m tín hiệ t quá m c cho phép.
Tố truy n t i và chi u dài dây dẫn:
- RS-485 cho phép kho ng cách tối gi a tr u và tr m cuối trong m t n m ng là 1200m, không ph thu c vào số tr m tham gia. Tố truy n dẫn có th ê n 10 Mbit/s, m t số hệ thống g h ê n tố 12 Mbit/s. Tuy nhiên có s ổi gi a tố truy n dẫn tối dài dây dẫn cho phép, t c là m t m ng dài 1200m không th làm việc v i tố 10Mbd. Quan hệ gi a chúng ph thu c rất nhi u vào việ h gi hấ ng tín hiệu.
6. Chuẩn USB
USB d g hỗ tr ổi d liệu gi a m t máy ch (host) v i các thi t bị ngo i i c nối v i nó. Bus USB cho phép thi t bị ngo i i c ghép nối v i máy tính ch c cấ hì h c sử d ng m h c lập trong khi máy tính ch và thi t bị ngo i i h g h g ( h h c tính Plug and play).
USB c sử d g iê 1996 i vài nhà s n xuất thi t k cổng USB vào máy tính c a mình tháng 10-1996 các hệ i h h Wi w g ã c cung cấ i e i u khi n cho USB, c th là trong Windown 98 và các hệ i u hành sau này (trên th c t các phiên b Wi w 95 ã ắ h g hỗ tr ).
Nh g ãi 1998 USB i c hỗ tr và th hiện vai trị khi chi c máy tính IMAC hỗ tr USB bán ch y thì chuẩn này m i trở lên phổ bi n.
Qua ổ cắm USB ở phía sau máy tính có th lấ iện áp +5V v i dòng tiêu th kho ng 100mA, trong m t số ng h p có th lấy dịng tiêu th n 500mA.
H i ng dẫn d liệu D+ và D- là các tín hiệu vi sai v i m iện áp bằng 0/3,3V Điện áp nguồn ni c a USB có th ê n +5,25V.
Và khi chịu dòng t i l n có th gi m xuống +4,2V, n u bổ sung m t vi m ch ổn áp có th t o ra m iện áp ổ ịnh +3,3V.
Toàn b hệ thố g c thi t k sao cho khi chịu dòng t i l iện áp nguồn không t quá +4,2V. Khi thi t bị ghép nối c n dòng l h 100 A n xem xét k kh g g ấp và chịu t i c a linh kiện trong máy tính.
M t số i m c a USB:
- Ghép nối gi n do ổ cắ ã c chuẩn hóa. - Link ho t trong khi sử d ng.
- Tri h i gi n và r ti n.
- Tố g ối cao so v i chuẩ i h ghép nối nhi u thi t bị ngo i vi cùng m t lúc.
7. Chuẩn LPT
7.1. Giới thiệu về cổng LPT
Công ty Centronics, từng nổi ti ng th gi i v i vị h g u trong số nhà s n xuất máy in ki u ma trậ ã hi t k ra cổng song song nhằm m h ối máy tính PC v i máy in. V sau, cổ g g g ã h i n thành m t tiêu chuẩn khơng chính th c. Tên gọi c a cổng song song bắt nguồn từ ki u d liệu truy n qua cổng này: các bit d liệ c truy n song song hay nói c th h byte nối ti p còn bit song song. Ch n nay cổng song song có m t ở h u h h PC c s n xuất trong nh g g Cổ g g g c gọi là cổng máy in hay cổng Centronics. Cấu trúc c a cổng song song rấ gi n v i ng d liệu, m t ng dẫn mass chung, bố ng dẫ i u khi chuy n các d liệ i u khi n t i i ng dẫn tr ng thái c i g c trở l i máy tính. Giao diện song song sử d ng các m c logic TTL, vì vậy việc sử d ng trong m h ng i u khi n có ph gi n.
Kho ng cách c i gi a cổng song song máy tính PC và thi t bị ngọai vi bị h n ch ì iện dung kí sinh và hiệ ng c m ng gi ng dẫn có th làm bi n d ng tín hiệu. Kho ng cách gi i h 8 h g h ng chỉ cỡ 1,5 – 2 m. Khi
kho ng cách ghép nối trên 3m nên xoắ ng dây tín hiệu v i ng nối ất theo ki u c p dây xoắn ho c dùng lo i cáp dẹt nhi u s i g ỗi ng dẫn d liệu i u nằm gi h i ng nối mass. Tố truy n d liệu qua cổng song song ph thu c vào linh kiện ph n c g c sử d ng. Trên lý thuy t tố truy t giá trị 1 M i / h g i kho ng cách truy n bị h n ch trong ph m vi 1m. V i nhi u m c h ử d ng thì kho g h ã h hõ g N u c n truy n trên kho ng h h ê ghĩ n kh g n qua cổng nối ti p ho c USB. M i m c ý : iệ g h ng cách truy n d liệu qua cổng song song không chỉ làm g h g g ỗi ối v i ng d liệ c truy n m g hi h a ng dẫn.
7.2. Cấu trúc cổng LPT (cổng song song)
Cổng LPT có 2 lo i: - Ổ cắm 36 chân - Ổ cắm 25 chân
Ngày nay, lo i ổ cắ 36 h h g c sử d ng, h u h t các máy tính PC u trang bị cổng song song (LPT) 25 chân nên ta chỉ q n lo i 25 chân.
Cổng LPT gồ 4 g i u khi 5 ng tr g h i 8 ng d liệu bao gồm 5 ch ho ng:
- Ch g h h ( i i i ) - Ch nibble.
- Ch byte.
- Ch EPP (Enhanced Parallel Port). - Ch ECP (Extended Capabilities Port).
3 ch u tiên sử d ng port song song chuẩn (SPP- Standard Parallel Port) g hi h 4, 5 c n thêm ph n c g cho phép ho ng ở tố h
Nh hú g ã i t cổng LPT là thi t bị giao ti p chuyên d ng gi a máy tính v i i ê i i ẽ nói v ch g ng dẫn tín hiệu giao ti p gi a máy in v i máy tính. Cịn việc giao ti p gi a các m h i u khi n hay các thi t bị khác v i máy tính ta chỉ việ t l i ê h ý ghĩ , ch g ừng chân tín hiệu c LPT h g ổi.
Hình 2.7-Cách bố trí chân của LPT DB 25 Bảng2.2 Sơ đồ cách bố trí chân của LPTDB 25
Chân Tên tín hiệu
1 Strobe(Out) 2 D0 3 D1 4 D2 5 D3 6 D4 7 D5 8 D6 9 D7 10 Acknowledge(In) 11 Busy(In) 12 Paper Empty(In) 13 Select(In) 14 Auto Linefeed(Out) 15 Error(In) 16 Reset(In) 17 Select Input(Out) 18-25 GND
Strobe (1): V i m t m c logic thấp ở chân này, máy tính thơng báo cho máy in bi t có m e g ẵ g ê ng dẫn tín hiệ c truy n.
D0 n D7: C ng dẫn d liệu
Acknowledge: v i m t m c logic thấp ở chân này, máy in thơng báo cho máy tính bi ã hậ c kí t vừa gửi và có th ti p t c nhận.
Busy (bận – 11): máy in gửi n chân này m gi g hi g nhận ho c in ra d liệu thông báo cho máy tính bi t là các b ệm trong máy tính bi t là các b ệ g h ã ị y ho c máy in trong tr ng thái Off-line.
Paper empty (hết giấy – 12): M c cao ở h ghĩ giấ ã ù g h t. Select (13): M t m c cao ở chân nà ghĩ i g g ng thái kích ho t (On-line) Auto Linefeed (t n p dịng): Có khi cịn gọi là Auto Feed. Bằng m t m c thấp ở chân này máy tính PC nhắc máy in t ng n p m t dòng m i mỗi khi k t thúc m t dịng. Error (có lỗi): Bằng m t m c thấp ở chân này, máy in thông báo h h ã ất hiện m t lỗi, chẳng h n kẹt giấy ho i g g ng thái Off-Line.
Select Input: bằn m t m c thấp ở h i c l a chọn bởi máy tính. Qua cách mơ t ch g a từng tín hiệu riêng lẽ ta có th nhận thấy các g ẫn d liệu có th chia thành 3 nhóm:
- C ng dẫn tín hiệu, xuất ra từ h PC i u khi h c gọi ng dẫ i u khi C ng dẫn tín hiệ h g i h g g c l i từ máy in v h c gọi ng dẫn tr ng thái.
- Đ ng dẫn d liệu, truy n các bit riêng lẽ c a các ký t c n in.
Từ cách mơ t các tín hiệu và m c tín hiệu ta có th nhận thấy là: các tín hiệu Acknowledge, Auto Linefeed, Error, Reset và Select Input kích ho t ở m c thấp. Thơng qua ch g h g hì h g i u khi n cổng máy in.
Đ g hú ý 8 ng dẫ g g ù g chuy n d liệu từ máy tính sang máy in. Trong nh g ng h p này, khi chuy n sang các ng d g th c hiện nhiệm v ng ta ph i chuy n d liệu từ m ch ngo i i h thu thập và xử lý.
Vì vậy ta ph i tận d ng m g ng dẫ he h g g c l i ghĩ là từ bên ngoài v h truy n số liệ g D i cập chi ti h c tính m h g h i h ng c ng dẫ Đ có th ghép nối
các thi t bị ngo i vi, các m h iện ng d g g g i u khi n v i cổng song song ta ph i tìm hi h ổi v i các thanh ghi thông qua cách sắp x p và ịa chỉ h h ghi g h h n m m.
C ng dẫn c a cổ g g g c nối v i ba thanh ghi 8bit khác nhau: - Thanh ghi d liệu.
- Thanh ghi tr ng thái. - Th h ghi i u khi n.
T ng dẫn d liệu dẫn t i 8 ô nh trên thanh ghi d liệu còn bốn ng dẫ i u khi n Strobe, Auto Linefeed, Reset, Select Input dẫn t i bốn ô nh trên thanh ghi i u khi n, cuối ù g ng dẫn tr ng thái Acknowledge, Busy, Paper empty, Select, Error nối t i ê h h ghi ng thái. Riêng ở h h ghi i u khi n còn ph i chú ý t i m t bit n c sử d ng cho m h ghé ối h g h g c nối v i ổ cắm 25 chân. Bit này có th c sử d g xóa m t bit ngắt liên quan v i ng dẫn Acknowledge, vì vậ h cậ
Th h ghi i u khi g h i h ng, thanh ghi tr ng thái chỉ có th ọc và vì vậy gọi là m h ng. Ta có th ổi v i 3 h h ghi h h nào? Hệ i u hành DOS d h n bốn cổ g g g t tên là: LPT1, LPT2, LPT3 và LPT4.
Tuy vậy, h u h h PC u chỉ có nhi u nhất hai cổng song song, và h n nay v i lí do gi m giá thành, cổng song song chỉ còn l i m t. V m t ph n c ng, các nhà s n xuấ ã tính bốn nhóm, mỗi h 3 ịa chỉ ổi v i từng ô nh trên thanh ghi c a mỗi giao diện. Ta có th nhận thấ ịa chỉ thanh ghi nằm k ti p nhau.
CHƢƠNG III
THIẾT KẾ MẠCH GIAO TIẾP VỚI MÁY TÍNH DÙNG TRONG MÁY CNC
Có rất nhi u lo i m ch giao ti p, tùy thu c vào yêu c u ch t o, ch làm việc c CNC i u kiện kinh t mà thi t k m ch giao ti p cho phù h p.
I. Mạch giao tiếp đơn giản
M ch giao ti gi n chỉ là m t cổ g h hé h gửi và nhận tín hiệu c a driver và cơng tắc hành trình. Khơng có khác biệtnhi u gi a m ch giao ti gi n v i cáp nối tr c ti p c a cổng song song. Các chân tín hiệ u ra c nối v i m ch driver và các công tắ h h ì h D i â ồ nguyên lý m ch giao ti gi n:
M ch sử d g 17 iện trở 4.7k gi i h g b o vệ m ch và cổng song song. Chân tín hiệ u ra c a cổng giao ti p trên m ch rấ gi n. Chân 1-17 c a cổng JP1nối v i chân 1-17 c a cổng song song (LPT). Chân 1 c a JP2 nối t i chân 10 c a JP1 và chân 2 c c nối ất. Chân 1 c a JP3 nối t i chân 11 c a JP1 và chân 2 c c nối v i ấ T g h ậy chân 1 c a JP4 và JP5 l t nối v i chân 12, 13 c a JP1 và chân 2 c JP4 JP5 c nối v i ất.
Các chân 10, 11, 12 và 13 c a JP1 sẽ c nối ngồi v i các cơng tác gi i h n hành trình. Nguồn cấp cho m ch giao ti p là 1 nguồn 5V thông qua cổng JP6 v i chân 1 c a JP6 nối v i +5V và chân 2 c a nó nối ất trên b nguồn.
Ư i m c a m ch:
- Giá thành mua linh kiệ g h ch r . - K t cấ gi n, dễ dàng ki c lỗi (n u có).
Chính vì k t cấ gi n nên khi x y s cố h h hậ … ở m h i u khi n thì sẽ h h ởng t i máy tính, có th sẽ hỏng, ph i thay m i máy tính. Nên h g h ốt nhấ b o vệ cổng song song là sử d ng m ch có cách ly quang (opto) ho c lắp m t cái card cổ g g g giao ti p.
II. Mạch giao tiếp dùng cách ly quang pc817 và IC 7404 đệm 1. Cách ly quang pc817 1. Cách ly quang pc817
Opto hay còn gọi là cách ly quang là linh kiện tích h p có cấu t o gồm 2 ph n, m t là diode phát quang hai là ph h g hi g iện qua diode phát quang thì "ánh g" h c thu bởi ph n thu quang hiệ c gửi v m h i u khi có nh g h ổi trong lệ h i u khi n khi h t yêu c u.
Hình 3.2-Cách ly quang 817
Tác d ng: Cách ly quang c sử d g cách ly gi a các khối chênh lệch nhau v iện hay cơng suất nhu khối có cơng suất nhỏ v i khối iện áp l n. Ho c có th ù g chống nhi u cho các m ch c u H, ngõ ra PLC, chống nhiễu cho các thi t
bị g… Khi cấp nguồn vừ vào chân số 1, LED phía trong opto nối gi a chân số 1 và 2 sáng, x y ra hiệu g g iện dẫ n chân 3 và 4 thông, m c logic sẽ bị chuy n từ 1 sang 0 mà không c ng tr c ti p từ IC.
M h: N u có s cố từ t ng ng d g h h hậ g … hì g