Ինչպես ծրագրավորել IR ապակոդավորիչը բազմաշերտ AC շարժիչի կառավարման համար `7 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Միաֆազ փոփոխական հոսանքի շարժիչները սովորաբար հանդիպում են կենցաղային իրերի մեջ, ինչպիսիք են երկրպագուները, և դրանց արագությունը կարելի է հեշտությամբ վերահսկել մի շարք դիսկրետ ոլորուններ սահմանված արագությունների համար օգտագործելիս: Այս հրահանգում մենք կառուցում ենք թվային վերահսկիչ, որը թույլ է տալիս օգտվողներին վերահսկել այնպիսի գործառույթներ, ինչպիսիք են շարժիչի արագությունը և շահագործման ժամանակը: Այս հրահանգը ներառում է նաև ինֆրակարմիր ստացողի միացում, որն ապահովում է NEC արձանագրությունը, որտեղ շարժիչը կարող է կառավարվել սեղմման կոճակներից կամ ինֆրակարմիր հաղորդիչի կողմից ստացված ազդանշանից:

Դրա իրականացման համար օգտագործվում է GreenPAK,, SLG46620- ը ծառայում է որպես հիմնական վերահսկիչ, որը պատասխանատու է այս բազմազան գործառույթների համար. Մի արագության ակտիվացման մի մուլտիպլեքս միացում (երեք արագությունից), հետհաշվարկի եռաչափ ժամանակաչափ և ստացման ինֆրակարմիր ապակոդավորիչ: արտաքին ինֆրակարմիր ազդանշան, որը քաղում և կատարում է ցանկալի հրամանը:

Եթե դիտարկենք շրջանի գործառույթները, մենք նշում ենք միաժամանակ մի քանի դիսկրետ գործառույթներ `MUXing, ժամանակացույց և IR ապակոդավորում: Արտադրողները հաճախ օգտագործում են բազմաթիվ IC- ներ էլեկտրոնային սխեման կառուցելու համար `մեկ IC- ի ներսում առկա յուրահատուկ լուծման բացակայության պատճառով: GreenPAK IC- ի օգտագործումը թույլ է տալիս արտադրողներին օգտագործել մեկ չիպ `ցանկալի գործառույթներից շատերը ներառելու համար և, հետևաբար, նվազեցնել համակարգի արժեքը և արտադրության վերահսկողությունը:

Համակարգն իր բոլոր գործառույթներով փորձարկվել է `պատշաճ շահագործումն ապահովելու համար: Վերջնական սխեման կարող է պահանջել հատուկ փոփոխություններ կամ ընտրված շարժիչին համապատասխան լրացուցիչ տարրեր:

Համակարգի անվանական աշխատանքի ստուգման համար մուտքերի համար փորձարկման պատյաններ են ստեղծվել GreenPAK դիզայներական էմուլյատորի օգնությամբ: Էմուլյացիան ստուգում է ելքերի տարբեր թեստային դեպքերը, և հաստատվում է IR ապակոդավորման գործառույթը: Վերջնական դիզայնը նույնպես ստուգվում է փաստացի շարժիչով `հաստատման համար:

Ստորև մենք նկարագրեցինք այն քայլերը, որոնք անհրաժեշտ են հասկանալու համար, թե ինչպես է GreenPAK չիպը ծրագրավորվել ՝ AC արագաչափ շարժիչի կառավարման IR ապակոդավորիչ ստեղծելու համար: Այնուամենայնիվ, եթե դուք պարզապես ցանկանում եք ստանալ ծրագրավորման արդյունքը, ներբեռնեք GreenPAK ծրագիրը ՝ արդեն ավարտված GreenPAK դիզայնի ֆայլը դիտելու համար: Միացրեք GreenPAK Development Kitto- ին ձեր համակարգչին և հարվածեք ծրագրին ՝ բազմաֆունկցիոնալ AC շարժիչի կառավարման համար IR ապակոդավորիչի համար հատուկ IC ստեղծելու համար:

Քայլ 1: 3 արագությամբ AC օդափոխիչի շարժիչ

3-աստիճան AC շարժիչները միաֆազ շարժիչներ են, որոնք աշխատում են փոփոխական հոսանքով: Նրանք հաճախ օգտագործվում են կենցաղային մեքենաների լայն տեսականիում, ինչպիսիք են տարբեր տեսակի երկրպագուները (պատի օդափոխիչ, սեղանի օդափոխիչ, տուփի օդափոխիչ): Համեմատ DC շարժիչի հետ, փոփոխական հոսանքի շարժիչի արագությունը վերահսկելը համեմատաբար բարդ է, քանի որ փոխանցվող հոսանքի հաճախականությունը պետք է փոխվի, որպեսզի փոխի շարժիչի արագությունը: Սարքերը, ինչպիսիք են երկրպագուները և սառնարանային մեքենաները, սովորաբար չեն պահանջում արագության նուրբ հատիկավորություն, այլ պահանջում են առանձին քայլեր, ինչպիսիք են ցածր, միջին և բարձր արագությունները: Այս ծրագրերի համար AC օդափոխիչի շարժիչներն ունեն մի շարք ներկառուցված կծիկներ, որոնք նախատեսված են մի քանի արագությունների համար, որտեղ մի արագությունից մյուսն անցնելը կատարվում է ցանկալի արագության կծիկի էներգիան ակտիվացնելով:

Շարժիչը, որը մենք օգտագործում ենք այս նախագծում, 3-աստիճան AC շարժիչ է, որն ունի 5 լար ՝ 3 լար արագության կառավարման համար, 2 լար էլեկտրահաղորդման համար և մեկնարկային կոնդենսատոր, ինչպես ցույց է տրված ստորև նկար 2-ում: Որոշ արտադրողներ ֆունկցիայի նույնականացման համար օգտագործում են ստանդարտ գույնի կոդավորված լարեր: Շարժիչի տվյալների թերթիկը ցույց կտա տվյալ շարժիչի տվյալները մետաղալարերի նույնականացման համար:

Քայլ 2. Նախագծի վերլուծություն

Այս հրահանգում GreenPAK IC- ն կազմաձևված է, որպեսզի կատարի տրված հրաման, որը ստացվել է այնպիսի աղբյուրից, ինչպիսին է IR հաղորդիչը կամ արտաքին կոճակը, նշելու երեք հրամաններից մեկը.

Միացում/անջատում. Համակարգը միացված կամ անջատված է այս հրամանի յուրաքանչյուր մեկնաբանման հետ: Միացման/անջատման վիճակը կփոխվի միացման/անջատման հրամանի յուրաքանչյուր բարձրացող եզրով:

Timամաչափ. Ժամաչափը գործում է 30, 60 և 120 րոպե: Չորրորդ զարկերակի ժամանակաչափն անջատված է, և ժամաչափի ժամանակաշրջանը վերադառնում է ժամանակի սկզբնական վիճակին:

Արագություն. Վերահսկում է շարժիչի արագությունը ՝ հաջորդաբար կրկնելով շարժիչի արագության ընտրության լարերից ակտիվացված ելքը (1, 2, 3):

Քայլ 3: IR ապակոդավորիչ

IR ապակոդավորման սխեման կառուցված է արտաքին IR հաղորդիչից ազդանշաններ ստանալու և ցանկալի հրամանը ակտիվացնելու համար: Մենք ընդունեցինք NEC արձանագրությունը `արտադրողների շրջանում նրա ժողովրդականության պատճառով: NEC արձանագրությունը օգտագործում է «զարկերակային հեռավորություն» ՝ յուրաքանչյուր բիթը կոդավորելու համար. յուրաքանչյուր զարկերակի փոխանցման համար պահանջվում է 562,5 մեզ ՝ 38 կՀց հաճախականության կրիչի ազդանշանի միջոցով: Տրամաբանական 1 ազդանշանի փոխանցումը պահանջում է 2.25 ms, իսկ տրամաբանական 0 ազդանշանի փոխանցումը `1.125 ms: Նկար 3 -ը պատկերում է զարկերակային գնացքի փոխանցումը `ըստ NEC արձանագրության: Այն բաղկացած է 9 ms AGC պայթյունից, այնուհետև 4.5ms տարածք, այնուհետև 8-բիթ հասցե և վերջապես 8-բիթ հրաման: Նկատի ունեցեք, որ հասցեն և հրամանը փոխանցվում են երկու անգամ. երկրորդ անգամ 1 -ի լրացումն է (բոլոր բիթերը շրջված են) որպես հավասարություն `ստացված հաղորդագրության ճիշտ լինելը ապահովելու համար: LSB- ն առաջին հերթին փոխանցվում է հաղորդագրության մեջ:

Քայլ 4. GreenPAK ձևավորում

Ստացված հաղորդագրության համապատասխան բիթերը հանվում են մի քանի փուլով: Սկզբի համար հաղորդագրության սկիզբը նշվում է 9ms AGC պայթյունից `օգտագործելով CNT2 և 2-բիթանոց LUT1: Եթե դա հայտնաբերվել է, ապա 4,5 մ տարածություն նշվում է CNT6- ի և 2L2- ի միջոցով: Եթե վերնագիրը ճիշտ է, ապա DFF0- ի ելքը սահմանվում է Բարձր, որպեսզի հասցեն ընդունվի: CNT9, 3L0, 3L3 և P DLY0 բլոկները օգտագործվում են ստացված հաղորդագրությունից ժամացույցի զարկերակները հանելու համար: Բիթային արժեքը վերցվում է IR_CLK ազդանշանի բարձրացող եզրին ՝ IR_IN- ից աճող եզրից 0.845 մմ:

Այնուհետև մեկնաբանված հասցեն համեմատվում է PGEN- ում պահված հասցեի հետ ՝ օգտագործելով 2LUT0: 2LUT0- ը XOR դարպաս է, և PGEN- ը պահում է շրջված հասցեն: PGEN- ի յուրաքանչյուր բիթ հաջորդաբար համեմատվում է մուտքային ազդանշանի հետ, և յուրաքանչյուր համեմատության արդյունքը պահվում է DFF2- ում `IR-CLK- ի աճող եզրին զուգահեռ:

Այն դեպքում, երբ հասցեում որևէ սխալ է հայտնաբերվել, 3-բիթանոց LUT5 SR փականի ելքը փոխվում է բարձրի `նպատակ ունենալով կանխել հաղորդագրության մնացած մասի (հրամանի) համեմատությունը: Եթե ստացված հասցեն համընկնում է PGEN- ում պահված հասցեի հետ, ապա հաղորդագրության երկրորդ կեսը (հրաման և շրջված հրաման) ուղղվում է SPI- ին, որպեսզի ցանկալի հրամանը կարողանա կարդալ և կատարել: CNT5- ը և DFF5- ը օգտագործվում են հասցեի վերջը և հրամանի մեկնարկը նշելու համար, երբ CNT5- ի «Counter data» - ը հավասար է 18: 16 իմպուլսներին հասցեի համար ՝ ի լրումն առաջին երկու իմպուլսների (9ms, 4.5ms):

Այն դեպքում, երբ ամբողջական հասցեն, ներառյալ վերնագիրը, ճիշտ է ստացվել և պահպանվել է IC- ում (PGEN- ում), 3L3 OR Gate ելքը ազդանշանը ցածր է տալիս SPI- ի nCSB կապին `ակտիվացնելու համար: Հետևաբար, SPI- ն սկսում է ստանալ հրաման:

SLG46620 IC- ն ունի 8 բիթ երկարությամբ 4 ներքին գրանցամատյան, և այդպիսով հնարավոր է պահել չորս տարբեր հրամաններ: DCMP1- ը օգտագործվում է ստացված հրամանը ներքին ռեգիստրներին համեմատելու համար, և նախագծվում է 2-բիթանոց երկուական հաշվիչ, որի A1A0 ելքերը միացված են DCMP1- ի MTRX SEL # 0 և # 1-ին, որպեսզի ստացված հրամանը հաջորդաբար և շարունակաբար համեմատվի բոլոր գրանցամատյանների հետ:.

Սողնակով ապակոդավորիչ կառուցվեց DFF6, DFF7, DFF8 և 2L5, 2L6, 2L7 օգտագործմամբ: Դիզայնը գործում է հետևյալ կերպ. եթե A1A0 = 00 SPI ելքը համեմատվում է գրանցամատյանի 3. Եթե երկու արժեքներն էլ հավասար են, DCMP1- ը տալիս է High ազդանշան իր EQ ելքի վրա: Քանի որ A1A0 = 00, սա ակտիվացնում է 2L5- ը, և DFF6- ը, հետևաբար, թողարկում է Բարձր ազդանշան, որը ցույց է տալիս, որ ազդանշանը միացված/անջատված է: Նմանապես, մնացած ազդանշանների դեպքում CNT7- ը և CNT8- ը կազմաձևված են որպես «Երկուսն էլ եզրերի ձգձգում» `ժամանակի հետաձգում առաջացնելու և DCMP1- ին թույլ տալու համար փոխել իր ելքի վիճակը մինչև ելքային արժեքի պահումը DFF- ների կողմից:

Միացման/անջատման հրամանի արժեքը պահվում է գրանցամատյան 3 -ում, ժամանակաչափի հրամանը գրանցամատյանում 2, իսկ արագության հրամանը `գրանցամատյանում 1:

Քայլ 5: Արագություն MUX

Արագությունը փոխելու համար կառուցվեց 2-բիթանոց երկուական հաշվիչ, որի մուտքային զարկերակը ստացվում է արտաքին կոճակով, որը միացված է Pin4- ին կամ IR արագության ազդանշանից P10- ի միջոցով ՝ հրամանի համեմատիչից: Սկզբնական վիճակում Q1Q0 = 11, և 3 բիթ LUT6- ից հաշվիչի մուտքի վրա զարկերակ կիրառելով, Q1Q0- ն հաջորդաբար դառնում է 10, 01, այնուհետև 00 վիճակ: 3-բիթանոց LUT7- ը օգտագործվել է 00 վիճակը բաց թողնելու համար, քանի որ ընտրված շարժիչում առկա է ընդամենը երեք արագություն: Միացման/անջատման ազդանշանը պետք է լինի Բարձր `կառավարման գործընթացը ակտիվացնելու համար: Հետևաբար, եթե միացման/անջատման ազդանշանը ցածր է, ակտիվացված ելքն անջատված է, և շարժիչը անջատված է, ինչպես ցույց է տրված Նկար 6 -ում:

Քայլ 6: Timամաչափ

Կիրառվում է 3 ժամանակաշրջանի ժամաչափ (30 րոպե, 60 րոպե, 120 րոպե): Կառավարման կառուցվածքը ստեղծելու համար 2-բիթանոց երկուական հաշվիչը իմպուլսներ է ստանում Pin13- ին միացված արտաքին ժամաչափի կոճակից և IR ժմչփ ազդանշանից: Հաշվիչը օգտագործում է Խողովակների ձգձգումը 1, որտեղ Out0 PD համարը հավասար է 1 -ի, իսկ Out1 PD- ի թիվը `2 -ի` ընտրելով շրջված բևեռականություն Out1- ի համար: Սկզբնական վիճակում Out1, Out0 = 10, erամաչափը անջատված է: Դրանից հետո, խողովակի ձգձգման 1 -ի համար մուտքային CK- ի վրա զարկերակ կիրառելով, ելքային վիճակը հաջորդաբար փոխվում է 11 -ի, 01 -ի, դարձնելով CNT/DLY- ն յուրաքանչյուր ակտիվացված վիճակի: CNT0- ը, CNT3- ը, CNT4- ը կազմաձևված են եղել որպես «Rising Edge Delays» - ի գործառույթ, որի մուտքը բխում է CNT1- ի ելքից, որը կազմաձևված է զարկերակ տալ յուրաքանչյուր 10 վայրկյանը մեկ:

30 րոպե ուշացում ունենալու համար.

30 x 60 = 1800 վայրկյան ÷ 10 վայրկյան ընդմիջումներով = 180 բիթ

Հետևաբար, CNT4- ի համար հաշվիչի տվյալները 180 են, CNT3- ը `360, և CNT0- ը` 720: delayամկետների ուշացումն ավարտվելուց հետո բարձր զարկերակը փոխանցվում է 3L14- ից 3L11- ի միջոցով, ինչը հանգեցնում է համակարգի անջատման: Timամաչափերը վերակայվում են, եթե համակարգը անջատված է Pin12- ին միացված արտաքին կոճակով կամ IR_ON/OFF ազդանշանով:

*Էլեկտրամեխանիկական ռելեի փոխարեն կարող եք օգտագործել triac կամ պինդ վիճակի ռելե, եթե ցանկանում եք օգտագործել էլեկտրոնային անջատիչ:

* Սեղմման կոճակների համար օգտագործվել է ապարատային ապամոնտաժող սարք (կոնդենսատոր, դիմադրություն):

Քայլ 7: Արդյունքներ

Որպես դիզայնի գնահատման առաջին քայլ, օգտագործվել է GreenPAK Software Simulator- ը: Մուտքերի վրա ստեղծվեցին վիրտուալ կոճակներ, իսկ մոնիտորինգի ենթարկվեցին զարգացման տախտակի ելքերին հակառակ արտաքին LED- ները: Signal Wizard գործիքը օգտագործվել է NEC ձևաչափին նման ազդանշան ստեղծելու համար ՝ կարգաբերման համար:

Ստեղծվել է 0x00FF5FA0 նախշով ազդանշան, որտեղ 0x00FF- ը PGEN- ում պահված շրջված հասցեին համապատասխան հասցեն է, իսկ 0x5FA0- ը DCMP գրանցամատյան 3 -ում շրջված հրամանին համապատասխանող հրաման է `On/Off գործառույթը վերահսկելու համար: Սկզբնական վիճակում գտնվող համակարգը գտնվում է OFF վիճակում, սակայն ազդանշանը կիրառելուց հետո մենք նշում ենք, որ համակարգը միացված է: Եթե հասցեում փոխվել է մեկ բիթ, և ազդանշանը կրկին կիրառվել է, մենք նշում ենք, որ ոչինչ չի պատահում (անհամատեղելի հասցե):

Նկար 11 -ը ներկայացնում է տախտակը Signal Wizard- ը մեկ անգամ գործարկելուց հետո (վավեր On/Off հրամանով):

Եզրակացություն

Այս հրահանգը կենտրոնանում է GreenPAK IC- ի կազմաձևման վրա, որը նախատեսված է 3-աստիճան AC շարժիչ կառավարելու համար: Այն ներառում է մի շարք գործառույթներ, ինչպիսիք են հեծանվավազքի արագությունը, 3 ժամանակաշրջանի ժմչփ ստեղծելը և NEC արձանագրության հետ համատեղելի IR ապակոդավորիչի կառուցումը: GreenPAK- ը արդյունավետություն է ցուցաբերել մի քանի գործառույթների ինտեգրման գործում `բոլորը ցածր գնով և փոքր տարածքի IC լուծույթով: