Controle para Casa Inteligente

Quando li a matéria "Casa inteligente" na revista Eletrônica Total nº86 de setembro/2002 pensei em desenvolver um projeto que me permitisse "controlar" outros equipamentos através do meu PC. De cara imaginei o uso da porta paralela, mas esta é limitada quanto ao número de portas de entrada (5) e saída (12). Sendo assim desenvolvi um circuito simples que permite "criar" 16 saídas e 16 entradas na porta paralela de um PC. O "Controle para Casa Inteligente", como chamei o projeto, pode ainda ser ampliado para usar 32 entradas e 32 saídas.

COMO FUNCIONA

O esquema elétrico pode ser obtido nesta página no item "Downloads". Foram utilizados apenas quatro circuitos integrados da série TTL para o desenvolvimento do meu protótipo. Para as saídas foram dois “Buffer’s/Latches” de oito bit’s cada (74LS573) e para as entradas foram dois multiplexadores 74LS151. Assim pude implementar as 16 saídas (CN2) e 16 entradas (CN3) totalizando 16 bits para cada, com a soma dos dois buffer’s e dos dois multiplicadores, respectivamente.


SAÍDAS

Os dois 74LS573 recebem através da via de dados da porta paralela D0 a D7 (pinos 2 a 9 da LPT)  um byte que conterá as “portas” que deseja-se ligar ou desligar. Um “1” lógico no bit liga e um “0” lógico desliga. O programa então habilita o CI referente a “transportar a informação” (pinos 2 a 9 do CI) à porta desejada (pinos 12 a 19 do CI). CI1 controla os primeiros 8 bits e CI2 os 8 últimos. Essa “habilitação” é feita através do pino 11 deste CI. Quando em “1” lógico ele transporta a informação contida em sua via de entrada para seu buffer’s de saída. Mesmo que o pino 11 receba um “0” lógico após o transporte, a informação continuará no buffer e as portas manterão seu estado de acordo com a última informação passada.

A habilitação do CI1 e CI2 é feita através da porta paralela, no endereço de controle (37AH para LPT1). Para isso utilizei os pinos 1 e 14 da porta paralela, respectivamente, “Strob” e “AutoFeed”. Estes pinos trabalham com lógica invertida, ou seja, se é desejado o estado lógico “1” em um destes pinos, deve-se na verdade leva-los ao estado lógico “0” e vice-versa.

As conexões para as "saídas" são feitas através de CN2, pinos 1 a 16, com  os pinos 17 a 25  interconectados entre sí e ligados ao GND.

ENTRADAS

As entradas são compostas por dois “MUX” 74LS151 (CI’s 3 e 4). Este circuito integrado permite “multiplexar” até 8 bits de entrada (pinos 1 a 4 e 12 a 15) em um único bit de saída (pino 5). Isso é feito através do endereçamento do bit de entrada que deseja-se ler (pinos 9, 10 e 11). Basta então colocar na via de dados da porta paralela o endereço do bit que deseja-se ler (00H a 07H) e habilitar o 74LS151 referente (pino 7). O CI irá colocar o bit de entrada no bit de saída e conseqüentemente no endereço de “Status” (379H) da porta paralela através dos pinos 15 e 13 (“Select Out” e “Error”), para CI3 e CI4, respectivamente.

A habilitação destes CI’s, é feita através dos pinos 16 e 17 (“Init” e “Select In”). O pino 16 trabalha com lógica normal e os pinos 13, 15 e 17 com lógica invertida, já explicada. Convém lembrar que os pinos 13 e 15 são entradas, e só é possível ler seu conteúdo. Não se pode escrever nestes pinos.

O circuito conta ainda com uma fonte própria, com capacidade de fornecer até 1A. Isto é mais que suficiente para o circuito e pequenas “cargas” externas com ou sem seus “driver’s” complementares. O circuito também conta com led’s bicolores para indicação visual da “porta” em operação. Em meu protótipo selecionei a cor vermelha para o primeiro byte, tanto da entrada como da saída, e a cor verde para o segundo byte.

As conexões para as "entradas" são feitas através de CN3 dos pinos 1 a 16. Os pinos 17 a 25 devem ser interconectados entre sí e ligados ao GND como foi feito também com CN2.

Toda a operação deste circuito é feita através do programa “MULTIPORTAS.EXE” desenvolvido por mim em DELPHI 6.0. O “download” do executável está disponível mais abaixo.

DOWNLOADS
- Circuito elétrico
- Lay-out para confecção do circuito impresso (Não existe! Montagem original em placa padrão)
- Programa para controle - 387K
- Lista de materiais

Este projeto foi publicado, com minha autorização, na Revista Eletrônica Total nº 87 de novembro/dezembro de 2002. 

Especificações:

- Cérebro - Micro-computador PC
- Software - Delphi 6.0
- Hardware - 4 CI's TTL, transistores e LED's
- Entradas - 16
- Saídas - 16
- Ampliações - possíveis com alterações no hardware e software