Společnost Velleman je již zavedeným výrobcem vynikajících elektronických stavebnic. A navíc většina z nich je velmi praktická nejen pro domácí, ale i firemní použití. Mezi ně rozhodně patří i stavebnice s označením K8055 z nabídky obchodu GM Electronic. Ta realizuje měřicí / testovací / řídicí elektronickou desku pro připojení k PC prostřednictvím USB rozhraní, ze kterého se provádí i její napájení. Tato deska obsahuje jak binární vstupy a spínané výstupy, tak i analogové vstupy a také výstupy:

• 5 binárních vstupů pro připojení beznapěťových kontaktů
• 2 analogové vstupy pro napětí v rozsahu 0 až 5 V
• 8 spínaných tranzistorových výstupů (s otevřeným kolektorem) s LED indikací
• 2 analogové napěťové a PWM výstupy s LED indikací

Všechny binární / logické vstupy mají na desce svůj spínač pro jejich zkoušení i bez připojených externích kontaktů a pro oba analogové vstupy je k dispozici pro možnost jejich testování připojení interního napětí 5 VDC pomocí dvou zkratovacích propojek (jumperů) na desce. Stavy a hodnoty napětí na vstupech a napětí a stavy na výstupech pak lze řídit z PC prostřednictvím na desce integrovaného USB rozhraní a na CD přiložených ukázkových softwarů a DLL knihovny pro programování vlastního softwaru. Pro tuto možnost jsou na CD i stránkách společnosti Velleman k dispozici ukázkové zdrojové kódy programů využívající DLL knihovnu, jejich docela podrobný anglický / německý popis, i kompletní zdrojové kódy přítomných již přeložených (*.exe souborů) DEMO programů. Stavebnici tak lze nejen použít jako testovací prostředek k PC či demonstrační přípravek, ale i jako připravený hardware i vestavbu do různých zařízení ovládané z PC a tím vynechat vlastní vývoj podobného rozhraní. Hlavním řídicím prvkem celé desky je pak MCU PIC16C745 samozřejmě s již uvnitř nahraným programem.

Plně dokončená a osazená stavebnice USB desky Velleman K8055.

Před stavbou a osazováním…

Po zakoupení stavebnice, mimochodem za velmi zajímavou částku cca 850,- Kč, se Vám dostane do ruky hezká plexisklová průhledná krabička rozměrů cca 160 x 140 x 40 mm, která obsahuje vše potřebné pro stavbu. Tedy mimo páječky (já používal normální trafopájku), cínu, špičatých a štípacích kleštiček, které musíte mít vlastní. Nic víc však již ke stavbě nepotřebujete. Tedy ještě tužku, na odškrtávání položek ve velmi podrobném přiloženém papírovém návodu. Ten je však také k dispozici v pdf verzi na přiloženém malém CD, které obsahuje i zmíněný software, zdrojáky a DLL knihovnu. Pokud však chcete USB desku provozovat na Windows 7, doporučuji si vše kompletně stáhnout v nejnovější verzi na stránkách společnosti Velleman.

Stavebnici dostanete moc pěkně zabalenou v plexi krabičce.

Z pohledu hardwaru najdete v krabičce tradičně od Vellemana špičkově zpracovanou desku plošných spojů s kompletním pocínováním a přesným popisem umístění součástek, včetně jejich správné orientace. Osazování součástek je pak prostě paráda a myslím si, že ani méně zkušení elektrotechnici v oblasti pájení se nemusejí obávat, že by se jim spoje klasických drátkově vývodových součástek špatně pájely. Sice obtížností stavby je stavebnice označená hodnotou 4 z 5 (5 = nejobtížnější), ale například já také s pájkou nepracuji příliš často a přitom stavba byla úplně bez problémů a vše pracovalo na první zapnutí. Mimochodem jsem používal klasickou trafopájku a bez problémů. Kontaktní plošky jsou totiž dostatečně veliké. Mikropáječka tak při troše zručnosti ani není nutně potřeba.

Uvnitř krabičky se nachází návod, dokonale provedená deska plošných spojů a v další menší zvláštní krabičce jsou součástky. Hlavně díky tomu nemají ohnuté či jinak deformované vývody.

Pěkné také je, že součástky jsou v balení umístěny v další menší krabičce, aby u nich nedošlo k poškození jejich nožiček. Navíc například rezistory jsou slepeny přesně v pořadí doporučené montáže dle návodu, takže není přímo nutné jejich pracné hledání dle barevných kódů či jejich měření (občasná kontrola hodnoty je však vhodná). I z tohoto důvodu je velmi vhodné postupovat v osazování přesně podle návodu a každou osazenou součástku si raději v návodu odškrtnout. Pokud budete takto postupovat a nebudete při osazování pospíchat, je prakticky jisté, že deska poté bude bez problémů pracovat. Já tak také postupoval.

Fotografie i detaily obou stran osazené desky. Při pečlivém ručním osazování deska může ze svrchní strany vypadat moc pěkně. Strana spojů je v mém podání je již horší, ale vše bez problému zapájené.  

Zprovoznění desky a výsledek

Po kompletním osazení desky ji není nutné nijak složitě zprovozňovat. Jen je nutné nastavit USB komunikační adresu prostřednictvím dvou zkratovacích propojek SK5 a SK6. Standardní je zkratování obou propojek, ale s jejich pomocí a USB Hubu, lze současně obsluhovat až 4 různé desky. Pouze před jejím připojením k PC je vhodné nainstalovat z přiloženého miniCD demo-software. Ten je k dispozici pro OS Windows. Součástí jeho instalace je totiž i nahrání USB driverů. V mém případě u OS Windows XP i Windows7 pak po připojení desky si již windows USB drivery najdou a není potřeba ručně zadávat (hledat) cest k souboru.

Horní strana kompletně osazené desky Velleman K8055.

Po připojení desky se z USB vezme napájení a tedy hned se rozsvítí červená indikační LED „Power“ a na chvilku i 2. LED spínaného výstupu, která však v tomto momentě indikuje spuštění desky (spuštění softwaru řídícího MCU PIC) a navázání USB komunikace s PC. Pak již lze z některého z DEMO softwaru provést připojení k desce tlačítkem „Connect“ a začít si deskou hrát. Lze sledovat stav vstupů a řídit stav výstupů.

První zprovoznění desky je velmi snadné. Stačí si nainstalovat DEMO program s USB ovladačem a pak jen desku připojit k PC a spustit DEMO program. A již můžete zkoušet. Navíc vše je podrobně srozumitelně popsáno v manuálu.

Binární vstupy pracují bez problému a není nutné u nich nic nastavovat. U analogových vstupů je pak možné potenciometry RV1 a RV2 doladit jejich strmost. K tomu je možné využít i již zmínění zdroj napětí 5 VDC, což je maximální limit analogového vstupu. Analogové výstupy pak dávají plynulé napětí 0 až 4,5 V při výstupním odporu 1,5 kOhmů. Současně jsou paralelně k nim vyvedeny i jejich PWM signály, které se vyznačují pevnou frekvencí cca 23,43 kHz. Spínané výstupy jsou pak realizované spínacími tranzistory s otevřenými kolektory v integrované podobě obvodu ULN2803.

Schéma zapojení desky, jak je uvedené v manuálu Velleman.

Základní ovládací DEMO software pro OS Windows XP/Vista/7. Mimo to máte k dispozici i jeho zdrojový kód pro programovací jazyk Visual Basic, Delphi a C++, vhodný jako výborná ukázka využití přiložené DLL knihovny ovládacích příkazů.

Závěr

Samozřejmě si můžete USB kit K8055 koupit i již sestavený, ale zaplatíte skoro dvojnásobnou cenu než je cena stavebnice. Díky výbornému provedení stavebnice je její stavba opravdu zábavou. Mimochodem i po stavbě Vám zůstane od několika součástek jedna či dvě navíc. Ne, že byste je zapomněli osadit, ale prostě výrobce se asi raději „sichruje“….

Původní pěkná krabička stavebnice se pak může použít i jako pouzdro pro přenášení i s připojovacím USB kabelem.

DOWNLOAD & Odkazy

• Stránky výrobce, německé společnosti Velleman Instruments - www.velleman.eu
• Přímý odkaz na stránku o osciloskopu K8055 - www.velleman.eu/products/view/?id=351346
• Stavebnici lze například v ČR koupit v e-shopu GM Electronic - www.gme.cz/stavebnice-vyvojovych-desek/f-kv8055-p764-367/
• Článek o stavebnici osciloskopu Vellemab PCS100 - http://automatizace.hw.cz/mimochodem/test-stavebnice-osciloskopu-velleman-pcs100.html
• Článek o jednoduchém PC osciloskopu ze zvukové karty - http://automatizace.hw.cz/test-softwarovy-osciloskop-ze-zvukovky-pc
• Článek "2-kanálový, digitální, paměťový USB osciloskop" - http://automatizace.hw.cz/2kanalovy-digitalni-pametovy-usb-osciloskop
• Další články a testy o snímačích, PLC, komponentech nejen pro průmyslové aplikace najdete na stránkách serveru automatizace.HW.cz