PC’den elektrik sağlamanın birkaç yolu...

Artık sinir harbimin son noktalarındaydım. Bilgisayarla çalıştırdığım uyduruk bir aleti PC’ye bağlar pili bitene kadar bekler, pili bitince cihazı o kabloların arasında boğuşarak bilgisayarın arkasından söker, sonra pili değiştirip tekrar o kablolarla boğuşarak bağlar ve her pil bittiğinde bu işkenceyi tekrar tekrar yaşardım. Eee tabi Adaptör bağlayarak cihaza her dokunduğunuzda yada toprakladığınızda o masum PC’nizin sizi zıplatması da cabası. Bu işkenceden kurtulmayı hep istedim ve sonunda ilgili kaynakları buldum kullanmaya başladım. Kaynakların orjinalleri İngilizce. Bu nedenle bu kaynakları harmanladım, topladım, yorumladım, çevirdim ve vatana millete uygun bir hale getirdim. İşte işkenceden kurtulmanın çeşitli yolları...

Seri Port

Seri port aslında dış devrelere güç sağlamak için iyi bir seçim değildir. Buna rağmen birçok üretici düşük güç tüketimi olan cihazlarını seri portun sinyal hatlarından beslerler. Seri port üzerinden 5V ve 10ma değerlerine sahip güç kaynağı elde etmek için birkaç farklı yöntem vardır. Bunlar PC Donanım kilitlerini yada fare’yi beslemek için yeterlidir.Seri port üzerinde direk voltaj çıkışı yoktur. Bu güç kaynağı sinyal hatlarından çalınır. Eğer tasarladığınız donanım sadece PC üzerinde çalışacaksa ve seri portla’da haberleşecekse kullanabileceğiniz sinyal bacakları DTS, RTS ve TD’dir.

Normal çalışma esnasında DTR ve RTS bacakları +12V seviyesinde voltaj verirler. TD bacağıysa eğer data aktarımı yoksa Mantıksal 1’i göstermektedir yani –12V bulunmaktadır. Bacaktan çekilen akım arttıkça, bacak üzerindeki voltaj seviyesi hızla azalacaktır. Çünkü, seri port normalde her  1-2V için 1ma akım sağlayabilmektedir. Kısa devre olduğunda, porttan alınan akım 7-10ma seviyelerindedir.

Seri Fare’nin Beslemesi

PC seri fare, +5V ‘u elde edebilmek için DTR ve RTS bacaklarını kullanmaktadır. Çünkü tipik optomekanik fare, 4 adet optocoupler hareket dedektörünü beslemek için 4ma gibi bir akıma ihtiyaç duymaktadır. Örneğin, Microsoft’un faresinin alt bölümünde güç ihtiyacı için “+15V 4mA, -15V 4mA” yazısı yazmaktadır. Pozitif güç RTS ve TD bacaklarından alınırken negatif güç TD bacağından alınır.

25 bacaklı bir seri port’dan sağlanacak güç için gerekli devre Resim.1’de verilmiştir.

Resim.1. RS232 portudan +5V, +-12 güç elde etmek için gerekli devre şeması

Verilen devre 5V ve çok düşük akımla beslenecek devrenin güç beslenmesi için kurulması gereken devredir. Devre ile düzenlenmemiş +-12V  ve +- 5V’luk, çok düşük akım sağlayabilen güç kaynağı elde edilebilir. Seri port’tan çekilecek akım R1, R2 ve R3 dirençleriyle sınırlandırılmıştır.

Bu gün kullanmakta olduğumuz PC’lerin RS232 portu 25 bacak yerine 9 bacaklıdır. Resim.1’de verilen devrenin 9 bacaklı seri port için yapılması gereken modifikasyonu ise şu şekildedir (25 den 9 pin adaptör).

25 pin    9 pin

   2         3

   4         7

   7         5

  20         4

Resim.2. RS232 9 pin pin diyagramı

Resim.3. RS232 25 pin pin diyagramı

Eğer verilen devredeki R1, R2 ve R3 dirençleri çıkartılırsa ve 7805 regülatörü yerine daha düşük akımla voltajı düzenleyecek başka bir regülatör kullanılırsa devre daha fazla (Max 10mA) akım sağlayabilir.

Paralel Port

Paralel port aslında dış devrelere güç sağlamak için iyi bir seçim değildir. Ancak elektronik bir devreyi paralel port yardımıyla beslemek elbette imkansız değildir.

Paralel port başlangıçta yazıcıların PC’ye bağlanması ve iletişimi  için tasarlanmış bir porttur. Ancak zamanla donanım kilitleri, taşınabilir diskler, modemler, network adaptörleri...v.b. gibi birçok cihazın haberleşmesi için kullanılmaya başlanmıştır. Bu cihazların bir çoğunun güç kaynağı haricidir.

Paralel port’da direk güç çıkışına sahip değildir (Seri Port gibi). Paralel port üzerinden beslenen en bilindik elektronik devre PC donanım kilididir. Bu kilit paralel port’a bağlanır. Yazıcı kablosu ise bu cihazın üzerine bağlanır. Paralel port da güç çıkışı bulunmadığından cihaz gücü port’un diğer pinlerinden çalar. Ancak bu durum genellikle yazıcıyla bilgisayarın haberleşmesinde yada donanım kilidinin haberleşmesinde problem yaratır. Ayrıca paralel portun mantsal 1 değeri 2.4V seviyesidir.

Farklı karakteristiklere sahip paralel portlar bulunmaktadır. Bu paralel portların karşılaştırılması aşağıda verilmiştir.

  Normal    UM82C11-C   IEEE 1284 level II

Data output (>2.4V)              2.6 mA      2 mA        14 mA

Data line sink (<0.4V)           24 mA      24 mA        14 mA

Control output (>2.4 V)          0.5 mA*    1.5 mA       ?

Signal lines (short circuit)      1 mA       ?           ?

Control line sink  (<0.4V)        7 mA       7 mA        14 mA

Eğer devreniz 5V’luk güç kaynağına ihtiyaç duyuyorsa, bu voltajı paralel porttan elde etmek için DC/DC dönüştürücüye ihtiyaç duyulacaktır. DC/DC dönüştürücüler genel olarak bu duruma uygun değildir. Çünkü onlar daha büyük yükler için tasarlanmışlardır. Bu nedenle çok düşük güç tüketimine sahip DC/DC dönüştürücüler kullanılmalıdır.

Maxim firmasının bu duruma uygun elektronik ürünleri bulunmaktadır.

Resim.4. Paralel Port Pin diyagramı

Klavye Portu

Klavye port’u +5V’luk ve birkaç 100mA’lik güç kaynağı olarak kullanılabilir. Ana karttan ana karta farklılık göstermektedir ve genellikle sigortalıdır (1A). Bazı ana kartlarda bu port  cam sigortalıdır, bazılarında ise sigortasızdır.

2 tip klavye konnektörü kullanılmaktadır. Eski model olan 6’pin’lik DIN konnektörüdür. Bu konnektörün 5.pini +5V, 4.pini ise GND’dur. Genellikle bu numaralar konnektörün içinde yazmaktadır. Aşağıda bilgisayarınızın arkasına baktığınızda göreceğini klavye portunun numaralandırılması verilmiştir.

Resim.5. Klavye Portu DIN pin diyagramı

Diğer tip klavye konnektörü is PS/2 tipi olan klavye konnektörüdür. Bu 6pin’lik mini DIN konnektörüdür. Bu konnektörde ise 1.pin +5V, 2.pin GND’dur.

Aşağıda bilgisayarınızın arkasına baktığınızda göreceğiniz PS/2 klavye portunun numaralandırılması ve işlevleri verilmiştir.

Resim.6. PS/2 Klavye konnektörü pin diyagramı

PS/2 Mouse Portu

PS/2 mouse portu da + 5V’luk voltaj kaynağı olarak kullanılabilir ve bilgisayar PS/2 mouse’u bu kaynakla beslemektedir. Güvenli kullanım için 100mA’in üzerinde akımla çalışan devrelerde kullanılmamalıdır. Bacak numaralandırması PS/2 klavyeninkine benzemektedir. 1.pin +5V, 2.pin GND’dur.

Joystick Portu

Joystick portu +5V’luk güç çıkışına sahiptir ve direk PC’nin güç kaynağının +5V ucuna bağlıdır. Bu durum yüksek akım gerektiren devrelerde kullanımında avantaj sağlamakta ve birkaç ampere kadar akım sağlayabilmektedir. Dezavantajı ise kısa devre olan bir devre bağlandığında 20 ampere çıkacak olan akım, veri yollarını kolaylıkla yakacak ve cihaza zarar verecektir.

Joystick portunun bacak numarları aşağıdaki gibidir.

Resim.7. DB 15 Female Konnekör pin diyagramı

1 ve 9 numaralı bacaklardan +5V’luk güç elde edilebilir. GND ise 4 ve 5 numaralı bacaklardan elde edilebilir.

Yeni PCI ses kartlarının bazıları 5V standardının yerine 3.3V’luk çıkışı bulunan joystick portuna sahiptir. Bu durum tasarlanacak olan cihazın tüm joystick portlarıyla uyumluluğunu bozmuş olacaktır. Bu da dikkat edilmesi gereken bir durumdur. 

VESA DCC Monitör Konnektörü

Eğer bilgisayarınızın görüntü kartı PNP(Plug and Play) monitörleri destekliyorsa, VESA DCC konnektöre sahipsiniz ve bunu güç kaynağı olarak kullanabilirsiniz demektir. VESA DCC standardına göre 9.pin 5V ve 300mA’lik özelliklerde güç kaynağı olarak kullanılabilir. GND ise 5 numaralı pinden alınabilir.

Resim.8. VESA DCC monitör konnektörü pin diyagramı

USB konnektöründen güç sağlama

USB portu 100mA ve +5V besleyebilecek şekilde tasarlanmıştır. Güç VBUS ve GND bacaklarından alınabilmektedir. USB portu 100mA’in üzerindeki akım ihtiyacını karşılamamaktadır. USB2.0 ve USB 1.0’ın bacak yapıları birbirlerine uyumludur.

Resim 9.

 Resim 10.

Disk Sürücü Konnektörü

Normal floppy disk ve hard disk sürücüleri +12V ve +5V güç kaynaklarını kullanırlar. Bu kaynaklar birkaç ampere kadar akıma ihtiyaç duyan devre yada cihazları rahatlıkla besleyebilirler. Örneğin bilgisayarın daha iyi soğutulması için bağlanan fanlar bu konnektörler üzerinden oldukça rahat beslenebilirler.

Bu konnektör tipi için pin diyagramı ve anlamları aşağıda verilmiştir.

Anakart Güç Konnektörü

Standart AT-Tip ana kartlar 12V gücü 6.pin den verebilirler. Güç kaynağı ve güç kablosu farklı değerlerde voltaj sağlayabilir. 5V 10A, ve12V birkaç amperlik kaynaklar, negatif güç için ise–12V için birkaç yüz amper –5V için biraz daha fazla akım sağlayabilen kaynaklar elde edilebilir.

Pin yapısı aşağıda verilmiştir.

1.      Power Good (output from PS which tells that output voltages are OK)

2.      +5Vdc

3.      +12Vdc

4.      -12Vdc

5.      Ground

6.      Ground

7.      Ground

8.      Ground

9.      -5Vdc

10.     +5Vdc

11.     +5Vdc

12.     +5Vdc

ISA Bus’dan güç sağlanması

ISA Bus +5, +12, -5 ve –12 güç bağlantılarına sahiptir ve ISA portuna bağlanan kartı bu kaynaklarla besleyebilir. ISA portu tasarlayacağınız elektronik devrenin bilgisayarın içerisinde bulunmasını ve elektronik devrenizin dışarıdan korunmasını sağlar.

A1:  *CHKCHK                B1:  GND

A2:  SD7                        B2:  *RESDRV

A3:  SD6                        B3:  +5

A4:  SD5                        B4:  IRQ2

A5:  SD4                        B5:  -5

A6:  SD3                        B6:  DRQ2

A7:  SD2                        B7:  -12

A8:  SD1                        B8:  *NOWS  [A]

A9:  SD0                        B9:  +12

A10: CHRDY                   B10: GND

A11: AEN                       B11: *SMWTC

A12: SA19                     B12: *SMRDC

A13: SA18                     B13: *IOWC

A14: SA17                     B14: *IORC

A15: SA16                     B15: *DAK3

A16: SA15                     B16: DRQ3

A17: SA14                     B17: *DAK1

A18: SA13                     B18: DRQ1

A19: SA12                     B19: *REFRESH

A20: SA11                     B20: BCLK

A21: SA10                     B21: IRQ7

A22: SA9                       B22: IRQ6

A23: SA8                       B23: IRQ5

A24: SA7                       B24: IRQ4

A25: SA6                       B25: IRQ3

A26: SA5                       B26: *DAK2

A27: SA4                       B27: TC

A28: SA3                       B28: BALE

A29: SA2                       B29: +5

A30: SA1                       B30: OSC

A31: SA0                       B31: GND

Kaynakça:

• AT:n näppäimistöpiiri by Tomi Engdahl
• CENTRONICS by Tomi Engdahl
• Powering devices from PC parallel port by Tomi Engdahl
• Get power out of PC RS-232 port by Tomi Engdahl
• Joystick port interface projects by Tomi Engdahl
• Display Data Channel Standard version 1.0
• PC/Logic-related ASCII Schematics V1.00
• The ISA bus web page by Mark Sokos
• How to use disk drive stepper-motors by Tomi Engdahl
• AT-emolevyn liittimet by Tomi Engdahl
• Designing a USB hub: basic options and issues, by Harry Inia and DIugh Dyment, EDN magazine, January 15, 1998, pages 113-129

Tolga TAŞTAN tolga@aadf.net