چگونه: رمزگذار روتاری بدون تماس: 3 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

این یادداشت کاربردی نحوه طراحی یک سوئیچ یا رمزگذار دوار با قابلیت اطمینان بالا با استفاده از Dialog GreenPAK describes را شرح می دهد. این طرح سوئیچ بدون تماس است و بنابراین اکسیداسیون و سایش تماس را نادیده می گیرد. برای استفاده در خارج از منزل که رطوبت طولانی مدت ، گرد و غبار ، افراط دما و غیره وجود دارد ، ایده آل است. این یک سیگنال (EVAL) برای بهبود سیگنال به نویز ایجاد می کند ، ورودی ها را از هر بخش سوییچ سوئیچ دوار دریافت می کند و هر پد سکتور را با استفاده از دستگاه حالت ناهمزمان (ASM) تفسیر می کند تا تنها یک انتخاب سوئیچ را تضمین کند.

در زیر مراحل مورد نیاز برای درک نحوه برنامه ریزی راه حل برای ایجاد رمزگذار روتاری بدون تماس را شرح دادیم. با این حال ، اگر فقط می خواهید نتیجه برنامه نویسی را دریافت کنید ، نرم افزار GreenPAK را بارگیری کنید تا فایل طراحی GreenPAK را که قبلاً تکمیل شده است مشاهده کنید. کیت توسعه GreenPAK را به رایانه خود وصل کرده و برنامه را فشار دهید تا مبدل 8Ch PWM مبدل موقعیت پالس را ایجاد کنید.

مرحله 1: طراحی مفهوم

این طرح با زمان بندی کار می کند. این یک سیگنال ساعت (EVAL) تولید می کند تا به آرامی هر پد سکتور را از طریق مقاومتهای خارجی 100 اهم به بیرون بکشد (شکل 1). سیگنال EVAL به صورت خازنی به "برف پاک کن" مرکزی متصل می شود که لبه بالایی پد سکتور انتخاب شده را سریعتر از بقیه حرکت می دهد (سریع در شکل 1). سپس GreenPAK State State Asynchronous State Machine (ASM) ارزیابی می کند که کدام لبه بالارفت ابتدا وارد شده و نتیجه قفل می شود. مزیت طراحی کوپل خازنی قابلیت اطمینان است. این که آیا رمزگذار خازنی ساخته می شود و سپس در اتصال مستقیم از بین می رود یا اتصال مستقیم ایجاد می شود و سپس به خازنی تنزل می یابد (اکسید می شود) ، همچنان کار می کند. شماتیک سطح بالا در شکل 1 خروجی های متصل به LED های خارجی را برای نمایش نشان می دهد.

شکل 2 یک تصویر اسیلوسکوپ است که تفاوت زمان ریسک یک پد سکتور را نشان می دهد که این برف پاک کن با آن تراز شده است ، در مقابل زمان پرت شدن سایر پدهای انتخاب نشده. دلتا T 248 nS است که حاشیه آن برای حل مشکل GreenPAK Asynchronous State Machine (ASM) بیش از حد کافی است.

ASM می تواند در یک ثانیه نانو حل شود و مدار داوری داخلی آن تضمین می کند که فقط یک حالت معتبر است. بنابراین ، فقط یک خروجی در هر زمان ثبت می شود.

مرحله 2: پیاده سازی طراحی GreenPAK

شماتیک برنامه ریزی شده در GreenPAK CMIC در شکل 3 نشان داده شده است.

برای صرفه جویی در مصرف انرژی ، سیگنال EVAL با سرعتی مناسب برای زمان پاسخگویی برنامه تولید می شود. نوسان ساز فرکانس پایین مورد استفاده قرار می گیرد و بیشتر با CNT2 تقسیم می شود. در این مثال تقریباً 16 هرتز است. تنظیمات پیکربندی را در شکل 4 مشاهده کنید.

تصویر انتقال حالتهای ممکن در نمودار حالت ASM نشان داده شده است (شکل 5).

یک نسخه کمی تأخیر از EVAL به عنوان بازنشانی ASM با هر چرخه استفاده می شود. این تضمین می کند که راههای خروجی از STATE0 شروع می شود. پس از شرط بازنشانی ASM ، سیگنال EVAL توسط ASM در هر یک از پدها کنترل می شود. تنها اولین لبه صعودی باعث تغییر حالت خارج از STATE0 می شود. هرگونه افزایش لبه های بعدی از پدهای دیگر نادیده گرفته می شود زیرا تنها یک حالت انتقال امکان پذیر است. این نیز به دلیل نحوه پیکربندی ASM است که در شکل 6 نشان داده شده است. هر یک از 6 حالت خروجی ASM تنها به یکی از پدهای بخش مربوط می شود. قفل های DFF نتیجه ASM را ثابت نگه می دارند به طوری که در هنگام بازنشانی ASM هیچ تغییری در خروجی نهایی وجود ندارد. قطبیت مورد نظر برای هدایت پین های خروجی NMOS تخلیه باز ما نیاز به پیکربندی DFF با خروجی های معکوس دارد.

مرحله 3: نتایج آزمایش

عکسهای زیر نمونه اولیه ای را نشان می دهد که کاملاً عملیاتی است. همچنین قدرت کمی دارد و برای GreenPAK فقط 5 uA اندازه گیری می کند. طرح بالشتک ها و برف پاک کن برای قوی ترین سیگنال به حداکثر می رسد. مشخص شد که نمونه اولیه در برابر تداخل RF قوی مانند لامپهای فلورسنت بزرگ و رادیو 5 W 145 مگاهرتز مصون است. این احتمالاً به این دلیل است که همه پدها در حالت مشترک تداخل را دریافت می کنند.

این امکان وجود دارد که لنت ها و ابعاد برف پاک کن را طوری قرار دهید که هیچ تداخلی از 2 لنت همزمان با برف پاک کن در هر موقعیتی وجود نداشته باشد. این ممکن است واقعاً ضروری نباشد زیرا مدار داوری ASM تنها به یکی از حالات اجازه می دهد که معتبر باشد ، حتی در صورت افزایش همزمان 2 لبه. این دلیل دیگری است که این طرح قوی است. حساسیت خوبی با چیدمان تخته به دست می آید که دارای آثار متصل به لنت ها بسیار باریک و طول مساوی با یکدیگر است بنابراین ظرفیت کل هر پد سکتور با بقیه مطابقت دارد. محصول نهایی می تواند شامل گیربکس های مکانیکی برف پاک کن باشد ، درصورتی که روی هر یک از موقعیت ها متمرکز شود "کلیک" می کند و همچنین حس لامسه ای خوبی را ایجاد می کند.

ConclusionDialog's GreenPAK CMIC یک راه حل کم قدرت ، قوی و کامل برای این سوئیچ دوار با قابلیت اطمینان بالا ارائه می دهد. برای برنامه هایی مانند تایمر و کنترل های فضای باز که نیاز به عملکرد پایدار و طولانی مدت دارند ایده آل است.