Ko'p tezlikli AC motorini boshqarish uchun IR dekoderini qanday dasturlash mumkin: 7 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

Bir fazali o'zgaruvchan tok dvigatellari odatda fanatlar kabi uy-ro'zg'or buyumlarida uchraydi va ularning tezligini belgilangan tezlik uchun bir qator diskret sariqlardan foydalanganda osongina boshqarish mumkin. Ushbu yo'riqnomada biz foydalanuvchilarga motor tezligi va ish vaqti kabi funktsiyalarni boshqarishga imkon beradigan raqamli boshqaruv moslamasini quramiz. Bu ko'rsatma shuningdek, NEC protokolini qo'llab -quvvatlaydigan infraqizil qabul qilgich sxemasini ham o'z ichiga oladi, bu erda motorni tugmachalardan yoki infraqizil uzatuvchi qabul qilgan signaldan boshqarish mumkin.

Buning uchun GreenPAK ™ ishlatiladi, SLG46620 har xil funktsiyalarni bajaradigan asosiy nazoratchi vazifasini bajaradi: bitta tezlikni (uchta tezlikdan) faollashtirish uchun multipleksli sxema, 3 davrli hisoblagich taymerlari va qabul qilish uchun infraqizil dekoder. tashqi infraqizil signal, kerakli buyruqni chiqaradi va bajaradi.

Agar biz kontaktlarning zanglashiga olib keladigan funktsiyalarni ko'rib chiqsak, biz bir vaqtning o'zida bir nechta diskret funktsiyalarni ishlatamiz: MUXing, vaqtni aniqlash va IQ dekodlash. Ishlab chiqaruvchilar, odatda, bitta ICda mavjud bo'lgan yagona echim yo'qligi sababli, elektron sxemani yaratish uchun ko'plab IClardan foydalanadilar. GreenPAK IC -dan foydalanish ishlab chiqaruvchilarga kerakli funktsiyalarni qo'shish uchun bitta chipdan foydalanish imkonini beradi va natijada tizim xarajatlari va ishlab chiqarishni nazoratini kamaytiradi.

Tizim to'g'ri ishlashini ta'minlash uchun barcha funktsiyalari bilan sinovdan o'tgan. Oxirgi sxema maxsus modifikatsiyalarni yoki tanlangan motorga moslashtirilgan qo'shimcha elementlarni talab qilishi mumkin.

Tizim nominal ishlayotganini tekshirish uchun GreenPAK dizayner emulyatori yordamida kirishlar uchun test holatlar tuzildi. Emulyatsiya turli xil chiqish holatlarini tekshiradi va IQ dekoderning funksionalligi tasdiqlanadi. Yakuniy dizayn, shuningdek, tasdiqlash uchun haqiqiy dvigatel bilan sinovdan o'tkaziladi.

Quyida biz GreenPAK chipining ko'p tezlikli AC motorini boshqarish uchun IR dekoderini yaratish uchun qanday dasturlashtirilganligini tushunish uchun zarur bo'lgan qadamlarni tasvirlab berdik. Ammo, agar siz dasturlash natijasini olishni xohlasangiz, GreenPAK dasturini yuklab oling va tugallangan GreenPAK dizayn faylini ko'ring. GreenPAK Development Kitto-ni kompyuteringizga ulang va ko'p tezlikli AC motorini boshqarish uchun IR-dekoder uchun maxsus IC yaratish uchun dasturni bosing.

1-qadam: 3 tezlikli AC fanli dvigatel

3 tezlikli AC motorlar o'zgaruvchan tok bilan ishlaydigan bir fazali motorlardir. Ular ko'pincha har xil turdagi fanatlar (devor fanati, stol fanati, quti ventilyatori) kabi turli xil uy mashinalarida ishlatiladi. O'zgarmas tok dvigateli bilan taqqoslaganda, o'zgaruvchan tok dvigatelidagi nazorat tezligi nisbatan murakkab, chunki vosita tezligini o'zgartirish uchun etkazib berilgan oqimning chastotasi o'zgarishi kerak. Ventilyatorlar va muzlatgich mashinalari kabi asboblar odatda tezlikda nozik tanelilikni talab qilmaydi, lekin past, o'rta va yuqori tezlik kabi alohida bosqichlarni talab qiladi. Ushbu ilovalar uchun AC fan dvigatellari bir nechta tezlik uchun mo'ljallangan bir nechta o'rnatilgan rulonlarga ega, bu erda bir tezlikdan ikkinchisiga o'tish kerakli tezlik lasanini quvvatlantirish orqali amalga oshiriladi.

Biz ushbu loyihada foydalanadigan vosita-bu 3 tezlikli AC dvigateli bo'lib, u 5 ta simga ega: tezlikni boshqarish uchun 3 ta sim, quvvat uchun 2 ta sim va quyida 2-rasmda ko'rsatilgan ishga tushirish kondansatörü. Ba'zi ishlab chiqaruvchilar funktsiyalarni aniqlash uchun standart rangli kodli simlardan foydalanadilar. Dvigatelning ma'lumotlar varag'i simni identifikatsiyalash uchun dvigatelning ma'lumotlarini ko'rsatadi.

2 -qadam: Loyihani tahlil qilish

Ushbu yo'riqnomada GreenPAK IC uchta buyruqdan birini ko'rsatish uchun IQ uzatuvchi yoki tashqi tugma kabi manbadan olingan berilgan buyruqni bajarish uchun tuzilgan:

Yoqish/O'chirish: bu buyruq har bir talqini bilan tizim yoqiladi yoki o'chiriladi. Yoqish/O'chirish buyrug'i har bir ko'tarilgan chekkasi bilan yoqish/o'chirish holati teskari bo'ladi.

Taymer: taymer 30, 60 va 120 daqiqa davomida ishlaydi. To'rtinchi zarbada taymer o'chiriladi va taymer davri dastlabki vaqt holatiga qaytadi.

Tezlik: Dvigatelning tezligini boshqaruvchi simlarning (1, 2, 3) faollashtirilgan chiqishini ketma-ket takrorlab, motor tezligini boshqaradi.

3 -qadam: IR dekoder

IQ dekoder sxemasi tashqi IQ uzatgichidan signallarni qabul qilish va kerakli buyruqni faollashtirish uchun qurilgan. Biz NEC protokolini ishlab chiqaruvchilar orasida mashhurligi tufayli qabul qildik. NEC protokoli har bir bitni kodlash uchun "impuls masofasi" dan foydalanadi; har bir puls 38 kHz chastotali tashuvchi signal yordamida uzatilishi uchun 562,5 bizni oladi. Mantiqiy 1 signalni uzatish uchun 2,25 ms kerak, mantiq 0 signalini uzatish esa 1,125 msni tashkil qiladi. 3 -rasmda NEC protokoli bo'yicha pulsli poezd uzatilishi tasvirlangan. U 9 ms AGC portlashidan, keyin 4,5 ms bo'sh joydan, keyin 8 bitli manzildan va nihoyat 8 bitli buyruqdan iborat. E'tibor bering, manzil va buyruq ikki marta uzatiladi; ikkinchi marta, qabul qilingan xabarning to'g'riligiga ishonch hosil qilish uchun 1 -ning to'ldiruvchisi (barcha bitlar teskari). LSB birinchi bo'lib xabarda uzatiladi.

4 -qadam: GreenPAK dizayni

Qabul qilingan xabarning tegishli bitlari bir necha bosqichda chiqariladi. Boshlash uchun, xabarning boshi CNT2 va 2-bitli LUT1 yordamida 9ms AGC portlashidan aniqlanadi. Agar bu aniqlangan bo'lsa, CNT6 va 2L2 orqali 4,5 ms bo'sh joy belgilanadi. Agar sarlavha to'g'ri bo'lsa, manzilni qabul qilish uchun DFF0 chiqishi baland qilib o'rnatiladi. Qabul qilingan xabardan soat impulslarini chiqarish uchun CNT9, 3L0, 3L3 va P DLY0 bloklari ishlatiladi. Bit qiymati IR_CLK signalining ko'tarilish chekkasida, IR_IN ko'tarilgan chetidan 0,845ms masofada olinadi.

Keyin talqin qilingan manzil 2LUT0 yordamida PGEN ichida saqlangan manzil bilan solishtiriladi. 2LUT0 - bu XOR darvozasi va PGEN teskari manzilni saqlaydi. PGEN-ning har bir biti ketma-ket keladigan signal bilan taqqoslanadi va har bir taqqoslash natijasi IR-CLK-ning ko'tarilgan qirrasi bilan birga DFF2-da saqlanadi.

Agar manzilda biron bir xato aniqlansa, xabarning qolgan qismini (buyruq) taqqoslashni oldini olish maqsadida 3-bitli LUT5 SR mandalining chiqishi yuqori holatiga o'zgartiriladi. Agar qabul qilingan manzil PGEN -da saqlangan manzilga to'g'ri kelsa, xabarning ikkinchi yarmi (buyruq va teskari buyruq) SPIga yo'naltiriladi, shunda kerakli buyruq o'qilishi va bajarilishi mumkin. CNT5 va DFF5 manzilning oxiri va buyrug'ining boshlanishini belgilash uchun ishlatiladi, bu erda CNT5 ning "hisoblagich ma'lumotlari" birinchi ikkita pulsga (9ms, 4.5ms) qo'shimcha ravishda manzil uchun 18: 16 pulsga teng.

Agar to'liq manzil, shu jumladan, sarlavha ICda (PGENda) to'g'ri qabul qilingan va saqlangan bo'lsa, 3L3 OR Gate chiqishi SPI nCSB pinini ishga tushirish uchun past signal beradi. Natijada SPI buyruqni qabul qila boshlaydi.

SLG46620 IC 8 bitli 4 ta ichki registrga ega va shuning uchun to'rt xil buyruqni saqlash mumkin. Qabul qilingan buyruqni ichki registrlar bilan solishtirish uchun DCMP1 ishlatiladi va 2-bitli ikkilik hisoblagich ishlab chiqariladi, uning A1A0 chiqishlari DCMP1 ning MTRX SEL # 0 va # 1 ga ulangan bo'lib, qabul qilingan buyruqni barcha registrlar bilan ketma-ket va uzluksiz taqqoslanadi..

DFF6, DFF7, DFF8 va 2L5, 2L6, 2L7 yordamida mandalli dekoder qurilgan. Dizayn quyidagicha ishlaydi; agar A1A0 = 00 SPI chiqishi registr 3 bilan taqqoslansa. Ikkala qiymat ham teng bo'lsa, DCMP1 o'zining EQ chiqishida yuqori signal beradi. A1A0 = 00 bo'lgani uchun, bu 2L5 ni faollashtiradi va DFF6 natijada signalni yoqish/o'chirish qabul qilinganligini ko'rsatuvchi yuqori signal chiqaradi. Xuddi shunday, qolgan nazorat signallari uchun CNT7 va CNT8 vaqtni kechiktirishni yaratish va DCMP1 ga chiqish qiymatini DFFlar ushlab turishdan oldin uning holatini o'zgartirishga ruxsat berish uchun "Ikkala qirrali kechikish" sifatida tuzilgan.

Yoqish/o'chirish buyrug'i 3 -registrda, taymer buyrug'i 2 -registrda va tezlik buyrug'i 1 -registrda saqlanadi.

5 -qadam: MUX tezligi

Tezlikni o'zgartirish uchun 2-bitli ikkilik hisoblagich qurildi, uning kirish pulsi tashqi tugma yordamida qabul qilinadi, u Pin4 ga ulanadi yoki IR tezligi signalidan P10 orqali buyruq taqqoslagichidan. Q1Q0 = 11 boshlang'ich holatida va 3 -bitli LUT6 -dan hisoblagichning kirishiga pulsni qo'llash orqali Q1Q0 ketma -ket 10, 01 va keyin 00 holatiga aylanadi. 3-bitli LUT7 00 holatini o'tkazib yuborish uchun ishlatilgan, bunda tanlangan dvigatelda faqat uchta tezlik mavjud. Boshqarish jarayonini faollashtirish uchun yoqish/o'chirish signali yuqori bo'lishi kerak. Shunday qilib, agar yoqish/o'chirish signali past bo'lsa, 6 -rasmda ko'rsatilgandek, faollashtirilgan chiqish o'chiriladi va vosita o'chiriladi.

6 -qadam: Taymer

3 davrli taymer (30 min, 60 min, 120 min) amalga oshiriladi. Boshqaruv tuzilmasini yaratish uchun 2-bitli ikkilik hisoblagich Pin13-ga ulangan tashqi taymer tugmachasidan va IQ-taymer signalidan pulslarni qabul qiladi. Hisoblagich Pipe Delay1 dan foydalanadi, bu erda Out0 PD raqami 1 ga teng va Out1 PD raqami 2 ga teng, Out1 uchun teskari polaritni tanlaydi. Dastlabki holatda Out1, Out0 = 10, Taymer o'chirilgan. Shundan so'ng, Quvurni kechiktirish1 uchun CK kirishida pulsni qo'llash orqali chiqish holati ketma -ket 11, 01, 00 ga o'zgaradi va CNT/DLY ni har bir faol holatga qaytaradi. CNT0, CNT3, CNT4 har 10 soniyada puls berishga sozlangan CNT1 chiqishidan kelib chiqadigan "Rising Edge Delays" sifatida ishlash uchun tuzilgan.

Vaqtni 30 daqiqaga kechiktirish uchun:

30 x 60 = 1800 soniya ÷ 10 soniya oralig'i = 180 bit

Shunday qilib, CNT4 uchun hisoblagich ma'lumotlari 180, CNT3 360 va CNT0 720 bo'ladi. Vaqt kechikishi tugagach, 3L14 dan 3L11 orqali yuqori impuls uzatiladi, bu tizimni o'chiradi. Agar tizim Pin12 ga ulangan tashqi tugma yoki IR_ON/OFF signali orqali o'chirilgan bo'lsa, taymerlar qayta o'rnatiladi.

*Agar siz elektron kalitni ishlatmoqchi bo'lsangiz, elektromekanik o'rni o'rniga triak yoki qattiq holatli o'rni ishlatishingiz mumkin.

* Tugma tugmalari uchun apparat debuberi (kondansatör, rezistor) ishlatilgan.

7 -qadam: Natijalar

Dizaynni baholashda birinchi qadam sifatida GreenPAK Software Simulator ishlatilgan. Kirishlarda virtual tugmalar yaratilgan va ishlab chiqish panelidagi chiqishlarga qarama -qarshi bo'lgan tashqi LEDlar kuzatilgan. Nosozliklarni tuzatish uchun Signal ustasi vositasi NEC formatiga o'xshash signalni yaratish uchun ishlatilgan.

0x00FF5FA0 naqshli signal ishlab chiqarildi, bu erda 0x00FF - bu PGENda saqlangan teskari manzilga mos keladigan manzil, 0x5FA0 - yoqish/o'chirish funksiyasini boshqarish uchun DCMP 3 -registridagi teskari buyruqqa mos keladigan buyruq. Boshlang'ich holatdagi tizim O'chirilgan holatda, lekin signal ishlatilgandan so'ng, tizim yoqilganligini qayd etamiz. Agar manzilda bitta bit o'zgartirilgan bo'lsa va signal qayta qo'llanilsa, biz hech narsa sodir bo'lmasligini (mos kelmaydigan manzil) qayd qilamiz.

11 -rasmda signal ustasi bir marta ishga tushirilgandan so'ng (joriy On/Off buyrug'i bilan) doska ko'rsatilgan.

Xulosa

Bu ko'rsatma 3 pog'onali AC motorini boshqarishga mo'ljallangan GreenPAK IC konfiguratsiyasiga asoslangan. U velosiped tezligi, 3 davrli taymerni yaratish va NEC protokoliga mos keladigan IR dekoderini yaratish kabi bir qator funktsiyalarni o'z ichiga oladi. GreenPAK bir nechta funktsiyalarni birlashtirishning samaradorligini ko'rsatdi, hammasi arzon narxlardagi va kichik maydonli IC echimida.