Optický oboustranný oddělovač digitálního signálu

Experimentoval jsem s ovládáním poněkud dražšího LCD modulu mikrokontrolérem a kvůli obavě, že ho nějakým nedopatřením poškodím, navrhl jsem a vyrobil jednoduché optické oddělení. Není to nic nového pod sluncem, ale může se někomu hodit, tak jsem se rozhodl schéma zveřejnit. LCD modul by se mohl zničit elektrostatickým nábojem vyprodukovaným lidským tělem, třením umělé textilie nebo podobných materiálů a nebo jednoduše nesprávným zapojením. Oddělení optoprvky je v obou případech velmi spolehlivé.
www.elweb.cz
Zapojení digitálního optického oddělení by mělo být co možná nejjednodušší, protože je potřeba oddělit přes deset pinů a především musí fungovat oboustranně, tedy jako drát. Informace (logické úrovně) může vysílat řídící mikrokontrolér a přijímat LCD modul, ale i naopak. Při čtení z modulu modul vysílá a mikrokontrolér přijímá. Schéma bude fungovat symetricky. Jeho jednoduchost přináší však i jistou nevýhodu - negaci signálu (chová se jako invertor, zaměňuje log.1 za log.0 a naopak). Pokud by signál nebyl negován, v okamžiku náběžné hrany na vstupu by se na výstupu oběvila logická jednička. Tento výstup by byl však i vstupem "z druhé strany", logická jednička by se přenesla znovu na vstup a obvod by se zacyklil. Negace všech signálů však většinou nevadí, protože lze data programově (opětovnou negací) vrátit do původního stavu.
www.elweb.cz
Dvě sériově zapojené LED diody před každou LED diodou optočlenu nejsou jen "na ozdobu", ale zajišťují správnou hodnotu napětí při logické jedničce na výstupu. Protéká jimi malý proud přes pull-up rezistor (rezistor zajišťující implicitní stav - logickou jedničku), je na nich úbytek napětí přibližně 4,5V, což splňuje u obvodů kompatibilními s TTL požadavky na logickou úroveň 1. LED také signalizují stavy na vstupech na jedné i na druhé straně oddělovače, což může být někdy užitečné.
www.elweb.cz


obrázek/schéma ve formátu gif