Перейти к содержанию
EugenySG

+-10 вольт -> 0-5 вольт -> ШИМ

Рекомендуемые сообщения

Дата: (изменено)

Добрый день!

В связи с невнимательностью при прочтении документации, при покупке компонентов на ЧПУшничек, возникла задача преобразования входного сигнала +-10 вольт в шим + направление (полярность входа). В электронике если и не безнадежно, то просто туп. Но какие-то базовые основы понимаю, закон ома знаю, паять умею, приборами пользоваться тоже, а вот про Кирхгофа и т.п. только фамилии и помню. Ну да отойдем от лирики.

Преобразователь решил построить на микроконтроллере, в частности на 16 серии microchip pic. Программатор и макетка едут с ебеев. Софтверные вопросы пока не трогаем.

Суть проблемы - преобразователь хочется сделать 2 канальным. В микроконтроллере есть многоканальный АЦП. АЦП имеет входной диапазон 0-5 вольт. Соответственно вижу 2 выхода:

1. Привести напряжение +-10 вольт к 0-5 вольт. Что бы при 0 на +-10 вольтах, на входе АЦП было 2,5 вольт. С одним каналом вроде все просто - делитель напряжения(3 резистора). Потребуется двухполярное питание, но тоже решаемо, хотя и очень не хочется. Но вот не пойму как сделать, что бы 2 канала друг на друга не влияли. Да что там не влияли,вообще не пойму как их завести. А лепить 2 устройства, каждый со своим двухполярным БП нехочу.

2. Привести напряжение +-10 вольт к 5-0-5 вольт. Смену полярности на +-10 вольт отслеживать логикой, но вопрос насколько точно она 0 ловить будет.

 

В общем, помогите дядьки чайнику схему ввода накидать :) Тапками не бросаться, купить готовое предлагать не более, чем с тройной стоимостью данной задумки.

Изменено пользователем EugenySG

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

сделайте опору на стабилитроне 2.5 вольта, входной сигнал поделите и сдвиньте относительно опоры - два операционника и два канала ацп

можно или даже нужно вместо МК с АЦП поставить практический любой шим-контроллер

Изменено пользователем VShaclein

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Спасибо! Прошу прощения, если не затруднит, хотябы в первом приближении, хоть ручкой схемку накидайте пожалуйста. Будет схема, логику пойму, номиналы подберу. Ну правда туповат в электронике.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Для начала я бы поставил протеус :). В нем легко все подобрать можно не трогая паяльник. Сдвинуть напряжение правильно сказали нужен операционник на каждый канал свой. Определи какой у тя АЦП будет, если там 10бит то как бы маловато получится всего то по 9 бит разрешение. Есть еще вариант можно разделлить на +10В и -10В (два операционника) и подать на разные АЦП, тогда разрешение останется такое же как у АЦП пика. Потом в ШИМ и сигнал +-

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

Хороший вопрос про разрешение. У подающего устройства (с которого +-10 вольт идет - 13 бит выход). Так, надо думать.

Может и правда:

нужно вместо МК с АЦП поставить практический любой шим-контроллер

Что там промышленность выпускает? (я про "любой шим-контроллер"). У них такой параметр как разрядность существует, или они аналоговые?

P.S. Выходная частота ШИМа 5-20 кГц

Изменено пользователем EugenySG

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

:) Насколько я понял вопрос, то на вход АЦП, у товарища не проблемма подать амплитудное 20 вольт, уделенное до 0.5-4.5 вольтей(по допустимому входному АЦП. Остаётся совсем мелочь-оцифровать на 1-е ШИМ -нарастание значение до половины входной амплитуды, создать мертвую зону переключки, а затем-на ШИМ-убывание оцифровать вторую половину амплитуды.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

если на шим-контроллере, то лучше бы использовать выпрямитель на операционнике же

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

VShaclein, :) Но тогда и ноль-орган реверса, с цифровым сигналом на один из входов.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Но тогда и ноль-орган реверса, с цифровым сигналом на один из входов.

 

компаратор, один из входов на землю, на второй сигнал, с выхода - направление

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Не понял, зачем городить огород - выпрямители, нуль-органы, нейтронные ускорители и протчая?

 

1. -10-0-+10 в 0-+2.5-+5 переводятся тремя резисторами безо всяких опорников и прочей насоветованной туфты - R1 (= 2R) с выхода +-10В на точку соединения R2 и R3 (каждый = R), свободный конец R2 на землю, R3 - на +5В. С точки соединения резисторов снимается искомый сигнал:

 

вход = -10В -> выход = 0В

вход = 0В -> выход = +2.5В

вход = +10В -> выход = +5В

 

Пары резисторов можно взять следующих стандартных номиналов - 15k/7.5k, 20k/10k, 22k/11k, 24k/12k, 36k/18k. Желательно поточнее - не хуже 1%, но и 5% сойдет, если точность допускает.

 

2. ШИМ прекрасно делается на сдвоенном операционнике и нескольких R/C. Для эстетов есть и специальные ШИМмеры типа LTC6992.

 

3. Если уж так хочется МК, то это не гунявый PIC16, а восьминогий ATtiny25 - простой, удобный и шустрый. Простейший программатор для него - 5 проводочков к LPT-порту бабушкиного компа, а код АЦП-ШИМ - пара десятков строк что на АСМе, что на С, пишется и отлаживается за час с чаепитием..

 

Кароче, больше слушай всяких ламеров - еще и не такого насоветуют :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

:) -ежели с операционником и компаратором и двуполярным питанием, то мне нравиться вот такое....

post-76079-064044900 1365015602_thumb.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

А ежели в лобешник МК-полную амплитуду , то Vagabundo, прав. Токо аккуратненько "мертвую зону" переключалки на реверс сочинить надобно-не жлобиться дискретом отсчетов АЦП возле искусственного ноля.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Еще несколько строк кода - и переключатель направления готов, с какими угодно мертвыми зонами, гистерезисом и прочими рюшечками. Без МК - плюс компаратор и пара резисторов, все прекрасно делается на счетверенном операционнике класса LMV324 или даже древнего LM324.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Vagabundo, :) -а схемку такой простоты можно позырить интересующейся публике?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Все оно хорошо но собирал я схемы на резисторах на входе которые двуполярный сигнал в однополярный преобразовывали. Кака, стабильности никакой. 90 % работы будет именно в около нулевой зоне если это серва.... Если сделать мертвую зону то нормально регулировать сервой оч непросто. Подобрать резюки еще та затея. ВЫ думаете почему в пром делают именно +-10В а не теже 0,,,10в с разделением при 5в например. Нужен стабильный 0 и гарантированный. Притом что там ацп 18 и более бит стоят они так не делают. Попробуйте в простом частотнике настроить аналоговый вход чтоб 0 вращения был при 5В вниз реверс вверх прямое вращение. Побалуйтесь и попробуйте удержать вал, скоро поймете что да как :). А сделаете мертвую зону не будет низких оборотах (считай низкой подачи на станке).

Потому ИМХО выпрямитель на ОУ+компаратор(не оч по мне), или 2 оу на два разных АЦП , несколько строк кода и стабильность на выходе, возможность программно масштабировать сигналы... Схематически все будет проще всяких аналоговых и прочих ШИМ формирователей.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

На МК все проще, разумеется, к тому же ТС два канала нужны - на той же восьминогой Тиньке это делается на раз. А резисторы, дорогой, ПОДБИРАЮТ только юные пЕонЭры, а инженеры их РАСЧИТЫВАЮТ :)

 

И не надо смешить мои тапочки 18-битными АЦП, выпрямителями на ОУ и прочими "стабильными и гарантированными нулями", нужно элементарно понимать, как нужно работать с АЦП (включая встроенные в МК), знать, что такое прецизионные ИНТЕГРАЛЬНЫЕ резисторные делители, уметь пользоваться опорниками и получать от 10-битных АЦП все 16 честных бит. И, разумеется, не обижать достойнейших дяденек Ома и Кирхгофа (мир им), а не то они будут мстить именно теми страстями, о которых упомянуто выше.

 

Рисовать ничего не буду - все разжевал досконально, хочешь - нарисуй сам и зырь сколько влезет.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

ВОт щас он пойдет на рынок найдет резисторы для делителя 1%(на каждом углу) и даже этот 1% это уже движение сервы, там диапазоны поболее. Значит нужно это процент убить, а лучше 2 для надежности. В итоге 0 есть, низких оборотов нет.

Рисовать не нужно и так понятна позиция, мол я самый умный и знаю больше всех. Пример схемы для преобразования в железе хочу твой увидеть, подключить к сервоусилителю и посмотреть что да как, тогда посмотрим как рассчитывают резисторы, и потом находят рассчитанные с допуском сотая процента за 5 копеек. Не забываем также о ТКС....

Теоретиков много, реальные схемы не просто так усложнены, люди хотят стабильной и предсказуемой работы девайса а не танцы с бубнами.

Изменено пользователем olkogr

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Я не теоретЕГ, а профессиональный инженер - схемо- и системотехник, и вдобавок программист сложнейших DSP и МК систем реального времени, по сравнению с которыми самый навороченный ЧПУ выглядит детской игрушкой. Поэтому я не собираю детали на помойках и не покупаю их на рынках за 5 копеек, а заказываю и использую именно те, что оптимальны для каждого конкретного тщательно просчитанного решения.

 

А пример схемы ты, надеюсь, и сам теперь нарисуешь - номиналы можешь поставить не те, что нужны, а те, что нашел в хламе. Приятных танцев с бубном после этого :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

Таки да, перемудрили что-то :)

 

Перевод +/-10 в однополяр 0..+5 тремя резисторами, два одинаковых в делителе, один немного другой на вход.

При добавлении еще двух резисторов для 2,5 В, компаратора и одного-двух резисторов для его лёгкого гистерезиса получаем логическую команду реверса. Резисторы нужны точные. Чуть меньшей точности, чем в ОС ОУ, которые тут не нужны, а предлагались.

 

Зачем тут армы, дсп и тини?

Изменено пользователем below

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

EugenySG, у Вас какие измерительные приборы есть в распоряжении? Если довольно точные, омметр или вольтметр, то я научу Вас точной подгонке номиналов резисторов. Практически лучше чем laser trimmed будут.

Но исходные резисторы д.б. чем точнее, тем лучше - они меньше шумят и, главное, более стабильны во времени и ТКС.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

На МК все проще, разумеется, к тому же ТС два канала нужны - на той же восьминогой Тиньке это делается на раз.

Ну-ка, ну-ка... отсыпьте тайных инженерных знаний - на что хватит обещаемых десяти бит тинькиного АЦП, а галимых -1,5..2 младших минус? :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

ПОДБИРАЮТ только юные пЕонЭры, а инженеры их РАСЧИТЫВАЮТ

 

Рассчитывают номиналы только инженеры 6 разряда(тм), а нормальные - берут те, что есть на складе.

Вы тут человек новый, есть на этом форуме мем "токарь 6 разряда"(тм) - старшие товарищи расскажут точнее, но, вкраце - "не разряд красит токаря, но токарь - разряд"© Я.

 

Помимо подстроечников, подборов и триммингов есть способ уменьшения разброса номинала путём параллельного или последовательного соединения пассивных элементов одного номинала в нужном количестве, определяемом требуемым разбросом.

Такшта, ТС, согласно Вашего и моего предложения, требуется найти ленту всего одного номинала, который есть на складе.

Второй номинал некритичен к первому - для гистерезиса компаратора. Можно и отковырять откуда-нибудь.

Изменено пользователем below

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

В общем, помогите дядьки чайнику схему ввода накидать :)

Штота типа вот. :)

 

1776520.jpg

 

Правда, нас инженер 6-го разряда(тм) ввёл в счастливую и безмятежную веру в озвученные регалии

...

вход = -10В -> выход = 0В

вход = 0В -> выход = +2.5В

вход = +10В -> выход = +5В

 

Пары резисторов можно взять следующих стандартных номиналов - 15k/7.5k, 20k/10k, 22k/11k, 24k/12k, 36k/18k

...

И у меня получилось не 0...5, а 0..4 В в позитиве, но, думаю, Вам, возможно, и некритично будет потерять 20% от полной шкалы. Или можно накрутить коэфф. 1,2 в серве.

 

При возможности, откажитесь от идеи

в частности на 16 серии microchip pic.

получения ШИМ. С разрядностью и линейностью АЦП не всё так гладко будет, как представляется.

 

Точно ли ШИМ нужен, не прокатит ли 0...4 В?

Изменено пользователем below

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

систем реального времени, по сравнению с которыми самый навороченный ЧПУ выглядит детской игрушкой.

- :) -когда понты гнут ученые, прикрываясь всевозможными степенями, я вежливо улыбаюсь-им по штату подобное положено!Но когда растопыренные пальчики с дешевыми понтами идут от "профессионального инженера - схемо- и ......"-сразу предлагаю тестовый диагноз, на изображение схемы понтов.В 99,9% случаев, их профессионализм как инженеров, на этом и заканчивается, остаются только растопырочки-действительно с привязкой к реальному времени! :rofl:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти

  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу

×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.