Ir dekoder za multi

Jednofazni motori na izmjeničnoj struji obično se nalaze u kućanskim predmetima, poput ventilatora, a brzinom se lako može kontrolirati kada se za zadane brzine koristi nekoliko diskretnih namota. U ovom članku gradimo digitalni kontroler koji omogućava korisnicima upravljanje funkcijama kao što su brzina motora i vrijeme rada. Ovaj članak također uključuje sklop infracrvenog prijemnika koji podržava NEC protokol, gdje se motorom može upravljati pomoću tipki ili signala primljenog infracrvenim odašiljačem.

Da bi se to postiglo, GreenPAK ™ SLG46620 IC koristi se kao osnovni kontroler zadužen za ove raznolike funkcije: multipleksni krug za aktiviranje jedne brzine (od tri brzine), odbrojavanje s 3 razdoblja i infracrveni dekoder za primanje vanjski infracrveni signal, koji izdvaja i izvršava željenu naredbu.

Ako pogledamo funkcije sklopa, primijetit ćemo nekoliko diskretnih funkcija koje se istodobno koriste: MUXing, vrijeme i IR dekodiranje. Proizvođači često koriste mnoge IC-e za izgradnju elektroničkog sklopa zbog nedostatka jedinstvenog rješenja unutar jednog IC-a. Korištenje GreenPAK IC omogućuje proizvođačima da koriste jedan čip za uključivanje mnogih željenih funkcija i posljedično smanjuju troškove sustava i nadzor proizvodnje.

Sustav sa svim svojim funkcijama testiran je kako bi se osigurao ispravan rad. Završni krug može zahtijevati posebne preinake ili dodatne elemente prilagođene odabranom motoru.

Da bi se provjerilo funkcionira li sustav nominalno, generirani su testni slučajevi za ulaze uz pomoć emulatora GreenPAK dizajnera. Emulacija potvrđuje različite ispitne slučajeve za izlaze, a funkcionalnost IR dekodera je potvrđena. Konačni dizajn također je testiran stvarnim motorom za potvrdu.

Motor brzine ventilatora s 3 brzine

3-brzinski motori naizmjenične struje jednofazni su motori kojima se upravlja izmjeničnom strujom. Često se koriste u širokom spektru kućanskih strojeva kao što su razne vrste ventilatora (zidni ventilator, stolni ventilator, kutijasti ventilator). U usporedbi s istosmjernim motorom, upravljanje brzinom u motoru izmjenične struje relativno je komplicirano jer se frekvencija isporučene struje mora promijeniti da bi se promijenila brzina motora. Uređaji poput ventilatora i rashladnih strojeva obično ne zahtijevaju finu granulaciju brzine, već zahtijevaju diskretne korake kao što su male, srednje i velike brzine. Za ove primjene, motori ventilatora naizmjenične struje imaju nekoliko ugrađenih zavojnica dizajniranih za nekoliko brzina, pri čemu se prebacivanje s jedne brzine na drugu postiže napajanjem zavojnice željene brzine.

Motor koji koristimo u ovom projektu je trobrzinski izmjenični motor koji ima 5 žica: 3 žice za kontrolu brzine, 2 žice za napajanje i startni kondenzator kako je prikazano na slici 2 dolje. Neki proizvođači koriste standardne žice kodirane bojom za identifikaciju funkcija. Tehnička tablica motora prikazat će pojedine podatke o motoru za identifikaciju žice.

Analiza projekta

U ovom je članku GreenPAK IC konfiguriran za izvršavanje zadane naredbe, primljene iz izvora, kao što je IC odašiljač ili vanjski gumb, da označi jednu od tri naredbe:

Uključeno / isključeno: sustav se uključuje ili isključuje sa svakom interpretacijom ove naredbe. Stanje Uključeno / Isključeno preokrenut će se sa svakim rastućim rubom naredbe Uključivanje / isključivanje.

Odbrojavanje: odbrojavanje radi 30, 60 i 120 minuta. U četvrtom impulsu, tajmer se isključuje, a vrijeme se vraća u izvorno stanje vremena.

Brzina: kontrolira brzinu motora, uzastopno ponavljajući aktivirani izlaz iz žica za odabir brzine motora (1,2,3).

IR dekoder

Krug IR dekodera izgrađen je za primanje signala s vanjskog IR odašiljača i za aktiviranje željene naredbe. Usvojili smo NEC protokol zbog njegove popularnosti među proizvođačima. NEC protokol koristi "impulsnu udaljenost" za kodiranje svakog bita; svakom impulsu treba 562,5 nas da se pošalje pomoću signala frekvencijskog nosača od 38 kHz. Prijenos logičkog signala 1 zahtijeva 2,25 ms, dok prijenos logičkog 0 signala traje 1,125 ms. Slika 3 prikazuje prijenos impulsnog sklopa prema NEC protokolu. Sastoji se od 9 ms AGC praska, zatim 4,5 ms prostora, zatim 8-bitne adrese i na kraju 8-bitne naredbe. Imajte na umu da se adresa i naredba prenose dva puta; drugi je put dodatak 1 (svi su bitovi obrnuti) kao paritet kako bi se osiguralo da je primljena poruka točna.LSB se prenosi prvi u poruci.

GreenPAK dizajn

IC dizajn izrađen je u besplatnom softveru GreenPAK Designer koji se temelji na GUI-u. Kompletnu datoteku dizajna možete pronaći ovdje.

Relevantni bitovi primljene poruke izdvajaju se u nekoliko faza. Za početak se početak poruke navodi iz 9ms AGC praska pomoću CNT2 i 2-bitnog LUT1. Ako je to otkriveno, prostor od 4,5 ms određuje se kroz CNT6 i 2L2. Ako je zaglavlje točno, izlaz DFF0 postavljen je Visoko kako bi se omogućio prijem adrese. Blokovi CNT9, 3L0, 3L3 i P DLY0 koriste se za izdvajanje impulsa takta iz primljene poruke. Vrijednost bita uzima se na rastućem rubu signala IR_CLK, 0,845ms od rastućeg ruba od IR_IN.

Interpretirana adresa se zatim uspoređuje s adresom pohranjenom u PGEN-u pomoću 2LUT0. 2LUT0 je XOR ulaz, a PGEN pohranjuje obrnutu adresu. Svaki bit PGEN-a usporedno se uspoređuje s dolaznim signalom, a svaki rezultat usporedbe pohranjuje se u DFF2 zajedno s rastućim rubom IR-CLK-a.

U slučaju da je u adresi otkrivena bilo kakva pogreška, 3-bitni izlaz zasuna LUT5 SR mijenja se u Visoki kako bi se spriječilo uspoređivanje ostatka poruke (naredba). Ako se primljena adresa podudara s pohranjenom adresom u PGEN-u, druga polovica poruke (naredba i obrnuta naredba) usmjerava se na SPI tako da se željena naredba može pročitati i izvršiti. CNT5 i DFF5 koriste se za određivanje kraja adrese i početka naredbe gdje je 'Brojač podataka' CNT5 jednak 18:16 impulsa za adresu uz prva dva impulsa (9 ms, 4,5 ms).

Ako je puna adresa, uključujući zaglavlje, ispravno primljena i pohranjena u IC (u PGEN-u), izlaz 3L3 OR Gate daje signal Low na SPI-ov nCSB pin da se aktivira. SPI stoga započinje primati naredbu.

IC SLG46620 ima 4 unutarnja registra 8-bitne duljine i stoga je moguće pohraniti četiri različite naredbe. DCMP1 koristi se za usporedbu primljene naredbe s unutarnjim registrima i dizajniran je dvobitni binarni brojač čiji su izlazi A1A0 povezani na MTRX SEL # 0 i # 1 DCMP1 za usporedbu primljene naredbe sa svim registrima sukcesivno i kontinuirano.

Dekoder sa zasunom konstruiran je pomoću DFF6, DFF7, DFF8 i 2L5, 2L6, 2L7. Dizajn djeluje na sljedeći način; ako je A1A0 = 00 , SPI izlaz uspoređuje se s registrom 3. Ako su obje vrijednosti jednake, DCMP1 daje visoki signal na svom EQ izlazu. Budući da je A1A0 = 00 , ovo aktivira 2L5, a DFF6 slijedom toga daje visoki signal koji pokazuje da je signal Uključeno / Isključeno primljen. Slično tome, za ostatak upravljačkih signala CNT7 i CNT8 konfigurirani su kao 'Odgoda oba ruba' kako bi generirali vremensko kašnjenje i omogućili DCMP1 da promijeni stanje svog izlaza prije nego što DFF zadrže vrijednost izlaza.

Vrijednost naredbe za uključivanje / isključivanje pohranjena je u registar 3, naredba za odbrojavanje u registar 2 i naredba za brzinu u registar 1.

Brzina MUX

Za prebacivanje brzina izgrađen je 2-bitni binarni brojač čiji ulazni impuls prima vanjski gumb koji je spojen na Pin4 ili iz IR signala brzine kroz P10 iz usporedne naredbe. U početnom stanju Q1Q0 = 11 , i primjenom impulsa na ulaz brojača iz 3-bitnog LUT6, Q1Q0 uzastopno postaje 10, 01, a zatim stanje 00. 3-bitni LUT7 korišten je za preskakanje 00 stanja, s obzirom da su u odabranom motoru dostupne samo tri brzine. Signal za uključivanje / isključivanje mora biti visok da bi se aktivirao postupak upravljanja. Slijedom toga, ako je signal za uključivanje / isključivanje nizak, aktivirani izlaz je onemogućen i motor je isključen kao što je prikazano na slici 6.

Tajmer

Primijenjen je 3-vremenski mjerač vremena (30 min, 60 min, 120 min). Da bi se stvorila upravljačka struktura, 2-bitni binarni brojač prima impulse od vanjskog gumba za odbrojavanje povezanog na Pin13 i od signala IR odbrojavanja. Brojač koristi odgodu cijevi1, gdje je Out0 PD broj jednak 1, a Out1 PD broj jednak 2 odabirom obrnutog polariteta za Out1. U početnom stanju Out1, Out0 = 10 , tajmer je onemogućen. Nakon toga, primjenom impulsa na ulaznom CK za kašnjenje cijevi1, izlazno stanje se mijenja na 11,01,00 uzastopno, invertirajući CNT / DLY u svako aktivirano stanje. CNT0, CNT3, CNT4 su konfigurirani da rade kao 'Rising Edge Delays' čiji ulaz potječe od izlaza CNT1, koji je konfiguriran da daje impuls svakih 10 sekundi.

Da biste imali kašnjenje od 30 minuta:

30 x 60 = 1800 sekundi ÷ 10sekundni intervali = 180 bitova

Prema tome, Podaci brojača za CNT4 su 180, CNT3 su 360, a CNT0 su 720. Kad se vremensko kašnjenje završi, kroz 3L14 do 3L11 se prenosi visoki impuls zbog čega se sustav isključio. Tajmeri se resetiraju ako je sustav isključen vanjskim gumbom spojenim na Pin12 ili signalom IR_ON / OFF.

* Ako želite koristiti elektroničku sklopku, umjesto elektromehaničkog releja možete upotrijebiti trijak ili poluprovodnički relej.

* Za tipke je korišten hardverski razbacivač (kondenzator, otpornik).

Rezultati

Kao prvi korak u ocjeni dizajna korišten je GreenPAK Software Simulator. Na ulazima su stvorene virtualne tipke i nadzirane su vanjske LED diode suprotno izlazima na razvojnoj ploči. Alat za čarobnjak signala korišten je za generiranje signala sličnog NEC formatu radi otklanjanja pogrešaka.

Generiran je signal s uzorkom 0x00FF5FA0, gdje je 0x00FF adresa koja odgovara obrnutoj adresi pohranjenoj u PGEN-u, a 0x5FA0 je naredba koja odgovara obrnutoj naredbi u registru DCMP 3 za kontrolu funkcije uključivanja / isključivanja. Sustav je u početnom stanju u stanju ISKLJUČENO, ali nakon primjene signala, napominjemo da se sustav UKLJUČUJE. Ako je u adresi promijenjen jedan bit i signal je ponovno primijenjen, primijetit ćemo da se ništa ne događa (nekompatibilna adresa).

Nakon što ste jedno vrijeme pokrenuli čarobnjaka za signal (s važećom naredbom On / Off):

Zaključak

Ovaj se članak koncentrira na konfiguraciju GreenPAK IC dizajnirane za upravljanje 3-brzinskim motorom izmjenične struje. Uključuje nekoliko funkcija kao što su brzine bicikliranja, generiranje vremenskog mjerača od 3 razdoblja i izrada IR dekodera kompatibilnog s NEC protokolom. GreenPAK je pokazao učinkovitost integriranja nekoliko funkcija, sve u jeftinom IC rješenju male površine.