Slik gjør du: en kontaktløs roterende koder: 3 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Denne applikasjonsnotatet beskriver hvordan du designer en dreibryter eller encoder med høy pålitelighet ved hjelp av en Dialog GreenPAK ™. Denne bryterkonstruksjonen er kontaktløs, og ignorerer derfor kontaktoksidasjon og slitasje. Den er ideell for bruk utendørs der det er langvarig fuktighet, støv, ekstreme temperaturer osv. Dialog GreenPAK SLG46537: GreenPAK CMIC gir alle kretsfunksjonene for denne designen. Den genererer et signal (EVAL) for forbedret signal til støy, mottar innganger fra hver sektorpute på dreiebryteren og tolker hver sektorpute ved hjelp av Asynchronous State Machine (ASM) for å garantere bare ett brytervalg.

Nedenfor har vi beskrevet trinnene som trengs for å forstå hvordan løsningen er programmert til å lage en kontaktløs roterende koder. Men hvis du bare vil få resultatet av programmeringen, kan du laste ned GreenPAK -programvare for å se den allerede fullførte GreenPAK -designfilen. Koble GreenPAK Development Kit til datamaskinen din og trykk på programmet for å lage omformeren 8Ch PWM til pulsposisjonsmodulering.

Trinn 1: Designkonsept

Dette designet fungerer etter timing. Den genererer et klokkesignal (EVAL) for å sakte trekke opp hver sektorpute gjennom eksterne 100 kohm motstander (figur 1). EVAL -signalet er kapasitivt koblet til den sentrale "viskeren" som driver den stigende kanten av den valgte sektorputen raskere enn alle de andre (raskt i figur 1). GreenPAK Asynchronous State Machine (ASM) evaluerer deretter hvilken stigning som kom først og resultatet blir låst. Fordelen med den kapasitive koblingsdesignen er pålitelighet. Enten koderen er bygget kapasitiv og deretter slites ut for direkte tilkobling, eller bygget direkte tilkobling og deretter nedbrytes (oksiderer) til kapasitiv, fungerer det fortsatt. Skjematikken på toppnivå i figur 1 viser utgangene som er koblet til eksterne lysdioder for demonstrasjon.

Figur 2 er et oscilloskopfangst som viser forskjellen i risetiden til en sektorpute som har valgviskeren på linje med den, i motsetning til resttiden for de andre ikke -valgte putene. Delta T er 248 nS, noe som mer enn nok margin for GreenPAK Asynchronous State Machine (ASM) å løse.

ASM kan løse seg inn under et nanosekund, og dets interne voldgiftskrets garanterer at bare en stat er gyldig. Derfor vil bare én utgang registreres når som helst.

Trinn 2: GreenPAK Design Implementation

Skjematikken som er programmert i GreenPAK CMIC er vist i figur 3.

For å spare strøm genereres EVAL -signalet med en hastighet som er passende for applikasjonens responstid. Lavfrekvensoscillatoren brukes og deles videre med CNT2. I dette eksemplet er det omtrent 16 Hz. Se konfigurasjonsinnstillinger i figur 4.

Illustrasjonen av de mulige tilstandsovergangene er vist i ASM -tilstandsdiagrammet (figur 5).

En litt forsinket kopi av EVAL brukes som en ASM -tilbakestilling for hver syklus. Dette sikrer at alltid starter fra STATE0. Etter tilstanden for tilbakestilling av ASM overvåkes EVAL -signalet av ASM på hver av putene. Bare den tidligste stigende kanten vil føre til at staten overgår fra STATE0. Eventuelle påfølgende stigende kanter fra andre pads blir ignorert siden bare en tilstandsovergang er mulig. Dette er også på grunn av måten vi konfigurerte ASM på som vist i figur 6. Hver av de 6 ASM -utgangstilstandene tilsvarer bare en av sektorputene. DFF -låsene holder ASM -resultatet stabilt, slik at det ikke blir bytte av den siste utgangen under ASM -tilbakestilling. Ønsket polaritet for å drive våre åpne drenerings -NMOS -utgangspinner krever at vi konfigurerer DFF -ene med inverterte utganger.

Trinn 3: Testresultater

Bildene nedenfor viser en rå prototype, fullt operativ. Det er også lav effekt, og måler bare 5 uA for GreenPAK. Utformingen av pads og visker er maksimert for sterkeste signal. Prototypen ble funnet å være immun mot sterk RF -interferens som store lysrør og 5 W 145 MHz radio. Dette er sannsynligvis fordi alle pads mottar forstyrrelser i vanlig modus.

Det er mulig å legge ut pads og viskerdimensjoner slik at det ikke er noen overlapping av 2 pads samtidig til viskeren i noen posisjon. Dette er kanskje ikke nødvendig, siden ASM -voldgiftskretsene tillater bare en av statene å være gyldige, selv i tilfelle 2 samtidige stigende kanter. Det er en annen grunn til at dette designet er robust. God følsomhet oppnås med brettoppsettet som har sammenkoblingsspor til putene som er veldig smale og like lange som hverandre, slik at den totale kapasitansen til hver sektorspute er tilpasset de andre. Et sluttprodukt kan inneholde mekaniske sperrer for viskeren, slik at den "klikker" når den er sentrert i hver av posisjonene, og gir også en fin taktil følelse.

KonklusjonDialogs GreenPAK CMIC tilbyr en lav effekt, robust og komplett løsning for denne dreibryteren med høy pålitelighet. Den er ideell for applikasjoner som utendørs tidtakere og kontroller som krever stabil og langsiktig drift.