Hoe: 'n kontaklose roterende enkodeerder: 3 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

Hierdie toepassingsnota beskryf hoe u 'n draaiskakelaar of encoder met 'n hoë betroubaarheid kan ontwerp met 'n Dialog GreenPAK ™. Hierdie skakelaarontwerp is kontakloos en ignoreer dus kontakoksidasie en slytasie. Dit is ideaal vir buitenshuise gebruik waar daar langtermyn vog, stof, uiterste temperatuur, ens. Is. Dialoog GreenPAK SLG46537: Die GreenPAK CMIC bied al die kringfunksies vir hierdie ontwerp. Dit genereer 'n sein (EVAL) vir verbeterde sein na geraas, ontvang insette van elke sektorblok van die draaiskakelaar en interpreteer elke sektorblok met die Asynchronous State Machine (ASM) om slegs een skakelaarkeuse te waarborg.

Hieronder beskryf ons die nodige stappe om te verstaan hoe die oplossing geprogrammeer is om 'n kontaklose roterende enkodeerder te skep. As u egter net die resultaat van die programmering wil kry, laai GreenPAK -sagteware af om die reeds voltooide GreenPAK -ontwerplêer te sien. Koppel die GreenPAK -ontwikkelingset aan op u rekenaar en druk op die program om die omskakelaar 8Ch PWM te skep om die polsposisie te modulasie.

Stap 1: Ontwerpkonsep

Hierdie ontwerp werk volgens tydsberekening. Dit genereer 'n klok (EVAL) sein om elke sektorblok stadig deur eksterne 100 kohm weerstande op te trek (Figuur 1). Die EVAL -sein is kapasitief gekoppel aan die sentrale "ruitveër" wat die stygende rand van die geselekteerde sektorblok vinniger as al die ander dryf (vinnig in figuur 1). Die GreenPAK Asynchrone staatsmasjien (ASM) evalueer dan watter stygende rand eers aangekom het en die resultaat word vasgemaak. Die voordeel van die kapasitiewe koppelingsontwerp is vir betroubaarheid. Of die encoder kapasitief gebou is en dan verslap vir direkte verbinding, of 'n direkte verbinding gebou is en dan afbreek (oksideer) tot kapasitief, dit werk steeds. Die skema op die hoogste vlak in figuur 1 toon die uitsette wat aan eksterne LED's gekoppel is vir demonstrasie.

Figuur 2 is 'n ossilloskoopopname wat die verskil in die tydsduur van 'n sektorblokkie toon waarin die kiesveër daarmee in lyn is, teenoor die tydsduur van die ander ongeselekteerde pads. Die delta T is 248 nS, wat meer as genoeg marge is om die GreenPAK Asynchronous State Machine (ASM) op te los.

Die ASM kan binne 'n nanosekonde oplos, en die interne arbitrasie -stroombane waarborg dat slegs een staat geldig is. Daarom sal slegs een uitset te eniger tyd registreer.

Stap 2: Implementering van GreenPAK -ontwerp

Die skema wat in die GreenPAK CMIC geprogrammeer is, word in figuur 3 getoon.

Om krag te bespaar, word die EVAL -sein gegenereer teen 'n tempo wat geskik is vir die reaksietyd van die toepassing. Die lae frekwensie ossillator word gebruik en verder verdeel met CNT2. In hierdie voorbeeld is dit ongeveer 16 Hz. Sien konfigurasie -instellings in Figuur 4.

Die illustrasie van die moontlike toestand oorgange word getoon in die ASM toestand diagram (Figuur 5).

'N Effens vertraagde kopie van EVAL word as 'n ASM -terugstelling by elke siklus gebruik. Dit verseker dat ons altyd vanaf STATE0 begin. Na die ASM -herstellingstoestand word EVAL -sein deur die ASM by elk van die pads gemonitor. Slegs die vroegste stygende rand veroorsaak dat die staat oorgaan uit STATE0. Enige daaropvolgende stygende rande van ander pads word geïgnoreer, aangesien slegs een toestandsoortgang moontlik is. Dit is ook te wyte aan die manier waarop ons die ASM gekonfigureer het soos getoon in Figuur 6. Elkeen van die 6 ASM -uitsetstate stem slegs ooreen met een van die sektorblokkies. Die DFF -grendels hou die ASM -resultaat stabiel, sodat daar nie 'n omskakeling van die finale uitset tydens ASM -herstelling is nie. Die verlangde polariteit om ons NMOS -uitvoerpenne met oop drein aan te dryf, vereis dat ons die DFF's moet instel met omgekeerde uitsette.

Stap 3: Toetsresultate

Die onderstaande foto's toon 'n growwe prototipe, volledig in werking. Dit is ook lae krag en meet slegs 5 uA vir die GreenPAK. Die uitleg van pads en ruitenwissers word gemaksimaliseer vir die sterkste sein. Daar is gevind dat die prototipe immuun is vir sterk RF -interferensie, soos groot fluoresserende gloeilampe en 5 W 145 MHz radio. Dit is waarskynlik omdat alle pads die inmenging in die gewone modus ontvang.

Dit is moontlik om die afmetings van die kussings en die ruitveër uit te lê, sodat daar nie twee pads op dieselfde tyd met die ruitenwisser in enige posisie oorvleuel nie. Dit is miskien nie regtig nodig nie, aangesien die ASM -arbitrasiebane slegs een van die state in staat sal stel om geldig te wees, selfs as daar twee gelyktydige rande is. Dit is nog 'n rede waarom hierdie ontwerp robuust is. Goeie sensitiwiteit word verkry deur die uitleg van die bord met verbindingspore na die pads wat baie smal en ewe lank is, sodat die totale kapasitansie van elke sektorsblok met die ander ooreenstem. 'N Uiteindelike produk kan meganiese hakies vir die ruitveër insluit, sodat dit "klik" as dit in elk van die posisies gesentreer is, en ook 'n aangename gevoel.

Gevolgtrekking Die GreenPAK CMIC van Dialog bied 'n lae -krag, robuuste en volledige oplossing vir hierdie draaiskakelaar met 'n hoë betroubaarheid. Dit is ideaal vir toepassings soos buitentydtellers en kontroles wat 'n stabiele en langdurige werking benodig.