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Esperimenti con la porta parallela

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Il circuito stampato

Questa semplice scheda è stata realizzata per poter "fare esperimenti" con la porta parallela garantendo una relativa sicurezza per il PC. In origine l'ho pensata per dare un oggetto facile da usare ai miei studenti.

Sulla scheda sono montati:

Descrizione del funzionamento

Per comprendere il funzionamento del circuito è utile consultare lo schema, presente nel file LPTdemo.zip.

I led

Il funzionamento è ovvio se si osserva lo schema: ciascun led è collegato direttamente ad una delle uscite della porta parallela (sia del registro data che del registro control): ponendo in uscita un uno logico, il led corrispondente si accende.

Si noti che è presente una coppia di jumper che permettono, se tolti, di disabilitare il funzionamento dei led. Tali jumper sono normalmente inseriti ma possono essere tolti se si nota una certa difficoltà nel collegare circuiti esterni (la presenza dei led fa scendere la tensione sul connettore di uscita della scheda a valori intorno ai 2 volt, tensione che non tutti i circuiti digitali interpretano correttamente come uno logico).

L'accensione dei led non richiede l'alimentazione esterna del circuito in quanto la corrente necessaria è prelevata dal PC. Il led che indica l'alimentazione, in questo caso, si accende in corrispondenza di alcune configurazioni di uscita e si spegna in corrispondenza di altre.

La luminosità dei led potrebbe essere un po' bassa, soprattutto se si usano quelli gialli o verdi. Potrebbe essere utile in questo caso diminuire il valore delle resistenze da 1k a 820 o anche 680 ohm.

Interruttori

Sono presenti quattro piccoli interruttori, collegati direttamente agli ingressi della porta parallela. Si noti che il quinto ingresso (error) non è disponibile in quanto utilizzato in modo esclusivo dal DAC.

Se si intendono leggere dati da un circuito esterno occorre lasciare gli interruttori aperti.

DAC

Sulla scheda è presente il DAC MAX531 a 12 bit con interfaccia seriale: è possibile utilizzare tale dispositivo per esercitarsi nella generazione di segnali digitali relativamente complessi. La sezione analogica (riferimento di tensione, disaccoppiamento, alimentazione) è già realizzata; l'uscita è compresa tra 0 e 2.5V ed è collegata al connettore di uscita; l'interfaccia digitale è collegata direttamente alla porta parallela del PC.

Per l'utilizzo occorre consultare i fogli tecnici ed in particolare comprendere il funzionamento dell'interfaccia SPI.

ADC

L'ADC seriale MAX1240 permette di misurare una tensione compresa tra 0 e 2.5 volt con risoluzione di 12 bit.

La sorgente della tensione da misurare può essere selezionata per mezzo del jumper a tre posizioni posto al centro del circuito stampato, secondo i colori dello schema seguente:

SW1 seleziona la sorgente per l'ADC

Anche in questo caso per l'utilizzo occorre consultare i fogli tecnici ed in particolare comprendere il funzionamento dell'interfaccia SPI.

Alimentazione

Per il funzionamento del circuito (ad esclusione della semplice accensione dei led) è richiesto un alimentatore o una batteria con una tensione compresa tra 8 e 20 volt. Il circuito è pensato per una alimentazione in continua ma se non è prelevata corrente dal connettore a 20 poli è adatto anche un semplice trasformatore. La corrente assorbita, se non ci sono carichi esterni, è di poche decine di mA.

E' presente un diodo per la protezione dall'inversione di polarità ed un led che segnala la presenza dell'alimentazione.

Connettore esterno (BreadBoard connector)

Questo connettore a 20 poli permette di portare all'esterno della scheda:

Lo scopo è la realizzazione di circuiti personali pur preservando la relativa sicurezza per la parallela: si noti infatti la presenza di una serie di resistori.

Il circuito protegge "moderatamente" la porta parallela del PC ma occorre assolutamente evitare:

U6  MAX538: convertitore DA 12 bit
U5  7805: regolatore di tensione
U3  MAX873: riferimento di tensione (2.5 V)
U2  MAX1240: convertitore AD 12 bit
S1 Dip switch 4 poli
SW1 Connettore 2x3 poli, passo 2.54 mm (vedi immagini)
R27,R28 10k
R26,R25 150
R21,R22,R23,R24 22k
R5,R6,R7,R8,R9,R10,R11,R12,R13,
R14,R15,R16,R17,R18,R19,R20
1K
R4  2K2
P1  Connettore maschio DB25 per circuito stampato
JP5  Connettore 2x10 poli, passo 2.54 mm
JP4,JP3 Jumper
JP2  Connettore di alimentazione - passo 5 mm
D2,D3,D4,D5,D6,D7,D8,D9,D10,
D11,D12,D13,D14
LED
D1,D15 1N4148 o altro diodo generico
C10  10 uF tantalio
C8  10 uF tantalio o elettrolitico
C7 100 uF elettrolitico 
C4,C5,C6,C9 100 nF

Per realizzare questo circuito è necessario disporre dei seguenti file o documenti:


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