Современная электроника №1/2021

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 33 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2021 ● 3-йразряд (индикаторНG3) отобража- ет разряд «десятки» значения частоты вращения ротора двигателя в об/мин; ● 4-й разряд (индикатор НG4) отобра- жает разряд «единицы» значения ча- стоты вращения ротора двигателя в об/мин. Сразу после подачи питания устрой- ство переходит в режим работы «при- вод 1». На дисплее индицируется значение 35 об/мин (минимальное зна- чение), ротор шагового двигателя не вращается. Для запуска двигателя необ- ходимо нажать на кнопку S5. Кнопка- ми S1 ( Δ ), S2 ( ∇ ) устанавливается необ- ходимое значение частоты вращения ротора шагового двигателя, кнопкой S3 – направление его вращения, при этом включаются, соответственно, индика- торыHL1 (вперёд) или HL4 (назад). Все заданные параметры для этого приво- да сохраняются при переходе на дру- гой режим работы блока («привод 2» или «привод 3»). Рассмотрим основные функцио- нальные узлы принципиальной схе- мы пульта. Основой устройства слу- жит микроконтроллер DD4, его рабочая частота задаётся резонатором ZQ1 на 10 МГц. Клавиатура собрана на кноп- ках S1…S8. Для функционирования кла- виатуры задействован вывод 7 микро- контроллера DD4. Резисторы R1…R3, R5, R9, R13 токоограничительные, для индикаторов HL1…HL3, HL4, HL5, HL6. Динамическая индикация собрана на регистре DD5, транзисторах VT1…VT4, цифровых семисегментных индикато- рах HG1…HG4. КР580ВИ53 – трёхканальный про- граммируемый таймер, предназна- ченный для организации работы микропроцессорных систем в режиме реального времени. Подробная инфор- мация о работе данного таймера при- ведена в [3]. В алгоритме работы пульта задействованы все три канала данного таймера. Канал 0 таймера формирует последовательность тактовых импуль- сов для привода№1, канал 1 – для при- вода № 2 и канал 2 – для привода № 3. Все три канала таймера работают в режиме 3 (режиме генератора меан- дра). Коэффициент деления задаётся однобайтовым числом. Тактовая часто- та на входы каналов таймера (выводы 9, 15, 18 DD3) поступает от генератора, собранного на микросхеме DD6. Зада- ваемая генератором частота – 6,25 кГц. Резистором R29 осуществляется регу- лировка частоты. В режиме 3 каждый канал таймера работает как делитель входных сигна- лов на N (N – коэффициент деления, который может принимать значения от 0 до 255). Длительность положитель- ного и отрицательного полупериодов выходного сигнала для чётных N рав- на Т С N/2, где Т С –период сигналатакто- вой частоты. Для нечётных N положи- тельный полупериод равен Т С (N+1)/2, а отрицательный – Т С (N–1)/2. В режи- ме 3 каналы не выполняют своих функ- ций при записи в счётчики числа N=3. Поэтому программно реализовано условие N ≥ 4. Перезагрузка счётчика во время счёта не влияет на текущий пери- од, однако последующий будет соответ- ствовать уже новому значению счёта. Минимальная частота каждого кана- ла определяется минимальной часто- той вращения ротора шагового дви- гателя и для нашего случая равна (для 35 об/мин) примерно 595 Гц, макси- мальная (для 375 об/мин) – 6,25кГц. Чтобы получить частоты вращения ротора шагового двигателя в оборо- тах в минуту, в программе использует- ся формула F=1500/N, где N – ранее ука- занный коэффициент деления в канале таймера DD3 (4 ≤ N ≤ 42). Исходными дан- ными для получения формулы являют- ся частота генератора 6,25 кГц и коли- чество шагов на один оборот шагового двигателя – 1000. Десятые доли, полу- ченные при делении двухбайтого дво- ичного числа 1500 на однобайтовое двоичное N, в программе отбрасыва- ются. Рис. 6. Принципиальная схема пульта управления