Коммутатор консолей, переключаемся между компьютерами (KVM SWITCH)

Рано или поздно владелец персонального компьютера (ПК) задумывается о его модернизации, многие, вероятно, проделывали эту процедуру не один раз. В итоге высвобождаются платы и узлы, продавать которые не имеет смысла, поскольку они мало кому нужны.

Через некоторое время выясняется, что, купив корпус (а это вполне доступно по цене), можно собрать еще один ПК, но для полного комплекта не хватает одного важного (и дорогого) устройства - монитора. Возможный выход из такой ситуации -изготовление описываемого в статье коммутатора.

Предлагаемое устройство позволяет подключать монитор, клавиатуру и “мышь" к любому из двух системных блоков и, таким образом, оперативно работать на двух компьютерах.

В результате получается “мощный” комплекс с удвоенным числом портов и, соответственно, с большими возможностями. Допустима, как и прежде, работа и на любом одном компьютере (без включения питания второго системного блока).

Используя возможности Windows 95, ПК можно объединить в локальную сеть через СОМ или LPT, а лучше всего установить две сетевые карты, что и было сделано автором.

Применение сетевых карт увеличивает число свободных портов, позволяя подключить дополнительные периферийные устройства. Все диски и принтер доступны с обоих ПК. При наличии локальной сети существенно снижаются требования к емкости жесткого диска второй машины.

Вот как получившийся комплекс используется у автора. Один ПК (процессор 486, RAM 32 Мбайт) подключен к Интернету (для работы с сетью его производительности вполне достаточно).

На этом же ПК стоит АРВИД (медленные операции копирования), свободный параллельный порт используется для подключения программаторов и различных экспериментальных устройств. Второй ПК (Pentium-133, RAM 64 Мбайт) - основной. К нему подключены сканер и лазерный принтер, для нормальной работы с которыми требуются большие объемы оперативной и дисковой памяти и высокая скорость работы процессора.

По нынешним меркам подобные системные блоки обладают весьма скромными аппаратными возможностями, но все это функционирует уже более пяти лет.

С момента изготовления описанного комплекса просто не возникала потребность в модернизации, за исключением того, что периодически приходилось “наращивать” объемы жестких дисков.

При этом диски меньшего объема переставлялись во второй ПК. Суммарной “производительности" и оперативности оказалось вполне достаточно для повседневной работы (здесь следует сделать оговорку: автор не имеет дела с современными играми - “пожирателями" ресурсов).

Надежность такой системы при большом числе одновременно работающих программ выше, чем у одного ПК. По-видимому, комбинация из двух машин с возможностью раздельной перезагрузки каждой может оказаться весьма полезной при работе с таким медленным и капризным устройством, как модем

Принципиальная схема коммутатора изображена на рисунке Как видно, это релейный переключатель на два положения, который коммутирует все необходимые линии связи с монитором, клавиатурой и манипулятором “мышь" между двумя системными блоками ПК. Всего таких линий - восемь, что позволило обойтись двумя реле РЭС22.

Переключение названных устройств осуществляется нефиксируемой в нажатом положении кнопкой SB1 с выносного пульта, который располагается рядом с клавиатурой. Светодиоды HL1, HL2 индицируют, какой из системных блоков включен в данный момент.

Практика показывает, что такая индикация необходима, поскольку иногда весьма сложно сразу же разобраться - на каком из ПК в данный момент работаешь, особенно если они при этом соединены в сеть и все диски доступны для обоих компьютеров.

С индикации ей довольно быстро вырабатываются соответствующие рефлексы, и переключение ПК воспринимается скорее как щелчок “мышкой” при переходе на другую программу в линейке задач Windows 9х).

Один триггер микросхемы DD1 ис пользуется для подавления дребезга контактов кнопки SB1, второй - счетный триггер, его состоянием определяется номер (1 -й или 2-й) системного блока, к которому в данный момент подключена периферия.

Транзисторы Т3, Т4 введены в коммутатор, так как кабель, соединяющий его с пультом (детали последнего смонтированы в корпусе неисправной “мыши”) имеет пять проводов, а для питания светодиодов можно использовать только два.

Встроенный стабилизатор напряжения на микросхеме DA1 позволяет применить для питания устройства обычные (нестабилизированные) сетевые адаптеры с выходным напряжением 12 ..15 В.

Диод VD1 повышает напряжение питания устройства до 5,5 В, что необходимо, поскольку питание на клавиатуру подается через диод VD10. При этом диоды VD8, VD9 в процессе работы надежно закрыты, блоки питания обоих ПК развязаны. Эти диоды введены для того, чтобы можно было включать составные части комплекса в произвольном порядке.

При включении любого из системных блоков на клавиатуру подается напряжение питания, и если этот блок подключен коммутатором BIOS определяет наличие клавиатуры и ПК нормально загружается.

Напряжение питания клавиатуры при выключенном коммутаторе - всего около 4,5 В, но этого в большинстве случаев вполне достаточно (из пяти проверенных клавиатур четыре работали без каких-либо сбоев и при таком напряжении).

При разработке не ставилась цель получить полную симметрию для обоих системных блоков, поскольку чаще всего сетевой шнур монитора подключен не непосредственно к сети, а через розетку на блоке питания ПК.

Этот ПК и должен быть включен в первую очередь. Для того чтобы в момент замыкания цепи питания коммутатор устанавливался в соответствующее состояние (реле обесточены), введена цепь начального сброса R8C8. Если же вилка сетевого шнура монитора вставлена в сетевую розетку, не имеет значения, какой из ПК включается в первую очередь.

Диоды VD2-VD7 обеспечивают питание “мыши”, при этом соответствующие линии COM-портов обоих системных блоков развязаны между собой Учитывая разнообразие характеристик COM-портов ПК и большое число типов “мышей”, невозможно дать 100-процентную гарантию работоспособности коммутатора, но в большинстве случаев “мышь” должна работать нормально.

Драйверы “мыши” и тип (двух-трехкнопочная), естественно должны быть одинаковы на обоих ПК При замене разъема (если “мышь” рассчитана на подключение к разъему DB-25), можно воспользоваться данными таблицы.

В коммутаторе применены следующие разъемные соединители: ХР1 ХР2 - ОНЦ-ВГ-4-5/16-В (СШ-5), DN5P, ХРЗ, ХР4 - DNS 15М, ХР5 ХР6 - DB-9M XS1, XS2, XS5 - DB-9P XS3 - 55В1-2 (DJK-02-A, SY-215), XS4 -ОНЦ-ВГ-4-5/16-Р (СГ-5) XS6 - DHS-15F.

Конденсатор С2 - К10-17 или любой другой керамический, все остальные - оксидные любого типа резисторы МЯТ С2-23, С2 33 С1-4 и т. п. Вместо микросхемы К155ТМ2 (DD1) допустимо использовать К555ТМ2, а вместо КР142ЕН5А (DA1) - КР142ЕН5В, КР1180ЕН5А, КР1180ЕН5Б, А7805.

Рис. 1. Принципиальная схема переключателя консолей (KVM Switch).

Реле РЭС-22 (К1, К2) - исполнении РФ4 523.023-01 РФ4 523 023-05, РФ4 523.023-011 (ток срабатывания - 36 мА, сопротивление обмотки - 157. ..210 Ом). Возможно применение любых реле с напряжением срабатывания 9... 10 В (их число зависит от числа контактных групп).

Диоды VD1, VD11, VD12 - любые кремниевые с прямым током более 100 мА и допустимым обратным напряжением не менее 50 В, остальные любые кремниевые с допустимым обратным напряжением не ниже 600...800 В.

Мощные высоковольтные диоды в цепях питания клавиатуры и “мыши “использованы для того, чтобы "с запасом" исключить возможные неприятности с блоками питания ПК, которые могут возникнуть при обрыве общего провода. Вместо светодиода КИПД14Г-Л допустимо использовать КИПД14Д-Л, КИПД24А-Л, КИПД24Б-Л, вместо КИПД14А-К - КИПД14Б-К, КИПД24А-К, КИПД24Б-К.

Детали пульта, как уже говорилось, размещают в корпусе неисправной “мыши”. При желании их можно встроить в клавиатуру. В этом случае нажатие кнопки SB1 будет “эквивалентно” сочетанию клавиш “Alt"+"Tab” і Windows 9х.

Коммутатор собирают в любом подходящем корпусе, лучше металлическом. На нем устанавливают разъемы XS3.XP5 XS4, ХР6, XS6 Из корпуса выводят шесть кабелей оканчивающихся соответствующими разъемами

Контакты розетки XS6 и реле К1, К2 соединяют отрезками провода минимальной длины Жилы входных кабелей видеосигнала также припаивают непосредственно к контактам реле. Длина кабелей, соединяющих выходы видеокарт с коммутатором, должна быть не более 150 ..200 мм Если корпусы ПК расположены вплотную один к другому, обычно вполне достаточно кабелей длиной 120...150 мм.

Следует учесть, что уже при длине 200...250 мм заметна небольшая потеря четкости изображения на экране монитора (с разными видеокартами этот эффект проявляется в различной степени, зависит он и от качества самого кабеля, от текущего видеорежима). Автор использовал два отрезка восьмижильного экранированного кабеля длиной 150 мм от переходника SCART-SCART.

Поскольку число жил меньше, чем показано на схеме, три контакта “GND" объединены непосредственно на разъемах. Особое внимание нужно уделить надежности соединения корпусов всех компьютеров.

О. Федоров, г. Москва. Р2001, 1.