Вход на сайт

Зарегистрировавшись на сайте Вы сможете добавлять свои материалы






Самодельный частотный преобразователь на микроконтроллере


РадиоКот :: Частотный преобразователь

РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Защита и контроль >

Частотный преобразователь

Всем здравствуйте. Вот решил написать статейку про асинхронный привод и преобразователь частоты, который я изготавливал. Моему товарищу надо было крутить пилораму, и крутить хорошо. А сам я занимался импульсной электроникой и сразу предложил ему частотник. Да, можно было купить фирмовый преобразователь, и мне приходилось с ними сталкиваться, параметрировать, но захотелось своего, САМОДЕЛАШНОГО! Да и привод циркулярки к качеству регулирования скорости не критичен, только вот к ударным нагрузкам и к работе в перегрузе должен быть готов. Также максимально-простое управление с помощью пары кнопок и никаких там параметров.

 Основные достоинства частотнорегулируемого привода (может для кого-то повторюсь):

 Формируем из одной фазы 220В полноценные 3 фазы 220В со сдвигом 120 град., и имеем полный вращающий момент и мощность на валу.

 Увеличенный пусковой момент и плавный пуск без большого пускового тока

 Отсутствует замагничивание и лишний нагрев двигателя, как при использовании конденсаторов.

 Возможность легко регулировать скорость и направление, если необходимо.

 Вот какая схемка собралась:

 3-фазный мост на IGBT транзисторах c обратными диодами (использовал имеющиеся G4PH50UD) управляется через оптодрайвера HCPL 3120 (бутстрепная схема запитки) микроконтроллером PIC16F628A. На входе гасящий конденсатор для плавного заряда электролитов DC звена. Затем его шунтирует реле и на микроконтроллер одновременно приходит логический уровень готовности. Также имеется триггер токовой защиты от к.з. и сильной перегрузки двигателя. Управление осуществляют 2 кнопки и тумблер изменения направления вращения.

Силовая часть мною была собрана навесным монтажом. Плата контроллера отутюжина вот в таком виде: 

 

Параллельные резисторы по 270к на проходных затворных конденсаторах (забыл под них места нарисовать) припаял сзади платы, потом хотел заменить на смд но так и оставил.

 Есть внешний вид этой платы, когда уже спаивал:

 С другой стороны

 

Для питания управления был собран типовой импульсный обратноходовой (FLAYBACK) блок питания.

Его схема:

 Можно использовать любой блок питания на 24В, но стабилизированный и с запаздыванием пропадания выходного напряжения от момента пропажи сетевого на пару тройку секунд. Это необходимо чтобы привод успел отключиться по ошибке DC. Добивался установкой электролита С1 большей ёмкости. 

Теперь о самом главном...о програме микроконтроллера. Программирование простых моргалок для меня сложности не представляло, но тут надо было поднатужить мозги. Порыскав в нете, я не нашёл на то время подходящей информации. Мне предлагали поставить и специализированные контроллеры, например контроллер фирмы MOTOROLA MC3PHAC. Но хотелось, повторюсь, своего. Принялся детально разбираться с ШИМ модуляцией, как и когда нужно открыть какой транзистор... Открылись некие закономерности и вышел шаблон самой простой программы отработки задержек, с помощью которой можно выдать удовлетворительно синусовую ШИМ и регулировать напряжение. Считать ничего контроллер конечно не успевал, прерывания не давали что надо и поэтому я идею крутого обсчёта ШИМ на PIC16F628A сразу отбросил. В итоге получилась матрица констант, которую отрабатывал контроллер. Они задавали и частоту и напряжение. Возился честно скажу, долго. Пилорама уже во всю пилила конденсаторами, когда вышла первая версия прошивки. Проверял всю схему сначала на 180 ватном движке вентиляторе. Вот как выглядела "экспериментальная установка":

 

 Первые эксперименты показали, что у этого проекта точно есть будущее.

 

Программа дорабатывалась и в итоге после раскрутки 4кВТ-ного движка её можно было собирать и идти на лесопилку.

Товарищ был приятно удивлён, хоть и с самого начала относился скептически. Я тоже был удивлён, т.к. проверилась защита от к.з. (случайно произошло в борно двигателя). Всё осталось живо. Двигатель на 1,5кВт 1440об/мин легко грыз брусы диском на 300мм. Шкивы один к одному. При ударах и сучках свет слегка пригасал, но двигатель не останавливался. Ещё пришлось сильно подтягивать ремень, т.к. скользил при сильной нагрузке. Потом поставили двойную передачу.

Сейчас ещё дорабатываю программу она станет еще лучше, алгоритм работы шим чуть сложнее, режимов больше, возможность раскручиваться выше номинала...а тут снизу та самая простая версия которая работает на пиле уже около года.

Её характеристики:

Выходная Частота: 2,5-50Гц, шаг 1,25Гц; Частота ШИМ синхронная, изменяющаяся. Диапазон примерно 1700-3300Гц.; Скалярный режим управления U/F, мощность двигателя до 4кВт.

Минимальная рабочая частота после однократного нажатия на кнопку ПУСК(RUN) - 10Гц.

При удержании кнопки RUN происходит разгон, при отпускании частота остаётся та, до которой успел разогнаться. Максимальная 50Гц- сигнализируется светодиодом. Время разгона около 2с.

Светодиод "готовность" сигнализирует о готовности к запуску привода. 

Реверс опрашивается в состоянии готовности.

Режимов торможения и регулирования частоты вниз нет, но они в данном случае и не нужны.

При нажатии Стоп или СБРОС происходит остановка выбегом.

На этом пока всё. Спасибо, кто дочитал до конца.

 

 

 

 

 

 

Файлы:
Программа ШИММ1.0r для PIC16F628(A)
Плата управления в SPLANe

Все вопросы в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

2 Простые проекты преобразователя света в частоту для преобразования света в импульсы

В этой статье мы увидим, что такое схема преобразователя света в частоту, как она работает, как ее использовать в проекте и ее характеристики.

Независимо от того, к какой категории вы относитесь, профессионалу, любителю, инженеру или студенту, модульные компоненты всегда уменьшают половину нашей головной боли при проектировании схем.

Они устраняют необходимость в разработке специальных схем и снижают затраты.Одним из таких модульных компонентов является преобразователь света в частоту TSL235R.

Что такое преобразователь света в частоту (TSL235R)?

Этот модульный компонент представляет собой интегральную схему, которая преобразует силу света в частоту с коэффициентом заполнения 50%.

Интенсивность и частота света пропорциональны.

Когда усиливается окружающее или какое-либо внешнее освещение, выходная частота увеличивается, и наоборот.

TSL235R - устройство на трех ножках, внешне очень похоже на транзистор с полупрозрачным корпусом.

Поставляется в двух вариантах: для поверхностного монтажа и для обычного монтажа на печатной плате.

Основным преимуществом этой ИС является то, что для генерации частоты не требуется никаких внешних компонентов; он может напрямую подключаться к любому микроконтроллеру или микропроцессору.

Имеет крошечную выпуклую линзу перед модулем для фокусировки света, а задняя сторона плоская. Он очень чувствителен, так как обнаруживает крошечные изменения света.

Обзор спецификаций:

TSL235R может получать питание от 2.От 7 В до 5,5 В (номинальное напряжение 5 В).

Он имеет широкий диапазон светового отклика от 320 до 1050 нм, который охватывает от ультрафиолетового до видимого света. Он имеет рабочую температуру от -25 градусов по Цельсию до +70 градусов по Цельсию.

Имеет температурный коэффициент 150 ppm на градус Цельсия. Максимальная частота, которую он может передавать, составляет 100 кГц, а минимальная частота находится в диапазоне нескольких 100 Гц.

Выходной рабочий цикл строго откалиброван на 50%. Его длина составляет 19,4 мм, включая клеммы и 4 шт.Ширина 6 мм.

Конденсатор в диапазоне от 0,01 мфд до 0,1 мфд должен быть подключен к его клемме источника питания, а конденсатор и TLS235R должны быть замкнуты насколько возможно.

Как это работает?

Он объединяет два компонента: кремниевый фотодиод и преобразователь тока в частоту (CFC). CFC - это схема, которая преобразует текущий параметр в частотный.

Ток, протекающий через фотодиод, пропорционален силе света.

Преобразователь тока в частоту (CFC) измеряет величину тока, протекающего через фотодиод.

Когда ток через фотодиод увеличивается; CFC повышает его частоту, и наоборот. Таким образом, мы получаем косвенное преобразование света в частоту.

Как и где им пользоваться?

Вы можете использовать TSL235R там, где вы работаете с любым проектом, основанным на освещении, например:

· Вы можете использовать его для измерения интенсивности окружающего освещения, например, люксметр.

· Вы можете соединить светодиод и TSL235R для цепи обратной связи в инверторе, где выходной сигнал необходимо стабилизировать независимо от подключенной нагрузки.

· Может использоваться в детекторе движения, где можно обнаружить любое изменение интенсивности света.

· Может использоваться в системе безопасности.

· Может использоваться в автоматической системе уличного освещения, где падение частоты может быть обнаружено микроконтроллером и инициировано выходом.

Вот иллюстрация, как взаимодействовать с микроконтроллером

Приложения неограниченны, когда начинаете играть с ним и правильно понимаете.

Преобразователь света в частоту с использованием IC 555

Аналогичная схема может быть получена при использовании IC 555, подключенного в нестабильном режиме, с заменой одного из резисторов на LDR, как показано ниже:

Конденсатор C1 могут быть заменены другими значениями для получения других наборов частотных диапазонов в соответствии со спецификациями приложения.

Вывод 3 микросхемы IC 555 может быть интегрирован в любую желаемую внешнюю нагрузку или схему. В случае, если требуется TTL-совместимый выход, убедитесь, что на IC 555 подается точное напряжение 5 В.

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какой-либо вопрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

Введение в микроконтроллеры - инженерные проекты

Привет, ребята! Мы здесь, чтобы держать вас в курсе дел и получать полезную информацию, чтобы вы продолжали возвращаться к тому, что мы можем предложить. Сегодня я собираюсь открыть подробности о Introduction to Microcontrollers . Микроконтроллер - это электронное устройство, способное эффективно выполнять различные задачи в системах автоматического управления. Он состоит из памяти, портов ввода / вывода и процессора. Мы используем C и язык ассемблера для программирования микроконтроллера.Это похоже на крошечные компьютеры, которые помогают облегчить наши задачи с помощью программирования, используемого в компактных схемах. Я постараюсь охватить каждый аспект, связанный с микроконтроллером, чтобы вы получили четкое представление о том, что он делает и каковы его основные приложения. Будем надеяться на плату и изучать свойства микроконтроллера один за другим.

Введение в микроконтроллеры

  • Микроконтроллер - это компактный крошечный компьютер, который изготовлен внутри микросхемы и используется в системах автоматического управления, включая системы безопасности, офисные машины, электроинструменты, систему сигнализации, управление светофорами, стиральную машину и многое другое. Больше.
  • Это экономичное программируемое логическое управление, которое может быть сопряжено с внешними устройствами для управления устройствами на расстоянии.
  • Первый микроконтроллер был произведен Майклом Кокраном и Гэри Бун .
  • Он был специально построен для встраиваемых систем и состоял из памяти для чтения и записи, постоянной памяти, портов ввода-вывода, процессора и встроенных часов.
  • C и языки ассемблера используются для программирования микроконтроллеров.
  • Существуют также другие языки, доступные для программирования микроконтроллера, но для начала изучение программирования микроконтроллера на языке C и ассемблере - отличный выбор, оба языка просты в освоении и дают четкое представление о микроконтроллере.
  • Технологии были удивительно развиты и сделали нашу жизнь проще, чем когда-либо прежде.
  • Несколько лет назад приведение лифта в рабочее состояние было адской задачей, требующей сложного программирования и схемотехники.
  • Теперь вы можете не только управлять лифтом с микроконтроллера, но и перемещать подводную лодку с помощью соответствующих инструкций, передаваемых в один микроконтроллер.
  • Любое приложение, которое включает измерения, управление и отображение, содержит внутри микроконтроллер.
  • Микроконтроллеры поставляются с широким спектром приложений, но решать, какую задачу вы хотите решить с помощью микроконтроллера, зависит только от вас, потому что он будет принимать только инструкции в форме языка программирования.
  • Вы можете создавать, загружать и запускать любую программу в зависимости от ваших приоритетов.

Сравнение с микропроцессором

  • Некоторые люди думают, что микроконтроллер и микропроцессор одинаковы, но на самом деле они разные.
  • Микропроцессор использует внешнюю схему для установления связи с периферийной средой, но микроконтроллер не включает никаких внешних схем, чтобы привести его в рабочее состояние, поскольку он поставляется с указанной встроенной схемой, которая экономит как пространство, так и затраты на разработку устройство аналогичных характеристик.
  • По сравнению с микропроцессорами, которые широко используются в ПК, ноутбуках и ноутбуках, микроконтроллеры специально созданы для встроенных систем.
  • Когда мы говорим о встроенной системе, мы на самом деле имеем в виду устройства, которые поставляются со встроенными схемами и нуждаются в загрузке соответствующих инструкций для управления устройствами.
  • Замечательная особенность встраиваемой системы заключается в том, что она включает индивидуальное программирование, которое напрямую связано с внутренней схемой, которую можно изменять снова и снова, пока вы не достигнете желаемого результата.
  • Тактовая частота микропроцессора намного больше, чем у микроконтроллера, и они способны выполнять сложные задачи. Они могут работать на частоте 1 ГГц.

Сравнение с настольными компьютерами

  • В отличие от нашего настольного компьютера микроконтроллеры представляют собой крошечные компьютеры, объем памяти которых намного меньше, чем у настольных компьютеров.
  • Также скорость настольного компьютера намного превышает скорость простого микроконтроллера.
  • Однако микроконтроллеры обладают некоторыми функциями, аналогичными настольным компьютерам, например, они оснащены центральным процессором, который является мозгом микроконтроллера.
  • Эти ЦП в микроконтроллерах имеют разную длину слова, то есть от 4 до 64 бит.
  • Они могут работать на более низких частотах 4 кГц и могут сохранять функциональность до нажатия кнопки сброса или вызова какого-либо прерывания.

Характеристики микроконтроллера

  • В современных технологиях некоторые микроконтроллеры имеют сложную конструкцию и могут иметь длину слова более 64 бит.
  • Микроконтроллер состоит из встроенных компонентов, включая EPROM, EEPROM, RAM, ROM, таймеры, порты ввода / вывода и кнопку сброса.RAM используется для хранения данных, а ROM используется для хранения программ и других параметров.
  • Современные микроконтроллеры спроектированы с использованием архитектуры CISC (компьютер со сложным набором команд), которая включает инструкции типа marco.
  • Инструкция типа одиночного макроса используется для замены количества маленьких инструкций.
  • Современные микроконтроллеры потребляют гораздо меньше энергии по сравнению со старыми.
  • Они могут работать при более низком напряжении в диапазоне от 1.От 8 В до 5,5 В.
  • Флэш-память, такая как EPROM и EEPROM, - очень надежные и расширенные функции в последних микроконтроллерах, которые отличают их от старых микроконтроллеров.
  • EPROM быстрее и быстрее, чем память EEPROM. Он позволяет стирать и записывать циклы столько раз, сколько вы хотите, что делает его удобным для пользователя.

Детали микроконтроллера

  • Микроконтроллер состоит из нескольких встроенных частей, что делает его компактным и производительным при меньшем пространстве и меньших затратах.Ниже приведены основные части микроконтроллера.

CPU

  • CPU рассматривается как мозг микроконтроллера, который принимает инструкции в форме программирования и помогает их выполнять.
  • Он ведет себя как мост, который обменивается данными с различными компонентами и действиями, происходящими внутри одного чипа.
  • Возможность индивидуального программирования, доступная в микроконтроллере, делает его более надежным и удобным для пользователя.
  • CPU имеет встроенные регистры, которые разделены на регистры данных двух типов и регистры адресации.
  • Регистры данных, также известные как аккумуляторы, используются для логических команд и команд сдвига.
  • Регистры адресации используются для хранения адресов для доступа к данным памяти. Указатель стека называется адресным регистром, который направляет память, используемую для аппаратного стека. Аппаратный стек используется для вызовов и возвратов прерываний, а также для вызовов и возвратов подпрограмм.
  • Конструкция указателя аппаратного стека не является обязательной, некоторые ЦП имеют регистр с одной связью, который ведет себя как глубокий стек ЦП и помогает в быстрых вызовах и возвратах подпрограмм.
  • ЦП микроконтроллера способен выполнять серию инструкций, некоторые из которых являются инструкциями манипулирования данными, некоторые - логическими инструкциями, а некоторые - инструкциями сдвига.

Ввод / вывод

  • В микроконтроллер встроены различные порты ввода / вывода.
  • Они используются для подключения к микроконтроллеру внешних устройств, таких как принтеры, ЖК-дисплей, светодиоды, внешняя память.
  • В микроконтроллере имеется несколько последовательных портов, которые используются для последовательного подключения периферийных устройств к микроконтроллеру.

Память

  • Подобно микропроцессору, микроконтроллер имеет такие области памяти, как RAM и ROM, которые помогают хранить исходный код программы.
  • Эти объемы памяти очень малы по сравнению с настольными компьютерами.
  • После того, как вы сгенерируете программу и загрузите ее в микроконтроллер, она сохраняется в определенной области памяти микроконтроллера.
  • Эти ячейки памяти уже установлены производителем.

Таймеры и счетчики

  • Таймеры и счетчики очень удобны для решения различных задач, включая генерацию импульсов, генерацию частоты, измерение, функцию синхронизации и модуляцию.
  • Функции таймера и счетчиков синхронизируются с часами микроконтроллера, используются для измерения временных интервалов между двумя событиями и могут подсчитывать до 255 отсчетов для 8-битного микроконтроллера и 65535 для 16-битного микроконтроллера.

АЦП и ЦАП

  • АЦП - это аналого-цифровой преобразователь, который преобразует аналоговый сигнал в цифровую форму, например, преобразовывает аналоговый сигнал датчика в цифровую форму.
  • Точно так же ЦАП представляет собой цифро-аналоговый преобразователь, который преобразует цифровой сигнал в аналоговую форму, которая может использоваться для управления двигателем.

Interpret Control

  • Interpret Control используется для установки задержки в выполняющейся программе. Эта задержка может быть вызвана внутренними или внешними сигналами.

Специальный функциональный блок

  • Некоторые современные микроконтроллеры поставляются со специальным функциональным блоком, который используется в новейшей робототехнике и передовых космических системах.
  • Этот специальный функциональный блок имеет больше портов, чем обычный микроконтроллер, и способен выполнять самые сложные и продвинутые задачи.

Типы микроконтроллеров

В зависимости от памяти, архитектуры и размера слова микроконтроллеры подразделяются на различные типы. Некоторые из них следующие.

Классификация на основе битов

  • Микроконтроллеры бывают 8-, 16-, 32- и 64-разрядные. Некоторые наиболее продвинутые микроконтроллеры имеют биты более 64, которые способны выполнять определенные функции во встроенных системах.
  • 8-битный микроконтроллер способен выполнять более мелкие арифметические и логические инструкции.Наиболее распространенными 8-битными микроконтроллерами являются atmel 8031 ​​и 8051.
  • В отличие от 8-битных микроконтроллеров, 16-битный микроконтроллер выполняет программу с более высокой точностью и точностью. Наиболее распространенный 16-битный микроконтроллер - 8096.
  • 32-битный микроконтроллер применяется в системах автоматического управления и робототехнике, где требуется высокая прочность и надежность. Офисные машины и некоторые системы питания и связи используют 32-битный контроллер для выполнения различных инструкций.

Классификация на основе памяти

  • На основе памяти микроконтроллеры делятся на два типа: i.д. микроконтроллеры с внешней памятью и микроконтроллеры со встроенной памятью.
  • Когда встроенной системе требуется и микроконтроллер, и внешний функциональный блок, который не встроен в микроконтроллер, микроконтроллер называется микроконтроллером с внешней памятью. 8031 - отличный пример микроконтроллера с внешней памятью.
  • Когда все функциональные блоки объединены в одну микросхему, которая связана со встроенной системой, микроконтроллер называется микроконтроллером встроенной памяти.8051 - отличный пример микроконтроллеров со встроенной памятью.

Классификация на основе набора команд

  • На основе набора команд микроконтроллеры подразделяются на два типа: CISC-CISC и RISC-RISC.
  • CISC относится к компьютеру со сложным набором команд. Одной действующей инструкции достаточно, чтобы заменить количество инструкций.
  • RISC называется компьютером с сокращенным набором команд. RISC помогает сократить время выполнения программы.Это достигается за счет уменьшения тактового цикла на инструкцию.

Типы микроконтроллеров

Существует множество типов микроконтроллеров, и я собираюсь подробно рассмотреть некоторые из них здесь:

8051 Микроконтроллер

  • Наиболее часто используемые микроконтроллеры принадлежат к семейству 8051. Микроконтроллеры
  • 8051 считаются идеальным выбором для большинства профессионалов.
  • Изобретенный Intel, микроконтроллер 8051 состоит из двух элементов, включая 8052 и 8031.
  • 8052 состоит из 3-х кратного и 256 байт RAM. Он обладает теми же функциями, что и микроконтроллер 8051.
  • Вы также можете рассматривать 8051 как подмножество микроконтроллера 8052 ..
  • Аналогично, 8031 ​​обладает теми же функциями, что и 8051, за исключением ПЗУ.
  • Однако для выполнения инструкций в этот чип может быть встроено внешнее ПЗУ объемом 64 Кбайт.

8051 Архитектура микроконтроллера

  • Микроконтроллер 8051 - это 40-контактный 8-битный микроконтроллер, изобретенный Intel в 1981 году.
  • 8051 поставляется со 128 байтами ОЗУ и 4 КБ встроенного ПЗУ.
  • Исходя из приоритетов, в микроконтроллер может быть встроена внешняя память объемом 64 КБ.
  • В этот микроконтроллер встроен кристаллический генератор с частотой 12 МГц.
  • В этот микроконтроллер интегрированы два 16-битных таймера, которые можно использовать как таймер, а также как счетчик.
  • 8051 состоит из 5 прерываний, включая внешнее прерывание 0, внешнее прерывание 1, прерывание таймера 0, прерывание таймера 1 и прерывание последовательного порта.Он также состоит из четырех 8-битных программируемых портов.

PIC Микроконтроллер

  • Технология микрочипов изобрела контроллер периферийного интерфейса (PIC), который очень распространен среди большинства профессионалов и экспертов.
  • Micro-Chip Technology очень заботится о потребностях и требованиях клиентов, поэтому они постоянно обновляют свои продукты, чтобы предоставлять услуги на высшем уровне.
  • Низкая стоимость, возможность последовательного программирования и широкая доступность выделяют этот микроконтроллер среди остальных.

Архитектура микроконтроллера PIC

  • Микроконтроллер PIC поддерживает архитектуру Гарварда.
  • Он состоит из ПЗУ, ЦП, последовательной связи, таймеров и счетчиков, генераторов, прерываний, портов ввода-вывода и набора регистров, которые также работают как ОЗУ.
  • Регистры специального назначения также встроены в аппаратное обеспечение микросхемы.
  • Низкое энергопотребление делает этот контроллер идеальным выбором для промышленных целей.
  • Каждый PIC задействует «стек», способный сохранять адреса возврата.
  • В более старых версиях микроконтроллеров PIC доступ к стеку нельзя было получить с помощью программирования, но к более поздним версиям можно было легко получить доступ с помощью программирования.
  • Компьютера с низкими характеристиками достаточно для запуска программного обеспечения, способного программировать схему микроконтроллера PIC.
  • Последовательный порт или USB-порт используется для подключения компьютера к микроконтроллеру.

AVR Микроконтроллер

  • AVR называется Advances Virtual RISC, который был произведен компанией Atmel в 1966 году.
  • Он поддерживает Гарвардскую архитектуру, в которой программа и данные хранятся в разных местах микроконтроллера и к ним легко получить доступ.
  • Считается более ранним типом контроллеров, в которых для хранения программ используется встроенная флэш-память.

Архитектура AVR

  • Архитектура AVR была разработана Вегардом Волланом и Альф-Эгилем Богеном.
  • AT90S8515 был первым контроллером, основанным на архитектуре AVR.
  • Однако AT90S1200 был первым микроконтроллером AVR, который был коммерчески доступен в 1997 году.
  • Флеш-память, EEPROM и SRAM интегрированы в один чип, что исключает возможность объединения любой внешней памяти с контроллером.
  • Этот контроллер имеет сторожевой таймер и множество энергосберегающих спящих режимов, которые делают этот контроллер надежным и удобным для пользователя.

Приложения

  • Периферийный контроллер ПК
  • Робототехника и встроенные системы
  • Биомедицинское оборудование
  • Системы связи и питания
  • Автомобили и системы безопасности
  • Имплантированное медицинское оборудование
  • Устройства обнаружения пожара
  • Температура и светочувствительные устройства
  • Устройства промышленной автоматизации
  • Устройства управления технологическими процессами
  • Измерение и контроль вращающихся объектов
Это все на сегодня.Надеюсь, вам понравилась статья. Наша задача - шаг за шагом предоставлять вам полезную информацию, чтобы вы могли ее усвоить без особых усилий. Однако, если вы все еще настроены скептически или сомневаетесь, вы можете спросить меня в разделе комментариев ниже. Я хотел бы помочь вам в соответствии с моим опытом. Быть в курсе. ,

Введение в ШИМ (широтно-импульсная модуляция) с использованием микроконтроллера AVR

Введение в ШИМ для микроконтроллеров AVR (Atmel)

PWM расшифровывается как широтно-импульсная модуляция и представляет собой метод создания переменного напряжения с помощью цифровых средств. Как правило, переменные напряжения поступают от аналоговых цепей, а цифровые схемы производят только два напряжения, высокое (5 В, 3.3в, 1,8в и т. Д.) или низкий (0v). Так как же возможно, что цифровые схемы могут создавать напряжение между высоким и низким напряжениями? Если вы последовательно увеличиваете и опускаете цифровой сигнал, вы получите пропорцию напряжения между высокими и низкое напряжение. Представьте, что цифровой сигнал был равномерно импульсным высоким (5 В) и низким (0 В), скажем, сигнал был в высоком состоянии. на 1 микросекунду и в низком состоянии на 1 микросекунду добавьте конденсатор для сглаживания сигнала, напряжение будет равно 2.5 вольт. Теперь измените высокое напряжение в высоком состоянии на 9 микросекунд и в низком состоянии на 1 микросекунду, напряжение будет измерять 90% от 5 вольт, или 5 в x 0,9 = 4,5 вольт. 90% значимы, потому что рабочий цикл представлен как процент (%). Приложения, связанные с ШИМ, могут быть: управление двигателями, вывод звука, затемнение светодиодов и производство приближенные аналоговые формы волны.

Хорошо, давайте перейдем к техническим вопросам, потому что у ШИМ есть много требований и спецификаций, которые очень важны для гарантии того, что вы выводите сигнал ШИМ, который будет принят устройством, которое его принимает.Устройство, получающее ШИМ, которое выводится вашим микроконтроллером, потребует, чтобы ШИМ был на определенной частоте. Период ШИМ равен что создает частоту, и это представлено как отрезок времени. Период, когда цифровой сигнал удерживается на высоком уровне а затем снижается, и доля в этом периоде составляет рабочий цикл. Период выбран изначально и не изменение. Чем длиннее период, тем медленнее частота и чем меньше период, тем выше частота.Частота ШИМ - это то, сколько из этих периодов может уместиться в пределах одной секунды. Если период составляет 1 миллисекунду, то частота будет 1 кГц, или 1000 Гц, или 1000 раз в секунду.

Существует несколько типов ШИМ, включая фазовую коррекцию, когда импульс возникает прямо в середине периода, и стандартная ШИМ, где импульс происходит в конце периода. Рабочий цикл, как указано выше, - это процент, который пульс высокий в пределах периода.Например, рабочий цикл 50% будет половиной от высокого уровня напряжения.

Если у вас достаточно быстрая ШИМ, вы также можете создавать аналоговые сигналы практически любого типа. Изменяя рабочий цикл на каждом периода, вы могли бы по существу нарисовать форму волны и получить ее таким образом, но форма волны будет немного похожа на ступеньку, а не идеальный сигнал. Чем меньше периоды или выше частота, тем лучше и плавнее формы волны. возможно.

Я привожу пример на видео по отправке сигнала ШИМ от микроконтроллера AVR на сервопривод для хобби. Хобби сервоприводы, стандартный тип, а не цифровой, будет получать сигнал ШИМ, обычно с периодом 20 мс и импульсом в пределах этого период обычно имеет ограничения 0,9 и 2,1 мс. Импульс 0,9 мс установит рог сервопривода на 0 градусов, а 2,1 мс установит рог сервопривода на 180 градусов. Эти числа могут отличаться в зависимости от сервопривода, который вы используете, и даже если в таблице данных указаны эти числа, ваш сервопривод может немного отличаться, как вы увидите в этом и других моих видео.

Итак, как микроконтроллер создает ШИМ? Микроконтроллер использует свой источник синхронизации и встроенный механизм таймера. Вы может управлять внутренним таймером, чтобы отсчитывать, а затем возвращать к 0 при определенном счетчике, поэтому таймер будет считать, а затем снова и снова возвращаться к 0. Это устанавливает ваш период. Теперь у вас есть возможность контролировать пульс, включать его по определенному счету в таймере, пока он идет вверх.Когда счетчик вернется к 0, вы отключите импульс. Eсть большая гибкость с этим, потому что вы всегда можете получить доступ к счетчику таймера и предоставить разные импульсы с помощью одного таймер. Это замечательно, если вы хотите управлять несколькими сервоприводами одновременно.

,

Смотрите также