Пример перед глазами - струйные принтеры: компактные габариты, цена и точность.
Энкодерный диск на фото: разрешение 2 градуса - первый круг, второй круг - 1 градус, есть противофаза, и 3-й круг - 90 градусов - нуль-параметр и центр диска.
Возник ряд вопросов, может кто-то сталкивался и подскажет:
- нужна ли модуляция входящего сигнала на IR диод?
- какой частоты?
- как реагирует компаратор LM393?
Параллельно к его использованию в DS есть соединение для ZCD (точка пересечения нуля). Это важно для управления нагрузкой AC, в том числе индукционной (реле и моторами переменного тока с короткозамкнутым ротором). Буду признателен, если поделитесь опытом.
По энкодерному датчику есть несколько соображений: ширина щели (параллельно линии радиуса 0,2 мм), предполагаю 0,12 мм - толщина лезвия; 0,39 мм - малый канцелярский нож. Материал - алюминиевая фольга из-под пивной банки. Половинку лезвия можно использовать как шаблон, чтобы подогнуть края щели длиной 10 мм. Для соосности, пластинку из фольги сложить пополам. Верхняя щель послужит шаблоном для прорези - нижней.
Сам энкодерный диск диаметром 120 мм, первый круг (тор) - 110-120мм, разрешение 2 градуса; второй - 100-110 мм, разрешение 1 градус. Можно печатать на струйном принтере на прозрачном диске без фольги, снимается при слабом нагреве, на пленке - филм.
Возникает вопрос, как лучше монтировать: на мотор или через шкив на резьбовую штангу для перемещения инструмента (гравера, фрезера, плоттерной головки). Управление мостовой схемой (драйверы Дарлингтона - в избранном на АЕ, идут со встроенными диодами).
Благодарности:
- вдохновил Тим Уилмерхерст, с. 229, 252, Разработка встроенных систем с помощью микроконтроллеров PIC;
- администрации ресурса за поддержку начинающих ( и меня тоже =) ) разработчиков;
- участникам форума за творческую атмосферу на канале, можно испить чашечку кофе по традиции Java - разработчиков )
Дело учит мастера - немецкая пословица (Ubung macht den Meister)
Подключаем ИК диод - белую линзу к питанию по этой схеме с NPN транзистором - 2n2222A, с рабочей частотой 200 МГц. Подбираем свои параметры - RC - тайминга и напряжений, силы тока на базе. Полностью автономно. Бережем ресурсы mcu. А принимать будем через компаратор - аналоговый сигнал, тоже через транзистор.
Схема для подключения модулятора - генератора импульсов.
@serg812 Может стоит использовать какое то готовое устройство считывания линий, что бы давало сразу 1 или 0. Или использовать компаратор?
На транзисторах как то странно уже смотрится. При таком развитии различных датчиков.
@eduard Добрый день!) LM393 (встроенный компаратор), TSOP1738 (демодулятор 38 кГц) - на выходе - низкочастотные управляющие импульсы. Подходит для приема - передачи - пачками байтов. Внешний компаратор - 20 шт за 70 руб. LM393 - заказал на АЕ.
Но это и интересно, встроенный компаратор - прочитает - ноль точки, инвертирует сигнал, выведет на Таймер и тот посчитает количество импульсов - в секунду или минуту.
Спасибо за вопрос, т.к. параллельно (готовые устройства) - появляется несколько "тем".
1) Прием-передача "пачек" данных - в один байт. Аппаратурное и программное решение есть у Микрочипа TB0095:
2) Последовательная передача байта через один Пин - методом сдвига. Решение есть у Мазиди с.180-182 ( ПИК микроконтроллеры и встроенные системы с использованием ассемблера и С для ПИК18). Передача по TB0085 - по 4-е бита, можно модифицировать - под 9 бит, для старт-стоп - битов, идет 9-битный импульс, потом пропуск на это количество тиков, следующий импульс...
Hi everybogy)))
- Рисунок выше - на транзисторе и конденсаторе - модулятор IR - сигнала излучающего диода 200 кц. - У него нет цифровых функций.
В порядке разработки проекта. Изучаю(-ем) базовые уроки:
- Компаратор + Таймер - для анализа щелевого датчика. Также изучаю побитовую передачу данных через Pin Out. В связи с этим изучаю функцию Спп перевода рабочей переменной из десятичного в двоичный формат.
-Создам два демо-проекта - 1)CCom + Tim; 2) BCD (Decimal for Binary) 8 Bit Data.
Изучаю аппаратную часть модуляцию исходящего сигнала byte-code - STM32 + TL3843 (до 500kHz) + прием на внешний компаратор LM393 + STM232.
Для модуляции IR излучения щелевого датчика - можно поставить самые простые и не дорогие детали. И за одно познакомится с ними. Транзистор NPN 2n 2222a - схема выше - дает частоту 200 mHz. Вполне успешно может работать с кварцем 433 mHz - автомобильный диапазон, модулируя передачу чигнала по UART.
Кстати, наш проект предполагает развитие - размещение Rx & Tx на борту Master and Slave - для инфракрасной связи на частотах 200 kHz до 1 мГц.
Кстати на картинке выше - PWM 200ns, т.е. 0,2 микросекунды. Частота, соответственно 1/0,2 мкр.с. = 5 мГц. Очень даже неплохо. Конечно TL3843 отдыхает, и PWM модуляцией придется сигнала с такой несущей частотой придется заниматься на борту STM32F051R8T6, с которым я развлекаюсь. И дальше работать в диапазоне 433 mgz - как в оптическом так и в радиоволновом видах связи.
На картинке снизу - показана схема работы PWM преобразователя с обратной (!!!) связью с цифровым датчиком темепературы. Характеристики mcp1630 - внешний осцилятор 1 мГц, PWM -0,1us ( т.е. 10 мГц), аналог TL3843P.
@eduard Рация устанавливается на танке!) И причем тут транзистор;))))))))))
@eduard Кстати, хороший вопрос.
Рассчитал полосовые фильтры:
ФВЧ 159,24 кГц (R 10k), C (100pf); ФНЧ (132.7 кГц) R1200 om/C 1 nf
ФНЧ=15.92 kHz, R= 100 ohm; C= 100 nf; |||| ФИЧ = 31.85 kHz, R= 1000 Ohm, C= 5 nf .
И вот такой вопрос: - модулируем PWM MCU несущую частоту Коллектора (NPN - к плюсу), на которой стоит кварц 38 кГц (через базу второго транзистора) - питание линии с несущей частотой...
(Все же полезная штука - этот ФОРУМ. Эффект муравейника. Срабатывает. Дух состязательности подталкивает вперед. Это радует...))
Все это, в итоге, интересно проверить через логический анализатор ( он меня заждался) и,или через осциллограф - тоже ... пылится. Хорошего - времени суток!
@serg812 Я конечно всё понимаю. Но может не стоит стремиться к такой уж дешевизне?
Можно использовать готовые модули. Они настолько дёшевы, что аж смешно становится.
Вот пример. Он у меня на столе с проводами работал. Плату под него разрабатывать не стал. Если и буду воплощать в жизнь, то на STM и рассыпухой, а не модулями.
Сейчас разрабатываю взаимодействие 5ти NRF24L01+. Причём модули не буду использовать. Сами приёмопередатчики будут разведены на основной плате.
Мне очень понравился проект. И нравится идея творчества. На ГитХабе есть возможность - covorking and fork (clone of the project). - Как-то так. И конечно - слова и в душе - благодарность за внимание и совет.
А знаете, Эд ( можно так?), знаете, что самое главное в этом - моем проекте? - Логика проекта, его алгоритмы (об этом проекте). И, кстати модули, - уменьшаются в количестве, - когда знаешь что делать.
- Рассчитал частоту и период - для несущего сигнала и для PWM 1-10 Duty Cycle. И все встало на свои места.
- Так же рассчитал простенький алгоритм ввода данных (multi dataу enter), - когда нам надо ввести несколько цифр, например географические координаты объекта - доставки "прикормки";
- построил алгоритм ИК-связи с мультибайовым вводом и передачей данных, с применением встроенного ассемблера - передача данных через 1 пин;
- построил алгоритм цифрового замка с ИК интерфейсом и шифрованием 32-битного пароля - для числа 4294967296. Побор пароля - это n! факториал перестановок. Для 9 битого числа 429 n! - число перестановок 5,3364 Е+944. Для нашего числа 4 триллиона 294 миллиарда - мой деск-топовский калькулятор не смог просчитать - факториал.
А это системеа сигнализации - с вашей темой NRF в качестве автомобильной и коммерческой сигнализации доступа - на объект, к кнопке пуск компьютера и пр. - это актуально. Хотя пароли подбирают, зная примерно системное время генерации пароля. Но можно вместо системного времени для генерации RAND применить другие последовательности - последовательность знаков в абзаце Вашей любимой книги KOI8, с перестройкой в последовательность Фибоначи, для стартового числа Криптографии. Можно применять генерацию Java - криптографии с открытым (исходящее шифрование) и закрытым (дешифрация) ключами. В том числе доступ к файлу. Правда - немного усложним его структуру, т.к. сейчас, например в файлах WORD открытые ключи.
- А, кстати, у меня два котика - два найденыша, уже подросли. А Ваша аватарка напоминает мне их боевого друга Барсика - точная копия... Друзья среди нас. Да, кстати, а что "можно засунуть из модулей" в энкодер? Синяя платка - щелевого датчика с АЭ - копейки, но там коротки "рога" и щель широкая и шифрование ИК сигнала - нет - надо все равно PWM - модулировать на пин и усиливать сигнал через транзистор. Там стоит встроенный компаратор, - да, хорошо, но в таком раскладе, приходим к компаратору на борту - с таймер - gate.
Тут понятно. Будет электронная ось - с индикатором положения центров - (ноль- точки) и рабочей точки, Таких оси три. Одна клавиатура. Можно поставить сдвиговый регистр 74HC595/165 - чтобы с одного пина - читать информацию поочередно с каждой оси. - Ведь интересно?!
- Не то слово.
Нет, не I2C расширитель порта, а именно - сдвиговый регистр.
Кстати ваш проект с джойстиком - там тоже он должен быть? - или я ошибаюсь. - Поделитесь, о.к.? - Спасибо за идеи!!!!!!!
Созданы друг для друга
1) пары IR LED 5мм – посадочное – 5,7мм диаметр 5мм, напряжение 1,6 в, для 2х2АА 1.2+1.2 = 2.4в.
Токоограничивающий резистор 0,8в\120ма = 6,6 Ом, мощность 0,5 вт.
Цена 42,71руб за 10 пар. Счастье есть!)))))) Доставка - бесплатно.
2)Плосковыпуклые линзы (ниже).
Кстати ИК излучатель уже оборудован конденсорной линзой – и пригоден для щелевого датчика в отверстие 5мм. Мощность сигнала позволит преодолеть отверстие 0,12мм - - через щелевую диафрагму, сам диод – обернуть в фольгу с «воротничком» - с запасом для выхода по отверстию и достичь через такой же 5мм – светодиод – черного цвета, приемник. Отверстие под диод – окрасить в черный цвет.
Частоту порта рассчитать под 30 мГц, частоту генерации сигнала под 25 мгц. Мы получим высокоскоростную беспроводную систему связи для обработки синлаов от фотодатчиков – доплерометрия, стробоскопия – тахометрия – турбинных лопаток и пр., - акустических датчиков – в том числе контрбатарейного радара, для регистрации разности хода – акустической волны от выстрела/полета боеприпаса.
Плосковыпуклая линза – 20мм большой диаметр, посадочное под диод 5,7мм, высота линзы 11м. , угол 5 градусов цена 16,57 руб., 10 штук.
Оптическая система из трех линз для сжатия ик-сигнала
@eduard Неделя ушла на поиск подходящей аппаратурной части - ИК связь, 868,7 мГц, 433 мГц.
Вспомнил и Ваш проект - 2,4 гГц. - дальность - десятки метров. По прямой видимости. - Понятно, что дкакую задачу поставили - так и сделали. - А связь на 10 км? - Интересно - в гражданских диапазонах и мощности передатчика? - Мне стало интересно. Кое-что набралось.
- По ИК связи TSOP4638 (38кГц) - считыватель сигнала, 0,1. Модулируем на резонаторе - базу транзистора - для щелевого датчика - непрерывный сигнал.
-Для иК связи - базу транзистора 2 с модулятором подключаем на первый транзистор по питанию, - а базу первого - резистор и вывод сигнала GPIO, пачками с прерываниями от таймера. Выход на ИК-излучатель. Так в общих чертах.
Проект не забросил. Будем создавать - разработки под брендом Микротекник!)))
KiCad - знакомое всем слово. Принципиальная электрическая схема - будет создаваться в этом редакторе. - Разрабатываемого модуля щелевого датчика.
Почему нам необходима прежде всего - принципиальная электрическая схема?!
Есть готовые модули, монтируй, пиши код и все просто. - Не так все просто, дьявол кроется в деталях.
Рассмотрим подробнее модуль на ИК паре - датчик скорости XD-51 на компараторе LM393. - При детальном рассмотрение схемы - мы видим, какая полоса пропускания сигнала - излучатель - генерирует сигналя с частотой выше 159,24 Гц - фильтр верхних частот, приемник - согласно фильтра нижних фильтра частот - принимает сигналы ниже 796,18 Гц. При таких частотах возможна засветка ИК диода случайными бликами. Предпочтительна полоса пропускания сигнала Излучателя 38 кГц, Приемника в интервале 35 - 40 кГц. Прерывание сигнала будет означать - прохождение риски энкодерного диска в створе оптической оси -щелевого датчика 0,12мм.
Излучатель Pw 0,120ma запитывается отдельно от источника питания ( ни в коем случае - ни от Vdd микроконтроллера 0,025 mA). На сайте https://www.snapeda.com/parts/STM32F051R8T6/STMicroelectronics/view-part/?ref=search&t=STM32F051R8 можно, после несложной регистрации и подтверждения по e-m, скачать cad -symbols and footprint своего микроконтроллера, в данном случаем STM32F051R8 и импортировать его в библиотеку проекта. Хорошего дня, друзья!
@serg812 А теперь сравниваем то, что есть там
с тем что должно быть
Чипы немного разные, но сути не меняет.
@eduard Эх, Семен Семенович, опять лечим гланды - "долгим путем")))
- Первая Ваша картинка с размытым изображением - это как бы "ярлык" - Ваша копия части экрана. Необходимо произвести регистрацию и скачать файл библиотеки для MCU, а не скопировать копию экрана. Есть такая функция "download", извините, в этом контексте - прозвучало как ругательство, вместо привычного "CopyPaste"))))))))))))))))))))
После немногих манипуляций, вот что получилось в KiCad, сравниваем с даташит номера Пинов с 58 по 64 (колонки: LQFP64 и PinName - подкрашены маркером)))))))))))))))))))))
