როგორ დავპროგრამოთ IR დეკოდერი მრავალსიჩქარიანი AC ძრავის კონტროლისათვის: 7 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

ერთფაზიანი ალტერნატიული დენის ძრავები, როგორც წესი, გვხვდება საყოფაცხოვრებო ნივთებში, როგორიცაა გულშემატკივართა და მათი სიჩქარის ადვილად კონტროლირებადი რიგი დისკრეტული გრაგნილების გამოყენებისას. ამ ინსტრუქციებში ჩვენ ვაშენებთ ციფრულ კონტროლერს, რომელიც მომხმარებლებს საშუალებას აძლევს აკონტროლონ ისეთი ფუნქციები, როგორიცაა ძრავის სიჩქარე და მუშაობის დრო. ეს ინსტრუქცია ასევე მოიცავს ინფრაწითელი მიმღების სქემას, რომელიც მხარს უჭერს NEC პროტოკოლს, სადაც ძრავა შეიძლება კონტროლდებოდეს ღილაკების დაჭერით ან ინფრაწითელი გადამცემის მიერ მიღებული სიგნალიდან.

ამის განსახორციელებლად გამოიყენება GreenPAK,, SLG46620 ემსახურება როგორც ძირითად კონტროლერს, რომელიც პასუხისმგებელია ამ მრავალფეროვან ფუნქციებზე: მულტიპლექს წრე ერთი სიჩქარის გასააქტიურებლად (სამი სიჩქარედან), 3 პერიოდიანი ათვლის ქრონომეტრები და ინფრაწითელი დეკოდირების მისაღებად გარე ინფრაწითელი სიგნალი, რომელიც ამოიღებს და ასრულებს სასურველ ბრძანებას.

თუ გადავხედავთ მიკროსქემის ფუნქციებს, ჩვენ აღვნიშნავთ ერთდროულად რამდენიმე დისკრეტულ ფუნქციას: MUXing, დრო და IR დეკოდირება. მწარმოებლები ხშირად იყენებენ ბევრ IC- ს ელექტრონული სქემის შესაქმნელად, რადგან არ არსებობს უნიკალური IC გადაწყვეტა. GreenPAK IC– ის გამოყენება მწარმოებლებს საშუალებას აძლევს გამოიყენონ ერთი ჩიპი მრავალი სასურველი ფუნქციის ჩათვლით და შესაბამისად შეამცირონ სისტემის ღირებულება და წარმოების ზედამხედველობა.

სისტემა თავისი ყველა ფუნქციით შემოწმებულია სათანადო მუშაობის უზრუნველსაყოფად. საბოლოო წრე შეიძლება მოითხოვდეს არჩეულ ძრავაზე მორგებულ სპეციალურ მოდიფიკაციას ან დამატებით ელემენტებს.

იმის შესამოწმებლად, რომ სისტემა ნომინალურად ფუნქციონირებს, შემომავალი საცდელი მასალები შეიქმნა GreenPAK დიზაინერის ემულატორის დახმარებით. ემულაცია ამოწმებს სხვადასხვა სატესტო შემთხვევებს გამოსავლებისთვის და დადასტურებულია IR დეკოდერის ფუნქციონირება. საბოლოო დიზაინი ასევე დადასტურებულია ფაქტობრივი ძრავით დასადასტურებლად.

ქვემოთ ჩვენ აღვწერეთ საჭირო ნაბიჯები იმის გასაგებად, თუ როგორ არის დაპროგრამებული GreenPAK ჩიპი, რომ შეიქმნას IR დეკოდიორი მრავალსიჩქარიანი AC ძრავის კონტროლისთვის. თუმცა, თუ თქვენ უბრალოდ გსურთ მიიღოთ პროგრამირების შედეგი, გადმოწერეთ GreenPAK პროგრამული უზრუნველყოფა, რომ ნახოთ უკვე დასრულებული GreenPAK დიზაინის ფაილი. შეაერთეთ GreenPAK Development Kitto თქვენს კომპიუტერში და დააჭირეთ პროგრამას, რომ შექმნათ პერსონალური IC IR დეკოდერისათვის მრავალსიჩქარიანი AC ძრავის კონტროლისთვის.

ნაბიჯი 1: 3 სიჩქარიანი AC გულშემატკივართა ძრავა

3 სიჩქარიანი AC ძრავები არის ერთფაზიანი ძრავები, რომლებიც მუშაობენ ალტერნატიული დენით. ისინი ხშირად გამოიყენება საყოფაცხოვრებო ტექნიკის ფართო სპექტრში, როგორიცაა სხვადასხვა ტიპის გულშემატკივარი (კედლის გულშემატკივარი, მაგიდის ვენტილატორი, ყუთის ვენტილატორი). DC ძრავასთან შედარებით, ალტერნატიული დენის ძრავის სიჩქარის კონტროლი შედარებით რთულია, რადგან ძრავის სიჩქარის შესაცვლელად უნდა შეიცვალოს მიწოდებული დენის სიხშირე. მოწყობილობები, როგორიცაა გულშემატკივართა და სამაცივრე მანქანები, როგორც წესი, არ საჭიროებს სისწრაფეს, მაგრამ მოითხოვს ცალკეულ ნაბიჯებს, როგორიცაა დაბალი, საშუალო და მაღალი სიჩქარე. ამ პროგრამებისთვის, AC გულშემატკივართა ძრავას აქვს მრავალი ჩაშენებული კოჭა, რომელიც განკუთვნილია რამდენიმე სიჩქარისთვის, სადაც ერთი სიჩქარედან მეორეზე გადასვლა ხდება სასურველი სიჩქარის კოჭის ენერგიით.

ძრავა, რომელსაც ჩვენ ვიყენებთ ამ პროექტში არის 3 სიჩქარიანი AC ძრავა, რომელსაც აქვს 5 მავთული: 3 მავთული სიჩქარის კონტროლისთვის, 2 მავთული სიმძლავრისთვის და საწყისი კონდენსატორი, როგორც ეს მოცემულია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში 2. ზოგიერთი მწარმოებელი იყენებს სტანდარტული ფერის კოდირებულ მავთულს ფუნქციის იდენტიფიკაციისთვის. ძრავის მონაცემთა ცხრილი აჩვენებს კონკრეტული ძრავის ინფორმაციას მავთულის იდენტიფიკაციისთვის.

ნაბიჯი 2: პროექტის ანალიზი

ამ ინსტრუქციებში GreenPAK IC არის კონფიგურირებული, რომ შეასრულოს მოცემული ბრძანება, მიღებული წყაროდან, როგორიცაა IR გადამცემი ან გარე ღილაკი, სამი ბრძანებიდან ერთის მითითებისათვის:

ჩართვა/გამორთვა: სისტემა ჩართულია ან გამორთულია ამ ბრძანების თითოეული ინტერპრეტაციისას. ჩართვის/გამორთვის მდგომარეობა შეიცვლება ჩართვის/გამორთვის ბრძანების თითოეულ ამოსავალ ზღვარზე.

ტაიმერი: ტაიმერი მუშაობს 30, 60 და 120 წუთის განმავლობაში. მეოთხე პულსის დროს ტაიმერი გამორთულია და ტაიმერის პერიოდი უბრუნდება საწყის დროის მდგომარეობას.

სიჩქარე: აკონტროლებს ძრავის სიჩქარეს, თანმიმდევრულად იმეორებს გააქტიურებულ გამოსავალს ძრავის სიჩქარის შერჩევის მავთულებიდან (1, 2, 3).

ნაბიჯი 3: IR დეკოდირი

IR დეკოდირების წრე აგებულია გარე IR გადამცემიდან სიგნალების მისაღებად და სასურველი ბრძანების გასააქტიურებლად. ჩვენ მივიღეთ NEC პროტოკოლი მწარმოებლებს შორის მისი პოპულარობის გამო. NEC პროტოკოლი იყენებს "პულსის მანძილს" ყოველი ბიტის კოდირებისათვის; თითოეული პულსი 562.5 აშშ დოლარს მოითხოვს 38 კჰჰც სიხშირის გადამყვანის სიგნალის გამოყენებით. ლოგიკური 1 სიგნალის გადაცემას სჭირდება 2.25 ms, ხოლო ლოგიკური 0 სიგნალის გადაცემას 1.125 ms. სურათი 3 ასახავს პულსის მატარებლის გადაცემას NEC პროტოკოლის მიხედვით. იგი შედგება 9 ms AGC ადიდებისგან, შემდეგ 4.5ms სივრცისგან, შემდეგ 8 ბიტიანი მისამართისა და ბოლოს 8 ბიტიანი ბრძანებისაგან. გაითვალისწინეთ, რომ მისამართი და ბრძანება გადაცემულია ორჯერ; მეორედ არის 1 -ის შემავსებელი (ყველა ბიტი გადაბრუნებულია) როგორც პარიტეტი იმის უზრუნველსაყოფად, რომ მიღებული შეტყობინება სწორია. LSB გადაეცემა პირველად შეტყობინებაში.

ნაბიჯი 4: GreenPAK დიზაინი

მიღებული შეტყობინების შესაბამისი ბიტი ამოღებულია რამდენიმე ეტაპად. დასაწყისისთვის, შეტყობინების დასაწყისი მითითებულია 9ms AGC ადიდებულიდან CNT2 და 2 ბიტიანი LUT1 გამოყენებით. თუ ეს გამოვლენილია, 4.5 მმ სივრცე მითითებულია CNT6 და 2L2 საშუალებით. თუ სათაური სწორია, DFF0 გამომავალი დაყენებულია მაღალი, რათა მოხდეს მისამართის მიღება. ბლოკები CNT9, 3L0, 3L3 და P DLY0 გამოიყენება მიღებული შეტყობინებიდან საათის იმპულსების ამოსაღებად. ბიტის მნიშვნელობა აღებულია IR_CLK სიგნალის მზარდი ზღვარზე, IR_IN– დან ამომავალი ზღვიდან 0.845ms.

შემდეგ ინტერპრეტირებული მისამართი შედარებულია PGEN– ში შენახულ მისამართთან 2LUT0– ის გამოყენებით. 2LUT0 არის XOR კარიბჭე და PGEN ინახავს შემობრუნებულ მისამართს. PGEN– ის თითოეული ბიტი თანმიმდევრულად შედარებულია შემომავალ სიგნალთან და თითოეული შედარების შედეგი ინახება DFF2– ში IR-CLK– ის ამოსავალ ზღვართან ერთად.

იმ შემთხვევაში, თუ რაიმე შეცდომა დაფიქსირდა მისამართში, 3-ბიტიანი LUT5 SR ჩამკეტის გამომავალი იცვლება High– ით, რათა თავიდან იქნას აცილებული დანარჩენი შეტყობინების (ბრძანება) შედარება. თუ მიღებული მისამართი ემთხვევა PGEN- ში შენახულ მისამართს, შეტყობინების მეორე ნახევარი (ბრძანება და შემობრუნებული ბრძანება) მიმართულია SPI- ზე, რათა სასურველი ბრძანების წაკითხვა და შესრულება შესაძლებელი იყოს. CNT5 და DFF5 გამოიყენება მისამართის დასასრულისა და ბრძანების დაწყების დასადგენად, სადაც CNT5– ის „საწინააღმდეგო მონაცემები“უდრის 18: 16 იმპულსს მისამართისთვის, პირველი ორი პულსის გარდა (9 ms, 4.5 ms).

იმ შემთხვევაში, თუ სრული მისამართი, სათაურის ჩათვლით, სწორად იქნა მიღებული და ინახება IC- ში (PGEN– ში), 3L3 OR Gate გამომავალი სიგნალს Low აძლევს SPI– ს nCSB pin- ს გასააქტიურებლად. შესაბამისად SPI იწყებს ბრძანების მიღებას.

SLG46620 IC– ს აქვს 8 ბიტიანი სიგრძის 4 შიდა რეესტრი და ამრიგად შესაძლებელია ოთხი განსხვავებული ბრძანების შენახვა. DCMP1 გამოიყენება მიღებული ბრძანების შიდა რეესტრებთან შედარებისთვის და შექმნილია 2 ბიტიანი ორობითი მრიცხველი, რომლის A1A0 გამომავალი მიერთებულია MTMPX SEL # 0 და # 1 DCMP1– თან, რათა მიღებული ბრძანება შეადაროთ ყველა რეგისტრს თანმიმდევრულად და განუწყვეტლივ რა

ჩამკეტის დეკოდირება შეიქმნა DFF6, DFF7, DFF8 და 2L5, 2L6, 2L7 გამოყენებით. დიზაინი მუშაობს შემდეგნაირად; თუ A1A0 = 00 SPI გამომავალი შედარებულია რეგისტრთან 3. თუ ორივე მნიშვნელობა თანაბარია, DCMP1 იძლევა მაღალი სიგნალს მის EQ გამომავალზე. მას შემდეგ, რაც A1A0 = 00, ეს ააქტიურებს 2L5- ს, ხოლო DFF6 გამოაქვს მაღალი სიგნალი, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ სიგნალი ჩართულია/გამორთულია. ანალოგიურად, დანარჩენი საკონტროლო სიგნალებისთვის, CNT7 და CNT8 არის კონფიგურირებული როგორც „ორივე კიდეების შეფერხება“, რათა გამოიწვიოს დროის შეფერხება და DCMP1– ს საშუალება მისცეს შეცვალოს მისი გამომუშავების მდგომარეობა, სანამ გამომავალი მნიშვნელობა შენარჩუნდება DFF– ების მიერ.

ჩართვის/გამორთვის ბრძანების მნიშვნელობა ინახება რეესტრში 3, ტაიმერის ბრძანება რეესტრში 2 და სიჩქარის ბრძანება რეესტრში 1.

ნაბიჯი 5: სიჩქარე MUX

სიჩქარის გადასატანად აშენდა 2-ბიტიანი ორობითი მრიცხველი, რომლის შეყვანის პულსი მიიღება გარე ღილაკით, რომელიც დაკავშირებულია Pin4– თან ან IR სიჩქარის სიგნალიდან P10– ით ბრძანების შედარებიდან. საწყის მდგომარეობაში Q1Q0 = 11 და მრიცხველის შეყვანისას პულსის გამოყენებით 3 ბიტიანი LUT6– დან, Q1Q0 თანმიმდევრულად ხდება 10, 01 და შემდეგ 00 მდგომარეობა. 3 ბიტიანი LUT7 გამოიყენებოდა 00 მდგომარეობის გამოტოვების მიზნით, იმის გათვალისწინებით, რომ არჩეულ ძრავში მხოლოდ სამი სიჩქარეა ხელმისაწვდომი. ჩართვის/გამორთვის სიგნალი უნდა იყოს მაღალი კონტროლის პროცესის გასააქტიურებლად. შესაბამისად, თუ ჩართვის/გამორთვის სიგნალი დაბალია, გააქტიურებული გამომავალი გამორთულია და ძრავა გამორთულია როგორც ნაჩვენებია ფიგურა 6 -ში.

ნაბიჯი 6: ტაიმერი

ხორციელდება 3 პერიოდიანი ტაიმერი (30 წთ, 60 წთ, 120 წთ). საკონტროლო სტრუქტურის შესაქმნელად 2-ბიტიანი ორობითი მრიცხველი იღებს პულსებს გარე ტაიმერის ღილაკიდან, რომელიც დაკავშირებულია Pin13- თან და IR ტაიმერის სიგნალიდან. მრიცხველი იყენებს მილის დაყოვნებას 1, სადაც Out0 PD რიცხვი უდრის 1 -ს და Out1 PD რიცხვს უტოლდება 2, Out1– ის შემობრუნებული პოლარობის არჩევით. საწყის მდგომარეობაში Out1, Out0 = 10, ტაიმერი გამორთულია. ამის შემდეგ, Pulse შეყვანის CK მილების დაყოვნებისთვის 1, გამომავალი მდგომარეობა იცვლება 11, 01, 00 ზედიზედ, ინვერსიულობს CNT/DLY ყველა გააქტიურებულ მდგომარეობას. CNT0, CNT3, CNT4 იყო კონფიგურირებული, რომ იმუშაოს როგორც "Rising Edge Delays", რომლის შეყვანა იწყება CNT1- ის გამომავალიდან, რომელიც კონფიგურირებულია, რომ პულსი მისცეს ყოველ 10 წამში.

30 წუთიანი დაგვიანებით:

30 x 60 = 1800 წამი ÷ 10 წამიანი ინტერვალი = 180 ბიტი

მაშასადამე, მრიცხველის მონაცემები CNT4– ისთვის არის 180, CNT3 არის 360 და CNT0 არის 720. დროის შეფერხების დასრულების შემდეგ, მაღალი პულსი გადადის 3L14– დან 3L11– მდე, რაც იწვევს სისტემის გამორთვას. ქრონომეტრები გადატვირთულია, თუ სისტემა გამორთულია Pin12- თან დაკავშირებული გარე ღილაკით ან IR_ON/OFF სიგნალით.

*ელექტრომექანიკური რელეს ნაცვლად შეგიძლიათ გამოიყენოთ ტრიაკის ან მყარი მდგომარეობის რელე, თუ გსურთ გამოიყენოთ ელექტრონული გადამრთველი.

* აპარატურის დებუნერი (კონდენსატორი, რეზისტორი) გამოიყენებოდა ღილაკებისთვის.

ნაბიჯი 7: შედეგები

დიზაინის შეფასების პირველი ნაბიჯი იყო GreenPAK პროგრამული სიმულატორის გამოყენება. ვირტუალური ღილაკები შეიქმნა შესასვლელებზე და მონიტორინგი განხორციელდა განვითარების დაფაზე გამოსვლის საპირისპირო გარე LED- ებზე. სიგნალის ოსტატის ინსტრუმენტი გამოიყენებოდა NEC ფორმატის მსგავსი სიგნალის შესაქმნელად გამართვის მიზნით.

შეიქმნა სიგნალი 0x00FF5FA0 ნიმუშით, სადაც 0x00FF არის მისამართი, რომელიც შეესაბამება PGEN- ში შენახულ ინვერსიულ მისამართს, ხოლო 0x5FA0 არის ბრძანება, რომელიც შეესაბამება DCMP რეგისტრ 3 -ში შემობრუნებულ ბრძანებას ჩართვის/გამორთვის ფუნქციონირების გასაკონტროლებლად. სისტემა საწყის მდგომარეობაში არის OFF მდგომარეობაში, მაგრამ სიგნალის გამოყენების შემდეგ ჩვენ აღვნიშნავთ, რომ სისტემა ჩართულია. თუ ერთი ბიტი შეიცვალა მისამართში და სიგნალი ხელახლა იქნა გამოყენებული, ჩვენ აღვნიშნავთ, რომ არაფერი ხდება (შეუთავსებელი მისამართი).

სურათი 11 აჩვენებს დაფას სიგნალის ოსტატის ერთჯერადი გაშვების შემდეგ (მოქმედი ჩართვის/გამორთვის ბრძანებით).

დასკვნა

ეს ინსტრუქცია ემყარება GreenPAK IC– ის კონფიგურაციას, რომელიც შექმნილია 3 სიჩქარიანი AC ძრავის გასაკონტროლებლად. იგი მოიცავს უამრავ ფუნქციას, როგორიცაა ველოსიპედის სიჩქარე, 3 პერიოდიანი ტაიმერის გენერირება და NEC პროტოკოლთან თავსებადი IR დეკოდერის აგება. GreenPAK– მა აჩვენა ეფექტურობა რამდენიმე ფუნქციის ინტეგრირებისას, ყველა დაბალ ფასად და მცირე ფართობის IC გადაწყვეტაში.