Cara: Pengekod Putar Tanpa Kontak: 3 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Nota aplikasi ini menerangkan cara merancang suis putar atau pengekod kebolehpercayaan tinggi menggunakan Dialog GreenPAK ™. Reka bentuk suis ini tidak bersentuhan, dan oleh itu mengabaikan pengoksidaan dan keausan sentuhan. Ia sangat sesuai untuk digunakan di luar rumah di mana terdapat kelembapan jangka panjang, habuk, suhu yang melampau, dll. Dialog GreenPAK SLG46537: GreenPAK CMIC menyediakan semua fungsi litar untuk reka bentuk ini. Ini menghasilkan isyarat (EVAL) untuk meningkatkan isyarat ke bunyi, menerima input dari setiap pad sektor suis putar, dan menafsirkan setiap pad sektor menggunakan Asynchronous State Machine (ASM) untuk menjamin hanya satu pilihan suis.

Di bawah ini kami menerangkan langkah-langkah yang diperlukan untuk memahami bagaimana penyelesaian telah diprogramkan untuk membuat Encoder Rotary Tanpa Kontak. Namun, jika anda hanya ingin mendapatkan hasil pengaturcaraan, muat turun perisian GreenPAK untuk melihat Fail Reka Bentuk GreenPAK yang sudah siap. Pasangkan Kit Pembangunan GreenPAK ke komputer anda dan tekan program untuk membuat penukar 8Ch PWM ke modulasi kedudukan nadi.

Langkah 1: Konsep Reka Bentuk

Reka bentuk ini berfungsi mengikut masa. Ia menghasilkan isyarat jam (EVAL) untuk perlahan-lahan menarik setiap pad sektor melalui perintang 100 kohm luaran (Rajah 1). Isyarat EVAL secara kapasitif digabungkan ke "pengelap" pusat yang mendorong kelebihan kenaikan pad sektor yang dipilih lebih cepat daripada yang lain (cepat dalam Rajah 1). GreenPAK Asynchronous State Machine (ASM) kemudian menilai kelebihan naik mana yang pertama tiba dan hasilnya terkunci. Kelebihan reka bentuk gandingan kapasitif adalah untuk kebolehpercayaan. Sama ada pengekod dibina kapasitif dan kemudian mengalami sambungan langsung, atau sambungan langsung dibina dan kemudian merosot (mengoksidasi) kepada kapasitif, ia masih berfungsi. Skema tingkat atas dalam Rajah 1 menunjukkan output yang disambungkan ke LED luaran untuk demonstrasi.

Gambar 2 adalah tangkapan osiloskop yang memperlihatkan perbezaan dalam waktu operasi pad sektor yang mempunyai pengelap selektornya sejajar dengannya, berbanding kenaikan waktu bantalan lain yang tidak dipilih. Delta T adalah 248 nS, yang lebih daripada cukup margin untuk diselesaikan oleh GreenPAK Asynchronous State Machine (ASM).

ASM dapat diselesaikan dalam satu nanodetik, dan litar timbangtara dalamannya menjamin bahawa hanya satu keadaan yang sah. Oleh itu, hanya satu output yang akan mendaftar pada bila-bila masa.

Langkah 2: Pelaksanaan Reka Bentuk GreenPAK

Skema yang diprogramkan ke dalam GreenPAK CMIC ditunjukkan dalam Rajah 3.

Untuk menjimatkan kuasa, isyarat EVAL dihasilkan pada kadar yang sesuai untuk masa tindak balas aplikasi. Pengayun frekuensi rendah digunakan dan seterusnya dibahagikan dengan CNT2. Dalam contoh ini kira-kira 16 Hz. Lihat tetapan konfigurasi dalam Rajah 4.

Ilustrasi kemungkinan peralihan keadaan ditunjukkan dalam rajah keadaan ASM (Rajah 5).

Salinan EVAL yang sedikit tertunda digunakan sebagai tetapan semula ASM dengan setiap kitaran. Ini memastikan jalan raya bermula dari STATE0. Selepas keadaan tetapan semula ASM, isyarat EVAL dipantau oleh ASM di setiap pad. Hanya kelebihan yang paling awal akan menyebabkan keadaan beralih dari STATE0. Sebilangan tepi yang meningkat dari pad lain akan diabaikan kerana hanya satu peralihan keadaan yang mungkin. Ini juga kerana cara kita mengkonfigurasi ASM seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6. Setiap 6 keadaan output ASM hanya sesuai dengan salah satu pad sektor. Selak DFF menahan hasil ASM dengan stabil sehingga tidak ada pertukaran output akhir semasa penetapan semula ASM. Kekutuban yang diinginkan untuk mendorong pin output NMOS longkang terbuka memerlukan kita untuk mengkonfigurasi DFF dengan output terbalik.

Langkah 3: Keputusan Ujian

Foto di bawah menunjukkan prototaip kasar, beroperasi sepenuhnya. Ia juga berkuasa rendah, hanya mengukur 5 uA untuk GreenPAK. Susun atur pad dan pengelap dimaksimumkan untuk isyarat terkuat. Prototaip didapati kebal terhadap gangguan RF yang kuat seperti mentol pendarfluor besar, dan radio 5 W 145 MHz. Ini mungkin kerana semua pad menerima gangguan dalam mod biasa.

Adalah mungkin untuk meletakkan pad dan dimensi pengelap sehingga tidak ada tumpang tindih 2 pad pada masa yang sama dengan pengelap dalam kedudukan apa pun. Ini mungkin tidak begitu mustahak kerana litar arbitrase ASM akan membenarkan hanya satu keadaan yang sah, walaupun berlaku 2 sisi kenaikan serentak. Itulah sebab lain reka bentuk ini mantap. Kepekaan yang baik dicapai dengan susun atur papan yang mempunyai jejak interkoneksi ke pad yang sangat sempit, dan panjang yang sama antara satu sama lain sehingga jumlah kapasitansi setiap pad sektor dipadankan dengan yang lain. Produk akhir boleh merangkumi penahan mekanikal untuk pengelap sehingga "klik" ketika berpusat pada setiap posisi, dan juga memberikan nuansa sentuhan yang bagus.

KesimpulanDialog's GreenPAK CMIC menawarkan penyelesaian kuasa rendah, kuat dan lengkap untuk suis putar kebolehpercayaan tinggi ini. Ia sangat sesuai untuk aplikasi seperti pemasa dan kawalan luar yang memerlukan operasi jangka panjang yang stabil.