La  scheda  KPRN,  interfaccia  per porta parallela  bidirezionale, è stata sviluppata  per esigenze didattiche e di laboratorio.
Esigenze dettate  dalla  necessità  di avere  collegato al PC, ormai di  uso comune, un dispositivo che  possa  interagire  col mondo esterno in modo semplice, a livello di segnali digitali, di segnali analogici, di interfacciamento con sensori ed attuatori di vario genere. L’obbiettivo è  dare all’utente del mondo PC, del  laboratorio e della scuola  la possibilità di pilotare un  carico come un  motore o una lampadina, di leggere stati di  interruttori,  finecorsa,  fotocellule, livelli, di misurare  una  tensione,  una corrente,  una temperatura, un  flusso, una luminosità o una velocità. Con  l’uscita  analogica  (D/A)  si possono pilotare ingressi di azionamenti, servo valvole, circuiti elettronici controllati in tensione. Un  particolare  importante  è che senza collegare  alla scheda altri dispositivi esterni, la si può già usare per funzioni base come:

- Visualizzare lo stato delle uscite tramite i Led
- Leggere lo stato degli ingressi tramite i pulsanti ed i microinterruttori
- Leggere un valore analogico A/D pilotato dall’uscita D/A
- Provare la funzione di interruzione IRQ7 tramite il pulsante apposito
- Modulare in modo PWM la luminosità del Led 8

Uso della funzione PWM (modulazione a larghezza di impulso)

La  funzione  PWM  è  stata  implementata  per poter  realizzare  circuiti  di  comando e  controlloretroazionati  in modo efficiente e  preciso.  Essa viene attivata posizionando il ponticello JP1 sulla posizione 2-3.  Si può realizzare  una regolazione PI, un azionamento servoassistito PID,  pilotare una  servovalvola. Chiaramente  ciò  richiede  un  apposito software  che  esegua  le  tutte funzioni matematiche necessarie per pilotare la scheda con i parametri corretti. Per  realizzare  una regolazione di  temperatura PI si collega all’ingresso analogico (nella versione a 12 bit) una  sonda di  temperatura  tipo LM335 (o similare)  e all’uscita PWM (mosfet 8)  una
lampada alogena  da 35 watt circa,  posizionata  a  qualche  centimetro  dalla sonda. Si carica il programma demo, si  selezionano i  parametri P e I,  il valore della  temperatura voluta e si guarda cosa succede sul grafico in tempo reale.  Modificando la distanza  della  lampadina,  temperatura, parametri  PI  si  può  studiare il comportamento  dinamico  del  sistema "controllo di temperatura retroazionato". Lo si può paragonare ad un semplice ON/OFF e vedere le differenze.

Uso degli ingressi / uscite digitali come mini PLC, macchina sequenziale, a stati.

Utilizzando  gli  ingressi  e  uscite digitali  si possono  realizzare  sequenze  di  funzionamento caratteristiche  di  un  PLC.  E’  possibile  collegare dispositivi,  attuatori,  valvole,  teleruttori  e comandare gli stessi in modo ciclico, come ad esempio nel caso di movimentazione di materiale, carico/scarico prodotti da magazzino o da macchine utensili. A  livello  didattico tutto  ciò  può  essere fatto  in modo semplice, con pochi componenti esterni di supporto. Gli allievi possono interagire col sistema in modo completo, sia sulla scheda che a livello dei programmi. Questa scheda può essere utile per risolvere piccoli  problemi di automazione e interfacciamento nei laboratori  o nelle  ditte,  dove spesso  serve  qualcosa di specifico che sia anche semplice e poco costoso.
Essa  è  anche un dispositivo ideale per uso hobbistico, riunendo in un unico modulo ciò che serve come  base per  i più svariati  progetti,  esperimenti,  lavori. Grazie alle  note tecniche d’uso  ed ai vari  progetti applicativi  descritti Vi potete concentrare  completamente sul Vostro  esperimento o applicazione.

Collegamento della scheda KPRN a microcontrollori

La scheda KPRN può essere collegata a microcontrollori di uso generale come 8051, 6805, etc. I segnali sono già a livello TTL, per cui non ci sono problemi di interfacciamento elettrico. Il programma residente sul micro deve semplicemente simulare una porta parallela. In questo modo avrete a disposizione una interfaccia di uso generale in modo semplice ed economico.

Programmi, demo e software vario

Con la scheda viene fornita una  serie di programmi  che ne permettono l’utilizzo immediato. Sono  disponibili  programmi  demo,  sorgenti C++,  Visual Basic, esempi di pilotaggio  della porta parallela con  tabelle complete dei registri annessi. La documentazione comprende una descrizione completa della scheda, esempi applicativi, schede didattiche guidate e schemi elettrici.

Specifiche tecniche interno scheda:

- N. 1 punto Vref  5V tarabile
- N. 1 oscillatore PWM tarabile in frequenza e punto zero
- N. 1 uscita D/A tarabile come valore tensione di uscita
- N. 1 circuito controllo corrente per PWM tarabile entro 0 / 5 A

La scheda viene fornita tarata e collaudata secondo i seguenti parametri di riferimento:

- A/D  0 / 5V fondo scala
- PWM 15 KHz
- Amp 3 max
- Vref + 5V

La confezione contiene il seguente materiale:

- N. 1 scheda KPRN
- N. 1 cavo porta parallela
- N. 1 dischetto con programmi demo e documentazione

ATTENZIONE:

Durante l’uso didattico o di laboratorio evitare di collegare dispositivi e/o tensioni pericolose alla scheda. Collegare il GND di massa della scheda alla linea di terra (verificare il punto comune nel caso di anelli di massa). Proteggere i relè ed i MosFet con fusibili adatti al carico collegato, che non deve mai superare i limiti max permessi. Non superare le tensioni max ammesse sugli ingressi digitali o analogici. Non sovracaricare l’uscita D/A. Accendere il PC solo dopo aver collegato il cavo della porta parallela alla scheda KPRN. Optoisolare  i  segnali  quando richiesto da applicazioni  che comportano  rischi elettrici  per la scheda o per il PC di controllo.