Çox sürətli AC Motor İdarəçiliyi üçün IR Dekoderini necə proqramlaşdırmaq olar: 7 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

Tək fazalı alternativ cərəyan mühərrikləri, adətən, fanatlar kimi ev əşyalarında olur və müəyyən edilmiş sürətlər üçün bir sıra ayrı-ayrı sarımlardan istifadə edərkən onların sürəti asanlıqla idarə oluna bilər. Bu Təlimat kitabında istifadəçilərə motor sürəti və iş vaxtı kimi funksiyaları idarə etməyə imkan verən bir rəqəmsal nəzarətçi qururuq. Bu Təlimata NEC protokolunu dəstəkləyən bir infraqırmızı qəbuledici dövrə də daxildir, burada bir motor düymələrdən və ya infraqırmızı ötürücü tərəfindən alınan siqnaldan idarə oluna bilər.

Bunun üçün GreenPAK ™ istifadə olunur, SLG46620 bu müxtəlif funksiyalardan məsul olan əsas nəzarətçi kimi xidmət edir: bir sürəti (üç sürətdən) aktivləşdirmək üçün çoxmərtəbəli dövrə, 3 dövr geri sayım sayğacları və qəbul etmək üçün infraqırmızı dekoder. İstənilən əmri çıxaran və yerinə yetirən xarici infraqırmızı siqnal.

Dövrün funksiyalarına nəzər salsaq, eyni vaxtda istifadə olunan bir neçə ayrı funksiyanı qeyd edirik: MUXing, timing və IR decoding. İstehsalçılar, tək bir IC -də mövcud unikal bir həll olmadığından elektron dövrəni qurmaq üçün çoxlu IC -lərdən istifadə edirlər. GreenPAK IC -nin istifadəsi istehsalçılara bir çox istədikləri funksiyanı daxil etmək və nəticədə sistem xərclərini və istehsalın nəzarətini azaltmaq imkanı verir.

Bütün funksiyaları olan sistem düzgün işləməsini təmin etmək üçün sınaqdan keçirilmişdir. Son dövrə, seçilmiş mühərrikə uyğun olaraq xüsusi dəyişikliklər və ya əlavə elementlər tələb edə bilər.

Sistemin nominal olaraq işlədiyini yoxlamaq üçün GreenPAK dizayner emulyatorunun köməyi ilə girişlər üçün test halları yaradılmışdır. Emulyasiya, çıxışlar üçün fərqli test hallarını yoxlayır və İQ dekoderin funksionallığı təsdiqlənir. Son dizayn, təsdiq üçün əsl motorla da sınaqdan keçirilir.

Aşağıda, GreenPAK çipinin çox sürətli AC mühərriki idarə etmək üçün IR dekoderini yaratmaq üçün necə proqramlaşdırıldığını anlamaq üçün lazım olan addımları təsvir etdik. Ancaq proqramlaşdırmanın nəticəsini əldə etmək istəyirsinizsə, artıq tamamlanmış GreenPAK Dizayn Faylına baxmaq üçün GreenPAK proqramını yükləyin. GreenPAK Development Kitto-nu kompüterinizə qoşun və çox sürətli AC mühərriki idarə etmək üçün IR dekoderi üçün xüsusi IC yaratmaq üçün proqramı vurun.

Addım 1: 3 Sürətli AC Fan Motoru

3 pilləli AC mühərrikləri alternativ cərəyanla işləyən tək fazalı mühərriklərdir. Tez -tez müxtəlif növ fanatlar (divar fanatı, masa fanatı, qutu fanatı) kimi geniş çeşidli ev maşınlarında istifadə olunur. Bir DC mühərriki ilə müqayisədə, alternativ cərəyan mühərrikindəki idarəetmə sürəti nisbətən mürəkkəbdir, çünki ötürülən cərəyanın tezliyi motor sürətini dəyişdirmək üçün dəyişməlidir. Azarkeşlər və soyuducu maşınlar kimi qurğular adətən sürət baxımından incə zərrəlilik tələb etmir, lakin aşağı, orta və yüksək sürət kimi ayrı addımlar tələb edir. Bu tətbiqlər üçün, AC fan motorları, bir sürətdən digərinə keçməyin istənilən sürət bobininə enerji verilməsi ilə həyata keçirildiyi bir neçə sürət üçün hazırlanmış bir sıra daxili bobinlərə malikdir.

Bu proyektdə istifadə etdiyimiz motor, 5 teldən ibarət olan 3 pilləli AC mühərrikdir: 3 ədəd sürət nəzarəti, 2 ədəd güc üçün tel və aşağıdakı Şəkil 2-də göstərildiyi kimi bir başlanğıc kondansatörü. Bəzi istehsalçılar funksiyanı müəyyən etmək üçün standart rəng kodlu tellərdən istifadə edirlər. Bir motorun məlumat cədvəlində, telin identifikasiyası üçün xüsusi motor məlumatları göstəriləcəkdir.

Addım 2: Layihə təhlili

Bu təlimatda GreenPAK IC, üç əmrdən birini göstərmək üçün İQ ötürücü və ya xarici düymə kimi bir mənbədən alınan müəyyən bir əmri yerinə yetirmək üçün qurulmuşdur:

On/Off: sistem bu əmrin hər təfsiri ilə açılır və ya söndürülür. Açma/Kapama əmrinin hər yüksələn kənarı ilə Açma/Kapama vəziyyəti geri çevriləcək.

Taymer: taymer 30, 60 və 120 dəqiqə işləyir. Dördüncü nəbzdə taymer söndürülür və taymer dövrü orijinal zamanlama vəziyyətinə qayıdır.

Sürət: Motorun sürət seçim tellərindən aktivləşdirilmiş çıxışı ardıcıl olaraq təkrarlayaraq, motorun sürətini idarə edir (1, 2, 3).

Addım 3: IR Dekoder

Xarici bir IR ötürücüsündən siqnal qəbul etmək və istədiyiniz əmri aktivləşdirmək üçün bir IR dekoder dövrəsi qurulmuşdur. İstehsalçılar arasında populyarlığı səbəbindən NEC protokolunu qəbul etdik. NEC protokolu hər biti kodlaşdırmaq üçün "nəbz məsafəsi" ndən istifadə edir; hər nəbzin 38 kHz tezlik daşıyıcısının siqnalı ilə ötürülməsi 562,5 bizi alır. Məntiq 1 siqnalının ötürülməsi 2,25 ms, məntiq 0 siqnalının ötürülməsi isə 1,125 ms tələb edir. Şəkil 3, NEC protokoluna görə pulse qatar ötürülməsini göstərir. 9 ms AGC partlaması, sonra 4,5 ms boşluq, sonra 8 bitlik ünvan və nəhayət 8 bitlik əmrdən ibarətdir. Unutmayın ki, ünvan və əmr iki dəfə ötürülür; ikinci dəfə alınan mesajın düzgün olmasını təmin etmək üçün 1 -in tamamlayıcısıdır (bütün bitlər ters çevrilir). LSB ilk olaraq mesajda ötürülür.

Addım 4: GreenPAK Dizaynı

Alınan mesajın müvafiq bitləri bir neçə mərhələdə çıxarılır. Başlamaq üçün, mesajın başlanğıcı CNT2 və 2 bit LUT1 istifadə edərək 9ms AGC partlayışından təyin olunur. Bu aşkar edilərsə, CNT6 və 2L2 vasitəsilə 4.5 ms boşluq təyin edilir. Başlıq düzgündürsə, ünvanın alınmasına icazə vermək üçün DFF0 çıxışı Yüksək olaraq təyin olunur. Alınan mesajdan saat impulslarını çıxarmaq üçün CNT9, 3L0, 3L3 və P DLY0 blokları istifadə olunur. Bit dəyəri, IR_CLK siqnalının yüksələn kənarında, IR_IN -dən yüksələn kənarından 0.845 ms məsafədə alınır.

Təfsir edilən ünvan daha sonra 2LUT0 istifadə edərək PGEN -də saxlanılan ünvanla müqayisə edilir. 2LUT0 bir XOR qapısıdır və PGEN tərs ünvanı saxlayır. PGEN-in hər bir biti gələn siqnalla ardıcıl olaraq müqayisə olunur və hər bir müqayisə nəticəsi IR-CLK-nin yüksələn kənarı ilə birlikdə DFF2-də saxlanılır.

Ünvanda hər hansı bir səhv aşkar edildikdə, mesajın qalan hissəsini (əmr) müqayisə etməmək üçün 3 bitlik LUT5 SR mandalı çıxışı Yüksək olaraq dəyişdirilir. Alınan ünvan PGEN -də saxlanılan ünvana uyğun gəlirsə, mesajın ikinci yarısı (əmr və ters çevrilmiş əmr) SPI -yə yönəldilir ki, istədiyiniz əmr oxunsun və yerinə yetirilsin. CNT5 və DFF5, ünvanın sonunu təyin etmək və CNT5 -in "Sayıcı məlumatları" nın ilk iki nəbzə (9ms, 4.5ms) əlavə olaraq ünvan üçün 18: 16 pulsuna bərabər olduğu əmrin başlanmasını təyin etmək üçün istifadə olunur.

Başlıq daxil olmaqla tam ünvanın IC -də (PGEN -də) düzgün qəbul edilməsi və saxlanılması halında, 3L3 OR Gate çıxışı aktivləşdirilmək üçün SPI -nin nCSB pininə Aşağı siqnalı verir. Nəticədə SPI əmri almağa başlayır.

SLG46620 IC, 8 bit uzunluğunda 4 daxili qeydə malikdir və beləliklə dörd fərqli əmri saxlamaq mümkündür. DCMP1 alınan əmri daxili qeydlərlə müqayisə etmək üçün istifadə olunur və alınan əmri ardıcıl və davamlı olaraq bütün registrlərlə müqayisə etmək üçün A1A0 çıxışları DCMP1-in MTRX SEL # 0 və # 1-ə bağlı olan 2 bitlik ikili sayğac dizayn edilmişdir..

DFF6, DFF7, DFF8 və 2L5, 2L6, 2L7 istifadə edərək mandalı olan bir dekoder quruldu. Dizayn aşağıdakı kimi işləyir; əgər A1A0 = 00 SPI çıxışı reyestr 3 ilə müqayisə olunarsa. Hər iki dəyər bərabərdirsə, DCMP1 EQ çıxışında Yüksək siqnal verir. A1A0 = 00 olduğundan, bu 2L5 -i aktivləşdirir və nəticədə DFF6, siqnalın On/Off alındığını göstərən Yüksək bir siqnal çıxarır. Eyni şəkildə, digər nəzarət siqnalları üçün, CNT7 və CNT8, bir vaxt gecikməsi yaratmaq və DCMP1 -in çıxış dəyərini DFF -lər tutmadan əvvəl çıxış vəziyyətini dəyişdirməsinə icazə vermək üçün 'Həm Kenar Gecikməsi' olaraq konfiqurasiya edilir.

On/Off əmrinin dəyəri reyestr 3 -də, timer əmri 2 -ci reyestrdə və sürət əmri 1 -ci reyestrdə saxlanılır.

Addım 5: MUX sürətləndirin

Sürətləri dəyişdirmək üçün, giriş nəbzi Pin4-ə qoşulmuş xarici düymə və ya komanda müqayisə cihazından P10 vasitəsilə İK sürət siqnalından alınan 2 bitlik ikili sayğac quruldu. İlkin vəziyyətdə Q1Q0 = 11 və 3 bit LUT6 -dan sayğacın girişinə bir nəbz tətbiq edərək, Q1Q0 ardıcıl olaraq 10, 01 və sonra 00 vəziyyətinə çevrilir. Seçilən mühərrikdə yalnız üç sürətin mövcud olduğunu nəzərə alaraq, 00 bitini keçmək üçün 3 bit LUT7 istifadə edilmişdir. Nəzarət prosesini aktivləşdirmək üçün Açma/Kapama siqnalı Yüksək olmalıdır. Nəticədə, Açma/Kapama siqnalı Aşağıdırsa, aktivləşdirilmiş çıxış sönür və Şəkil 6 -da göstərildiyi kimi motor söndürülür.

Addım 6: Taymer

3 dövrlü bir taymer (30 dəq, 60 dəq, 120 dəq) tətbiq olunur. Nəzarət quruluşu yaratmaq üçün 2-bitlik ikili sayğac Pin13-ə qoşulmuş xarici Timer Buttonundan və IR Timer siqnalından nəbz alır. Sayğac, Out1 üçün ters çevrilmiş polariteyi seçərək Out0 PD sayının 1 və Out1 PD nömrəsinin 2 -yə bərabər olduğu Boru Gecikməsini1 istifadə edir. İlkin vəziyyətdə Out1, Out0 = 10, Taymer deaktiv edilir. Bundan sonra, Boru Gecikməsi1 üçün CK girişinə bir nəbz tətbiq edərək, çıxış vəziyyəti ardıcıl olaraq 11, 01, 00 -a dəyişir və CNT/DLY -ni hər aktiv vəziyyətə çevirir. CNT0, CNT3, CNT4, hər 10 saniyədə bir nəbz vermək üçün konfiqurasiya edilmiş girişi CNT1 -dən çıxan 'Yüksələn Kenar Gecikmələri' olaraq fəaliyyət göstərəcək şəkildə qurulmuşdur.

30 dəqiqə gecikdirmək üçün:

30 x 60 = 1800 saniyə ÷ 10 saniyəlik intervallar = 180 bit

Buna görə də, CNT4 üçün Sayaç Məlumatları 180, CNT3 360 və CNT0 720 -dir. Vaxt gecikməsi bitdikdən sonra, sistemin sönməsinə səbəb olan 3L14 -dən 3L11 -ə yüksək nəbz ötürülür. Sistem Pin12 -ə qoşulmuş xarici düymə və ya IR_ON/OFF siqnalı ilə sistem söndürüldükdə taymerlər sıfırlanır.

*Elektron keçiddən istifadə etmək istəyirsinizsə, elektromekanik röle yerinə triak və ya bərk hal rölesi istifadə edə bilərsiniz.

* Düymələr üçün bir hardware debouncer (kondansatör, rezistor) istifadə edilmişdir.

Addım 7: Nəticələr

Dizaynın qiymətləndirilməsində ilk addım olaraq GreenPAK Proqram Simulyatorundan istifadə edilmişdir. Girişlərdə virtual düymələr yaradıldı və inkişaf lövhəsindəki çıxışların əksinə olan xarici LEDlər izlənildi. Siqnal Sihirbazı vasitəsi, ayıklama üçün NEC Formatına bənzər bir siqnal yaratmaq üçün istifadə edilmişdir.

0x00FF5FA0 nümunəsi olan bir siqnal yaradıldı, burada 0x00FF, PGEN -də saxlanılan ters çevrilmiş ünvana uyğun ünvandır və 0x5FA0, DCMP registr 3 -də On/Off funksiyasını idarə etmək üçün ters çevrilmiş əmrə uyğun gələn əmrdir. Başlanğıc vəziyyətindəki sistem OFF vəziyyətindədir, ancaq siqnal tətbiq edildikdən sonra sistemin AÇILDIĞINI qeyd edirik. Ünvanda tək bir bit dəyişdirilərsə və siqnal yenidən tətbiq olunarsa, heç bir şey olmadığını (uyğun olmayan ünvan) qeyd edirik.

Şəkil 11, Siqnal Sihirbazını bir dəfə işə saldıqdan sonra (etibarlı On/Off əmri ilə) lövhəni təqdim edir.

Nəticə

Bu Təlimat 3 pilləli AC Motoru idarə etmək üçün nəzərdə tutulmuş GreenPAK IC konfiqurasiyasına əsaslanır. Velosiped sürəti, 3 dövrlü bir zamanlayıcı yaratmaq və NEC protokolu ilə uyğun bir IR dekoder qurmaq kimi bir çox funksiyanı özündə birləşdirir. GreenPAK, aşağı qiymətli və kiçik bir sahə IC həllində bir neçə funksiyanı birləşdirməkdə səmərəliliyini nümayiş etdirdi.