8-900-374-94-44
Сделать компактный, встраиваемый и недорогой частотный преобразователь с питанием от однофазной сети 230-240 В 50Гц, способный управлять асинхронными 220 В 3-х фазными двигателями 1..2 кВт, для плавного разгона и остановки и поддержания частоты вращения от 0 до 1500 об. в мин. Связь с устройством через полевую шину CAN или RS485.
Решиться делать свой ЧП непросто, потому что есть масса готовых на любой вкус. Своя мелкосерийная разработка по цене будет неконкурентной. Однако если в ЧП перенести часть функциональности конечного агрегата помимо управления мотором, то можно удешевить аппаратную обвязку вокруг ЧП и экономически оправдать его создание.
В сети есть открытые проекты и отладочные платы частотных преобразователей с полной документацией и неплохо документированным софтом. Остаются неясными только вопросы оптимальности архитектуры, альтернативной компонентной базы, безопасности, электромагнитной эмиссии, надежности и прочая мелочь вроде диагностики, зазоров, клем, ремонтопригодности.
.. Словом вопросов остается много.
Мы начали с покупки, казалось бы, солидного решения от фирмы Microchip. Коллеги по соседству тоже делали ЧП на Microchip, и я подумал что это то что нужно. Да, там еще был и корректор мощности.
Эта плата сгорела после первого же подключения реального 1 кВт AC мотора. Изучив трассировку плат, стало понятно, что не сгореть это не могло. Вспыхнула пара дорожек под процессорным модулем. Что-то не рассчитали с их шириной. От решений Microchip сразу отказались и больше не возвращались. Все-таки нишевые микроконтроллерные архитектуры — это не наше. А тут еще такой фейл.
Были еще рассмотрены решения от ST, TI, NXP(Freescale), Infineon. Все хотят привязать разработчика к своим семействам микроконтроллеров. Используют для этого все средства — от лицензионных соглашений, до закрытых библиотек и программных инструментов. Этот мир вдруг показался неуютным.
Так как наборы разработчика от производителей чипов перестали вызывать доверие, то вторым шагом было посмотреть, как сделаны промышленные ЧП.
Интересно узнать какие там микроконтроллеры, сколько их, какие силовые элементы, драйверы и прочее.
Это изделия, относящиеся к классу встраиваемых. Имеют пассивное охлаждение, т. е. в них отсутствуют вентиляторы. Лишены всяких элементов ручного управления и индикации, поскольку ставятся в труднодоступных местах. Предполагается подключение к неким внешним панелям управления через интерфейс RS485. Теоретически должны быть идеально согласованы с управляемыми ими моторами.
Правда опыт эксплуатации несколько испортил впечатление. Несмотря на наличие усиленных EMI фильтров и специализированных микроконтроллеров несколько таких преобразователей у нас сгорело просто потому, что заклинивало редукторы у моторов. Ниже показаны снимки внутренности одного из ЧП данной серии.
Это ЧП общего применения c 3-фазным входом. Очень многофункциональный. Настолько, что одних только регулируемых параметров в нем около 700.
Мануал 350 страниц. Состоят из четырёх многослойных плат с двухсторонним монтажом. Решение довольно дорогое для мелкосерийной разработки, но все равно интересное с точки зрения применяемых вычислительных ресурсов.
Преобразователь OMRON не имеет корректора мощности, но в случае необходимости дополнительного подавления пульсация тока в разрыв DC шины можно подключить внешний мощный дроссель. Также нет стартового реле с ограничителем тока при подаче напряжения, эту роль скорее всего выполняет твердотельный ключ с резистором 13 Ом. Обмен с сервисной программой несмотря на USB очень медленный. ЭМИ-фильтра на борту нет. Отличаются повышенной перегрузочной способностью, видимо обусловленной оригинальным исполнением IGBT модуля.
Частотный преобразователь OPTIDRIVE P2 очень технологично скомпонован и послужил образцом для нашего проекта. Выполнен также на двух микроконтроллерах, но до второго добраться не удалось. В качестве силового элемента использована сборка SPM 45 Series от фирмы FAIRCHILD.
Еще изучались преобразователи Lenze SMVector (выполнен на MC9S12E128, 16 bit, 128 KB Flash, 8 KB RAM, 50 MHz и MC68H0908, 8 bit, 32 KB Flash, 512 B RAM, 8 MHz)
И наконец на самом пике дефицита пришлось изучить преобразователь, разработанный в Китае — Goodrive20-EU. Надо признать, что Goodrive20 явился примером экономии на всем: меньший чем у остальных размер радиатора, меньшая емкость конденсаторов, всего один микроконтроллер, отсутствие ЭМИ-фильтра, лаконичная документация, сравнительно бедный набор регулируемых параметров.
И тем не менее он работал не хуже чем Omron MX2 в некоторых применениях, хотя и с нюансами в способе управления. В частности, долго инициализируется после подачи питания.
В результате сформировалось представление об обобщенной архитектуре ЧП.
Во-первых, во всех исследованных ЧП применяются интегрированные IGBT модули. На дискретных транзисторах изделий не попадалось.
Всегда есть узел ограничителя тока включения. Даже до мощностей в 3 кВт с питанием от однофазной сети не встречаются корректоры мощности (ККМ). Наличие EMI фильтра тоже не является обязательным. Не бывает в ЧП и предохранителей. ЧП всегда включают через защитные автоматы.
Интерфейсная часть ЧП гальванически развязана от силовой части. Силовая часть находится под управлением микроконтроллера с архитектурой DSP или RISC. Микроконтроллеры при этом не самые быстрые по современным меркам, не более 80 МГц. Интерфейсная часть может содержать, а может и не содержать отдельного микроконтроллера. Измерители токов фаз на двигателе делаются на основе шунтов, присоединённых к минусу DC шины. Важным компонентом промышленных ЧП является сдублированный узел экстренного гарантированного отключения мотора (safe torque off, STO). Это узел позволяет отказаться от пары внешних контакторов для отключения питания ЧП в экстренных случаях.
В результате анализа было решено для своего ЧП использовать один микроконтроллер, но более производительный.
Им стал MK60FN1M0VLQ12 (ARM® Cortex®-M4, 120 МГц, 1 MB Flash, 128 KB RAM). В пользу такого выбора было несколько аргументов. На тот момент фирма Freescale выложила хороший программный инструментарий для разработки ПО управления двигателями и его отладки. И был расчёт на применение вычислений с плавающей точкой вместо вычислений с фиксированной. Это облегчило бы отладку, моделирование и тестирование. Про остальные аргументы было в этой статье.
Поскольку ЧП встраиваемый, то он не нуждается в специальном корпусе. Поэтому был изготовлен простой кожух из листовой стали с креплением двух вентиляторов. Была цель максимально упростить сборку и разборку ЧП. Пилотная версия нашего ЧП в свое время размещалась на одной плате. В этой версии стало три платы. Таким образом ЧП получился более компактным. А его модульность позволяет удешевить модификации функциональности и проще выполнять изменения в компонентной базе.
ЧП состоит из трех основных плат:
Управляющая плата с микроконтроллером и внешними интерфейсами.
Плата DC шины, на которой расположен блок питания и блок конденсаторов
Силовая плата, на которой расположен IGBT модуль, силовые входы и выходы, измерители тока, EMI фильтр.
На управляющей плате находится микроконтроллер и гальвано изолированные внешние интерфейсы:
интерфейс для подключения внешнего квадратурного энкодера
интерфейс RS232
интерфейс CAN
интерфейс USB
три дискретных выхода и один дискретный вход
Управляющая плата соединяется с силовой платой двумя плоскими шлейфами через разъемы X7 и X8. Через X7 проходят сигналы управления затворами IGBT модуля. Через X8 проходят сигналы измерения тока и напряжения, линии I2C и несколько других сигналов. Похожая схема применяется в Goodrive20-EU.
Кроме того, на управляющей плате находится литиевый аккумулятор для поддержания энергонезависимой работы часов реального времени, держатель для uSD карты и зуммер.
Это не обязательные компоненты, но полезные на этапе разработки, отладки и диагностики ПО.
DC шина находится под напряжением 310…340 В и через нее проходит средний ток до 10А на максимальной мощности. На плате размещен блок питания в виде отдельного модуля. Так решено было сделать питание просто ради упрощения дизайна платы. На плате находится транзисторный ключ Q3 управляющий вентиляторами. Вентиляторы включаются только при достижении IGBT модулем определенной заданной температуры.
Плата DC шины и питанияГлавным элементом всего устройства является IGBT модуль.
IGBT модульВ нашем случае использован модуль FSBB30CH60C. Модуль порадовал своей исключительной надежностью. В течении разработки не сгорел ни один модуль. Некоторое время назад это был самый доступный и недорогой модуль. Модуль управляется напрямую логическими сигналами и имеет встроенные защиты от недонапряжения и короткого замыкания.
Плата термосенсораНемного усложняет дело отсутствие температурного сенсора, встроенного в модуль.
Термосенсор пришлось сделать отдельно на микросхеме MAX31725MTA+ на своей маленькой плате и разместить под корпусом IGBT модуля. Проект термосенсора находится в директории TempSensor. Термосенсор соединен с микроконтроллером интерфейсом I2C.
Измерение токов на трех выходах IGBT модуля сделано иначе чем в обычных ЧП. Вместо шунтов поставлены гальвано изолированные датчики Холла ACS759LCB-050B-PFF-T. Это более дорогое решение, но позволяющее более креативно подойти к выбору способов модуляции и упростить трассировку. Традиционные шунты в нижних плечах силовых транзисторов ограничивают возможные типы модуляций. Это не проблема в промышленных ЧП, но наш сделан еще и в экспериментальных целях и мог бы быть применен не только с асинхронными двигателями, но и с синхронными, и с более экзотическими.
Фирмаваре ЧП состоит из двух частей: начального загрузчика и основного приложения.
Начальный загрузчик находится в директории Firmware/Inverter_bootloader и позволяет загружать основное приложение через CAN и через интерфейс RS232. Бинарный образ приложения создается утилитой BIB. Утилита находится в директории Firmware/Loader.
Помимо прочего образ может быть утилитой зашифрован. Загрузчик умеет расшифровывать образы.
Сам проект рабочего приложения находится в директории Firmware/Inverter_firmware. Компилируются проекты в среде EWARM, версии не выше 670.3
Представленное программное обеспечение расчитано на очень простое подключение ЧП.
Схема подключения ЧПЧП управляется по шине CAN в режиме скалярного управления.
Почему скалярного? Скалярное управление несмотря на все недостатки при этом характеризуется более низким уровнем шума издаваемым мотором, по крайней мере, когда имеем дело с ЧП, описанными выше и безсенсорным управлением. При стабильной нагрузке и номинальной скорости двигателя в основном рабочем цикле скалярное управление хорошо себя показывает.
Принято считать («Practical Variable Speed Drives and Power Electronics», Malcolm Barnes 2003 ) что безсенсорное скалярное управление обеспечивает точность скорости в 1% и время отклика момента 100 мс, а векторное безсенсорное соответственно 0.5% и 10 мс.
Результаты качества потребления энергии частотным преобразователем на разных мощностях при частоте модуляции 16 КГц:
Используемы в таблице обозначения:
V(V) – текущее действующее входное напряжение однофазной сети в вольтах
THD V(%) – total harmonic distortion, Коэффициент нелинейных искажений по напряжению
I(A) – действующее значение тока в амперах
THD I(%) – total harmonic distortion, Коэффициент нелинейных искажений по току
I peak (A) – пиковое значение тока в амперах
CF I (A) – Коэффициент амплитуды сигнала (крест-фактор) в амперах
|P| (W) – Активная потребляемая мощность в ваттах
Q (Var) – Реактивная потребляемая мощность.
Единица измерения – вар
S (VA) – Полная потребляемая мощность. Единица измерения ВА
PF — Коэффициент мощности
COS PHI – косинус фи
Сначала о сохранности самого преобразователя. Всегда надо помнить о такой вещи как реформинг. Может случиться так что высоковольтные электролитические конденсаторы, установленные в ЧП где-то долго хранились, или сам ЧП не был подключен в сеть более года. В таком случае у конденсаторов истончается диэлектрический слой, и они могут не выдержать быстрой подачи на них полного номинального напряжения и рабочего тока. Тогда требуется реформинг или, иными словами, осторожное постепенное включение.
Защита от возгорания. Она организуется несколькими способами. Сами печатные платы должны быть изготовлены по соответствующей технологии и иметь UL маркировку. Далее необходимо обеспечить ширину силовых проводников на плате, исключающую их возгорание раньше, чем произойдёт выключение внешних силовых расцепителей.
Электробезопасность. Корпус ЧП обязательно должен заземляться. Варисторы на входе ЧП обеспечивают защиту от кратковременных перенапряжений, но при длительных перенапряжениях они сгорают, оставляя толстый слой проводящей сажи.
Тут в действие вступает заземление. Однако ставить чувствительные реле утечки на частотные преобразователи не рекомендуется, поскольку емкость мотора относительно земли настолько существенна, что может вызвать утечку большую чем уровень срабатывания реле. Поэтому заземление должно быть максимально надежным. Стоит также помнить, что заземление само по себе не обеспечивает защиту от электромагнитных помех, излучаемых самой цепью заземления. Поэтому все информационные кабели если они лежат рядом с цепью заземления или заземляющими конструкциями должны иметь свои экраны подключённые к собственным локальным землям. И такие экраны не должны образовывать замкнутых контуров.
Эксплуатационная безопасность. На роботизированных объекта, станках, агрегатах, подъемниках, кранах, эскалаторах — везде есть средства экстренной остановки в виде концевиков, датчиков, микровыключателей и проч. Чтобы люди сами могли активизировать экстренную остановку устанавливаются большие заметные красные кнопки. Все эти средства объединяются в электрическую цепь безопасности. Конечной точкой этой цепи являются контакторы, реле или иные ресцепители, обрывающие подачу тока на электродвигатели. На частотных преобразователях в роли расцепителя выступает узел STO (safe torque off) упомянутый выше. Обычно есть два дублирующихся входа STO, но в нашем ЧП есть только один. Это означает что для реализации дублирования средства безопасности дополнительно необходим внешний контактор, разрывающий цепь питания к ЧП при разрыве цепи безопасности. Так требуют стандарты.
В результате у нас получился вот такой ЧП
Для тех же кто заинтересовался проектом в директории JTAG_isolator лежит проект платы изолятора JTAG интерфейса.
Очень трудно отлаживать электронику подключенную в сеть без хороших изоляторов.
К сожалению, формат короткой статьи для хабра не позволяет описать все перипетии разработки, алгоритмы, архитектуру софта и прочие подробности. Поэтому заранее прошу понимания читателей если тема не раскрыта в желаемом объёме.
Ещё есть время.
Все материалы по проекту частотного преобразователя лежат и накапливаются тут — https://github.com/Indemsys/Frequency_Inverter
Разрабатываю устройство, нужен совет по дисплею. Всем привет! Разрабатываю одно устройство, если вкратце, то измерение по 12 аналоговым каналом, все Разрабатываю микропроцессорный контролер в курсовой работе Разрабатываю микропроцессорный контролер в курсовой работе. Я разрабатываю архиватор Я разрабатываю программу на delphi, для хранения и архивации данных. Архиватор будет сжимать файлы
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Содержание:
- База знаний по трехмерному проектированию в Pro/Engineer, Creo, Solidworks, электронике на STM32
- красноглазие с stm32 , подключайтесь товарищи
- Готовые решения на основе микроконтроллеров STM32
- НОВОСТИ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
- STM32 Чистый Синус
- STM32F103C8T6
- Easyelectronics.ru
- Щось пішло не так 🙁
- Разрабатываю частотник.
- Starter Kit MC3PHAC (Ver.2)
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Преобразователь частоты на STM32F100RBT6B Часть_2
youtube.com/embed/9VkJf-zsnmA» frameborder=»0″ allowfullscreen=»»/>Логин или эл. Войти или Зарегистрироваться. Авторизация Логин или эл. Разрабатываем частотник. Часть первая, силовая часть. Силовая электроника. Самостоятельная разработка частотника для трехфазного электродвигателя, дело достаточно затратное и хлопотное.
Но если есть желание и интерес к данной теме огромен, то можно попробовать. Данный пост не претендует на оригинальность и писатель из меня честно говоря плохой. Итак обо всем по порядку. Начнем с общей структурной схемы. Данная структурная схема построена по так называемой схеме двойного преобразования. Трехфазное напряжение В частотой 50 Гц поступает на вход неуправляемого выпрямителя. На выходе выпрямителя напряжение составляет около В.
Это и есть первый этап преобразования.
На втором этапе напряжение при помощи инвертора преобразуется в широтно-модулированные импульсы, которые и поступают на обмотки электродвигателя.
Статорные обмотки имеют активно-индуктивный характер сопротивления и являются фильтрами, сглаживающими ток. Среднее значение тока будет зависеть от среднего значения приложенного напряжения, то есть от соотношения длительностей внутри периода ШИМ.
Блок управления реализует основные алгоритмы управления инвертором. Обеспечивает диагностику силового модуля, а также выполняет функции противоаварийной защиты. Блок питания предназначен для питания цепей управления. Схема выпрямителя предельно проста. На вход силового блока поступает трехфазное напряжение сети амплитудой В, и частотой 50 Гц. Для защиты от перенапряжения в схеме используются варисторы VR1- VR3.
Далее входное напряжение поступает на выпрямитель с промежуточным звеном постоянного тока. Выпрямитель 36МТ представляет собой трехфазную мостовую схему т. Во время зарядки конденсатора промежуточного контура протекает очень большой кратковременный ток.
Это может вывести из строя выпрямитель. Ток зарядки ограничивается включением балластного резистора R4 последовательно с конденсаторами DC-звена, который активизируется только при включении преобразователя. После зарядки конденсаторов резистор шунтируется, контактными реле К1. Большая емкость конденсаторов требуется для сглаживания напряжения промежуточного звена.
После выключения инвертора из сети, конденсаторы сохраняют высокое напряжение в течение определенного времени. Вот что получилось в итоге. Блок питания. Собран на микросхеме UC Вообще, что касается блока питания, то вовсе не важно какой будет использован.
Хоть самодельный хоть купленный. Главное, на мой взгляд, по возможности питание драйвера IGBT и питания блока управления было от отдельных обмоток трансформатора. Схема инвертора. Готовый инвертор. Подопытный кролик Электродвигатель. Двигатель взял для начала малой мощности. Все это протестировано, проверено и ждет изготовления блока управления. Будем надеется что у меня хватит терпения, времени и сил довести этот проект до работающего прототипа.
Продолжение следует…. Мне попадались апноты где мегой простинькой все крутилось… тут уж зависти какой функионал заложить хотите и для чего делаете. Вот еще что, забегая далеко на перед, скалярную намного проше в реализации или векторную системы управления реализовывать будете?
Планирую начать со скалярной, затем векторную. Я на работе с tmsf работаю, отличный чип, и для этих всех дел подходит как в самый раз. Еще и докум с примерами по управлению куча для этих камешков Если не ощибаюсь в controlSUITE для Ti-ских камней разных куча примеров по управлению для пиколо и делфино. По сути, вращение вектора напряжения во времени периферия может делать чуть ли не полностью аппаратно, достаточно лишь рассчитывать таблицу для периода огибающей в соответствии с заданным режимом управления.
Как вы собираетесь реализовать датчики тока? А в сторону алегровских ACS7xxx Не смотрели? Можете прицепить архивом? Уже прочел в тексте. Но все равно, схемы в большем разрешении было бы хорошо.
Могу прицепить архив, только пока не разобрался как это сделать на сайте. Подскажите пожалуйста.
Как то на работе подключал частотные преобразователи фирмы ABB. Серьезные агрегаты. Самому делать такой, это конечно не шутка. Но если есть желание и время… и деньги… то почему бы и нет. Интересно все таки. А сам двигатель в итоге чем будет управлять? Дрова пилить али что? Для движка пока нет конкретного применения, но думаю потом что нибудь придумаю.
Главная цель проекта это погрузится в изучение основ электропривода. Пока не знаю, не решил еще. Но что нибудь придумаю. Наверняка вам подойдет традиционное решение — коллекторный ДПТ шунтированный, управляемый. Единственная сложность оттарировать такой пепелац и то можно решить. Зачем изобретать датчик момента? ТС вроде хочет АД управлять.
Нагружать чем? Как произвольно менять нагрузку? Вы не поняли. Далее вкратце. Если возбуждение этого ДПТ запитать отдельно, то момент будет линейно зависеть от тока. Шунтируем обмотку якоря совместно с МОП транзистором.
Управляем транзистором ШИМ — получаем изменяемую нагрузку. Измеряем ток на шунте — получаем после линейного преобразования момент нагрузки. Колхозить такое для проверки движка с частотником смысла естественно нет. Но если нужна большая точность по току мы получим только как момент будет меняться, и то валенком вправо — валенком влево тогда и городить приходится.
Это вы о чем? Какой еще валенок? Откуда уверенность, что колхоз с дешевыми тензодатчиками будет точнее чем измерение тока? Никакого извращения не нужно, все уже сделано до вас лучше и проще. Посмотрите теорию машин постоянного тока, а так же устройство стендов с АД. Прекращаю спор, а то вместо толковых замечаний в теме будет пустой треп. Удачи в нелегком труде! Как же я рад, что управление будет на STM Бесплатно доступна после регистрации на сайте ST.
А зачем конденсатор параллельно резистору в затворе IGBT? Для ускорения перезаряда ёмкости затвора. Все равно неясно зачем. Это не биполярники, резисторы стоят именно затем, чтобы ограничить скорость заряда затвора — выходной ток драйвера ограничен.
Оглавление Последнее Поиск Правила форума. Добро пожаловать, Гость. Логин: Пароль: Запомнить меня. Забыли пароль?
Возникла идея создать универсальный и простой в повторении преобразователь частоты, с возможностью подключения двигателя постоянного тока.
Импульсные преобразователи и силовая электроника в целом, всегда оставались чем-то сакральным для большинства любителей и профессионалов в области разработки электроники. Вот именно о нем и пойдет речь, но не о маркетинговой составляющей, а о исключительно технической реализации. Я постараюсь максимально понятно рассказать о самих принципах работы, о стандартных и не очень схемотехнических решениях и самое главное — напишем и разберем ПО для микроконтроллера STM32, которое и сформирует нам необходимые сигналы.
Почему STM32? Да потому, что сейчас это самый популярный МК в СНГ: по ним много обучающей русскоязычной информации, есть куча примеров, а главное эти МК и средства отладки для них — очень дешевые. Вот такую картину управляющих сигналов необходимо получить, чтобы превратить ток постоянный в переменный. И да — тут именно синус!
Сейчас этот форум просматривают: Google [Bot] , yurayerz. Предыдущее посещение: менее минуты назад Текущее время: 11 окт , Крупнейший производитель печатных плат и прототипов. Более клиентов и свыше заказов в день!
Одним из самых эффективных способов сократить до минимума сроки проектирования является применение готовых решений. В качестве них могут выступать не только модули, опорные разработки или наборы, но даже интегральные схемы, если в их архитектуре учтены требования конкретных применений и производитель оказывает всестороннюю техническую поддержку, направленную на популяризацию его продукции в этих применениях.
Забыли пароль? Изменен п.
Расшифровка и пояснения — тут. Автор: Тимур05 , 22 января в Электропривод. Мир вашему дому господа товарищи.
Забыли пароль? Изменен п. Расшифровка и пояснения — тут. Автор: Тиамо , 3 ноября в Электропривод. Говорят и пишут что моментом можно управлять почти с нуля оборотов. Не всем это надо, но осознавшие поймут.
Фрагменты кода для генерации ШИМ и считывания инкрементального энкодера взяты из библиотеки STM32 FOC firwmare libraries v [3].
И вот с подключения двигателя и начинаются интересности. Сам по себе я в таком профан, есть некоторые общие знания, но как оно реально работает — понятия не имел. Так вот, двигатели.
ВИДЕО ПО ТЕМЕ: stm32f1 частотник
Доливо-Добровольским так удобна. То сделать преобразователь частоты —это лишь вопрос личного желания и некоторых финансовых возможностей.
Но при этом обороты не покрутишь и в мощности потеряешь и потом это не интересно. Подойдёт и IR , но у неё dead time больше и выхода SD нет. Весь процесс работы отображается на 2-х строчном ЖКИ индикаторе. Получилась вот такая схема.
By Stratix , July 4, in Корзина. Создал проект в proteus.
Цены на готовые частотники, которые мне попались на глаза — это несколько десятков тыс. Но в любом случае буду разрабатывать электронную систему управления. И возникла мысль сделать свой частотник. А что контроллер? Да любой! А fault detection на компараторе кое-где был — и успевало все отключить без вопросов. На самом деле там жестокие требования к топологии, потому что используется PLL и он там такой капризный, что в страшном сне не снилось.
Нажимая на кнопку «Отправить», Вы соглашаетесь на обработку персональных данных. Автоматизированные системы современного водоснабжения требуют совместных усилий специалистов в области автоматизации и инженерно-технических работников.
Машинное управление водяных насосов может происходить при изменении давления в трубопроводе, уровня воды в водонапорной башни и скорости потока жидкости в трубопроводе.
Main Content
MATLAB
Physikalische Modellierung
Event-Based Modeling
Echtzeit-Simulation und -Tests
Parallele Datenverarbeitung
Berichtswesen und Datenbankzugriff
Systemtechnik
Codegenerierung
Anwendungsbereitstellung
Verifizierung, Validierung und Tests
Cloud-Fähigkeiten
Mathematik und Optimierung
Bildverarbeitung und Computer Vision
Regelungssysteme
Testen und Messen
Drahtlose Kommunikation
Robotik und autonome Systeme
FPGA-, ASIC und SoC-Entwicklung
Computational Finance
Rechnergestützte Biologie
Codeverifikation
Luft- und Raumfahrt
Automobilindustrie
VersionWese
Установка.
Выберите веб-сайт, чтобы получить переведенный контент, где он доступен, и ознакомиться с местными событиями и предложениями. В зависимости от вашего местоположения мы рекомендуем вам выбрать: .
Вы также можете выбрать веб-сайт из следующего списка:
Обратитесь в местный офис
MEIN Support
0175Verbessern Sie Mathworles Mation MIT5
Verbessern Sie Mathworles Mithours MIT5 Frebessern Sie Mathworles Mithworles Mithworles Mithworles 9000 2 Frebessern Sie Sie Mathourhen- Frebesser Sie Mathworles.Fordern Sie Informationen zur Software for Studierende an
В этом руководстве мы научимся измерять частоту с помощью микроконтроллеров. К сожалению, микроконтроллеры не оснащены функциями измерения частоты. Таким образом, чтобы этот проект был успешным, нам потребуется подключить несколько периферийных устройств микроконтроллера, прежде чем мы сможем в достаточной степени измерить частоту внешнего сигнала.
Два наиболее распространенных метода измерения частоты внешней частоты с помощью микроконтроллеров:
1. Метод обратной связи. Самый простой способ применить этот метод — обнаружить два нарастающих фронта частотной волны. На каждом нарастающем фронте вам нужно будет взять отметку времени, чтобы определить точный период времени между ними (1 / период времени — это частота). Однако это непростая задача для проекта «сделай сам».
2. Счетчик внешних сигналов. Этот метод включает запуск счетчика сигнала внешней частоты для определения количества положительных фронтов за фиксированный промежуток времени. Частоту можно получить, разделив количество импульсов на время.
Однако, если мы увеличим время (скажем, до 10 секунд), то частота = n. отсчетов / 10.
Использование микроконтроллера STM32
Для этого проекта мы будем использовать плату обнаружения STM32F0, которая устойчива к напряжению 3,3 В.
Это означает, что любой внешний сигнал, превышающий 3,3 В, должен быть уменьшен, чтобы соответствовать микроконтроллеру. Некоторые входные/выходные контакты STM32 рассчитаны на напряжение до 5 вольт.
Использовать их можно, но в идеале сигнал должен быть того же уровня допуска, что и работающий микроконтроллер.
Принципиальная схема
Для этого проекта вам потребуется внешний генератор частоты. Мы будем отлаживать код с помощью µVision IDE от Keil и просматривать результаты в режиме реального времени на симуляторе IDE.
Мы будем использовать STM32 TIMER2 для записи количества отсчетов (с помощью счетчика) от внутренних часов между двумя нарастающими фронтами внешнего сигнала. Метод подобен методу счетчика внешних сигналов с небольшим изменением. Вместо подсчета внешнего сигнала мы будем использовать внутренние часы, считая между двумя нарастающими фронтами внешнего сигнала.
Код
Во-первых, вам нужно настроить входной контакт и подключить его к таймеру.
Ниже приведена функция конфигурации.
Библиотеки STM32 имеют форму структур. Мы импортируем две структуры для этой конфигурации (энергонезависимое векторное прерывание GPIO и NVIC). Часы TIMER2 включаются первыми. TIMER2 подключен к расширенной периферийной шине1.
Затем необходимо включить часы порта A GPIO и определить параметры структуры GPIO. Затем выбирается GPIO-A1 со скоростью 50 МГц. Штифт вытягивается, и режим последнего штифта должен быть установлен на альтернативную функцию (AF). AF означает, что контакт не является ни входом, ни выходом — его функции чередуются в зависимости от того, назначен ли он на DMA, TIMER, RCC или CCP и так далее.
Вывод AF можно найти в техническом описании микроконтроллера. Для этого проекта мы используем контакт №1 GPIOA в сочетании с TIMER2. Оператор GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource1, GPIO_AF_2) назначает GPIOA контакту №1 AF (который назначается TIMER2). Наконец, глобальное прерывание TIMER2 активируется с наивысшим приоритетом.
Конфигурация ТАЙМЕРА несколько сложна. Сначала канал TIMER назначается структуре TIMER. Полярность устанавливается на нарастающий фронт. По сути, ТАЙМЕР чувствителен к переднему фронту. Вход TIM 1, 2, 3 или 4 ICSelection выбирается и подключается к IC1, IC2, IC3 или IC4 соответственно.
Предварительный делитель установлен на TIM_ICPSC_DIV1 , что означает, что захват выполняется каждый раз, когда на входе захвата обнаруживается фронт. Приведенная выше диаграмма должна помочь с настройками ТАЙМЕРА — следуйте по пути TIMx_Ch3. Модуль TIMER2 CC2 (захват сравнения 2) будет активирован самим ТАЙМЕРОМ.
Цикл while (1) выше берет на себя управление системой и ничего не выполняет.
Где расчет частоты?
Частота вычисляется в процедуре обработки прерывания, поскольку мы определили прерывание для ТАЙМЕРА.
Рабочий цикл определяется как:
Мы будем использовать ту же формулу для нашей процедуры.
Счетчик TIMER2 подсчитывает количество шагов в течение активного периода и сохраняет его в регистре CCP1. Количество отсчетов между двумя нарастающими фронтами сохраняется в CCP2, что эквивалентно периоду сигнала.
Описанный выше расчет выполняется в обработчике прерывания TIMER2.
Во-первых, мы должны сбросить бит прерывания в IRQ. Затем с помощью функции Tim_GetCapture2(Tim2) можно считать период сигнала из регистра CCP2. Но проверьте, чтобы период был действительным. Если это так, извлеките счетчик активного времени, прочитав регистр CCP1.
После того, как вы подсчитали количество отсчетов за период, легко вычислить частоту. Просто разделите показания ТАЙМЕРА на количество отсчетов за период. В нашем случае IC2Value является переменным.
Вот простое графическое объяснение…
Обратите внимание на вывод переменных (скважность и частота) в эмуляторе Keil’s ARM IDE. Расчет частоты зависит от нескольких переменных, поэтому идеально сначала проверить значения в эмуляторе и при необходимости уточнить систему.