Analoogkella mootorijuht: 4 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Isegi digitaalses maailmas on klassikalistel analoogkelladel ajatu stiil, mis jääb siia. Kahe rööpaga GreenPAK ™ CMIC-i abil saame rakendada kõiki analoogkellis vajalikke aktiivseid elektroonilisi funktsioone, sealhulgas mootori draiverit ja kristallostsillaatorit. GreenPAK-id on odavad väikesed seadmed, mis sobivad nutikelladega. Lihtsalt koostatava demonstratsioonina sain odava seinakella, eemaldasin olemasoleva plaadi ja asendasin kogu aktiivse elektroonika ühe GreenPAK seadmega.

Saate läbida kõik sammud, et mõista, kuidas GreenPAK kiip on programmeeritud juhtima analoogkella mootoridraiverit. Kui aga soovite lihtsalt luua analoogkella mootoridraiveri, ilma et peaksite kogu sisemist vooluahelat läbima, laadige alla GreenPAK tarkvara, et vaadata juba valminud analoogkella mootorijuhi GreenPAK disainifaili. Ühendage GreenPAK arenduskomplekt arvutiga ja klõpsake "programm", et luua kohandatud IC, mis juhib teie analoogkella mootoridraiverit. Järgmises etapis arutatakse loogikat, mis on analoogkella mootorijuhi GreenPAK disainifailis, neile, kes on huvitatud vooluahela toimimisest.

Samm: taust: Lavet tüüpi samm -mootorid

Tüüpiline analoogkell kasutab kellamehhanismi hammasratta pööramiseks Laveti tüüpi samm -mootorit. See on ühefaasiline mootor, mis koosneb lamedast staatorist (mootori statsionaarne osa) ja induktiivmähisega, mis on mähitud ümber käe. Staatori õlgade vahel asub rootor (mootori liikuv osa), mis koosneb ümmargusest püsimagnetist, mille ülaosale on kinnitatud hammasratas. Hammasratas koos teiste hammasratastega liigutab kellaosuti. Mootor töötab, vaheldudes staatori mähises oleva voolu polaarsust pausiga polaarsuse muutuste vahel. Vooluimpulsside ajal tõmbab indutseeritud magnetism mootorit rootori ja staatori pooluste joondamiseks. Kui vool on välja lülitatud, tõmmatakse mootor vastumeelse jõuga ühte kahest teisest asendist. Need vastumeelsuse puhkeasendid on konstrueeritud nii, et metallmootori korpuses on ebaühtlus (sälgud), nii et mootor pöörleb ühes suunas (vt joonis 1).

Samm: mootorijuht

Lisatud konstruktsioon kasutab SLG46121V, et toota staatori mähise kaudu nõutavaid voolu lainekuju. IC kaks eraldi tõmbeväljundit (märgistusega M1 ja M2) ühendatakse mähise mõlema otsaga ja juhivad vahelduvaid impulsse. Selle seadme nõuetekohaseks toimimiseks on vaja kasutada tõmbeväljundeid. Lainekuju koosneb 10 ms impulsist iga sekund, mis vaheldub iga impulsiga M1 ja M2. Impulsid luuakse vaid mõne plokiga, mis on juhitud lihtsast 32,768 kHz kristallostsillaatoriahelast. OSC plokil on mugavalt sisseehitatud vaheseinad, mis aitavad 32,768 kHz kella jagada. CNT1 väljastab igal sekundil kellaimpulssi. See impulss käivitab 10 ms ühekordse vooluahela. Kaks LUT -i (märgistusega 1 ja 2) demultipleksivad 10 ms impulsi väljundtihvtidele. Impulssid edastatakse M1 -le, kui DFF5 väljund on kõrge, M2 kui madal.

3. samm: kristallostsillaator

32,768 kHz kristallostsillaator kasutab kiibil vaid kahte pin -plokki. PIN12 (OSC_IN) on seadistatud madalpinge digitaalsisendiks (LVDI), millel on suhteliselt madal lülitusvool. Signaal PIN12 -st siseneb PIN10 OE -sse (FEEDBACK_OUT). PIN10 on konfigureeritud 3-oleku väljundina, mille sisend on maandusega ühendatud, mistõttu see toimib nagu avatud äravoolu NMOS-väljund. See signaalitee pöörab loomulikult ümber, seega pole muud plokki vaja. Väljastpoolt tõmmatakse 1MΩ takisti (R4) abil PIN 10 väljund kuni VDD2 (PIN11). Nii PIN10 kui ka PIN12 toiteallikaks on VDD2 rööp, mis omakorda on praeguse piiratud 1 MΩ takisti VDD-ga. R1 on tagasiside takisti inverteerimisahela kallutamiseks ja R2 piirab väljundajamit. Kristalli ja kondensaatorite lisamine lõpetab Pierce'i ostsillaatori ahela, nagu on näidatud joonisel 3.

4. samm: tulemused

VDD toiteallikaks oli liitiumpatarei CR2032, mis tavaliselt pakub 3,0 V (värskena 3,3 V). Väljundlainekuju koosneb 10 ms vahelduvatest impulssidest, nagu on näidatud allpool joonisel 4. Keskmiselt minuti jooksul oli mõõdetud voolutugevus ligikaudu 97 uA, sealhulgas mootori ajam. Ilma mootorita oli voolutarve 2,25 µA.

Järeldus

See rakenduse märkus pakub GreenPAK -i tutvustust täislahendusest analoogkella samm -mootori juhtimiseks ja võib olla aluseks muudele spetsiifilisematele lahendustele. See lahendus kasutab ainult osa GreenPAKi ressurssidest, mis jätab IC avatuks lisafunktsioonidele, mis jäävad ainult teie kujutlusvõimele.