ЗАЛ МУЛЬТИПЛЕКСОР: 4 ступени

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

(Обновлено 24 мая 2019 г., будущие обновления появятся позже)

Привет. Я читал на другом форуме (не помню, какой?) Об этом парне, который искал умный способ измерения уровня некоторой «жидкости» в большом (глубоком) резервуаре? Проблемой для него было то, что нужно до 40шт. датчиков, а какие? Он спросил об использовании в них датчиков «ХОЛЛ-эффекта». Таким образом, проблема заключалась в прокладке кабеля. Будет более 40 лидов. Что ж, это разбудило меня подумать об этом! Просто из любопытства я начал исследовать поведение всех этих Залов (мне в этом нет прямой нужды, но … когда такой ботаник, как я, спотыкается из-за такой вещи, вы просто не можете оставить это в покое). Я пришел к очевидному решению - иметь мультиплексный сканер.

Итак, ВСЕГДА начинайте с поиска уже существующих решений. Их +++, как холловых, так и всевозможных мультиплексоров. Чтобы совместить эти два. Я сделал две их версии.

Первый я называю "Stand Alone", второй я называю "Prosessor Controlled".

Я еще НЕ сделал печатную плату ни для одного из них (читайте далее в тексте, почему бы и нет), только схемы для них обоих и макет печатной платы для «Stand Alone». Тем не менее, я проверил функцию «Автономного режима» на дополнительном модуле.

Шаг 1. Автономный мультиплексор

Stand Alone.

Здесь я использую знакомый декадный счетчик 4017 и 555 в качестве генератора, который я начал с HALL-блока с датчиком SS49S (прорыв) и Mosfet 2N7000.

Я прикрепил к ним технику. информация о них в виде файлов PDF и BMP в конце, а также макеты печатных плат

Моя «ИДЕЯ» состояла в том, чтобы подключить «Источник» полевого транзистора к заземлению датчика ЗАЛ, чтобы подать на него напряжение. А теперь получение показаний ЗАЛА, когда магнит активирует его.

Соединение выхода 3 555 с контактом 14 CLK на 4017 и контактом 11 Q9 (счетное число 10) с контактом сброса 15 блока 4017 для получения непрерывного цикла 4017. Соедините контакт 3 Q0 (счетное число 1) 4017 для датчика 1 к обоим FET GATE для T1 и T1.1 через резистор (резистор, возможно, не нужен, но все равно поместите его туда), 1-й СЛИВ на полевом транзисторе T1 соединяется с ЗЕМЛЕЙ датчика ЗАЛА, таким образом активируя его. Затем «сигнал» из ЗАЛА дает «0В», если магнит приближается к датчику. Сигнал HALL поступает на 2-й ИСТОЧНИК T1.1 на полевом транзисторе.

СЛИВ полевого транзистора T1.1 соединяется с катодом LED1. Аноды всех светодиодов связаны вместе и подключаются к + 5 В через один резистор (одновременно будет гореть только один светодиод, поэтому требуется только один резистор)

У меня также есть ЗУММЕР, подключенный параллельно светодиоду №8, что дает сигнал тревоги на самом низком уровне.

И вуаля. Светодиод загорится, когда магнит будет достаточно близко к датчику (но НЕ совсем так, как я бы хотел)

То же самое касается всех датчиков соответственно T2 и T2.1, T3 и T3.1… и т. Д.

Сделайте так, чтобы генератор 555 работал с какой-то частотой 10 кГц, и "мигание" не будет заметно.

* Позже я обновлю значения RES и CAP для осциллятора 555. *

Я не могу вычислить, ПОЧЕМУ ?? Это вроде как сработало, но после итераций (с некоторыми изменениями) десятков раз я останавливался, пил кофе, сигарету. (Я знаю, нет), и мой собственный мозговой штурм.

Ну и дела … я читаю их технические характеристики (как чтение Библии, с большим уважением к ней), Результаты стали для меня ясными, если я принял «факты». Тех. спецификации. из них компоненты абсолютно «правильные», с моими подключениями все в порядке, так что …

МОЯ ВИНА! (Я знаю, что Ты это знал.)

HALL-sensor SS48E - АНАЛОГОВЫЙ датчик.

При напряжении Vcc + 5V и отсутствии магнитного потока выходное напряжение равно ½ напряжения 2,5 В. В зависимости от полярности магнита при приближении к датчику выход идет либо в сторону + 5V, либо в сторону GND.

Это была моя дилемма. Я просто не мог получить "чистый" + V или 0V. Я заказал еще один датчик «3144» типа «ЗАЩИЩАЮЩИЙСЯ» с выходом с открытым коллектором. Этот датчик имеет рабочее напряжение от 4, 5 до 24 В. У меня их еще нет, поэтому я тоже не заказал их на печатную плату, сначала нужно их протестировать.

Я почти уверен, что кто-то прокомментирует: «Зачем вообще это мультиплексировать? Разве вы не можете сразу зажечь светодиоды на входах датчика?».

Справедливо. На самом деле я, как описано, начал эту штуку с того, чтобы подсчитать количество «свинцов» до датчиков, и с этим решением это не так уж и важно. На самом деле я начал с «Prosessor Control», но при прохождении этого пути я споткнулся и об этом решении (имейте в виду: я никогда не намеревался создавать его для собственного использования, а просто ради интереса). Итак, этот «Stand Alone» - всего лишь «штука», но он может дать кому-то идеи по поводу собственных сборок.

Затем я начал думать, есть ли «КАКИЕ-ЛИБО» преимущества от использования такого рода решений?

Я придумал кое-что: «Если датчики находятся на большом расстоянии от блока управления, могут возникнуть проблемы с их импедансом. Датчики относятся к типу« с открытым коллектором », и с помощью подходящего подтягивающего резистора вы можете получить более точные уровни На самом деле я сделал этот планшет для датчиков ЗАЛ, но вы можете использовать любой датчик / переключатель.

ОБНОВЛЕНИЕ: 24 мая, Я использовал резисторы 47 кОм и конденсатор 0,1 мкФ (100 нФ) для 555. Я не проверял осциллятор. частота, но на глаз кажется примерно ок., "мерцания" не заметно. *

Я получил их "защелкивающиеся" залы. Я связал их «сигналы» (выходы) датчиков на линии. Все они также связаны на печатной плате. Вы можете сделать это, потому что это выходы с открытым коллектором, и только один из них активирован одновременно.

Работает отлично. Я тестировал его с помощью магнита Neodyme размером 20x10x3 мм и БЕЗ препятствий на пути. На свободном воздухе это сработало именно так, так… с расстояния ~ 30мм. Он, безусловно, отлично работал на расстоянии <25 мм.

Теперь вам понадобится кабель 10P (10P = 10 выводов, 1 вывод для каждого датчика к защелке, +1 вывод для Vc + 5V (общий) и 1 провод для обратного сигнала (общий). Вы можете использовать 10P плоский -кабель, также известный как «ленточный кабель» с соответствующими IDC-коннекторами для подключения к устройствам.

Вам понадобится небольшая печатная плата для каждого «сенсорного» блока, включая: сам «сенсор» и разъем IDC. Я сделаю макет этого позже и обновлю его.

ПОЖАЛУЙСТА, КОММЕНТАРИЙ, потому что я не нахожу интереса продолжать это, если это никого не заинтересует !!

Шаг 2: Управление процессором

Единица, контролируемая процессором. ТЕСТ ЕЩЕ НЕ проводился. Вы можете назвать это линией I2C. Здесь я использую процессор Attiny 84 (подойдет любой контроллер). вместе с 74HC595. «Основная идея» здесь в том, что мне нужно всего 4 провода (+ две линии питания, которые можно перемыть).

Четыре провода: ДАННЫЕ, ЧАСЫ, СТРОБ (ЗАЩЕЛКА), ВОЗВРАТ. Вы можете связать СТРОБ (ЗАЩЕЛКУ) вместе с ЧАСОВОЙ линией на принимающей стороне, таким образом имея на одну линию меньше для рисования, но это решение заставит вас в программе рассматривать некоторые, потому что теперь «выходы» в принимающем блоке будет следить за ЧАСАМИ. Это НЕ рекомендуется, потому что, если вы подключите несколько приемных устройств последовательно, вы легко потеряете контроль в программе «куда мы идем?»

Шаг 3: путь возврата

Путь ВОЗВРАТА. Поскольку датчик 3144 «защелкивания» имеет выход «открытый коллектор», все они могут быть «связаны» вместе, что требует только одной линии.

«Удаленный блок» Ewery сканирует 8 датчиков ЗАЛ. Вы можете использовать несколько удаленных устройств в «гирляндной» схеме.

Рекомендуется установить «фиктивную нагрузку» на последний датчик (восьмой).

Сделав это, вы можете в своей программе подтвердить, что ДАННЫЕ прошли через все блоки.

ПРИМЕЧАНИЕ: если главный блок управления находится далеко, вам понадобятся линейные драйверы для сигналов (у меня нет информации о них?).

Для обратного пути может потребоваться внешний «подтягивающий» резистор, скажем, примерно ~ 10 кОм (встроенный в процессор резистор имеет довольно «ВЫСОКИЙ» импеданс и, возможно, здесь недостаточно хорош).

Я вернусь позже, когда получу их «Залы фиксации» и протестирую их.

После тестирования я сделаю им окончательные макеты печатных плат и обновлю этот файл. Затем я размещаю заказ (получение занимает пару недель), а после этого обновляю его снова. Я все сделаю программу на это

Шаг 4: оборудование

Гы.. Совсем забыл решение механической части использования. Честно говоря, только в голове. Это звучит примерно так (у меня НЕТ фотографий или эскизов этого):

У вас есть поплавок, шар, цилиндр (по выбору) или….. К этому поплавку вы прикрепляете магнит или магниты (с цилиндрическим поплавком вы можете прикрепить несколько магнитов, таким образом получая функцию «перекрытия»).

Лучше всего иметь поплавок в «трубе» или на направляющей, чтобы обеспечить постоянное расстояние до датчиков.

Сделайте еще одну «трубку» (изолирует от жидкости) и прикрепите к ним датчики на некотором расстоянии друг от друга.

1. Размещая датчики на определенном расстоянии, вы можете активировать магнит (ы) для одновременной активации двух (или более) датчиков. Так вы получите двойную «чувствительность».

2. Имея (несколько) магнитов, достигающих большего расстояния между двумя датчиками, вы можете преодолеть довольно большое расстояние. Я сфотографирую свое предложение и обновлю его позже. Я прикрепляю сюда макеты, которые у меня есть на данный момент, не следую им вслепую (как уже говорилось, у меня их пока нет), и их технологии. данные компонентов. У меня нет спецификации, потому что у меня все это было уже готово, но все компоненты очень общие, и их легко найти где угодно: e-bay, Bangood, Ali и т. Д.

Прокомментируйте эту мою библиотеку, чтобы я получил обратную связь, если я что-то отслеживаю?

Не стесняйтесь присылать мне вопросы через этот форум или напрямую: [email protected]