Անալոգային ժամացույցի շարժիչ `4 քայլ

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

Նույնիսկ թվային աշխարհում դասական անալոգային ժամացույցներն ունեն հավերժական ոճ, որն այստեղ է մնալու: Մենք կարող ենք օգտագործել երկկողմանի GreenPAK ™ CMIC ՝ անալոգային ժամացույցի համար անհրաժեշտ բոլոր ակտիվ էլեկտրոնային գործառույթներն իրականացնելու համար, ներառյալ շարժիչի շարժիչը և բյուրեղյա տատանումները: GreenPAK- երը էժան, փոքր սարքեր են, որոնք տեղավորվում են հենց խելացի ժամացույցների հետ: Որպես հեշտ կառուցվող ցուցադրում, ես ձեռք բերեցի էժան պատի ժամացույց, հանեցի առկա տախտակը և ամբողջ ակտիվ էլեկտրոնիկան փոխարինեցի մեկ GreenPAK սարքով:

Դուք կարող եք անցնել բոլոր քայլերը ՝ հասկանալու համար, թե ինչպես է GreenPAK չիպը ծրագրավորվել ՝ վերահսկելու անալոգային ժամացույցի շարժիչ: Այնուամենայնիվ, եթե պարզապես ցանկանում եք հեշտությամբ ստեղծել Անալոգային ժամացույցի շարժիչ ՝ առանց ներքին բոլոր սխեմաների անցնելու, ներբեռնեք GreenPAK ծրագիրը ՝ արդեն ավարտված Անալոգային ժամացույցի շարժիչով վարորդի GreenPAK նախագծման ֆայլը դիտելու համար: Միացրեք GreenPAK Development Kit- ը ձեր համակարգչին և կտտացրեք «ծրագիր» ՝ ձեր Անալոգային ժամացույցի շարժիչով շարժիչը կառավարելու համար հարմարեցված IC ստեղծելու համար: Հաջորդ քայլը կքննարկի այն տրամաբանությունը, որը գտնվում է Analog Clock Motor Driver GreenPAK դիզայնի ֆայլում նրանց համար, ովքեր հետաքրքրված են հասկանալու, թե ինչպես է աշխատում սխեման:

Քայլ 1. Նախապատմություն. Lavet Type Stepper Motors

Տիպիկ անալոգային ժամացույցը օգտագործում է Lavet տիպի սլացիկ շարժիչ ՝ ժամացույցի մեխանիզմի պտուտակավոր հանդերձը շրջելու համար: Այն միաֆազ շարժիչ է, որը բաղկացած է հարթ ստատորից (շարժիչի ստացիոնար մասից), որը թեւի շուրջը փաթաթված է ինդուկտիվ կծիկով: Ստատորի թևերի միջև ընկած է ռոտորը (շարժիչի շարժական մասը), որը բաղկացած է շրջանաձև մշտական մագնիսից, որի ծայրին ամրացված է պտուտակավոր հանդերձանք: Պինիոն հանդերձանքը, որը զուգորդված է այլ շարժակների հետ, շարժում է ժամացույցի սլաքները: Շարժիչն աշխատում է ստատորի կծիկի հոսանքի բևեռականությունը փոխելով բևեռականության փոփոխությունների միջև դադարով: Ընթացիկ իմպուլսների ընթացքում ինդուկցիոն մագնիսականությունը ձգում է շարժիչը `հավասարեցնելու ռոտորի և ստատորի բևեռները: Մինչ հոսանքը անջատված է, շարժիչը դժկամ ուժով քաշվում է երկու այլ դիրքերից մեկին: Այս դժկամության հանգստի դիրքերը նախագծված են մետաղական շարժիչի պատյանում ոչ միատեսակությունների (խազերի) նախագծով, որպեսզի շարժիչը պտտվի մեկ ուղղությամբ (տես նկար 1):

Քայլ 2: Շարժիչային վարորդ

Կցված դիզայնը SLG46121V- ով օգտագործում է ստատորի կծիկում ընթացիկ պահանջվող ալիքային ձևեր արտադրելու համար: IC- ի առանձին 2 անգամ հրում-քաշման ելքեր (պիտակավորված M1 և M2) միացեք կծիկի յուրաքանչյուր ծայրին և քշեք փոփոխական իմպուլսները: Այս սարքի ճիշտ աշխատանքի համար անհրաժեշտ է օգտագործել հրում-քաշման ելքեր: Ալիքի ձևը բաղկացած է 10 ms զարկերից յուրաքանչյուր վայրկյանում ՝ յուրաքանչյուր զարկի հետ փոփոխվելով M1- ի և M2- ի միջև: Իմպուլսները ստեղծվում են ընդամենը մի քանի բլոկներով, որոնք շարժվում են պարզ 32,768 կՀց բյուրեղային տատանումների միացումից: OSC բլոկը հարմարավետորեն ներկառուցեց բաժանարարներ, որոնք կօգնեն բաժանել 32.768 կՀց ժամացույցը: CNT1- ը ամեն վայրկյան թողարկում է ժամացույցի զարկերակ: Այս զարկերակը միացնում է 10 ms մեկանգամյա միացում: Երկու LUT (1 և 2 պիտակներով) 10 ms զարկերակը դեմուլտիպլեքսավորում են ելքային կապում: Իմպուլսները փոխանցվում են M1- ին, երբ DFF5 ելքը բարձր է, M2- ը `ցածր:

Քայլ 3: Բյուրեղյա տատանումներ

32.768 կՀց բյուրեղային տատանումն օգտագործում է չիպի վրա ընդամենը երկու պին բլոկ: PIN12- ը (OSC_IN) սահմանվում է որպես ցածրավոլտ թվային մուտք (LVDI), որն ունի համեմատաբար ցածր անջատիչ հոսանք: PIN12- ի ազդանշանը սնվում է PIN10- ի OE- ով (FEEDBACK_OUT): PIN10- ը կազմաձևված է որպես եռաստիճան ելք, որի միջոցով մուտքը միացված է գետնին, ինչը դարձնում է բաց արտահոսքի NMOS ելքի նման: Այս ազդանշանային ուղին բնականաբար շրջվում է, ուստի այլ բլոկի կարիք չկա: Արտաքին, PIN 10 ելքը քաշվում է մինչև VDD2 (PIN11) 1MΩ ռեզիստորով (R4): Երկուսն էլ PIN10- ը և PIN12- ը սնուցվում են VDD2 երկաթուղով, որն իր հերթին ներկայումս սահմանափակ է 1 MΩ դիմադրողականությամբ VDD- ով: R1- ը շրջադարձային շղթայի կողմնակալության հետադարձ կապի դիմադրություն է, իսկ R2- ը սահմանափակում է ելքային շարժիչը: Բյուրեղյա և կոնդենսատորների ավելացումով ավարտվում է Pierce տատանումների սխեման, ինչպես ցույց է տրված Նկար 3 -ում:

Քայլ 4: Արդյունքներ

VDD- ն սնուցվում էր CR2032 լիթիումի մետաղադրամով, որը սովորաբար ապահովում է 3.0 Վ (թարմ վիճակում ՝ 3.3 Վ): Ելքային ալիքի ձևը բաղկացած է 10 ms փոփոխվող իմպուլսներից, ինչպես ցույց է տրված ստորև նկար 4 -ում: Միջին հաշվով մեկ րոպեի ընթացքում չափված ընթացիկ հոսանքը մոտավորապես 97 uA էր `ներառյալ շարժիչի շարժիչը: Առանց շարժիչի, ընթացիկ քաշը 2.25 μA էր:

Եզրակացություն

Այս դիմումի գրառումը ապահովում է անալոգային ժամացույցի սլաքային շարժիչ վարելու ամբողջական լուծման GreenPAK- ի ցուցադրումը և կարող է հիմք հանդիսանալ այլ մասնագիտացված լուծումների համար: Այս լուծումը օգտագործում է GreenPAK- ի ռեսուրսների միայն մի մասը, որը IC- ին բաց է թողնում միայն ձեր երևակայությանը մնացած գործառույթների համար: