A NÁVRH MODULU S DISPLEJEM. A.1 Obvodové zapojení displeje

A NÁVRH MODULU S DISPLEJEM A.1 Obvodové zapojení displeje 56

A.2 Deska plošného spoje displeje top (strana součástek) Poloměr desky 28,3 [mm]. A.3 Deska plošného spoje displeje bottom (strana spojů) Poloměr desky 28,3 [mm]. 57

A.4 Seznam součástek pro desku displeje Označení Hodnota Pouzdro Popis C1 4n7 SMD_1206 SMD kondenzátor C2 470n SMD_0603 SMD kondenzátor C3 1n0 SMD_0603 SMD kondenzátor C4 100n SMD_0603 SMD kondenzátor C5 22u SMD_A SMD elektrolyt. kondenzátor C6 22u SMD_A SMD elektrolyt. kondenzátor D1 BAV99 SOT23 Ochranná dioda D2 BAV99 SOT23 Ochranná dioda D3 BAV99 SOT23 Ochranná dioda J1 Ploška 5x3 J2 Ploška 5x3 J3 Ploška 5x3 J4 Ploška 5x3 SSD1305 SSD1305 Molex- XF2M24151A Konektor displeje K1 Dutinková lišta Konektor tlačítek K2 Dutinková lišta Konektor SPI L1 68 µh CM45 SMD Indukor Q1 IRLML5103 SOT23 Tranzistor MOSFET Q2 IRLML2803 SOT23 Tranzistor MOSFET R1 100k SMD_0603 SMD odpor R10 10k SMD_0805 SMD odpor R11 10k SMD_0603 SMD odpor R12 910k SMD_0603 SMD odpor R13 100k SMD_0603 SMD odpor R2 10k SMD_1206 SMD odpor R14 10k SMD_0603 SMD odpor R15 680k SMD_0603 SMD odpor R16 300k SMD_0603 SMD odpor R17 56k SMD_0603 SMD odpor R18 33k SMD_0603 SMD odpor R3 10k SMD_1206 SMD odpor R4 10k SMD_1206 SMD odpor R5 10k SMD_0603 SMD odpor R6 10k SMD_0603 SMD odpor R7 10k SMD_0603 SMD odpor R8 10k SMD_0603 SMD odpor R9 10k SMD_0603 SMD odpor U1 PIC16F690 SSOP-20 Mikrokontrolér U2 LP2951 SOIC Stabilizátor U3 LT3470 TSOT_23 Stabilizátor napětí 58

B NÁVRH KOMUNIKAČNÍHO MODULU B.1 Obvodové zapojení komunikačního modulu 59

B.2 Deska plošného spoje displeje top (strana součástek) Rozměr desky 50,5 x 36,5 [mm] B.3 Deska plošného spoje displeje bottom (strana spojů) Rozměr desky 50,5 x 36,5 [mm] 60

B.4 Seznam součástek pro desku displeje Označení Hodnota Pouzdro Popis C1 100n SMD_0603 SMD kondenzátor C10 100n SMD_0603 SMD kondenzátor C11 22µ SMD_A SMD elektrolyt. kondenzátor C12 1n0 SMD_0603 SMD odpor C13 1n0 SMD_0603 SMD odpor C14 470p SMD_0603 SMD odpor C15 220p SMD_0603 SMD kondenzátor C16 220p SMD_0603 SMD kondenzátor C17 100n SMD_0603 SMD kondenzátor C18 100n SMD_0603 SMD odpor C19 1n0 SMD_0603 SMD odpor C2 22µ SMD_A SMD elektrolyt. kondenzátor C20 100n SMD_0603 SMD kondenzátor C21 100n SMD_0603 SMD kondenzátor C22 100n SMD_0603 SMD kondenzátor C3 22p SMD_0805 SMD kondenzátor C4 22p SMD_0805 SMD odpor C5 22µ SMD_A SMD elektrolyt. kondenzátor C6 100n SMD_0603 SMD kondenzátor C7 100n SMD_0603 SMD kondenzátor C8 22µ SMD_A SMD elektrolyt. kondenzátor C9 100n SMD_0603 SMD kondenzátor D1 BAV99 SOT23 Ochranná dioda D2 BAS40 SOT23 Shottkyho dioda D3 LL4148 MINI MELF Dioda Q1 BSP43 SOT223 Tranzistor R1 10k SMD_0603 SMD odpor R10 33k SMD_0603 SMD odpor R11 825k SMD_0603 SMD odpor R13 453k SMD_0603 SMD odpor R14 402k SMD_0603 SMD odpor R15 3M0 SMD_0603 SMD odpor R16 14k7 SMD_0603 SMD odpor R17 200k SMD_0603 SMD odpor R18 334k SMD_0603 SMD odpor R19 200k SMD_0603 SMD odpor R2 10k SMD_0603 SMD odpor R20 46k SMD_0805 SMD odpor R21 216k SMD_0603 SMD odpor R22 732k SMD_0603 SMD odpor R23 500k SMD_0603 SMD odpor R24 1k96 SMD_0603 SMD odpor 61

R25 2k2 SMD_0603 SMD odpor R26 21R5 SMD_0805 SMD odpor R27 100R SMD_0603 SMD odpor R28 10R/1W SMD_0603 SMD odpor R3 12k1 SMD_0603 SMD odpor R4 10k SMD_0603 SMD odpor R5 121k SMD_0603 SMD odpor R6 66k5 SMD_0603 SMD odpor R7 1k96 SMD_0603 SMD odpor R8 30k1 SMD_0603 SMD odpor R9 56k SMD_0603 SMD odpor S1 - Dutinková lišta Konektor T1 2x1mH WE-SL2 Dvojitá cívka T2 - - Toroid WE TMP1 Pt1000 - NTC Pt1000 U1 DAC8571 SOIC DAC U2 HT2015 LQFP32 HART modem U3 AD8603 SOT23 OZ U4 LP2951 SOIC Stabilizátor U5 LP2951 SOIC Stabilizátor U6 PIC16F690 SSOP-20 MCU U7 AD8603 SOT23 OZ U8 LPV321M5 SOT23 OZ Y1 HC-49/S - Krystalový oscilátor Z1 TZMC39 MINI MELF Zenerova dioda 62

C ZNAKOVÁ SADA Ukázka znaku 0 o velikosti 32x18 pixelů z vytvořené znakové sady. 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 00 C0 F0 F8 3C 0E 07 03 03 03 03 07 0E 3C F8 F0 C0 00 FC FF FF 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 01 FF FF FC 3F FF FF 80 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 80 FF FF 3F 00 03 0F 1F 3C 70 E0 C0 C0 C0 C0 E0 70 3C 1F 0F 03 00 63

D PRŮMYSLOVÉ KOMUNIKAČNÍ SYSTÉMY A PROTOKOLY SYSTÉMY PRŮMYSLOVÉ KOMUNIKACE Foundation Fieldbus Profibus ControlNet Modbus-RTU Interbus Industrial Ethernet H1 HSE DP PA Typické aplikace P, S, T T P, T P, S P, T P, B, T P, T K, P, T Přenosové rychlosti 31,25 k 100 Mbit/s (1 Gbit/s) až 12 Mb/s 31,25 kb/s 5 Mbit/s typicky 9,6kb/s 500 kb/s 2 Mb/s 10/100Mbit/s 1/10 Gbit/s Topologie sítě Strom, sběrnice Hvěžda Linie, Hvězda, Line, Star, Tree, Linie, hvězda, linie, sběrnice, Bus, Line, Tree Kruh Bus strom strom Tree,Ring,Star Způsob p2p, M-S, K-S, P-K M-S, p2p M-S, p2p komunikace Multi-Master M-S M-S M-S, p2p Algoritmus přístupu k médiu token passing CSMA/CD token passing token passing CTDMA token passing není CSMA/CD Podporovaná KK, OV, kabely KP KP, OV KP, OV KP, OV KK, OV KK, OV, RF KP, OV, el. síť média UTP Maximální počet 240/segment více než 1024 za 240 127 127 99 247 512 uzlů 65000 segmentů použití směrovačů Do prostředí SNV ANO NE ANO - ANO - ANO Napájení po sběrnici ANO ANO - ANO - - ANO ANO - PoE Podpůrné obvody ANO ANO ANO ANO ANO ANO ANO ANO Dosah 1900m @ 31.25K 500m @ 2.5M 1200 m 1900 m, 30+ km OV segment 400m 1-tky až 10-tky km 350 m OV až 80 km 5000m KK celkem 12,8 km u OV Kódování a RS-485, Manchester, 4B5B, Manchester Manchester - Manchester modulace Manchester MLT3 Fyzická vrstva IEC 61158 Transformátorové Ethernet/ RS-485 IEC 1158-2 odděleni uzllu od IEEE 802 vedení RS-485 Aplikační norma IEC 61158 IEC 61158 IEC 61158/61784 IEC 61158/61784 IEC 61158 Modicon Protocol PI-MBUS-300 IEC 61158 IEEE 802.3x Rok vydání 1995 1994 1995 1999 1984 64

SYSTÉMY PRŮMYSLOVÉ KOMUNIKACE LonWorks WorldFIP DeviceNET CAN AS-Interface HART WirelessHART ZigBee Typické aplikace P, B, T P, S, B, T D,P,T B,D,P,T P, B, T, S S S B, S Přenosové rychlosti 1.25 Mbs 31,25 kb/s 1 a 2,5 Mb/s OV 6 Mb/s 500 kbit/s 250 kbit/s 125 kbit/s 1Mbit/s 4,7 ms pro 31 zařízení, cca 167 kbit/s 1,2 kbit/s 250kB/s@2.4GHz celosvětově: 250kb/s@2.4GHz Evropa: 20kb/s @ 868 MHz Topologie sítě sběrnice, kruh, páteřní vedením s páteřní vedením s Bus, kruh, hvězda, sít, bodbod sběrnice smyčka, hvězda odbočkami odbočkami hvězda, strom b-b, Star + Mesh hvězda, síť, strom Způsob M-S, p2p, poskytovatel M-S s cyklickým M-S, broadcast, M-S, broadcast, M-S, p2p p2p komunikace multimaster, p2p příjemce dotazováním multimaster multimaster p2p Algoritmus poskytovatel CSMA přístupu k médiu příjemce CSMA CSMA/CD cyklický pooling není TDMA/CSMA CSMA/CA Podporovaná média KP, OV, RF, KK KP, OV, RF KP,RF KP, OV KP KP RF RF Maximální počet typicky 3 v 65000 32000/doména 256 v síti 64 127 32 nebo 62 64 uzlů multipřípojce 17 (případně až 2^64) Do prostředí SNV ANO ANO - - NE ANO - - Napájení po sběrnici ANO ANO ANO - ANO ANO - - Podpůrné obvody ANO ANO ANO ANO ANO ANO ANO Ano Dosah 500 m, s 2000m @ 78 100 m, 300s až 40 km opakovači 6000 do 40 m kbps repeatrem m 3000 m 100 m Kódování modulace Fyzická vrstva Aplikační norma a Manchester Manchester Manchester Manchester Manchester FSK O-QPSK, DSSS LonMark Interoperability Association Guidelines EN50170 ISO 11898 &11519 symetrické rozdílové napětí ISO 11898 ČSN EN 50325. symetrické rozdílové napětí IEC 62026-2/ EN50259 BPSK, O-QPSK pak vzduchem: DSSS smyčka 4-20 ma IEE 802.15.4 HCF HART, Protocol Specification IEEE STD 802.15.4-2006 IEE 802.15.4 Rok vydání 1991 1988 1994 1986 1993 1989 schválen 2008 2004 65

E PT1000 Hodnoty platinového měřicího odporu Pt1000 Hodnoty platinového měřicího odporu 100 Ω dle IEC 751 (ČSN IEC 751) ( C) (Ω) ( C) (Ω) ( C) (Ω) ( C) (Ω) ( C) (Ω) ( C) (Ω) -200 195,24-40 842,74 0 1000,00 40 1155,41 80 1308,97 120 1460,68-195 215,92-39 846,70 1 1003,91 41 1159,27 81 1312,78 121 1464,45-190 236,58-38 850,65 2 1007,81 42 1163,13 82 1316,60 122 1468,22-185 257,20-37 854,60 3 1011,72 43 1166,99 83 1320,41 123 1471,98-180 277,80-36 858,55 4 1015,62 44 1170,85 84 1324,22 124 1475,75-175 298,36-35 862,50 5 1019,53 45 1174,70 85 1328,03 125 1479,51-170 318,90-34 866,45 6 1023,43 46 1178,56 86 1331,84 126 1483,28-165 339,41-33 870,40 7 1027,33 47 1182,41 87 1335,65 127 1487,04-160 359,89-32 874,34 8 1031,23 48 1186,27 88 1339,46 128 1490,80-155 380,34-31 878,29 9 1035,13 49 1190,12 89 1343,26 129 1494,56-150 400,76-30 882,23 10 1039,03 50 1193,97 90 1347,07 130 1498,32-145 421,15-29 886,17 11 1042,92 51 1197,82 91 1350,87 131 1502,08-140 441,52-28 890,11 12 1046,82 52 1201,67 92 1354,68 132 1505,83-135 461,85-27 894,05 13 1050,71 53 1205,52 93 1358,48 133 1509,59-130 482,16-26 897,99 14 1054,60 54 1209,36 94 1362,28 134 1513,34-125 502,44-25 901,93 15 1058,49 55 1213,21 95 1366,08 135 1517,10-120 522,69-24 905,87 16 1062,38 56 1217,05 96 1369,87 136 1520,85-115 542,91-23 909,80 17 1066,27 57 1220,90 97 1373,67 137 1524,60-110 563,10-22 913,74 18 1070,16 58 1224,74 98 1377,47 138 1528,35-105 583,26-21 917,67 19 1074,05 59 1228,58 99 1381,26 139 1532,10-100 603,40-20 921,60 20 1077,94 60 1232,42 100 1385,06 140 1535,84-95 623,50-19 925,53 21 1081,82 61 1236,26 101 1388,85 141 1539,59-90 643,58-18 929,46 22 1085,70 62 1240,09 102 1392,64 142 1543,33-85 663,62-17 933,39 23 1089,59 63 1243,93 103 1396,43 143 1547,08-80 683,64-16 937,32 24 1093,47 64 1247,77 104 1400,22 144 1550,82-75 703,63-15 941,25 25 1097,35 65 1251,60 105 1404,00 145 1554,56-70 723,59-14 945,17 26 1101,23 66 1255,43 106 1407,79 146 1558,30-65 743,52-13 949,09 27 1105,10 67 1259,26 107 1411,58 147 1562,04-60 763,42-12 953,02 28 1108,98 68 1263,09 108 1415,36 148 1565,78-55 783,30-11 956,94 29 1112,86 69 1266,92 109 1419,14 149 1569,52-50 803,14-10 960,86 30 1116,73 70 1270,75 110 1422,93 150 1573,25-45 822,96-9 964,78 31 1120,60 71 1274,58 111 1426,71 151 1576,99-40 842,74-8 968,70 32 1124,47 72 1278,40 112 1430,49 152 1580,72-35 862,50-7 972,61 33 1128,35 73 1282,23 113 1434,26 153 1584,45-30 882,23-6 976,53 34 1132,21 74 1286,05 114 1438,04 154 1588,18-25 901,930-5 980,44 35 1136,08 75 1289,87 115 1441,82 155 1591,91-20 921,600-4 984,36 36 1139,95 76 1293,70 116 1445,59 156 1595,64-15 941,250-3 988,27 37 1143,82 77 1297,52 117 1449,37 157 1599,37-10 960,860-2 992,18 38 1147,68 78 1301,33 118 1453,14 158 1603,09-5 980,440-1 996,09 39 1151,55 79 1305,15 119 1456,91 159 1606,82 0 1000,000 0 1000,00 40 1155,41 80 1308,97 120 1460,68 160 1610,54 66

F PŘEHLED IMPLEMENTOVANÝCH PŘÍKAZŮ COMMAND NUMBER AND FUNCTION DATA IN COMMAND (TYPE) DATA IN REPLY (TYPE) 0 254 (expansion] I8 1 Manufacturer ID I8 2 Manufacturer s device ID I8 3 Number of preambules I8 Read unique 4 Command revision number I8 0 identifier 5 Transmitter specific revision code I8 6 Software revision I8 7 Hardware rewision I8 8 Flags I8 9-11 Device ID number (LSB first) I4 1 Read primary 0 Unit code I8 variable 1 Primary variable F 2 Read PV current and 0-3 PV current. F percent of range 4-7 PV percentage F 0-3 PV current. F 4 PV unit I8 5-8 PV value F Read dyamic 9 PV 2 unit I8 3 variables and PV 10-13 PV 2 value F current 14 PV 3 unit I8 15-18 PV 3 value F 19 PV 4 unit I8 20-23 PV 4 value F 6 Write polling address 0 Polling address I8 0 Polling address I8 0 254 (expansion] I8 1 Manufacturer ID I8 2 Manufacturer s device ID I8 11 3 Number of preambules I8 Read unique 4 Command revision number I8 identifier assoyiated 0-5 TAG name A6 5 Transmitter specific revision code I8 with TAG 6 Software revision I8 7 Hardware rewision I8 8 Flags I8 9-11 Device ID number (LSB first) I24 12 Read message 0-23 Message A24 13 14 15 Read TAG descriptor, date Read PV sensor information Read PV output information 0-5 TAG A6 6-17 Descriptor A12 18 Day of month I8 19 Month of year I8 20 Year as offset to 1900 D 0-2 Sensor serial number I24 3 Sensor limits unit I8 4-7 Upper sensor limit F 8-11 Lower sensor limit F 12-15 Minimum span F 0 Alarm select code I8 1 Transfer function code I8 2 PV range value unit code I8 3-6 Upper range value F 7-10 Lower range value F 11-14 Damping value F 15 Write protect code I8 16 Private distribution code I8 16 Read final assembly nummer 0-2 Final assembly number I24 17 Write message 0-23 Message A24 0-23 Message A24 0-5 TAG A6 6-17 Descriptor A12 18 Write TAG, 18 Day of month I8 descriptor, dat 19 Month of year I8 19 34 35 49 Write final assembly number Write primary variable damping value Write primary variable ragne values Write sensor serial number 20 0-2 Year as offset to 1900 Final assembly number I8 0-5 TAG A6 6-17 Descriptor A12 18 Day of month I8 19 Month of year I8 20 Year as offset to 1900 D I24 0-2 Final assembly number I24 0-3 Damping value F 0-3 Damping value F 0 Range value unit I8 1-4 Upper sensor limit F 5-8 Lower sensor limit F 0-2 Sensor serial number 0 Range value unit I8 1-4 Upper sensor limit F 5-8 Lower sensor limit F I24 0-2 Sensor serial number I24 67

G FOTODOKUMENTACE Modul s displejem Komunikační modul Inteligentní senzor teploty 68