Analoginio laikrodžio variklio tvarkyklė: 4 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Net ir skaitmeniniame pasaulyje, klasikiniai analoginiai laikrodžiai turi nesenstantį stilių, kuris čia išliks. Mes galime naudoti dviejų bėgių „GreenPAK ™ CMIC“, kad įgyvendintume visas aktyvias elektronines funkcijas, kurių reikia analoginiam laikrodžiui, įskaitant variklio tvarkyklę ir kristalų generatorių. „GreenPAK“yra nebrangūs, maži įrenginiai, kurie puikiai dera su išmaniaisiais laikrodžiais. Kaip nesudėtingą demonstraciją aš įsigijau pigų sieninį laikrodį, pašalinau esamą plokštę ir pakeičiau visą aktyviąją elektroniką vienu „GreenPAK“įrenginiu.

Galite atlikti visus veiksmus, kad suprastumėte, kaip „GreenPAK“lustas buvo užprogramuotas valdyti analoginio laikrodžio variklio tvarkyklę. Tačiau, jei norite tiesiog lengvai sukurti analoginio laikrodžio variklio tvarkyklę, neatlikdami visų vidinių grandinių, atsisiųskite „GreenPAK“programinę įrangą, kad peržiūrėtumėte jau užbaigtą analoginio laikrodžio variklio tvarkyklės „GreenPAK“dizaino failą. Prijunkite „GreenPAK Development Kit“prie kompiuterio ir paspauskite „programa“, kad sukurtumėte pasirinktinį IC, kad galėtumėte valdyti savo analoginio laikrodžio variklio tvarkyklę. Kitame žingsnyje bus aptarta logika, esanti analoginio laikrodžio variklio tvarkyklės „GreenPAK“dizaino faile tiems, kurie nori suprasti, kaip veikia grandinė.

1 žingsnis: fonas: „Lavet“tipo žingsniniai varikliai

Įprastas analoginis laikrodis naudoja Lavet tipo žingsninį variklį, kad pasuktų laikrodžio mechanizmo krumpliaratį. Tai vienfazis variklis, kurį sudaro plokščias statorius (stacionari variklio dalis) su indukcine ritė, apvyniota aplink ranką. Tarp statoriaus rankų yra rotorius (judanti variklio dalis), kurį sudaro apskritas nuolatinis magnetas su krumpliaračiu, pritvirtintu prie jo viršaus. Krumpliaratis su kitomis pavaromis perkelia laikrodžio rodykles. Variklis veikia keičiant srovės poliškumą statoriaus ritėje su pertrauka tarp poliškumo pokyčių. Srovės impulsų metu sukeltas magnetizmas traukia variklį, kad sulygiuotų rotoriaus ir statoriaus polius. Kol srovė išjungta, variklis nenoriai jėga traukiamas į vieną iš dviejų kitų pozicijų. Šios nepageidaujamos poilsio padėtys sukurtos projektuojant metalinio variklio korpuso nevienodumus (išpjovas) taip, kad variklis sukasi viena kryptimi (žr. 1 paveikslą).

2 žingsnis: variklio tvarkyklė

Pridedama konstrukcija naudoja SLG46121V, kad statoriaus ritėje būtų sukurtos reikiamos srovės bangos formos. Atskiri 2x stumiamieji išėjimai IC (pažymėti M1 ir M2) prijungiami prie kiekvieno ritės galo ir skatina kintančius impulsus. Norint, kad šis prietaisas veiktų tinkamai, būtina naudoti išstumiamus išėjimus. Bangos formą sudaro 10 ms impulsas kiekvieną sekundę, kintantis tarp M1 ir M2 su kiekvienu impulsu. Impulsai sukuriami vos keliais blokais, varomais iš paprastos 32,768 kHz kristalų osciliatoriaus grandinės. OSC bloke patogiai įmontuoti dalikliai, padedantys padalinti 32,768 kHz laikrodį. CNT1 kas sekundę išleidžia laikrodžio impulsą. Šis impulsas suaktyvina 10 ms vieno šūvio grandinę. Du LUT (pažymėti 1 ir 2) demultipleksuoja 10 ms impulsą prie išvesties kaiščių. Impulsai perduodami M1, kai DFF5 išėjimas yra didelis, M2 - žemas.

3 žingsnis: kristalų osciliatorius

32,768 kHz kristalų osciliatorius naudoja tik du kaiščius. PIN12 (OSC_IN) nustatytas kaip žemos įtampos skaitmeninis įėjimas (LVDI), kurio perjungimo srovė yra palyginti maža. Signalas iš PIN12 patenka į PIN10 OE (FEEDBACK_OUT). PIN10 sukonfigūruotas kaip 3 būsenų išėjimas, įvestis prijungta prie žemės, todėl jis veikia kaip atviro nutekėjimo NMOS išėjimas. Šis signalo kelias natūraliai apsiverčia, todėl nereikia jokio kito bloko. Išoriškai 1MΩ rezistorius (R4) ištraukia PIN 10 išvestį iki VDD2 (PIN11). Tiek PIN10, tiek PIN12 maitina VDD2 bėgelis, kuris savo ruožtu yra ribotas 1 MΩ rezistorius iki VDD. R1 yra grįžtamojo ryšio rezistorius, skirtas pakreipti invertavimo grandinę, o R2 riboja išvesties pavarą. Pridėjus kristalą ir kondensatorius, užbaigiama Pierce osciliatoriaus grandinė, kaip parodyta 3 paveiksle.

4 žingsnis: Rezultatai

VDD maitino CR2032 ličio baterija, kuri paprastai tiekia 3,0 V (3,3 V, kai šviežia). Išėjimo bangos forma susideda iš kintamų 10 ms impulsų, kaip parodyta 4 paveiksle. Be variklio srovė buvo 2,25 µA.

Išvada

Šioje paraiškoje pateikiama „GreenPAK“demonstracija apie pilną sprendimą, kaip valdyti analoginį laikrodžio žingsninį variklį, ir tai gali būti kitų specializuotų sprendimų pagrindas. Šis sprendimas naudoja tik dalį „GreenPAK“išteklių, todėl IC lieka atvira papildomoms funkcijoms, paliktoms tik jūsų vaizduotei.