Παραγωγή παλμών χρονισμού 1sec, 0.1min, 0.1h με PIC

Ψηφιακά κυκλώματα που δεν εντάσσονται στις παραπάνω κατηγορίες.
Άβαταρ μέλους
GeorgeVita
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 501
Εγγραφή: 04 Σεπ 2013, 21:51
Ονομα: Γιώργος
Επικοινωνία:

Παραγωγή παλμών χρονισμού 1sec, 0.1min, 0.1h με PIC

Δημοσίευσηαπό GeorgeVita » 05 Σεπ 2013, 20:46

Παραγωγή παλμών χρονισμού 1sec, 0.1min, 0.1h με PIC

Αρκετές φορές είναι αναγκαίοι παλμοί χρονομέτρησης για ωρομετρητές, καταγραφικά ή συχνόμετρα. Αν και υπάρχουν αρκετά εξειδικευμένα ολοκληρωμένα κυκλώματα «Time Counter» δεν είναι πάντα διαθέσιμα. Το παρόν κύκλωμα είναι σχεδιασμένο με μικροεπεξεργαστή PIC βασικής δυναμικότητας των 8pin, χωρίς χρήση interrupts και προσαρμόζεται εύκολα σε νεότερους PIC χαμηλού κόστους (€0.45 @100+).
Στις εξόδους παράγονται τετράγωνοι παλμοί κάθε 1sec, 0.1min, 0.1h.

Κύκλωμα:
Εικόνα

Ο χρονισμός άρα και η ακρίβεια των παλμών προέρχεται από τον κρύσταλλο 32768Hz. Μικρομετρική ρύθμιση μπορεί να γίνει με μεταβολή της χωρητικότητας των πυκνωτών 15pF. Διαβάστε περισσότερα για την ακρίβεια των κρυστάλλων στις σημειώσεις.

Η είσοδος COUNT (pin4) ενεργοποιεί ή σταματά την παραγωγή παλμών στην έξοδο. Οταν η επαφή είναι κλειστή (pin4=0V) η παραγωγή παλμών είναι συνεχής. Οταν η επαφή ανοίξει (pin4=Vdd) οι παλμοί «παγώνουν» στο σημείο αυτό μέχρις ότου ξανακλείσει η επαφή οπότε η μέτρηση συνεχίζεται από το σημείο που σταμάτησε. Με εξωτερική ενεργοποίηση αυτής της εισόδου δημιουργούμε ένα απλό χρονομετρητή ωρών λειτουργίας (οι παλμοί θα οδηγούν ένα καταμετρητή).

Χρονισμός εξόδων:
Υπάρχουν 3 έξοδοι παλμών με duty cycle περίπου 50% για κύκλο 1 δευτερόλεπτο, 0.1 λεπτά και 0.1 ώρες.
pin7 1 sec: 500 mSec HIGH και 500 mSec LOW
pin6 1/10 min: 3 Sec HIGH και 3 Sec LOW
pin5 1/10 hour: 180 Sec HIGH και 180 Sec LOW

Εικόνα


Πρόγραμμα:
Η εφαρμογή δοκιμάστηκε σε PIC12C509A με το πρόγραμμα time360.hex
Αν θέλετε να προσαρμόσετε το πρόγραμμα σε άλλο PIC ή να αλλάξετε το χρονισμό, κατεβάστε το αρχείο time360.asm

Σημειώσεις:
Για να πετύχουμε καλή ακρίβεια χρόνων πρέπει να επιλέξουμε σωστά τον κρύσταλλο ταλάντωσης 32768Hz. Κάθε κρύσταλλος χαρακτηρίζεται από τη θερμοκρασιακή του σταθερότητα σε ppm/°C. Τα 5ppm είναι καλύτερα από τα 50ppm και σημαίνει απόκλιση 5 εκατομμυριοστά των 32768Hz για κάθε βαθμό Κελσίου πάνω ή κάτω από τους 23°C. Τα κρύσταλλα αποκλίνουν από την τυπική συχνότητα ταλάντωσης με την μεταβολή των χωρητικοτήτων στο κύκλωμα δηλαδή από τους πυκνωτές φορτίου, τις πίστες στην πλακέτα και τις εισόδους στο ολοκληρωμένο.

Για την σχεδίαση της πλακέτας ακολουθούμε τις οδηγίες του κατασκευαστή κρυστάλλων (μορφή πίστας, τιμές πυκνωτών, παράδειγμα εφαρμογής). Επειδή η χωρητικότητα του probe μέτρησης συχνότητας μπορεί να «φορτώσει» το κύκλωμα, η καλύτερη μέθοδος ελέγχου της ακρίβειας του κρυστάλλου είναι η παρατήρηση ενός διαιρεμένου σήματος στην έξοδο του μικροεπεξεργαστή, δηλαδή μέτρηση απόκλισης του τελικού αποτελέσματος.

Ρύθμιση της συχνότητας ταλάντωσης γίνεται με αυξομείωση της χωρητικότητας συνήθως του ενός πυκνωτή φορτίου. Τα datasheets των κρυστάλλων και των μικροεπεξεργαστών έχουν επιπλέον πληροφορίες. Σκεφτείτε αντί τρίμερ ρύθμισης να τοποθετήσετε 1-2 πυκνωτές (NPO/COG) παράλληλα στους υπάρχοντες. Ετσι θα έχετε μια μηχανικά σταθερή ρύθμιση.

Με ένα καλό κρύσταλλο μπορούμε να πετύχουμε ακρίβεια +/- 1 έως 5 λεπτά το χρόνο για θερμοκρασίες +/-20°C από το σημείο ρύθμισης. Αν το σημείο λειτουργίας είναι «ακραίο» (λ.χ. κατάψυξη) ρυθμίζουμε το κύκλωμα όσο το δυνατόν κοντύτερα στην θερμοκρασία λειτουργίας.

Για την επιλογή του κρύσταλλου ταλάντωσης θα σας βοηθήσουν τα παρακάτω application notes της Microchip:
AN-1288 - Design Practices for Low-Power External Oscillators
TB097 - Interfacing a Micro Crystal MS1V-T1K 32.768 kHz Tuning Fork Crystal to a PIC16F690/SS
AN943 - Practical PICmicro Oscillator Analysis and Design

Επιστροφή σε “Λοιπά ψηφιακά κυκλώματα”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 0 επισκέπτες