DIY PWM Tswj rau PC Kiv cua: 12 Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:26

Cov Lus Qhia no piav qhia kev tsim kom muaj qhov tshwj xeeb 12 V PC kiv cua PWM tswj. Tus qauv tsim tuaj yeem tswj tau txog 16 3-pin tus kiv cua computer. Kev tsim qauv siv ob khub Dialog GreenPAK ™ teeb tsa sib xyaw-teeb liab ICs los tswj hwm txhua tus kiv cua lub luag haujlwm. Nws kuj suav nrog ob txoj hauv kev los hloov qhov nrawm ntawm tus kiv cua:

a nrog rau quadrature/teb encoder

b. nrog Windows daim ntawv thov tsim hauv C# uas sib txuas lus nrog GreenPAK los ntawm I2C.

Hauv qab no peb piav qhia cov kauj ruam xav tau nkag siab li cas GreenPAK nti tau raug tsim los tsim PWM tswj rau PC kiv cua. Txawm li cas los xij, yog tias koj tsuas yog xav kom tau txais txiaj ntsig los ntawm kev ua haujlwm, rub tawm GreenPAK software los saib qhov ua tiav GreenPAK Tsim Cov Ntaub Ntawv. Ntsaws GreenPAK Cov Khoom Txhim Kho rau koj lub khoos phis tawj thiab ntaus qhov program los tsim kev cai IC rau PWM tswj rau cov kiv cua PC.

Kauj Ruam 1: Qhov System Block Diagram

Kauj Ruam 2: SLG46108 Rotary Decoder Design

Lub cav siv lub cav teb tau siv los nce lossis txo qis lub luag haujlwm ntawm cov kiv cua ntawm tus kheej. Cov cuab yeej no tso tawm cov pa tawm ntawm nws Channel A thiab Channel B qhov sib txawv uas yog 90 ° sib nrug. Saib AN-1101: Unclocked Quadrature Decoder rau cov ntaub ntawv ntau ntxiv txog yuav ua li cas tus lej nkag teb chaws ua haujlwm.

Lub moos ntsuas tus lej tuaj yeem tsim tau siv Dialog GreenPAK SLG46108 los ua cov Channel A thiab Channel B cov cim thiab tso tawm raws li rov qab rau tim ntsej tim muag (CCW) thiab clockwise (CW) pulses.

Thaum Channel A coj mus rau Channel B, tus qauv tsim tawm luv luv ntawm CW. Thaum Channel B coj Channel A, nws tso tawm cov mem tes luv ntawm CCW

Peb DFFs synchronize Channel A cov tswv yim nrog lub moos. Ib yam li ntawd, cov yeeb nkab ncua nrog OUT0 teeb tsa rau ob DFFs thiab OUT1 teeb tsa rau peb DFFs tsim tib txoj haujlwm rau channel B.

Txhawm rau tsim CW thiab CCW cov txiaj ntsig siv ob peb LUTs, xav paub ntau ntxiv txog tus qauv kev hloov pauv tus lej ntsuas tus lej, mus saib lub vev xaib no.

GreenPAK Rotary Decoder yuav tau txais cov tswv yim pulses A thiab B thiab tso tawm CW thiab CCW pulses raws li qhia hauv daim duab 4.

Cov xov hluav taws xob tom qab XOR rooj vag ua kom ntseeg tau tias yuav tsis muaj CW mem tes thiab CCW mem tes tib lub sijhawm, tso cai rau ib qho yuam kev nrog tus lej nkag teb chaws. 8 ms ntog ntug qeeb ntawm CW thiab CCW cov cim qhia kom lawv nyob siab rau 8 ms ntxiv rau ib lub voj voog, uas yog qhov tsim nyog rau nqes hav SLG46826 GreenPAKs.

Kauj Ruam 3: SLG46826 Ntxuam Tus Tswj Xyuas Tus Qauv

Kauj Ruam 4: PWM Kev Tsim Txiaj Nrog Cov Txiaj Ntsig Txiaj Ntsig

Ib khub ntawm cov offset suav nrog tib lub sijhawm tau siv los tsim PWM teeb liab. Thawj lub txee teeb tsa DFF, thiab qhov thib ob rov pib dua nws, tsim kom muaj lub luag haujlwm hloov pauv PWM teeb liab raws li qhia hauv daim duab 6 thiab daim duab 7.

CNT6 teeb tsa DFF10 thiab qhov hloov pauv ntawm CNT1 rov pib dua DFF10. Pins 18 thiab 19 tau siv los tso tawm PWM teeb liab mus rau sab nrauv

Kauj Ruam 5: Kev Ua Haujlwm Lub Cev Nrog Lub Cev Txhaj Tshuaj thiab Caij Hla

Tus tswj lub kiv cua tau txais CW thiab CCW cov cim raws li cov tswv yim los ntawm cov lus txiav teb thiab siv lawv los nce lossis txo qis PWM teeb liab uas tswj tus kiv cua nrawm. Qhov no tau ua tiav nrog ob peb lub tswv yim digital logic.

Lub luag haujlwm yuav tsum tau nce ntxiv thaum tau txais CW mem tes. Qhov no yog ua tiav los ntawm kev txhaj tshuaj ntxiv rau lub plawv dhia mus rau hauv CNT6 thaiv, ua rau nws tso tawm ib lub voj voog ua ntej tshaj li qhov nws xav tau. Cov txheej txheem no tau qhia hauv daim duab 8.

CNT1 tseem tau txais lub moos nyob ntawm tus nqi tas li, tab sis CNT6 muaj ob peb lub moos ntxiv txhaj tshuaj. Txhua lub sijhawm muaj lub moos ntxiv rau lub txee, nws hloov nws cov zis ib teev dhau los mus rau sab laug.

Hloov pauv, kom txo qis kev ua haujlwm, hla lub moos mem tes rau CNT6 raws li qhia hauv daim duab 9. CNT1 tseem tau txais lub moos nyob ntawm tus nqi tas li, thiab muaj hla lub moos pulses rau CNT6, qhov twg lub txee tsis tau txais lub moos thaum nws xav rau. Txoj kev no tso tawm ntawm CNT6 raug thawb mus rau sab xis los ntawm ib teev ntawm ib lub sijhawm, ua kom luv PWM lub voj voog ua haujlwm.

Lub sijhawm txhaj tshuaj thiab ua haujlwm hla lub moos tau ua tiav nrog kev siv qee lub ntsiab lus tseem ceeb hauv GreenPAK. Ib khub ntawm cov khoom siv sib txuam ntau yog siv los tsim ib khub ntawm lub latch/ntug ntes sib txuas. 4-ntsis LUT0 yog siv rau mux nruab nrab ntawm cov teeb liab moos (CLK/8) thiab lub moos txhaj tshuaj lossis moos hla cov cim qhia. Cov haujlwm no tau piav qhia ntxaws ntxiv hauv Kauj Ruam 7.

Kauj Ruam 6: BUTTON Tswv Yim

BUTTON cov tswv yim tau nthuav tawm rau 20 ms, tom qab ntawd siv los hloov lub latch uas txiav txim siab seb qhov tshwj xeeb nti no tau xaiv. Yog tias nws raug xaiv, tom qab ntawd 4-ntsis LUT hla lub moos hla lossis txhaj tshuaj. Yog tias lub nti tsis raug xaiv, tom qab ntawd 4-ntsis LUT yooj yim dhau CLK/8 teeb liab.

Kauj Ruam 7: Tiv Thaiv Duty Cycle Rollover

RS latches 3-ntsis LUT5 thiab 3-ntsis LUT3 tau siv los xyuas kom tseeb tias koj tsis tuaj yeem txhaj lossis hla ntau lub moos uas lub txee offset yob hla. Qhov no yog txhawm rau zam lub kaw lus mus txog 100 % kev ua haujlwm lub voj voog thiab tom qab ntawd tig mus rau 1 % lub voj voog ua haujlwm yog tias nws tau txais lwm lub sijhawm txhaj tshuaj.

Qhov ntsuas qhov RS tiv thaiv qhov no los ntawm kev tuav cov khoom nkag mus rau ntau qhov kev thaiv thaum lub kaw lus yog ib lub voj voog nyob ib ncig ntawm kev dov hla. Ib khub ntawm DFFs ncua PWM_SET thiab PWM_nRST cov cim los ntawm ib teev sijhawm raws li qhia hauv daim duab 11.

Ib khub ntawm LUTs tau siv los tsim cov laj thawj tsim nyog. Yog tias lub luag haujlwm qis qis uas PWM_SET teeb liab qeeb tshwm sim nyob rau tib lub sijhawm PWM_nRST teeb liab, kev txo qis ntxiv hauv lub voj voog ua haujlwm yuav ua rau rollover.

Ib yam nkaus, yog tias mus txog lub luag haujlwm loj tshaj plaws, xws li ncua PWM_nRST teeb liab tshwm sim nyob rau tib lub sijhawm PWM_SET teeb liab, nws yog qhov tsim nyog kom tsis txhob muaj kev nce ntxiv rau lub luag haujlwm. Hauv qhov piv txwv no, ncua lub nRST teeb liab los ntawm ob lub moos mus los kom ntseeg tau tias lub kaw lus tsis tig los ntawm 99 % mus rau 1 %.

Kauj Ruam 8: Kev Tswj Lub voj voog Nrog I2C

Qhov kev tsim no suav nrog lwm txoj hauv kev los tswj lub luag haujlwm lub luag haujlwm uas tsis yog lub moos hla/lub sijhawm txhaj tshuaj. Ib lub microcontroller sab nraud tuaj yeem siv los sau I2C cov lus txib rau GreenPAK los teeb tsa lub luag haujlwm.

Kev tswj hwm lub luag haujlwm hla I2C xav kom tus tswj hwm ua cov lus txib tshwj xeeb. Cov lus txib no tau qhia nyob rau hauv kab lus 1. Ib qho "x" qhia me ntsis uas yuav tsum tsis txhob hloov pauv, "[" qhia txog pib pib me ntsis, thiab "]" qhia txog STOP me ntsis

Lub PDLY thaiv ua rau lub siab dhia dhia luv luv ntawm ntug ntog ntawm CLK/8 teeb liab, uas yog hu ua! CLK/8. Lub teeb liab ntawd yog siv rau moos DFF14 ntawm qhov nrawm. Thaum I2C_SET nce siab asynchronously, tom ntej nce ntug ntawm! CLK/8 ua rau DFF14 tso tawm HIGH, uas ua rau CNT5 OneShot. OneShot sau rau tus naj npawb ntawm cov moos mus uas tus neeg siv sau raws li tau hais tseg hauv "Sau rau CNT5" I2C hais kom ua hauv Table 1. Hauv qhov no, nws yog 10 teev moos. OneShot tso cai rau 25 MHz oscillator los ua haujlwm raws nraim nws lub sijhawm thiab tsis muaj ntxiv lawm, yog li 3-ntsis LUT0 tau txais tus lej ntawm cov voj voog uas tau sau rau CNT5.

Daim duab 15 qhia cov cim no, qhov twg lub moos liab yog cov uas tau xa mus rau 3-ntsis LUT0, uas dhau lawv mus rau hauv CNT6 (PWM_SET txee), yog li tsim qhov offset rau lub luag haujlwm lub voj voog tiam.

Kauj Ruam 9: Tachometer Nyeem Ntawv

Yog xav tau, tus neeg siv tuaj yeem nyeem tus tachometer tus nqi ntau dua I2C txhawm rau taug qab sai npaum li cas tus kiv cua tig los ntawm kev nyeem CNT2 tus nqi. CNT2 tau nce ntxiv txhua lub sijhawm ACMP0H muaj qhov nce ntxiv, thiab tuaj yeem rov pib dua asynchronously nrog I2C hais kom ua. Nco ntsoov tias qhov no yog qhov xaiv tau, thiab qhov pib ntawm ACMP0H yuav tsum tau hloov kho raws li qhov tshwj xeeb ntawm cov kiv cua tshwj xeeb tau siv.

Kauj Ruam 10: Kev Tsim Sab Nraud Sab Nraud

Sab nraud Circuit Court yog qhov yooj yim haum. Muaj lub laub khawm txuas nrog Pin6 ntawm GreenPAK txhawm rau hloov seb lub cuab yeej tshwj xeeb no tau xaiv rau kev tswj teb, thiab LED txuas nrog Pin12 thiab Pin13 los qhia thaum xaiv lub cuab yeej.

Txij li tus kiv cua khiav tawm 12 V, ib khub FETs los tswj nws qhov kev hloov pauv yog xav tau. GreenPAK's Pin18 thiab Pin19 tsav nFET. Thaum nFET qhib, nws rub lub qhov rooj ntawm pFET LOW, uas txuas tus kiv cua mus rau +12 V. Thaum nFET raug kaw, lub rooj vag ntawm PFET raug rub los ntawm 1 kΩ resistor, uas txuas lub kiv cua. los ntawm +12 V.

Kauj Ruam 11: PCB Tsim

Txhawm rau tsim qauv tsim ob peb PCBs tau sib sau ua ke. PCB ntawm sab laug yog "Tus Tswj Xyuas Ntxuam," uas yog lub tsev hloov pauv, 12 V jack, SLG46108 GreenPAK, thiab txuas rau FT232H USB rau I2C pawg tswj hwm. Ob lub PCBs ntawm sab xis yog "Fan Boards," uas muaj SLG46826 GreenPAKs, lub pob nyem, hloov, LEDs, thiab kiv cua lub taub hau.

Txhua Lub Rooj Tsav Xwm Ntxuam muaj cov txiv neej npog rau sab laug thiab tus poj niam lub taub hau ntawm sab xis kom lawv tuaj yeem ua daisy-txuas ua ke. Txhua Tus Thawj Coj Ntxuam tuaj yeem suav nrog cov peev txheej los tswj nws tus kheej ob tus kiv cua.

Kauj Ruam 12: C# Daim Ntawv Thov

Daim ntawv thov C# tau sau los cuam tshuam nrog Lub Rooj Sib Tham Ntxuam dhau ntawm FT232H USB-I2C choj. Daim ntawv thov no tuaj yeem siv los kho qhov zaus ntawm txhua tus kiv cua nrog I2C cov lus txib uas tau tsim los ntawm daim ntawv thov.

Daim ntawv thov pings tag nrho 16 I2C chaw nyob ib zaug thib ob thiab nthuav tawm GUI nrog qhev chaw nyob uas muaj tam sim no. Hauv qhov piv txwv no Fan 1 (chaw nyob qhev 0001) thiab Fan 3 (qhev chaw nyob 0011) txuas nrog lub rooj tsavxwm. Kev hloov kho rau lub luag haujlwm ntawm txhua tus kiv cua ib tus zuj zus tuaj yeem ua los ntawm kev txav lub slider bar lossis los ntawm kev ntaus tus nqi ntawm 0-256 hauv kab ntawv hauv qab hauv kab ntawv swb.

Cov lus xaus

Siv qhov kev tsim qauv no nws tuaj yeem tswj hwm nws tus kheej txog 16 tus kiv cua (txij li muaj 16 qhov ua tau I2C qhev chaw nyob) nrog rau tus lej nkag teb chaws lossis nrog C# daim ntawv thov. Nws tau raug qhia pom yuav ua li cas thiaj tsim PWM teeb liab nrog rau ob lub offset counters, thiab yuav ua li cas kom nce thiab txo lub luag haujlwm ntawm cov teeb liab ntawd yam tsis muaj rollover.