Analogā pulksteņa motora draiveris: 4 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Pat digitālajā pasaulē klasiskajiem analogiem pulksteņiem ir mūžīgs stils, kas ir šeit, lai paliktu. Mēs varam izmantot divu sliežu GreenPAK ™ CMIC, lai ieviestu visas aktīvās elektroniskās funkcijas, kas nepieciešamas analogā pulkstenī, ieskaitot motora draiveri un kristāla oscilatoru. GreenPAK ir lētas, niecīgas ierīces, kas ir piemērotas viedajiem pulksteņiem. Kā viegli veidojama demonstrācija es ieguvu lētu sienas pulksteni, noņēmu esošo plāksni un visu aktīvo elektroniku nomainīju pret vienu GreenPAK ierīci.

Jūs varat veikt visas darbības, lai saprastu, kā GreenPAK mikroshēma ir ieprogrammēta, lai kontrolētu analogā pulksteņa motora draiveri. Tomēr, ja vēlaties vienkārši izveidot analogā pulksteņa motora draiveri, neizmantojot visas iekšējās shēmas, lejupielādējiet GreenPAK programmatūru, lai apskatītu jau pabeigto analogā pulksteņa motora draivera GreenPAK dizaina failu. Pievienojiet GreenPAK attīstības komplektu datoram un nospiediet "programma", lai izveidotu pielāgotu IC, lai kontrolētu sava analogā pulksteņa motora draiveri. Nākamajā solī tiks apspriesta loģika, kas atrodas analogā pulksteņa motora draivera GreenPAK dizaina failā tiem, kas ir ieinteresēti saprast ķēdes darbību.

1. darbība. Pamatinformācija: Lavet tipa pakāpju motori

Tipisks analogs pulkstenis izmanto Laveta tipa pakāpju motoru, lai pagrieztu pulksteņa mehānisma zobratu. Tas ir vienfāzes motors, kas sastāv no plakana statora (stacionāra motora daļa) ar indukcijas spoli, kas ietīta ap roku. Starp statora pleciem atrodas rotors (motora kustīgā daļa), kas sastāv no apļveida pastāvīga magnēta, kuram augšpusē ir piestiprināts zobrats. Zobratu zobrats kopā ar citiem pārnesumiem pārvieto pulksteņa rādītājus. Motors darbojas, mainot strāvas polaritāti statora spolē ar pārtraukumu starp polaritātes izmaiņām. Pašreizējo impulsu laikā izraisītais magnētisms velk motoru, lai izlīdzinātu rotora un statora polus. Kamēr strāva ir izslēgta, motoru ar negribīgu spēku velk uz vienu no divām citām pozīcijām. Šīs nevēlamās atpūtas pozīcijas ir izstrādātas, veidojot nevienmērību (iecirtumus) metāla motora korpusā tā, lai motors grieztos vienā virzienā (sk. 1. attēlu).

2. darbība. Motora draiveris

Pievienotais dizains izmanto SLG46121V, lai iegūtu vajadzīgās strāvas viļņu formas, izmantojot statora spoli. Atsevišķi 2x spiedpogu izvadi uz IC (marķēti ar M1 un M2) savienojas ar katru spoles galu un vada mainīgos impulsus. Lai šī ierīce darbotos pareizi, ir jāizmanto push-pull izejas. Viļņu forma sastāv no 10 ms impulsa katru sekundi, mainoties starp M1 un M2 ar katru impulsu. Impulsus veido tikai daži bloki, kas tiek vadīti no vienkāršas 32,768 kHz kristāla oscilatoru ķēdes. OSC blokā ērti ir iebūvēti dalītāji, kas palīdz sadalīt 32,768 kHz pulksteni. CNT1 katru sekundi izvada pulksteņa impulsu. Šis impulss iedarbina 10 ms viena kadra ķēdi. Divi LUT (apzīmēti ar 1 un 2) demultipleksē 10 ms impulsu līdz izejas tapām. Impulsi tiek nodoti M1, ja DFF5 izeja ir augsta, M2 - zema.

3. solis: Kristāla oscilators

32,768 kHz kristāla oscilators mikroshēmā izmanto tikai divus tapu blokus. PIN12 (OSC_IN) ir iestatīts kā zemsprieguma digitālā ieeja (LVDI), kurai ir salīdzinoši zema pārslēgšanās strāva. Signāls no PIN12 tiek ievadīts PIN10 OE (FEEDBACK_OUT). PIN10 ir konfigurēts kā 3 stāvokļu izeja ar ieeju, kas pieslēgta pie zemes, padarot to par atvērtas aizplūdes NMOS izeju. Šis signāla ceļš dabiski apgriež otrādi, tāpēc nav nepieciešams cits bloks. Ārēji PIN 10 izeja tiek izvilkta līdz VDD2 (PIN11) ar 1MΩ rezistoru (R4). Gan PIN10, gan PIN12 nodrošina VDD2 sliede, kas savukārt ir ierobežota ar 1 MΩ rezistoru līdz VDD. R1 ir atgriezeniskās saites rezistors, lai novirzītu invertējošo ķēdi, un R2 ierobežo izejas piedziņu. Kristāla un kondensatoru pievienošana pabeidz Pīrsa oscilatora ķēdi, kā parādīts 3. attēlā.

4. solis: rezultāti

VDD darbināja ar CR2032 litija monētu akumulatoru, kas parasti nodrošina 3,0 V (3,3 V svaigā stāvoklī). Izejas viļņu forma sastāv no mainīgiem 10 ms impulsiem, kā parādīts zemāk 4. attēlā. Vidēji minūtes laikā izmērītā strāvas vilkme bija aptuveni 97 uA, ieskaitot motora piedziņu. Bez motora strāvas patēriņš bija 2,25 µA.

Secinājums

Šī lietojumprogrammas piezīme nodrošina GreenPAK demonstrāciju par pilnīgu risinājumu analogā pulksteņa pakāpiena motora vadīšanai, un tā var būt par pamatu citiem specializētākiem risinājumiem. Šis risinājums izmanto tikai daļu no GreenPAK resursiem, kas atstāj IC atvērtu papildu funkcijām, kas atstātas tikai jūsu iztēlei.