ለፒሲ አድናቂዎች DIY PWM መቆጣጠሪያ 12 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:30

ይህ Instructable ሙሉ በሙሉ ተለይቶ የቀረበ የ 12 ቪ ፒሲ አድናቂ የ PWM መቆጣጠሪያ መገንባትን ይገልጻል። ዲዛይኑ እስከ 16 ባለ 3 ፒን የኮምፒተር አድናቂዎችን መቆጣጠር ይችላል። ዲዛይኑ የእያንዳንዱን አድናቂ የግዴታ ዑደት ለመቆጣጠር የ ‹Dialog GreenPAK ™› የሚዋቀር የተቀላቀለ የምልክት IC ን ጥንድ ይጠቀማል። እንዲሁም የአድናቂውን ፍጥነት ለመለወጥ ሁለት መንገዶችን ያካትታል።

ሀ. ባለ አራት ማዕዘን/ሮታሪ ኢንኮደር

ለ. በ I2C በኩል ከ GreenPAK ጋር በሚገናኝ በ C# ውስጥ በተገነባ የዊንዶውስ መተግበሪያ።

ለፒሲ አድናቂዎች የ PWM መቆጣጠሪያን ለመፍጠር የግሪንፓክ ቺፕ እንዴት በፕሮግራም እንደተሰራ ለመረዳት ከዚህ በታች የተገለጹትን ደረጃዎች ገልፀናል። ሆኖም ፣ እርስዎ የፕሮግራም ውጤትን ለማግኘት ከፈለጉ ፣ ቀድሞውኑ የተጠናቀቀውን የግሪንፓክ ዲዛይን ፋይል ለማየት የ GreenPAK ሶፍትዌርን ያውርዱ። ለፒሲ አድናቂዎች ብጁ IC ን ለመፍጠር የ GreenPAK ልማት ኪትዎን ወደ ኮምፒተርዎ ይሰኩ እና ፕሮግራሙን ይምቱ።

ደረጃ 1: የስርዓት አግድ ዲያግራም

ደረጃ 2 SLG46108 ሮታሪ ዲኮደር ዲዛይን

የደጋፊዎችን የግዴታ ዑደት በእራስዎ ለመጨመር ወይም ለመቀነስ ሮታሪ ኢንኮደር ጥቅም ላይ ይውላል። ይህ መሣሪያ በ 90 ዲግሪ ተለያይተው በሰርጥ ሀ እና በሰርጥ ቢ ውፅዓቶች ላይ ግኝቶችን ያስገኛል። ሮታሪ ኢንኮደር እንዴት እንደሚሠራ ተጨማሪ መረጃ ለማግኘት AN-1101 ን: ያልተቆለፈ የአራት ደረጃ ዲኮደርን ይመልከቱ።

የሰርጥ ሀ እና የሰርጥ ለ ምልክቶችን ለማስኬድ እና በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ (CCW) እና በሰዓት አቅጣጫ (CW) ጥራጥሬዎችን ለማውጣት መገናኛ GreenPAK SLG46108 ን በመጠቀም የሰዓት ተዘዋዋሪ ዲኮደር መፍጠር ይቻላል።

ሰርጥ ሀ ሰርጥ ቢ ሲመራ ፣ ዲዛይኑ በ CW ላይ አጭር ምት ያወጣል። ሰርጥ ቢ ቻናል ሀን ሲመራ በ CCW ላይ አጭር የልብ ምት ያወጣል

ሶስት ዲኤፍኤፍዎች የሰርጥ ሀን ግብዓት ከሰዓት ጋር ያመሳስላሉ። በተመሳሳይ ፣ ከ OUT0 ጋር ያለው የቧንቧ መዘግየት ወደ ሁለት ዲኤፍኤፍ እና ከ OUT1 ወደ ሶስት ዲኤፍኤዎች ተስተካክሎ ለሰርጡ ቢ ተመሳሳይ ተግባር ይፈጥራል።

የ CW እና የ CCW ውጤቶችን ለመፍጠር ጥቂት LUT ን ይጠቀሙ ፣ ስለዚህ ስለዚህ መደበኛ የ rotary ዲኮደር ዲዛይን ተጨማሪ መረጃ ለማግኘት ይህንን ድር ጣቢያ ይጎብኙ።

የግሪንፓክ ሮታሪ ዲኮደር የግቤት ጥብሶችን ሀ እና ለ ይቀበላል እና በስእል 4 እንደሚታየው የ CW እና CCW ጥራጥሬዎችን ያወጣል።

ከ “XOR” በሮች በኋላ ያለው ወረዳው በአንድ ጊዜ የ CW ምት እና የ CCW ምት በጭራሽ እንደማይኖር ያረጋግጣል ፣ ይህም ከ rotary encoder ጋር ማንኛውንም ስህተት ይፈቅዳል። በ CW እና በ CCW ምልክቶች ላይ ያለው የ 8 ሚሴ መውደቅ የኋላ መዘግየት ለ 8 ms እና ለአንድ የሰዓት ዑደት ከፍ እንዲሉ ያስገድዳቸዋል ፣ ይህም ለታችኛው SLG46826 GreenPAKs አስፈላጊ ነው።

ደረጃ 3 SLG46826 የደጋፊ መቆጣጠሪያ ንድፍ

ደረጃ 4 የ PWM ትውልድ ከማካካሻ ቆጣሪዎች ጋር

የ PWM ምልክትን ለማመንጨት በተመሳሳይ ጊዜ አንድ ጥንድ የማካካሻ ቆጣሪዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ። የመጀመሪያው ቆጣሪ ዲኤፍኤፍ ያዘጋጃል ፣ ሁለተኛው ደግሞ ዳግም ያስጀምረዋል ፣ በስእል 6 እና በስእል 7 እንደሚታየው ወጥ የሆነ የግዴታ ዑደት PWM ምልክት ይፈጥራል።

CNT6 DFF10 ን ያዘጋጃል እና የ CNT1 ተገላቢጦሽ ውፅዓት DFF10 ን ዳግም ያስጀምራል። ፒኖች 18 እና 19 የ PWM ምልክትን ወደ ውጫዊ ወረዳ ለማውጣት ያገለግላሉ

ደረጃ 5 - የሰዓት መርፌ እና የሰዓት መዝለል ያለበት የግዴታ ዑደት ቁጥጥር

የአድናቂው ተቆጣጣሪ የ CW እና CCW ምልክቶችን ከግብታዊ ዲኮደር እንደ ግብዓቶች ይቀበላል እና የአድናቂውን ፍጥነት የሚቆጣጠረውን የ PWM ምልክት ለመጨመር ወይም ለመቀነስ ይጠቀምባቸዋል። ይህ በበርካታ ዲጂታል አመክንዮ ክፍሎች የተገኘ ነው።

የ CW ምት ሲቀበል የግዴታ ዑደት መጨመር ያስፈልገዋል። ይህ የሚከናወነው በ CNT6 ብሎክ ውስጥ ተጨማሪ የሰዓት ምት በመርፌ ነው ፣ ይህም የአንድ ሰዓት ዑደት ከሌላው ቀደም ብሎ እንዲወጣ ያደርገዋል። ይህ ሂደት በስእል 8 ውስጥ ይታያል።

CNT1 አሁንም በተከታታይ ፍጥነት እየተቆለለ ነው ፣ ግን CNT6 ሁለት ተጨማሪ የሰዓት መርፌዎች አሉት። ወደ ቆጣሪው አንድ ተጨማሪ ሰዓት ባለ ቁጥር ውጤቱን ከአንድ ሰዓት ጊዜ ወደ ግራ ይለውጠዋል።

በተቃራኒው ፣ የግዴታ ዑደቱን ለመቀነስ ፣ በስእል 9 ላይ እንደሚታየው ለ CNT6 የሰዓት ምት ይዝለሉ። CNT1 አሁንም በቋሚ ፍጥነት እየተቆለለ ነው ፣ እና ቆጣሪው በሚታሰብበት ጊዜ ቆጣሪው ባልታሰበበት ለ CNT6 የተዘለሉ የሰዓት ምቶች አሉ። ወደ. በዚህ መንገድ የ CNT6 ውፅዓት በአንድ ጊዜ በአንድ ሰዓት ጊዜ ወደ ቀኝ ይገፋል ፣ ይህም የውጤት PWM ግዴታ ዑደትን ያሳጥራል።

የሰዓት መርፌ እና የሰዓት መዝለል ተግባር የሚከናወነው በግሪንፓክ ውስጥ አንዳንድ የዲጂታል አመክንዮ አባሎችን በመጠቀም ነው። ጥንድ ባለብዙ ተግባር ብሎኮች ጥንድ የመያዣ/የጠርዝ መመርመሪያ ጥምሮችን ለመፍጠር ያገለግላሉ። 4-ቢት LUT0 በአጠቃላይ የሰዓት ምልክት (CLK/8) እና በሰዓት መርፌ ወይም በሰዓት መዝለል ምልክቶች መካከል ለማቃለል ያገለግላል። ይህ ተግባር በደረጃ 7 ውስጥ በበለጠ ዝርዝር ተገል isል።

ደረጃ 6 - አዝራር ግቤት

የ “BUTTON” ግቤት ለ 20 ሚሴ ዝቅ ብሏል ፣ ከዚያ ይህ ልዩ ቺፕ መመረጡን የሚወስን መቀርቀሪያ ለመቀየር ያገለግላል። ከተመረጠ ፣ ከዚያ ባለ 4-ቢት LUT የሰዓት መዝለልን ወይም የመርፌ ምልክቶችን ያስተላልፋል። ቺፕ ካልተመረጠ ፣ ከዚያ ባለ 4-ቢት LUT በቀላሉ የ CLK/8 ምልክትን ያልፋል።

ደረጃ 7 - የግዴታ ዑደት ማዞሪያን መከላከል

የ RS መቆለፊያዎች ባለ 3-ቢት LUT5 እና 3-ቢት LUT3 ጥቅም ላይ የሚውሉት የማካካሻ ቆጣሪዎች የሚሽከረከሩትን ብዙ ሰዓቶች መርፌ ወይም መዝለል አለመቻልዎን ለማረጋገጥ ነው። ይህ ስርዓቱ 100 % የቀረጥ ዑደት እንዳይደርስ እና ከዚያ ሌላ መርፌ ሰዓት ከተቀበለ ወደ 1 % የቀረጥ ዑደት እንዳይሽከረከር ነው።

የ RS መቆለፊያዎች ስርዓቱ እንዳይሽከረከር የአንድ ሰዓት ዑደት በሚሆንበት ጊዜ ግብዓቶችን ወደ ባለብዙ ተግባር ብሎኮች በማያያዝ ይህ እንዳይሆን ይከላከላሉ። የዲኤፍኤፍ ጥንድ የ PWM_SET እና PWM_nRST ምልክቶችን በስእል 11 እንደሚታየው በአንድ ሰዓት ጊዜ ያዘገዩታል።

አስፈላጊውን ሎጂክ ለመፍጠር አንድ ጥንድ LUTs ጥቅም ላይ ይውላሉ። የዘገየ የ PWM_SET ምልክት ከ PWM_nRST ምልክት ጋር በተመሳሳይ ጊዜ የሚከሰት ከሆነ የግዴታ ዑደት በጣም ዝቅተኛ ከሆነ ፣ የግዴታ ዑደት ተጨማሪ መቀነስ መንሸራተትን ያስከትላል።

በተመሳሳይ ፣ የዘገየ የ PWM_nRST ምልክት ከ PWM_SET ምልክት ጋር በተመሳሳይ ጊዜ የሚከሰት ከሆነ ወደ ከፍተኛ የግዴታ ዑደት እየቀረበ ከሆነ ፣ ወደ ተረኛ ዑደት ተጨማሪ ጭማሪን ማስቀረት ያስፈልጋል። በዚህ ሁኔታ ስርዓቱ ከ 99 % ወደ 1 % እንዳይሽከረከር የ nRST ምልክቱን በሁለት የሰዓት ዑደቶች ያዘገዩ።

ደረጃ 8 - ከ I2C ጋር የግዴታ ዑደት ቁጥጥር

ይህ ንድፍ ከሰዓት መዝለል/ሰዓት መርፌ በስተቀር የግዴታ ዑደትን ለመቆጣጠር ሌላ መንገድን ያጠቃልላል። የግዴታ ዑደትን ለማዘጋጀት I2C ትዕዛዞችን ወደ ግሪንፓክ ለመፃፍ የውጭ ማይክሮ መቆጣጠሪያ።

በ I2C ላይ የግዴታ ዑደትን መቆጣጠር ተቆጣጣሪው የተወሰነ የትእዛዝ ቅደም ተከተል እንዲያከናውን ይፈልጋል። እነዚህ ትዕዛዞች በሰንጠረዥ 1. በቅደም ተከተል ይታያሉ “x” መለወጥ የሌለበትን ትንሽ ያመለክታል ፣”[” የ START ቢት ፣ እና “]” ደግሞ STOP ቢትን ያመለክታል

የ PDLY ብሎክ በ CLK/8 ምልክት መውደቅ ጠርዝ ላይ አጭር ንቁ ከፍተኛ የልብ ምት ይፈጥራል ፣ CLK/8። ያ ምልክት DFF14 ን በተከታታይ ድግግሞሽ ለመመልከት ያገለግላል። I2C_SET በማይመሳሰል ሁኔታ ከፍ ሲል ፣ ቀጣዩ የ! CLK/8 ጠርዝ DFF14 ን ወደ ከፍተኛ እንዲወጣ ያደርገዋል ፣ ይህም CNT5 OneShot ን ያስነሳል። OneShot ተጠቃሚው በሠንጠረዥ 1 ውስጥ “ወደ CNT5 ፃፍ” I2C ትዕዛዝ በተጠቀሰው መሠረት የፃፈውን የሰዓት ዑደቶች ብዛት ያካሂዳል። በዚህ ሁኔታ 10 የሰዓት ዑደቶች ናቸው። 3-ቢት LUT0 ለ CNT5 የተፃፈውን የሰዓት ዑደቶች ብዛት እንዲቀበል OneShot የ 25 ሜኸዝ ኦዝሌተር በትክክል ለጊዜው እና ከአሁን በኋላ እንዲሠራ ያስችለዋል።

ምስል 15 እነዚህን ምልክቶች ያሳያል ፣ ቀዮቹ ሰዓቶች ወደ 3-ቢት LUT0 የሚላኩበት ፣ ወደ CNT6 (የ PWM_SET ቆጣሪ) የሚያልፉበት ፣ ስለሆነም ለሥራ ዑደት ትውልድ ማካካሻ ይፈጥራል።

ደረጃ 9 - የቶኮሜትር ንባብ

ከተፈለገ ተጠቃሚው የ CNT2 ን እሴቱን በማንበብ አድናቂው ምን ያህል በፍጥነት እንደሚዞር ለመከታተል የ ‹2› ን tachometer እሴት ማንበብ ይችላል። ACMP0H የሚያድግ ጠርዝ ባገኘ ቁጥር CNT2 ይጨመራል ፣ እና በ I2C ትዕዛዝ ባልተመጣጠነ ሁኔታ ዳግም ሊጀመር ይችላል። ይህ አማራጭ ባህሪ መሆኑን ልብ ይበሉ ፣ እና የ ACMP0H ደፍ በተጠቀመበት ልዩ አድናቂ ዝርዝር መግለጫዎች መሠረት መስተካከል አለበት።

ደረጃ 10 የውጭ ዑደት ንድፍ

ውጫዊ ወረዳው በጣም ቀላል ነው። ይህ ልዩ መሣሪያ ለ rotary መቆጣጠሪያ ተመርጧል ፣ እና መሣሪያው ሲመረጥ ለማመልከት ከ Pin12 እና Pin13 ጋር የተገናኘ LED ለመቀየር ከ GreenPAK ፒን 6 ጋር የተገናኘ የግፊት ቁልፍ አለ።

አድናቂው 12 ቮ ስለሚጠፋ ፣ መቀያየሩን ለመቆጣጠር FET ጥንድ ያስፈልጋል። የ GreenPAK ፒን 18 እና ፒን 19 nFET ን ያሽከረክራሉ። NFET ሲበራ ፣ አድናቂውን ከ +12 V ጋር የሚያገናኘውን የ pFET LOW በር ይጎትታል ፣ nFET ሲጠፋ ፣ የ PFET በር በ 1 kΩ resistor ይነሳል ፣ ይህም አድናቂውን ያላቅቀዋል። ከ +12 V.

ደረጃ 11: PCB ንድፍ

ንድፉን ለመንደፍ ሁለት ፒሲቢዎች ተሰብስበው ነበር። በግራ በኩል ያለው ፒሲቢ የ “አድናቂ ተቆጣጣሪ” ነው ፣ ይህም የ rotary encoder ፣ 12 ቮ መሰኪያ ፣ SLG46108 GreenPAK እና አያያorsች ለ FT232H ዩኤስቢ ወደ I2C መለያ ቦርድ። በቀኝ በኩል ያሉት ሁለቱ ፒሲቢዎች SLG46826 GreenPAKs ፣ የግፊት ቁልፎች ፣ መቀያየሪያዎች ፣ ኤልኢዲዎች እና የአድናቂዎች ራስጌዎችን የያዘው “አድናቂ ቦርዶች” ናቸው።

አብረው የዴስ ሰንሰለት እንዲኖራቸው እያንዳንዱ የደጋፊ ቦርድ በግራ በኩል የተሸፈነ ወንድ ራስጌ እና በስተቀኝ በኩል የሴት ራስጌ አለው። እያንዳንዱ አድናቂ ቦርድ ሁለት ደጋፊዎችን በተናጥል ለመቆጣጠር በሀብቶች ሊሞላ ይችላል።

ደረጃ 12: C# ትግበራ

በ FT232H USB-I2C ድልድይ በኩል ከአድናቂ ቦርዶች ጋር ለመገናኘት የ C# ትግበራ ተፃፈ። ይህ ትግበራ በመተግበሪያው በሚመነጩ I2C ትዕዛዞች የእያንዳንዱን አድናቂ ድግግሞሽ ለማስተካከል ሊያገለግል ይችላል።

ማመልከቻው ሁሉንም 16 I2C አድራሻዎች በሰከንድ አንድ ጊዜ ይጎትታል እና GUI ን በሚገኙት የባሪያ አድራሻዎች ይሞላል። በዚህ ምሳሌ አድናቂ 1 (የባሪያ አድራሻ 0001) እና አድናቂ 3 (የባሪያ አድራሻ 0011) ከቦርዱ ጋር ተገናኝተዋል። የእያንዲንደ ደጋፊ የግዴታ ዑደት ማስተካከያዎች በተንሸራታች አሞሌ ስር ባለው የጽሑፍ ሳጥን ውስጥ ተንሸራታቹን አሞሌ በማንቀሳቀስ ወይም ከ 0-256 እሴትን በመተየብ ሊደረጉ ይችላሉ።

መደምደሚያዎች

ይህንን ንድፍ በመጠቀም በ rotary encoder ወይም በ C# መተግበሪያ አማካኝነት እስከ 16 አድናቂዎችን (16 ሊሆኑ የሚችሉ I2C የባሪያ አድራሻዎች ስላሉ) በተናጥል መቆጣጠር ይቻላል። የፒኤችኤምኤም ምልክትን ከአንድ ጥንድ ማካካሻ ቆጣሪዎች ጋር እንዴት እንደሚያመነጭ ፣ እና ያለማዘዋወር የዚያ ምልክት የግዴታ ዑደት እንዴት እንደሚጨምር እና እንደሚቀንስ ታይቷል።