Solitamente quando si sente parlare di interfacciamento del pc con il mondo esterno, si pensa immediatamente a dispositivi convenzionali come la tastiera e mouse.
In ambito professionale specie nel campo di automazione, quando si parla di interfacciare il pc con il mondo esterno, ci si riferisce ad apposite schede che hanno il compito di controllare sistemi elettronici ed elettromeccanici con la massima precisione (si pensi ad esempio alle macchine da tornio controllate da personal computers).
Tali schede realizzano lo scambio di informazioni tra le due entità consentendo quindi di effettuare il controllo dei piu’ disparati sistemi elettronici via software. Si tratta quindi di dispositivi che, oltre ad essere utilizzate da professionisti dell’automazione, possono permettere a tutti gli appassionati di elettronica e informatica di utilizzare un PC per eseguire le operazioni più disparate pilotando apparecchiature esterne semplici o complesse, dalla lettura di svariati sensori (di temperatura, pressione, ecc) al controllo di complessi macchinari industriali e quant’altro si possa immaginare. In questa recensione ci occupiamo in particolare della scheda Vellman K8000 (dell’azienda belga Velleman www.velleman.be ), disponibile in kit di montaggio.

  La scheda provata in questo articolo disponibile unicamente in kit di montaggio, è una Vellman K8000 le cui caratteristiche principali sono:

• 16 Ingressi/Uscite digitali optoisolati –(OUT:max 30VDC/50 mA - IN:min 5V/ 5v/5mA max 20V/40mA)
• 8 Uscite analogiche (Risoluzione 64 step, 160mv per step)
• 1 Uscita analogica ad alta precisione (risoluzione 256 step, 17,4 mV per step)
• 4 Ingressi analogici (Risoluzione 256 step 19,5mv)
• 1 Porta parallela per il collegamento al pc
• 1 Porta parallela passante per la stampante
• 1 Bus di espansione I2CBus

La porta parallela passante ha lo scopo di permettere la connessione di una stampante in cascata in tal modo, non è necessario l’acquisto di una porta parallela aggiuntiva per il personal computer.
Pregevole è inoltre l’impiego di fotoccoppiatori che consentono di isolare galvanicamente il circuito dal personal computer di modo da prevenire o rendere molto remota la possibilità che quest’ultimo venga danneggiato da segnali di ingresso anomali.
Tanto per fare un esempio infatti il se si considerano gli ingressi digitali, si vede subito che il circuito riconosce lo stato alto quando in input vengono forniti livelli di tensione superiori a 5V/5mA ed inferiori a 20V/40mA. Se si eccede in nel valore massimo si corre il rischio di danneggiare il fotoaccoppiatore,

Circuito gia montato pronto per l’uso


Tramite questo switch si controlla il bus di espansione I2CBus

Tramite il bus di espansione I2CBus è possibile aumentare il numero di ingressi/uscite connettendo tra di loro fino a a 4 interfacce (1 master e 3 slave). I dip switch presenti a bordo consentiranno di identificare ogni scheda tramite una specifica combinazione (la scheda master deve avere entrambi gli switch ad OFF).

Per agevolare la realizzazione del software di controllo della scheda, vengono fornite librerie di esempio (Turbo Pascal, C++ Visual Basic non fornite direttamente con il kit ma scaricabili gratuitamente dal sito del produttore) che possono essere usate ad esempio per leggere i valori degli ingressi tramite la porta parallela.

  Il kit di montaggio, arriva completo ed adeguatamente documentato. Le dimensioni del circuito abbastanza generose (130x 234 millimetri) consentono un agevole inserimento dei vari componenti.

Layout della scheda

Sulla scheda trovano posto lo stadio di alimentazione (l’alimentazione della scheda è prelevata dalla rete elettrica domestica 220V-50HZ) nonché le due porte parallele.

Le resistenze da R50 ad R65 vanno montate verticalmente


I dissipatori forniti a corredo verranno fissati tramite le viti a dado.

Un discorso particolare meritano le 16 connessioni digitali che possono essere impostate come input o come output. La scelta andrà fatta in fase di montaggio posizionando opportunamente gli integrati 4N33 nella fila di zoccoli contrassegnata dalla sigla IN oppure in quella contrassegnata dalla fila OUT.

Posizionamento degli integrati 4n33

  Concluso il montaggio si possono effettuare alcuni test diagnostici ancora prima di connettere la scheda al PC. Per effettuarli correttamente, connettere la scheda alla rete elettrica domestica attraverso la morsettiera indicata con MAINS.
Successivamente misurare la tensione sul capocorda indicato con 5V, se il test ha esito positivo misurare la tensione presente ai capicorda da 1 a 16.

Siamo ora pronti ad usare la nostra scheda. Lanciamo il programma di diagnostica con il quale testiamo il funzionamento della scheda.

Schermata del programma di diagnostica

Il software è abbastanza semplice, si specifica l’indirizzo relativo alla porta parallela (normalmente va bene quello di default) e si effettuano una serie di test di funzionamento.
Ad esempio si puo’ effettuare il test su uno degli ingressi analogici fornendo tramite un alimentatore una tensione superiore ai 5 V. Se il test funziona, l’ingresso è riconosciuto come alto e si accende il corrispondente led.
Per le uscite verificare ad esempio che sia presente una tensione di 5V in corrispondenza dell’uscita il cui stato è impostato ad alto (Anche in questo caso si accende sempre il corrispondente led).
Abbiamo finalmente costruito una scheda che potremo utilizzare ad esempio in abbinamento ad altri kit presenti sempre nel sito del produttore (ricevitore ad infrarossi, display, trasmettitori infra e chi piu’ ne ha piu’ ne metta) per sfogare la nostra passione per l’elettronica hobbistica e l’informatica…Alla prossima!.