Kuinka: Kontaktiton pyörivä enkooderi: 3 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Tässä sovellushuomautuksessa kuvataan, miten suunnitellaan erittäin luotettava kiertokytkin tai kooderi käyttämällä Dialog GreenPAK ™ -tekniikkaa. Tämä kytkinrakenne on kontaktiton, joten se jättää kosketuksen hapettumisen ja kulumisen huomiotta. Se on ihanteellinen käytettäväksi ulkona, jossa on pitkäaikaista kosteutta, pölyä, äärilämpötiloja jne. Dialog GreenPAK SLG46537: GreenPAK CMIC tarjoaa kaikki piirin toiminnot tähän rakenteeseen. Se luo signaalin (EVAL) signaalin parantamiseksi kohinaan, vastaanottaa tuloja kiertokytkimen jokaisesta sektorityynystä ja tulkitsee kunkin sektorin tyynyn käyttämällä ASY: tä (Asynchronous State Machine), jotta voidaan taata vain yksi kytkinvalinta.

Alla kuvailimme vaiheita, jotka tarvitaan ymmärtämään, miten ratkaisu on ohjelmoitu luomaan kontaktiton pyörivä koodauslaite. Jos haluat vain saada ohjelmoinnin tuloksen, lataa GreenPAK -ohjelmisto nähdäksesi jo valmistuneen GreenPAK -suunnittelutiedoston. Liitä GreenPAK -kehityssarja tietokoneeseesi ja napsauta ohjelmaa luodaksesi muuntimen 8Ch PWM pulssiaseman modulaatioon.

Vaihe 1: Suunnittelukonsepti

Tämä muotoilu toimii ajoituksella. Se luo kellosignaalin (EVAL), joka vetää hitaasti ylös kunkin sektorin tyynyn ulkoisten 100 kohmin vastuksen läpi (Kuva 1). EVAL -signaali on kytketty kapasitiivisesti keskipyyhkimeen, joka ajaa valitun sektorin tyynyn nousevaa reunaa nopeammin kuin kaikki muut (nopeasti kuvassa 1). GreenPAK -asynkroninen tilakone (ASM) arvioi sitten, mikä nouseva reuna saapui ensin, ja tulos lukitaan. Kapasitiivisen kytkimen suunnittelun etuna on luotettavuus. Riippumatta siitä, onko anturi rakennettu kapasitiiviseksi ja kuluu sitten suoraliitäntään, vai rakennettu suora yhteys ja sitten hajoaa (hapettuu) kapasitiiviseksi, se toimii edelleen. Kuvan 1 ylätason kaavio esittää ulkoisiin LED-valoihin kytkettyjä lähtöjä esittelyä varten.

Kuvio 2 on oskilloskooppikuvaus, joka näyttää sektorin tyynyn nousuajan eron, jossa nämä valitsimet ovat kohdistettu sen kanssa, verrattuna muiden valitsemattomien tyynyjen nousuaikaan. Delta T on 248 nS, mikä on enemmän kuin tarpeeksi marginaalia GreenPAK -asynkronisen tilakoneen (ASM) ratkaisemiseksi.

ASM voi ratkaista nanosekunnissa, ja sen sisäinen välimiespiiri takaa, että vain yksi tila on voimassa. Näin ollen vain yksi lähtö rekisteröidään kerrallaan.

Vaihe 2: GreenPAK -suunnittelun toteutus

GreenPAK CMIC: ään ohjelmoitu kaavio esitetään kuvassa 3.

Virran säästämiseksi EVAL -signaali luodaan sovelluksen vasteaikaa vastaavalla nopeudella. Matalataajuista oskillaattoria käytetään ja jaetaan edelleen CNT2: lla. Tässä esimerkissä se on noin 16 Hz. Katso määritysasetukset kuvassa 4.

Kuva mahdollisista tilasiirtymistä esitetään ASM -tilakaaviossa (kuva 5).

Hieman viivästynyttä EVAL -kopiota käytetään ASM -nollauksena jokaisen jakson aikana. Näin varmistetaan, että aina alkavat tilasta STATE0. ASM -nollaustilan jälkeen ASM valvoo EVAL -signaalia kussakin tyynyssä. Vain aikaisin nouseva reuna aiheuttaa tilan siirtymisen pois STATE0 -tilasta. Mahdolliset nousevat reunat muista tyynyistä jätetään huomiotta, koska vain yksi tilasiirtyminen on mahdollista. Tämä johtuu myös tavasta, jolla konfiguroimme ASM: n, kuten kuvassa 6. Kukin ASM: n 6 lähtötilasta vastaa vain yhtä sektorityynyjä. DFF -salvat pitävät ASM -tuloksen vakaana, joten lopullista lähtöä ei vaihdeta ASM -nollauksen aikana. Haluttu napaisuus avoimen tyhjennyksen NMOS -ulostulonappeja ajaessa edellyttää, että määritämme DFF: t käänteisillä lähtöillä.

Vaihe 3: Testitulokset

Alla olevat kuvat esittävät täysin toimivan prototyypin. Se on myös vähän virtaa mittaava, vain 5 uA GreenPAK: lle. Pehmusteiden ja pyyhkimien asettelu on maksimoitu vahvimman signaalin saamiseksi. Prototyypin havaittiin olevan immuuni voimakkaille RF -häiriöille, kuten suurille loistelampuille ja 5 W: n 145 MHz: n radiolle. Tämä johtuu todennäköisesti siitä, että kaikki tyynyt vastaanottavat häiriöitä tavallisessa tilassa.

On mahdollista asettaa pehmusteet ja pyyhkimien mitat siten, että kahden tyynyn päällekkäisyys ei ole samanaikaisesti pyyhkimen kanssa missään asennossa. Tämä ei välttämättä ole välttämätöntä, koska ASM -välimiespiiri sallii vain yhden tilan olla pätevä, vaikka kaksi samanaikaista nousevaa reunaa. Tämä on toinen syy, miksi tämä malli on kestävä. Hyvä herkkyys saavutetaan levyn asettelulla, jossa liitosjäljet tyynyihin ovat hyvin kapeita ja yhtä pitkiä toisiinsa, joten kunkin sektorityypin kokonaiskapasitanssi sovitetaan muihin. Lopputuote voi sisältää pyyhkimen mekaanisia pidikkeitä, joten se "napsahtaa", kun se on keskitetty jokaiseen asentoon, ja tarjoaa myös mukavan tuntoaistin.

Johtopäätös Dialogin GreenPAK CMIC tarjoaa pienitehoisen, kestävän ja täydellisen ratkaisun tälle erittäin luotettavalle kiertokytkimelle. Se on ihanteellinen sovelluksiin, kuten ulkoiset ajastimet ja säätimet, jotka vaativat vakaata ja pitkäaikaista toimintaa.