Ir dekoderis multi

Vienfaziai kintamosios srovės varikliai paprastai būna namų apyvokos reikmenyse, pavyzdžiui, ventiliatoriuose, ir jų greitį galima lengvai valdyti, kai nustatytam greičiui naudojamos kelios atskiros apvijos. Šiame straipsnyje mes sukuriame skaitmeninį valdiklį, kuris leidžia vartotojams valdyti tokias funkcijas kaip variklio greitis ir veikimo laikas. Šiame straipsnyje taip pat pateikiama infraraudonųjų spindulių imtuvo grandinė, palaikanti NEC protokolą, kur variklį galima valdyti paspaudus mygtukus arba infraraudonųjų spindulių siųstuvo gaunamą signalą.

Norėdami tai atlikti, „GreenPAK ™ SLG46620 IC“ naudojamas kaip pagrindinis valdiklis, atsakingas už šias įvairias funkcijas: multipleksinė grandinė, skirta suaktyvinti vieną greitį (iš trijų greičių), 3 periodų laikmatis ir infraraudonųjų spindulių dekoderis, kad gautų išorinis infraraudonųjų spindulių signalas, kuris ištraukia ir vykdo norimą komandą.

Jei pažvelgsime į grandinės funkcijas, pastebime kelias tuo pačiu metu naudojamas atskiras funkcijas: MUXing, sinchronizavimas ir IR dekodavimas. Gamintojai dažnai naudoja daugelį IC elektroninei grandinei kurti, nes trūksta unikalaus sprendimo viename IC. „GreenPAK IC“ naudojimas suteikia gamintojams galimybę naudoti vieną lustą, kad būtų galima įtraukti daugelį norimų funkcijų, taigi sumažinti sistemos sąnaudas ir gamybos priežiūrą.

Sistema su visomis funkcijomis buvo išbandyta, kad būtų užtikrintas tinkamas veikimas. Paskutinei grandinei gali prireikti specialių modifikacijų arba papildomų elementų, pritaikytų pasirinktam varikliui.

Norėdami patikrinti, ar sistema veikia nominaliai, su „GreenPAK“ dizainerio emuliatoriumi buvo sugeneruoti įvesties bandymo atvejai. Emuliacija patikrina skirtingus išėjimų bandymo atvejus ir patvirtinamas IR dekoderio funkcionalumas. Galutinis dizainas taip pat išbandomas su faktiniu varikliu, kad būtų patvirtinta.

3 greičių kintamosios srovės ventiliatoriaus variklis

3 laipsnių kintamosios srovės varikliai yra vienfaziai varikliai, valdomi kintama srove. Jie dažnai naudojami įvairiose buitinėse mašinose, tokiose kaip įvairių tipų ventiliatoriai (sieninis, stalo ventiliatorius, dėžutės ventiliatorius). Palyginti su nuolatinės srovės varikliu, kintamosios srovės variklio greičio reguliavimas yra gana sudėtingas, nes tiekiamos srovės dažnis turi keistis, kad būtų pakeistas variklio greitis. Prietaisai, tokie kaip ventiliatoriai ir šaldymo mašinos, paprastai nereikalauja smulkių detalių greičio, tačiau reikalauja atskirų žingsnių, tokių kaip mažas, vidutinis ir didelis greitis. Šioms reikmėms kintamosios srovės ventiliatorių varikliuose yra keletas įmontuotų ritinių, skirtų keliems greičiams, kai perjungimas iš vieno greičio į kitą atliekamas įjungiant norimo greičio ritę.

Variklis, kurį naudojame šiame projekte, yra 3 laipsnių kintamosios srovės variklis, turintis 5 laidus: 3 laidus greičio valdymui, 2 laidus galiai ir paleidimo kondensatorių, kaip parodyta 2 paveiksle. Kai kurie gamintojai funkcijoms identifikuoti naudoja standartinius, spalvomis pažymėtus laidus. Variklio duomenų lape bus rodoma konkretaus variklio informacija laidui identifikuoti.

Projekto analizė

Šiame straipsnyje „GreenPAK IC“ sukonfigūruotas vykdyti nurodytą komandą, gautą iš šaltinio, pavyzdžiui, IR siųstuvo ar išorinio mygtuko, nurodant vieną iš trijų komandų:

Įjungta / išjungta: sistema įjungiama arba išjungiama kiekvieną kartą aiškinant šią komandą. Įjungimo / išjungimo būsena bus pakeista kiekvienam kylančiam komandos įjungimo / išjungimo kraštui.

Laikmatis: laikmatis veikia 30, 60 ir 120 minučių. Pasibaigus ketvirtajam pulsui, laikmatis išjungiamas ir laikmatis grįžta į pradinę laiko būseną.

Greitis: valdo variklio greitį, kartodamas aktyvintą variklio greičio parinkimo laidų išvestį (1,2,3).

IR dekoderis

IR dekoderio grandinė yra sukurta priimti signalus iš išorinio IR siųstuvo ir suaktyvinti norimą komandą. Mes priėmėme NEC protokolą dėl jo populiarumo tarp gamintojų. NEC protokolas naudoja „pulso atstumą“, kad užkoduotų kiekvieną bitą; kiekvienam impulsui reikia 562,5 mus perduoti naudojant 38 kHz dažnio nešlio signalą. 1 loginio signalo perdavimui reikia 2,25 ms, o loginio 0 signalo perdavimui reikia 1,125 ms. 3 paveiksle pavaizduotas impulsinio traukinio perdavimas pagal NEC protokolą. Jis susideda iš 9 ms AGC serijos, tada 4,5 ms erdvės, tada 8 bitų adreso ir galiausiai 8 bitų komandos. Atkreipkite dėmesį, kad adresas ir komanda perduodami du kartus; antras kartas yra 1 papildas (visi bitai yra apversti) kaip paritetas, siekiant užtikrinti, kad gautas pranešimas būtų teisingas.Pirmiausia pranešime perduodamas LSB.

„GreenPAK Design“

IC dizainas buvo sukurtas naudojant nemokamą GUI pagrįstą „GreenPAK Designer“ programinę įrangą. Visą dizaino failą galite rasti čia.

Atitinkami gauto pranešimo bitai išgaunami keliais etapais. Norėdami pradėti, pranešimo pradžia nurodoma nuo 9ms AGC serijos, naudojant CNT2 ir 2 bitų LUT1. Jei tai buvo nustatyta, per CNT6 ir 2L2 nurodoma 4,5 ms erdvė. Jei antraštė yra teisinga, DFF0 išvestis yra nustatyta aukštai, kad būtų galima priimti adresą. Blokai CNT9, 3L0, 3L3 ir P DLY0 naudojami laikrodžio impulsams išgauti iš gauto pranešimo. Bito vertė imama ties kylančiu IR_CLK signalo kraštu, 0,845 ms nuo kylančio krašto nuo IR_IN.

Tada interpretuojamas adresas lyginamas su adresu, saugomu PGEN naudojant 2LUT0. 2LUT0 yra XOR vartai, o PGEN saugo apverstą adresą. Kiekvienas PGEN bitas nuosekliai lyginamas su gaunamu signalu, o kiekvieno palyginimo rezultatas saugomas DFF2 kartu su kylančiu IR-CLK kraštu.

Jei adrese buvo aptikta kokių nors klaidų, 3 bitų LUT5 SR fiksatoriaus išvestis pakeičiama į High, kad būtų išvengta likusio pranešimo (komandos) palyginimo. Jei gautas adresas sutampa su PGEN saugomu adresu, antroji pranešimo pusė (komanda ir apversta komanda) nukreipiama į SPI, kad norimą komandą būtų galima perskaityti ir vykdyti. CNT5 ir DFF5 naudojami nurodant adreso pabaigą ir komandos pradžią, kur CNT5 skaitiklio duomenys lygūs 18:16 impulsams adresui be pirmųjų dviejų impulsų (9ms, 4,5ms).

Jei visas adresas, įskaitant antraštę, buvo teisingai gautas ir išsaugotas IC (PGEN formatu), 3L3 OR Gate išvestis duoda signalą Žemas SPI nCSB kaiščiui suaktyvinti. Taigi SPI pradeda gauti komandą.

SLG46620 IC turi 4 vidinius 8 bitų ilgio registrus, todėl galima išsaugoti keturias skirtingas komandas. DCMP1 naudojamas gaunamai komandai palyginti su vidiniais registrais ir sukurtas 2 bitų dvejetainis skaitiklis, kurio A1A0 išėjimai yra prijungti prie DCMP1 MTRX SEL # 0 ir # 1, kad gautoji komanda būtų nuosekliai ir nuolat lyginama su visais registrais.

Dekoderis su fiksatoriumi buvo sukonstruotas naudojant DFF6, DFF7, DFF8 ir 2L5, 2L6, 2L7. Projektas veikia taip; jei A1A0 = 00 , SPI išėjimas lyginamas su registru 3. Jei abi vertės yra vienodos, DCMP1 savo EQ išėjime duoda aukštą signalą. Kadangi A1A0 = 00 , tai įjungia 2L5, o DFF6 išleidžia aukštą signalą, rodantį, kad signalas įjungtas / išjungtas. Panašiai, likusiems valdymo signalams, CNT7 ir CNT8 yra sukonfigūruoti kaip „Abu krašto delsimas“, kad generuotų laiko uždelsimą ir leistų DCMP1 pakeisti savo išvesties būseną, kol išvesties vertę nelaikys DFF.

Įjungimo / išjungimo komandos vertė saugoma 3 registre, laikmačio komanda - 2 registre ir greičio komanda - 1 registre.

Greitis MUX

Norėdami perjungti greitį, buvo pastatytas 2 bitų dvejetainis skaitiklis, kurio įvesties impulsą gauna išorinis mygtukas, prijungtas prie Pin4, arba iš IR greičio signalo per P10 iš komandų palyginimo. Pradinėje būsenoje Q1Q0 = 11 ir taikant impulsą skaitiklio įėjimui iš 3 bitų LUT6, Q1Q0 iš eilės tampa 10, 01, o po to - 00 būsena. 3 bitų LUT7 buvo naudojamas praleisti 00 būsenas, atsižvelgiant į tai, kad pasirinktu varikliu galimi tik trys greičiai. Įjungimo / išjungimo signalas turi būti didelis, kad suaktyvintų valdymo procesą. Taigi, jei įjungimo / išjungimo signalas yra žemas, aktyvuota išvestis išjungiama ir variklis išjungiamas, kaip parodyta 6 paveiksle.

Laikmatis

Įdiegtas 3 periodų laikmatis (30 min., 60 min., 120 min.). Norėdami sukurti valdymo struktūrą, 2 bitų dvejetainis skaitiklis gauna impulsus iš išorinio laikmačio mygtuko, prijungto prie Pin13, ir iš IR laikmačio signalo. Skaitiklis naudoja „Pipe Delay1“, kur Out0 PD skaičius yra lygus 1, o Out1 PD skaičius lygus 2, pasirinkdamas atvirkštinį poliškumą Out1. Pradinėje būsenoje Out1, Out0 = 10 , laikmatis yra išjungtas. Po to, taikant impulsą įvesties CK vamzdžio vėlavimui1, išėjimo būsena keičiasi į 11,01,00 iš eilės, apverčiant CNT / DLY į kiekvieną aktyvuotą būseną. CNT0, CNT3, CNT4 buvo sukonfigūruoti veikti kaip „kylančio krašto vėlavimai“, kurių įvestis gaunama iš CNT1 išvesties, kuri sukonfigūruota taip, kad impulsą duotų kas 10 sekundžių.

Norėdami uždelsti 30 minučių:

30 x 60 = 1800 sekundžių ÷ 10 sekundžių intervalai = 180 bitų

Todėl CNT4 skaitiklio duomenys yra 180, CNT3 yra 360, o CNT0 yra 720. Pasibaigus laiko atidėjimui, didelis impulsas perduodamas per 3L14 į 3L11, todėl sistema išsijungia. Laikmačiai nustatomi iš naujo, jei sistema išjungiama išoriniu mygtuku, prijungtu prie „Pin12“, arba IR_ON / OFF signalu.

* Jei norite naudoti elektroninį jungiklį, vietoj elektromechaninės relės galite naudoti triacinę arba kietojo kūno relę.

* Mygtukams buvo naudojamas aparatinės įrangos keitiklis (kondensatorius, rezistorius).

Rezultatai

Kaip pirmasis projekto vertinimo žingsnis buvo naudojamas „GreenPAK Software Simulator“. Ant įėjimų buvo sukurti virtualūs mygtukai ir stebimi išoriniai šviesos diodai, priešingi vystymo plokštės išėjimams. Signalo vedlio įrankis buvo naudojamas norint sugeneruoti signalą, panašų į NEC formatą.

Buvo sugeneruotas signalas, kurio šablonas 0x00FF5FA0, kur 0x00FF yra adresas, atitinkantis PGEN saugomą apverstą adresą, o 0x5FA0 yra komanda, atitinkanti invertuotą komandą DCMP 3 registre, kad būtų galima valdyti įjungimo / išjungimo funkciją. Pradinėje būsenoje esanti sistema yra IŠJUNGTA, tačiau, pritaikius signalą, pažymime, kad sistema įsijungia. Jei adrese buvo pakeistas vienas bitas ir signalas vėl pritaikytas, pažymime, kad nieko nevyksta (nesuderinamas adresas).

Vieną kartą paleidus signalo vedlį (su galiojančia įjungimo / išjungimo komanda):

Išvada

Šiame straipsnyje daugiausia dėmesio skiriama „GreenPAK IC“ konfigūracijai, skirtai valdyti 3 greičių kintamosios srovės variklį. Jame yra kelios funkcijos, tokios kaip važiavimo greitis, 3 laikotarpių laikmačio generavimas ir IR dekoderio, suderinamo su NEC protokolu, sukūrimas. „GreenPAK“ įrodė efektyvumą integruojant kelias funkcijas, visas naudojant mažų sąnaudų ir nedidelio ploto IC sprendimą.