EyeWatch
Copyright (c) 2000 Ing. Miroslav Němeček
Gemtree Software, s.r.o.
www.gemtree.cz

Charakteristika
Modul EyeWatch je samostatnou aplikací vyvinutou s využitím stavebnice P84. Je určen ke sledování času stráveného u počítače v kancelářích, na pracovištích s počítačem, v domácnosti. Jeho hlavním posláním je ochrana zraku. Na rozdíl od softwarového řešení ochrany modul EyeWatch pracuje nezávisle na softwarovém prostředí počítače. Nevyžaduje nutnost spuštění rezidentního hlídacího programu, jehož provoz je v mnoha případech obtížný až nemožný. Mnoho programů, především hry, plně obsazují časování počítače a tak znemožňují provoz rezidentních časových programů. Stav čítače je indikován 3 indikačními LED diodami. Příklad indikace: zelená LED - zbývá více než 1/2 hodiny času, žlutá LED - běží poslední půlhodina času, blikající červená LED - časový limit je překročen. Není-li počítač používán, spustí operační systém Windows šetřič obrazovky, který přes sériový port zastavuje počítání času modulem. Tím je zajištěno, že modul měří skutečný čas strávený u počítače.

Schéma
Modul EyeWatch je řízen jednočipovým mikrořadičem PIC16F84. Pro minimalizaci odběru proudu je procesor taktován pomalým krystalem 32kHz v módu LP. Modul je napájen ze sériového portu počítače. Operační systém běžně ponechává sériový port ve stavu s vypnutými řídicími signály RTS a DTR (tj. napětí -12V), proto je zemní vodič modulu připojen na signál RTS (nebo DTR) a modul je napájen ze signálu GND (zem počítače). Pozor proto především při programování modulu programovacím konektorem - zem modulu nesouhlasí se zemí počítače. Napájecí napětí je stabilizováno stabilizátorem IC1 (78L05) na 5 V. Vstup dat z počítače do modulu je zajištěn signálem TxD připojeným přes odpor R2 do vstupu RA0. K převodu úrovní signálu TxD je využíváno vnitřních ochranných diod zapojených na vstupu procesoru, které omezí napěťový rozsah signálu.

Výstupní porty RA1, RB5 a RB4 ovládají přímo indikační LED diody. Jsou použity diody s nízkým odběrem (2mA), pomocí odporů R3 až R5 je proud LED diodami omezen na asi 1.5mA.

Připojovací body 1 až 3 slouží k připojení konektoru pro sériový port počítače. Připojovací body 4 až 7 slouží k sériovému programování procesoru v případě, že je již osazen v plošném spoji modulu. Při programování procesoru v modulu nesmí být modul připojen k sériovému portu počítače běžným způsobem (používají se odlišné země), je nutno zaměnit signály GND a RTS a (např. programem TERMINAL) zapnout signál RTS (na +12V). Je též možné pro účely programování přivést na procesor již stabilizované napětí +5V.

Plošný spoj
Na dalším obrázku vidíte zmenšený obraz plošného spoje. Plošný spoj s plným rozlišením je dostupný zde na tomto odkazu (formát BMP, sbaleno ZIP na 9 KB) nebo kliknete-li na obrázek (formát GIF). Plošný spoj je možné vytisknout s rozlišením 600 DPI na inkoustové nebo laserové tiskárně na průhlednou fólii a použít jako fotopředlohu pro osvícení desky s fotocitlivou vrstvou (horským sluncem 8 minut ze vzdálenosti 30 cm, vyvolání 1% roztokem hydroxidu draselného KOH - "louh draselný", leptání v roztoku chloridu železitého - "zahlubovač na měď"). Všechny díry vyvrtejte vrtákem 0.8 mm, pouze 2 díry pro upevňovací šrouby vyvrtejte vrtákem 3 mm. Po vyvrtání děr začistěte otřepy děr větším vrtákem (lehkým otáčením v ruce). Ořežte lupénkovou pilkou spoj na správnou velikost a okraje zarovnejte pilníkem. Omyjte z desky fotocitlivou vrstvu (lihem nebo benzinem), měděné plochy očistěte měkkou gumou a nalakujte plošný spoj pájecím lakem (roztok kalafuny v lihu).

Osazení
K osazení desky a sestavení modulu potřebujete tyto součástky a konstrukční prvky:

1 x procesor PIC16F84
1 x stabilizátor 78L05 (kladný, 100mA, pouzdro TO92)
1 x dioda 1N4148
3 x nízkopříkonová LED dioda (2mA) průměr 3 mm, barva zelená, žlutá a červená (L934LGD, L934LYD a L934LID)
1 x krystal 32768 Hz (32,768 kHz, válcové pouzdro TC-38)
2 x keramický kondenzátor 100n (rozteč 5 mm)
2 x keramický kondenzátor 82p (rozteč 5 mm)
3 x odpor 2k2
1 x odpor 47k
1 x odpor 680k
1 x konektorové kolíky úhlové, lámací, 1 x 40 pinů JUMP S1G40W (jsou potřeba pouze 4 kolíky)
1 x konektor CANNON 9 pinů zásuvka na kabel, včetně krytu
asi 1 m tenké stíněné dvoulinky nebo nestíněné trojlinky (nízkofrekvenční stereofonní kabel 2 žíly + stínění nebo 3 žíly bez stínění)
1 x krabička UK35P (dvoudílná plastová, vnější rozměry 45 x 30 x 17)

Osazení můžete začít procesorem. Před osazením naprogramujte do procesoru program EYEWATCH.ASM. Programovat můžete v procesorové jednotce P84-CPU. Před programováním upravte v programu konstanty MAXTIME a WARTIME podle vašich požadavků (doba povolené aktivity). Procesor je možné přeprogramovávat i po osazení celého modulu pomocí přípojných bodů 4 až 7 (případně ještě napájení 1). Při osazování krystalu pájejte krátce, mohlo by dojít k jeho poškození. Pozor na polaritu LED diod, kladný pól (anoda) je označen delším vývodem. LED diody je vhodnější pájet až po vyvrtání otvorů do krabičky, můžete je přesněji usadit v otvorech a přiletovat v sestavené krabičce. Jako programovací konektor použijte 4 kolíky z lámacího konektoru, kolíky jsou otočeny směrem dovnitř. Sériový kabel přiletujte k pinům 1 až 3 tímto způsobem: pin 1 na signál GND (pin 5), pin 2 na signál TxD (pin 3) a pin 3 na signál RTS (pin 7) nebo na signál DTR (pin 4). Před zapojením konektoru protáhněte kabel nejdříve otvorem v krabičce.

Oživení a instalace
Budete-li chtít měnit obsah procesoru v již osazeném modulu, potřebujete k tomu konektor na 4-kolíkový počítačový konektor (v nouzi můžete ovinout vodiče kolem kolíků konektoru). Vodiče z konektoru připojte do programovacího modulu P84-CPU namísto procesoru v modulu a to tak, že vodič 4 připojíte na pozici pinu 5, vodič 5 na pin 4, vodič 6 na pin 13 a vodič 7 na pin 12. Vodiče můžete přiletovat na kontakty patice DIL18, kterou budete zasouvat do patice v modulu P84-CPU, nebo můžete využít poškozený 18-pinový integrovaný obvod s odvrtaným čipem (do středu obvodu vyvrtat otvor 4 mm, zkontrolovat ohmetrem). Před připojením k programovacímu modulu musíte odpojit modul EyeWatch od sériového portu počítače, protože by nesouhlasily zemní vodiče. Pro programování musíte zajistit napájení procesoru v modulu. Můžete využít připojení k sériovému portu počítače, ale musíte zaměnit signály GND a RTS a zapnout (na +12V) signál RTS (např. pomocí programu TERMINAL). Jinou možností je přivedení napětí 9V nebo vyšší na pin 1 nebo přivedení +5V na pin 14 procesoru.

Po připojení modulu k sériovému portu počítače by se měly krátce rozblikat všechny LED diody modulu jako indikace resetování modulu, potom by měla zůstat svítit zelená LED dioda. Zůstávají-li LED diody tmavé, chybí napájecí napětí modulu. Zůstal-li z předešlých pokusů signál RTS zapnut, vypněte ho programem TERMINAL nebo resetujte počítač. Nepomůže-li to, zkontrolujte správnost propojení vodičů (zda po předešlém programování nezůstaly prohozeny) a změřte napětí na signálu RTS, zda je -12V, případně zkuste použít signál DTR.

Pracuje-li modul správně, měl by (při původním nastavení programu) po 5.5 hodinách aktivity změnit indikaci ze zelené LED diody na žlutou, po další 1/2 hodině by se měla rozblikat červená LED dioda.

Pro hlídání neaktivity počítače použijte program EYEWATCH.SCR - zde stáhněte a rozbalte (sbaleno ZIP na 177 KB). Soubor EYEWATCH.SCR umístěte do systémové složky Windows (typicky je to C:\Windows\System). Pomocí dialogu Windows pro nastavení vlastností obrazovky zvolte v záložce "Spořič obrazovky" spořič s názvem EyeWatch. Pomocí volby Nastavení vyberte port COM, ke kterému je modul připojen. Nevíte-li port, můžete ponechat implicitní volbu "Obsluhovány všechny porty COM". Dobu pro aktivaci šetřiče obrazovky zvolte nejlépe na 5 minut. Aktivujete-li šetřič tlačítkem "Náhled", měl by modul EyeWatch poblikávat s 1-sekundovou periodou jako indikace zastavení měření času.

Konstrukce
Pro modul použijte krabičku s typovým označením UK35P. Vyvrtejte otvory pro LED diody podle nákresu. Na opačné straně než je držák pro plošný spoj vyvrtejte v boční stěně otvor pro kabel. Vložte plošný spoj do krabičky, můžete ho ještě připevnit šroubkem ke krabičce (není nutné). Plošný spoj můžete otočit podle toho, zda chcete mít u kabelu zelenou LED (doporučeno, orientace kabelu směrem dolů) nebo červenou LED. Na závěr (po oživení) přilepte víčko ke krabičce neagresivním lepidlem (např. Prenocel) tak, aby víčko neodpadávalo, ale přitom aby bylo možné krabičku otevřít bez poškození. Na spodní stranu krabičky (na víčko) přilepte kobercovou oboustrannou lepící pásku, aby bylo možné modul přilepit na přední stranu monitoru počítače.

domovská stránka: www.gemtree.cz