Nesen atradu Agilent firmas cietās loģikas skaitītāju U3 HCTL-2032, kas ir speciāli taisīts printeriem, stellēm, tipogrāfijai un visāda veida rūpniecībai, un teicami dara tinumu skaitīšanas darbu. U3 enkodera ieejas CHAx CHAy nosaka ass kustības virzienu un automātiski tin skaitītāju uz priekšu vai atpakaļ. Kopumā shēmas sirds ir divas loģiskās mikroshēmas U3 un U11. UZMANĪBU - Mikrokontroliera un programmas te nav nemaz!
labāku bildi var dabūt http://content21-foto.inbox.lv/albums136670505/gunars59/Winding-Mashine/Winding-Masshine-counter.jpg
Tā kā U3 patiesībā satur 2 skaitītājus, ir iespējams vienlaicīgi skaitīt arī vada metrus ar CHBx un CHBy ieejām. Shēmas īpatnība ir adaptīvs U3 CLK ģenerators, kura ātrums būtu 4x lielāks par enkodera signāliem CHAx un CHAy. To es iegūstu tīri mehāniski uz kopējas ass uzliekot papildus Disk40 ar 4x vairāk spraugām. U3 vadās no displeja paneļa ar 3 spiedpogām – SW_RESM, SW_RESW nullē metru un vijumu skaitītāja stāvokli, bet SW_DISPM pārslēdz displeju metru skaitītāja režīmā. Vijumi uz displeja attēlojas ar vienu decimālzīmi – piem 213.6W, bet metri ar divām decimālzīmēm - 23,25 M. Tas rada problēmu – pārslēgt DISP2 un DISP3 komatus. To realizē Q23, Q24.
Pieslēgt displeja draiveri U11 ICM7228B (arī cietā loģika) izrādījās sarežģīti – vajadzēja speciāli formēt SEL1, SEL2, OE, un WRITE signālus ar U5:A, U5:B, U6:A un U2:A, kas atjauno displeja rādījumus ar 25Hz frekvenci. Kaut arī shēmā nav norādīts bet U11 ICM7228B strādā tikai ar Common Cathode indikatoriem – piem. GNS-3912AE.
Tinamo mašīnu taisīt uz soļu motoriem man neizdevās, jo tie lēni griezās un arī nepatīkami sila. Analogais DC motors bija daudz labāks. Motoru vada nepatīkami dārgs (17Ls) PWM motora draiveris - U10 LMD18200, bet elektromagnēta Bremzi – U7:C, Q19, Q20. Kāpēc motoram vajadzīga bremze? Tāpēc ka apstādināts DC motors nefiksē savu stāvokli, bet ļauj ritināt vaļā vadu. Šo trūkumu var kompensēt ar Elektromagnēta bremzi, kas piespiežās tikai ja ātrums < 3V. U8:D invertors lasa SET pedāļa stāvokli un atbilstoši ieslēdz bremzi, kas vislielāko spēku 100% PWM sasniedz pie nulles ātruma.
Kā nosaka ātrumu? Ar U1 Frequency to Voltage konvertoru, kas izejā dod ātrumam proporcionālu 0 – 12V SPEED signālu, ko vēlāk izmantos motora kontrolieris. DC Motora ātrumu regulē ar ārēju SPEED pedāli, kas arī dod 0 – 12V SET signālu. No abu signālu SPEED un SET starpības PID kontrolieris U8:C formē ERROR OUT signālu. PID (Proportional Integral Derivative) elementi C12, R52, C13, C14, R55 tiek izmantoti lai atbildes reakciju uz SET, un SPEED izmaiņām padarītu lēnāku, un nervoza SET pedāļa spaidīšana neļautu saraut vadu. PWM modulators U7:B uz vienas ieejas saņem 20kHz 12V zāģi, bet uz otras ERROR OUT signālu. Rezultātā mēs dabūjam 100% PWM modulāciju, ko caur loģisko AND ventili padod uz „full bridge motor driver” U10. U10 ir iebūvēti „high side current sense” rezistori, kas aizsargā draiveru no īsslēgumiem. CS (8) izeja tiek pievienota loģiskajam AND elementam D16, D17, R60, kas bloķē PWM_IN (5) ieeju. Neparasts Q17 TL431 pielietojums ir ērtāks nekā bipolārais tranzistors, jo būtībā aizvieto 2.5V kompatatoru. Arī citur Q12-Q14 izmantotie TL431 ir ērtāki par NPN tranzistoriem jo nesēdina loģikas izejas un neprasa papildus pretestības.
U10 BRAKE(4) ieeja tiek izmatota lai elektroniski bremzētu motoru, saliekot tinumus uz īso. Patiesībā „īsais” ir PWM modulēts, kas šo bremzēšanas daļu taisa pārāk strauju un nepareizu. Teorētiski bremzi iedarbina U7:D komparators, kas noķer stāvokļus, kuros SET < SPEED.
Jaudas daļa – DC motors un elektromagnēts barojas no ārēja 24V barošanas avota, bet modulatoriem vajadzīgos 12V un 5V iegūst ar U16 un U12 regulatoriem.
Kopumā ņemot dizains sanāca dārgs ar pašizmaksu ap 50Ls. U10 ir nepatīkami augsta cena - 17Ls, ko varbūt iespējams aizvietot ar lētāku alternatīvu - varbūt pat atsakoties no elektroniskās bremzes U10 BRAKE (4) un reversējamās virziena pārslēgšanas U10 DIR (3). Ja kādam ir interese šo darbu izmantot, lūdzu rakstiet uz gunars59@inbox.lv , un es nosūtīšu Jums visus Proteus dizaina failus.[*]
