Pokud jste se již setkali s modulem Bladox Turbo Lite 1 nebo 2, sami dobře víte, že k připojení vstupů nebo výstupů je třeba jejich galvanické oddělení. Nejlépe pomocí optočlenů. Turbo Lite 2 sice má 4 optočleny integrovány přímo na desce (2 x vstup, 2 x výstup), ale to mnohdy nestačí, navíc je často potřeba ovládat výkonější spotřebiče pomocí relé. Celkový výsledek je obvykle takový, že v lepším případě sáhnete po univerzálním plošném spoji a vznikne jednoúčelový bastl s několika reátky a optočleny, který rozhodně nebudí příliš důvěry. Vyvinul jsem proto univerzální desku pro moduly Turbo Lite 1/2, která disponuje 4 optočleny oddělenými vstupy, 4 reléovými výstupy a rozšiřujícím konektorem pro využití zbývajících I/O linek nebo analogových vstupů. Navíc je na desce vlastní napájecí zdroj se síťovým transformátorem a pro náročnější aplikace je vybavena i konektorem pro napájení pomocných obvodů. V případě potřeby zálohovaného napájení lze vypustit trasformátor a celý systém napájet ze zálohovaného zdroje, případně nadřazeného zařízení.

Základní vlastnosti celku ve spojení s modulem Bladox Turbo Lite s nahraným firmware Pager v 2.xx a mobilním telefonem

• 4 galvanicky oddělené vstupy.
• 4 galvanicky oddělené výstupy (dvojité přepínací relé na každý výstup).
• Zasílání definovatelných SMS zpráv v závislosti na změně stavu kontaktu nebo logické úrovně na vstupu (individuální nastavení pro každý vstup zvlášť).
• Ovládání výstupů pomocí definovatelných SMS, případně prozvonění (závisí na tipu použitého mobilního telefonu) včetně zpětných potvrzovacích SMS (individuální nastavení pro každý výstup zvlášť).
• Indikace stavů vstupů i výstupů pomocí LED.
• Konektor pro rozšíření systému (až 4 A/D vstupy, až 13 + 4 vstupů/výstupů).
• Kompatibilní s moduly Bladox Turbo Lite 1 a Bladox Turbo Lite 2.
• Konfigurace prostřednictvím nové položky menu v připojeném mobilním telefonu.
• Autentizace prostřednictvím mobilního čísla, skupiny priorit.
• Konektror pro připojení originální nabíječky použitého mobilního telefonu.
• Základní přepěťová ochrana.
• Snadná a rychlá montáž díky použitým pružinovým svorkovnicím wago.
• Napájení 230V/50Hz.
• Krytí IP 56 (s doporučenou skříňkou).
• Otevřená dokumentace.

Praktické provedení zařízení - včetně osazeného modulu Turbo lite 2

Popis zapojení

Schéma zapojení základní desky vidíte na obrázku. Je evidentní, že se nejedná o nic převratného, veškerou "chytrost" zajišťuje modul Turbo Lite, který je rozebiratelně upevněn pomocí konektoru v pravém horním rohu desky. Napájení je zprostředkováno přímo ze sítě přes transformátor TR1. Před ním najdete ještě pojistku a varistor, jako základní ochranu proti poruchám a přepětím v síti. Síťové napětí je za pojistkou ještě vyvedeno na konektor X2, ke kterému je možné připojit originální nabíječku mobilního telefonu, která je trvale připojena do mobilního telefonu (pozor, především některé starší typy telefonů si neumí s trvale připojenou nabíječkou poradit - viz odstavec testované telefony nebo fórum http://www.bladox.cz/forum/).

Schéma zapojení - po kliknutí se obrázek zvětší do nového okna.

Filtrační PI články slouží k potlačení rušení, které produkuje GSM telefon při vysílání. Na schématu si povšimněte důsledného oddělení zemí modulu Turbo Lite, potažmo mobilního telefonu a zbytku obvodů. Turbo Lite je totiž napájen přímo z mobilního telefonu a je nepřípustné na jeho vstupy připojovat vyšší napětí než cca 2,5 V. Pokud je připojeno vyšší napětí, dojde zpravidla ke zničení modulu, nebo alespoň zničení příslušného portu uC AT mega na desce Turbo Lite.

Stavba a oživení

Stavbu začneme vyvrtáním otvorů v plošném spoji na příslušný průměr. Upevňovací otvory desky a transformátoru vrtákem 3mm, otvory pro chladič stabilizátoru vrtákem 2,5mm, otvory vývodů transformátoru vrtákem 1,5mm a otvory pro svorkovnice, diody, pinové lišty a stabilizátor vrtákem 1mm. Zbytek postačí vrtákem 0,8mm. Při osazování součástek je zachován obvyklý postup od nejnižších po nejvyšší, začneme drátovými propojkami. Stabilizátor, chladič a transformátor si necháme na úplný konec. Při montáži stabilizátoru tento nejdříve přišroubujeme na chladič, následně připájíme chladič a až na konec vývody stabilizátoru do plošného spoje. Stejně tak u transformátoru, nejprve ho upevníme mechanicky pomocí dvou šroubů, poté zapájíme vývody. Před připojením napájecího napětí zkontrolujeme vizuálně plošný spoj. Zvláště v oblasti připojení Turbo Lite jsou spoje poněkud zhuštěny a hrozí vznik cínových můstků. Pokud je vše v pořádku, bez osazeného modulu Turbo Lite připojíme napájecí napětí. Měla by se rozsvítit pouze zelená LED1 indikující přítomnost napětí za stabilizátorem. Změříme napětí za stabilizátorem (12V) a proměříme konektor určený k připojení modulu Turbo Lite, zda se na něj nedostalo nějaké cizí napětí. Pokud je vše v pořádku odpojíme napájení a můžeme osadit modul Turbo Lite (s osazenou pinovou lištou) do dutinkové lišty. Po definitivním odzkoušení funkce je vhodné očistit plošný spoj od zbytků po pájení a opatřit ho ochrannou vrstvou izolačního laku na plošné spoje, např. PLASTIK 80 z produkce Kontakt chemie. Věřím, že zkušení tyto informace přeskočí, ale začátečníkovi určitě ušetří řadu problémů.

Mechanická konstrukce

Zařízení je jednodesková konstrukce s dobře přístupnými pružinovými svorkovnicemi. Modul Turbo Lite se připojuje pomocí dvouřadé lámací lišty, kterou zapájíme přímo na desku modulu do dvojité dutinkové lišty na základní desce. Mobilní telefon, který je s modulem Turbo Lite propojen prostřednictvím ohebného vodiče s konektorem SIM karty na konci, je třeba upevnit v těsné blízkosti desky (jiné umístění ani délka vodiče neumožňuje). Provedení upevnění záleží na konkrétním typu mobilního telefonu. Celek je umístěn na distančních sloupcích délky 15 mm v elektroinstalační krabici o rozměrech 240 x 190 x 90 mm (š x v x h), v případě potřeby s ohledem na případné okolní obvody je možné použít samozřejmě krabici větší. Typ a počet průchodek je třeba zvolit s ohledem na konkrétní aplikaci. Distanční sloupky jsou připevněny lepidlem (kvalitní sekundové lepidlo nebo epoxid) bez provrtání dna krabice, aby bylo zachováno krytí. Je nutné použít všechny distanční sloupky, kvůli zamezení průhybu desky při připojování vodičů do pružinových svorkovnic.

Detail provedení konektoru pro připojení Turbo Lite 2

Propojení s okolím

Základem je připojení síťového napětí na konektor X1, na osazovacím plánku je označeno připojení L i N. Konektor X2 slouží k připojení originální nabíječky, tu je možné připojit pochopitelně i externě do libovolné zásuvky na 230V, konektor X2 je zde pro případ, že bude třeba umístit nabíječku dovnitř krabice, např z důvodu krytí.

Na konektor X3 je vyvedeno stabilizované napětí 12 V pro napájení případných pomocných obvodů.

Konektor X4 - vstupní - je připraven k přímému připojení obecných kontaktů, což bývá nejčastější požadavek (např. výstupů různých senzorů, koncových spínačů nebo přímo přepínačů atd.). Stačí tedy spojit vždy dvě svorky vedle sebe a příslušná LED dioda indikuje aktivaci konkrétního vstupu. Akce v závislosti na úrovních na vstupu je třeba nastavit v nastavovacím menu. Viz odstavec nastavení aplikace Pager.

Ke konektoru X5 - výstup - jsou zde připojeny všechny kontakty výstupních relé pro obecné použití. Plošný spoj od svorkovnic k relé je dimenzován na proud cca 2 A. V případě většího proudového zatížení je třeba spoje mezi svorkovnicí a relé pocínovat nebo nasílit vodičem. V takovém případě je ale lepší ovládat relátkem na desce externí stykač (např. při aplikaci spínání výkonnějšího čerpadla).

Konektor X6 slouží k případnému rozšíření desky. Jsou zde vyvedeny všechny zbylé I/O a A/D linky Turbo Lite a napájecí napětí (mobilního telefonu i galvanicky oddělených 12 V).

Konektor X7 je určen pro využití optočlenů osazených přímo na modulu Turbo Lite 2. Jelikož nejsou pájecí body těchto optočlenů na modulu Turbo Lite 2 v rastru 2,54 mm, nelze použít konstrukci pinová + dutinková lišta, a je nutné tyto body do základní desky připojit pomocí kratších vodičů, které jsou připájeny jak na modulu Turbo Lite 2, tak v základní desce, kde pájecí body svojí roztečí také odpovídají bodům na Turbo Lite 2. S výhodou lze použít např. odstřižky z pasivních součástek.