Көп ылдамдыктагы AC моторун башкаруу үчүн IR декодерин кантип программалоо керек: 7 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

Бир фазалуу өзгөрмө токтун моторлору, адатта, желдеткичтер сыяктуу тиричилик буюмдарында кездешет жана белгиленген ылдамдык үчүн бир катар дискреттик оромолорду колдонууда алардын ылдамдыгын оңой эле башкарууга болот. Бул Нускамада биз колдонуучуларга мотор ылдамдыгы жана иштөө убактысы сыяктуу функцияларды башкарууга мүмкүндүк берген санарип контроллерди курабыз. Бул көрсөтмө NEC протоколун колдогон инфракызыл алуучу схеманы камтыйт, моторду баскычтардан же инфракызыл өткөргүч тарабынан алынган сигналдан башкарса болот.

Бул үчүн GreenPAK ™ колдонулат, SLG46620 бул ар түрдүү функцияларды башкаруучу негизги контролер катары кызмат кылат: бир ылдамдыкты иштетүү үчүн мультиплекстүү схема (үч ылдамдыктын ичинен), 3 мезгилдүү кайра эсептөө таймерлери жана инфракызыл декодер тышкы инфракызыл сигнал, ал каалаган команданы чыгарат жана аткарат.

Эгерде биз схеманын функцияларын карай турган болсок, биз бир эле учурда иштеген бир нече дискреттик функцияларды белгилейбиз: MUXing, timing жана IR decoding. Өндүрүүчүлөр көбүнчө бир ICде жеткиликтүү уникалдуу чечимдин жоктугунан электрондук схеманы куруу үчүн көптөгөн ICлерди колдонушат. GreenPAK ICди колдонуу өндүрүүчүлөргө көптөгөн функцияларды кошуу үчүн бир чипти колдонууга мүмкүнчүлүк берет жана натыйжада системанын наркын жана өндүрүштү көзөмөлдөөнү төмөндөтөт.

Бардык функциялары бар система туура иштешин камсыз кылуу үчүн сыналган. Акыркы схема тандалган моторго ылайыкташтырылган атайын өзгөртүүлөрдү же кошумча элементтерди талап кылышы мүмкүн.

Системанын номиналдуу иштеп жаткандыгын текшерүү үчүн, GreenPAK дизайнер эмуляторунун жардамы менен кирүүлөрдүн сыноо учурлары түзүлдү. Эмуляция ар кандай тест учурларын текшерет жана IR декодеринин иштеши тастыкталат. Акыркы дизайн да тастыктоо үчүн чыныгы мотор менен текшерилет.

Төмөндө GreenPAK чипи көп ылдамдыктагы AC моторун башкаруу үчүн IR декодерди түзүү үчүн кантип программаланганын түшүнүү үчүн керектүү кадамдарды сүрөттөдүк. Бирок, эгер сиз программалоонун жыйынтыгын алууну кааласаңыз, GreenPAK программасын жүктөп алыңыз, буга чейин бүткөн GreenPAK Дизайн Файлын көрүңүз. GreenPAK Development Kitto компьютериңизди сайып, көп ылдамдыктагы AC моторун башкаруу үчүн IR декодери үчүн атайын IC түзүү үчүн программаны басыңыз.

1-кадам: 3 ылдамдыктагы AC күйөрман мотору

3-ылдамдык AC кыймылдаткычтары-бул бир фазалуу кыймылдаткычтар, алар өзгөрмө ток менен иштейт. Алар көбүнчө үй машиналарында колдонулат, мисалы, желдеткичтердин ар кандай түрлөрү (дубал желдеткичи, стол күйөрманы, куту желдеткичи). Туруктуу моторго салыштырмалуу, өзгөрмө токтун кыймылдаткычындагы ылдамдыкты башкаруу салыштырмалуу татаал, анткени жеткирилген токтун жыштыгы мотор ылдамдыгын өзгөртүү үчүн өзгөрүшү керек. Желдеткичтер жана муздаткыч машиналар сыяктуу шаймандар, адатта, ылдамдыкта майда гранулярдуулукту талап кылбайт, бирок төмөнкү, орто жана жогорку ылдамдык сыяктуу дискреттүү кадамдарды талап кылат. Бул колдонмолор үчүн AC желдеткич моторлору бир нече ылдамдык үчүн иштелип чыккан, бир ылдамдыктан экинчисине өзгөртүү каалаган ылдамдыктын катушкасына энергия берүү аркылуу ишке ашкан.

Бул долбоордо колдонгон мотор-бул 3 зымдуу AC мотору, ал 5 зымга ээ: ылдамдыкты көзөмөлдөө үчүн 3 зым, кубаттуулук үчүн 2 зым жана төмөнкү 2-сүрөттө көрсөтүлгөндөй баштоо конденсатору. Кээ бир өндүрүүчүлөр функцияны идентификациялоо үчүн стандарттуу түстөгү коддуу зымдарды колдонушат. Мотордун маалымат барагында зымды аныктоо үчүн мотордун маалыматы көрсөтүлөт.

2 -кадам: Долбоорду талдоо

Бул Нускамада GreenPAK IC үч буйруктун бирин көрсөтүү үчүн IR өткөргүч же тышкы баскыч сыяктуу булактан алынган берилген буйрукту аткаруу үчүн конфигурацияланган:

On/Off: система бул буйруктун ар бир чечмелениши менен күйгүзүлөт же өчүрүлөт. On/Off абалы күйгүзүү/өчүрүү буйругунун ар бир көтөрүлүүчү чети менен тескери болот.

Таймер: таймер 30, 60 жана 120 мүнөт иштейт. Төртүнчү пульсто таймер өчүрүлөт жана таймер мезгили баштапкы убакыт абалына кайтат.

Ылдамдык: Мотордун ылдамдыгын көзөмөлдөйт, мотордун ылдамдыгын тандоо зымдарынан активдештирилген чыгууну ырааттуу түрдө кайталайт (1, 2, 3).

3 -кадам: IR декодери

IR декодер схемасы тышкы IR өткөргүчтөн сигналдарды кабыл алуу жана керектүү буйрукту иштетүү үчүн курулган. Биз NEC протоколун өндүрүшчүлөрдүн арасында популярдуулугунан улам кабыл алдык. NEC протоколу ар бир битти коддоо үчүн "импульс аралыкты" колдонот; ар бир импульс 382 кГц жыштык ташуучунун сигналын колдонуу менен 562,5 бизди кабыл алат. Логика 1 сигналын берүү үчүн 2,25 мс керек, логикалык 0 сигналын берүү 1,125 мс талап кылынат. Figure 3 NEC протоколго ылайык импульс поезд берүүнү көрсөтөт. Бул 9 мс AGC жарылуусунан, андан кийин 4,5 мс боштуктан, андан кийин 8 биттик даректен жана акыры 8 биттик буйруктан турат. Дарек менен буйруктун эки жолу берилээрине көңүл буруңуз; экинчи жолу 1дин толуктоосу (бардык биттер тескери бурулган), алынган билдирүүнүн туура экендигин камсыздоо үчүн паритет катары. LSB билдирүүдө биринчи болуп берилет.

4 -кадам: GreenPAK Дизайн

Алынган билдирүүнүн тиешелүү биттери бир нече этапта чыгарылат. Баштоо үчүн, билдирүүнүн башталышы CNT2 жана 2-бит LUT1дин жардамы менен 9ms AGC жарылуусунан көрсөтүлгөн. Бул аныкталган болсо, анда 4.5ms мейкиндик CNT6 жана 2L2 аркылуу көрсөтүлөт. Эгерде баштык туура болсо, DFF0 чыгарылышы даректи кабыл алууга уруксат берүү үчүн Жогорку деп коюлган. CNT9, 3L0, 3L3 жана P DLY0 блоктору алынган билдирүүдөн саат импульсун алуу үчүн колдонулат. Бит баасы IR_CLK сигналынын өсүп жаткан четинен алынат, IR_INден өсүп жаткан четинен 0.845ms.

Андан кийин чечмеленген дарек 2LUT0 аркылуу PGEN ичинде сакталган дарекке салыштырылат. 2LUT0 - бул XOR дарбазасы, жана PGEN тескери дарегин сактайт. PGENдин ар бир бөлүгү келген сигналга ырааттуу түрдө салыштырылат жана ар бир салыштыруунун натыйжасы DFF2де IR-CLKтин көтөрүлүүчү чети менен бирге сакталат.

Даректе кандайдыр бир ката табылган учурда, билдирүүнүн калган бөлүгүн (буйрукту) салыштырбоо үчүн 3-бит LUT5 SR ысырмасынын чыгышы Жогоркуга өзгөртүлөт. Эгерде алынган дарек PGENде сакталган дарекке дал келсе, анда билдирүүнүн экинчи жарымы (буйрук жана тескери буйрук) SPIге багытталат, андыктан каалаган буйрукту окууга жана аткарууга болот. CNT5 жана DFF5 даректин аягын жана команданын башталышын көрсөтүү үчүн колдонулат, мында CNT5тин "Счетчик маалыматы" 18: 16 импульсуна барабар, биринчи эки импульске кошумча (9ms, 4.5ms).

Толук дареги, анын ичинде башы, туура кабыл алынган жана ICде сакталган учурда (PGENде), 3L3 OR Gate чыгаруу SPIнин nCSB пинине иштетүү үчүн төмөн сигнал берет. Ошентип, SPI буйрукту ала баштайт.

SLG46620 IC 8 биттик узундугу бар 4 ички реестрге ээ жана ушинтип төрт башка буйрукту сактоого болот. DCMP1 алынган буйрукту ички регистрлерге салыштыруу үчүн колдонулат жана 2-бит бинардык эсептегич иштелип чыккан, анын A1A0 чыгуулары DCMP1дин MTRX SEL # 0 жана # 1 менен туташкан, бардык командаларды ырааттуу жана үзгүлтүксүз салыштыруу үчүн..

DFF6, DFF7, DFF8 жана 2L5, 2L6, 2L7 колдонуу менен бекиткичи бар декодер курулган. Дизайн төмөнкүдөй иштейт; эгер A1A0 = 00 SPI чыгымы регистр 3 менен салыштырылса. Эгерде эки мааниси тең болсо, DCMP1 өзүнүн EQ чыгуусунда Жогорку сигналды берет. A1A0 = 00 болгондуктан, бул 2L5ти активдештирет жана DFF6 натыйжада сигналды күйгүзүү/өчүрүү кабыл алынганын көрсөтүүчү Жогорку сигналды чыгарат. Ошо сыяктуу эле, контролдоо сигналдарынын калган бөлүгү үчүн, CNT7 жана CNT8 "Да Edge Delay" деп конфигурацияланган, бул убакытты кечиктирүү үчүн жана DCMP1ге DFFs тарабынан өндүрүштүн абалын өзгөртүүгө мүмкүнчүлүк берет.

On/Off командасынын мааниси 3 -регистрде, 2 -регистрде таймер буйругу жана 1 -регистрде ылдамдык командасы сакталат.

5 -кадам: MUX ылдамдыгы

Ылдамдыкты которуш үчүн, 2-биттик бинардык эсептегич курулган, анын кирүү импульсу Pin4 менен туташкан тышкы баскыч аркылуу же IR ылдамдыгынын сигналынан P10 аркылуу буйрук салыштыргычтан алынат. Баштапкы абалда Q1Q0 = 11, жана 3bit LUT6дан эсептегичтин киришине импульсту колдонуу менен, Q1Q0 удаалаш 10, 01, анан 00 абалына айланат. Тандалган мотордо үч гана ылдамдык бар экенин эске алганда, 3-бит LUT7 00 абалын өткөрүп жиберүү үчүн колдонулган. Күйгүзүү/Өчүрүү сигналы башкаруу процессин активдештирүү үчүн жогору болушу керек. Демек, күйгүзүү/өчүрүү сигналы төмөн болсо, иштетилген чыгаруу өчүрүлөт жана мотор Figure 6да көрсөтүлгөндөй өчүрүлөт.

6 -кадам: Таймер

3 мезгилдүү таймер (30 мүн., 60 мүн., 120 мүн.) Ишке ашырылат. Башкаруу структурасын түзүү үчүн 2-бит бинардык эсептегич Pin13 менен туташкан тышкы таймер баскычынан импульстарды жана IR таймеринин сигналын алат. Эсептегич Pipe Delay1ди колдонот, мында Out0 PD саны 1ге жана Out1 PD саны 2ге барабар, Out1 үчүн тескери полярдыкты тандоо менен. Баштапкы абалында Out1, Out0 = 10, Таймер өчүрүлгөн. Андан кийин, Pipe Delay1 үчүн CK киришине импульсту колдонуу менен, чыгуу абалы CNT/DLYди ар бир жандандырылган абалга айлантып, 11, 01, 00 катары менен өзгөрөт. CNT0, CNT3, CNT4 "Rising Edge Delays" катары иштөө үчүн конфигурацияланган, анын кириши CNT1дин өндүрүшүнөн келип чыгат, ал ар бир 10 секундда импульсту берүү үчүн конфигурацияланган.

30 мүнөт кечигүү үчүн:

30 x 60 = 1800 секунд ÷ 10секунд интервал = 180 бит

Демек, CNT4 үчүн эсептегич маалыматтар 180, CNT3 360 жана CNT0 720. Убакыт кечиктирүү аяктагандан кийин 3L14 аркылуу 3L11 аркылуу жогорку импульс системанын өчүшүнө алып келет. Эгерде система Pin12ге туташкан тышкы баскыч же IR_ON/OFF сигналы менен өчүрүлсө, таймерлер баштапкы абалга келтирилет.

*Электрондук которгучту колдонууну кааласаңыз, электромеханикалык реленин ордуна триак же катуу абал релесин колдоно аласыз.

* Баскычтар үчүн аппараттык дебитор (конденсатор, резистор) колдонулган.

7 -кадам: Жыйынтыктар

Дизайнды баалоонун биринчи кадамы катары GreenPAK Software Simulator колдонулган. Кириштерде виртуалдык баскычтар түзүлдү жана өнүгүү тактасындагы чыгууларга карама -каршы тышкы диоддор көзөмөлгө алынды. Сигнал чебери куралы мүчүлүштүктөрдү оңдоо үчүн NEC форматына окшош сигналды чыгаруу үчүн колдонулган.

0x00FF5FA0 үлгүсү бар сигнал түзүлдү, мында 0x00FF - PGENде сакталган тескери дарекке туура келген дарек, ал эми 0x5FA0 - бул DCMP регистриндеги 3 тескери буйрукка жооп берүү, иштетүү/өчүрүү функциясын башкаруу. Баштапкы абалдагы система ӨЧҮРҮҮ абалында, бирок сигнал колдонулгандан кийин, система КҮЙГӨНҮН байкайбыз. Эгерде даректе бир бит өзгөртүлүп, сигнал кайра колдонулса, анда эч нерсе болбогонун байкайбыз (дал келбеген дарек).

Figure 11 Сигнал Чеберин бир жолу иштеткенден кийин тактаны көрсөтөт (жарактуу On/Off буйругу менен).

Жыйынтык

Бул Instructable борбору GreenPAK IC конфигурациясына негизделген, ал 3 ылдамдыктагы AC моторун башкарууга арналган. Бул велосипед ылдамдыгы, 3 мезгилдүү таймерди түзүү жана NEC протоколуна шайкеш IR декодерди куруу сыяктуу бир катар функцияларды камтыйт. GreenPAK бир нече функцияларды интеграциялоодо эффективдүүлүгүн көрсөттү, алардын баары арзан жана чакан аймакта IC чечиминде.