Скамко (Описание блока управления)

Посмотреть архив целиком

Техническое описание блока управления

skamko v.1.0 и skamko v.1.1


Блок управления приводами в себя включает:

  • Плату центрального контроллера

  • 6 приводных контроллеров

  • Импульсный источник питания МПС 200Е фирмы МПП-Ирбис, 24В, 200Вт

  • Систему охлаждения, которая состоит из радиаторов HS216-30 на микросхемах управления двигателями и вентилятора мощности 1.9Вт.

  • Корпус, ECO10-10 фирмы Rose


Описание центрального контроллера системы управления


Электрические принципиальные схемы центрального контроллера для версий 1.0 и 1.1 представлены в папке «Схемы». Схема центрального контроллера версии 1.1 отличаются от версии 1.0 следующим:

  1. Контакты разъёма X2 выведены в разъём XT5. Разъём X2 убран платы центрального контроллера.

  2. Изменена «распиновка» сигналов в разъёме XT4.

* Также в версии 1.1 на плате изменено расположение отверстий для крепежа и увеличена ширина дорожек силовой части.


Контроллер имеет в своем составе следующие блоки:

  • Центральный блок

  • Блок связи с ПК

  • Блок входов ТО

  • Блок выходов ТО

  • Блок связи с приводными контроллерами














Центральный блок


Основой центрального блока является микроконтроллер D1 типа Atmega128. Питание микроконтроллера формируется с помощью микросхемы D18, которая прообразовывает 24 вольтовое питание от источника питания в стабилизированные 5 вольт. Функции монитора питания выполняет элемент DA1, который при понижении напряжения питания ниже установленного порога в 4.2В формирует для микроконтроллера сигнал «сброс». Питание на плату подается через клеммники X11 и X12.

Генератор тактовых импульсов предназначен для внешней синхронизации м/к и представляет собой кварцевый резонатор, подключаемый к выводам XTAL1 и XTAL2 кристалла. Источник тактовых сигналов должен обеспечить следующие характеристики:

- длительность низкого уровня сигнала - не менее 20 нс;

- длительность высокого уровня сигнала - не менее 20 нс;

- времена фронтов нарастания и спада сигнала - не более 20 нс;

- минимальное уровень напряжения синхросигнала - не менее 2.0 В;

- максимальный уровень напряжения синхросигнала - не более 7.0 В.

На плате установлена ППЗУ D5 объемом 2кБайта, предназначенная для хранения калибровочных данных, программ калибровки, тестирования и т.п.

Кроме того, на плате установлена дополнительная оперативная память D3 объемом 32кБайта, подключенная к микроконтроллеру через регистр D2.

В состав центрального модуля входит разъем XT5, служащий для подключения программатора AVR910. Однако версии 1.0 платы была допущена ошибка. Вследствие нее разъем XT5 может быть использован для связи по SPI интерфейсу, но для программирования необходимо использовать разъем X2. В версии 1.1 эта ошибка исправлена и программирование производится через разъём XT5.

На плате установлено 4 джампера:

J1 определяет сигнал, приходящий на вход USART0 микроконтроллера. В положении 2-1 на ножку RXD приходит сигнал RXDI, использующийся при программировании через SPI интерфейс. В положении 2-3 – сигнал RX_D, поступающий с микросхемы MAX232. Для программирования нужно установить положение 2-1, для режима нормальной работы 2-3.

J2 служит для включения режима защиты EEPROM (микросхема D5) от записи. В положении 2-3 на вход микросхемы D5 WP приходит низкий уровень – память защищена от записи. В положении 2-1 – высокий уровень – запись разрешена.

J3, J4 служат для разрешения линий синхросигналов XBUSA и XBUSB. Джамперы должны быть установлены в положение 2-1.


Блок связи с ПК


Приемопередатчик последовательного интерфейса MAX232 реализует интерфейс RS-232C для связи с ПК (разъём XT4).


Блок входов ТО


Данный блок служит для получения сигналов с технологического оборудования. Технологическое оборудование подключается с помощью разъемов X15 и X16. Входы IN19, IN18 подключены через триггеры шмитта D13 ко входам счетчиков микроконтроллера Atmega128 T2 и Т1 соответственно. Входы IN17 и IN16 подключены через триггеры шмитта D13 к входам внешних прерываний микроконтроллера Atmega128 INT6 и INT5 соотвтетственно. Остальные 16 входов IN0…IN15 подключены через восьмиразрядные не инвертирующие буферы D11 и D12, которые подключены к микроконтроллеру через дешифратор D10 и через линию адреса микроконтроллера Atmega128 А0…А8. Для работы с цифровыми входами нужно обращаться к «переменной по адресу». Адрес лежит в диапазоне от 8000h до 800Fh. Дешифратор подключается к микроконтроллеру по линиям A8, A9 и A15. Он формирует сигналы RD0 и RD1 для обращения к буферам D11 и D12 и соответствующим им входам технологического оборудования. Для избежания неопределенного электрического состояния ко входам подключены резисторы R47 и R48, которые «подтягивают» уровень входов до 5 В.



Блок выходов ТО


Данный блок служит для управления технологическим оборудованием. Все 20 выходов OUT0…OUT19 являются цифровыми. Технологическое оборудование подкючается с помощью разъемов X14 и X13. Разъемы через ключи дарлингтона D15, D16, D17, которые, в свою очередь, подключены к микроконтроллеру через не инвертирующие восьмиразрядные триггеры (по фронту сигнала) D6 и D8, а так же выводы микроконтроллера Atmega128…F7. Триггеры подключаются к микроконтроллеру по линии адреса A0…A8 и переключаются сигналами WR0 и WR1 с дешифратора D10. Для работы с цифровыми выходами нужно записывать «переменную по адресу». Адрес лежит в диапазоне от 8000h до 800Fh.


Блок связи с приводными контроллерами


Cвязь с приводными контроллерами осуществляется через разъемы DIN0…DIN6. Сигналы с концевых датчиков поступают на разъем XT1, а затем на соответствующие ножки A10, B10 и A11, B11 разъемов DIN0…DIN6. Обмотки двигателей подключаются через разъем XT3 к материнской плате, а затем через разъемы DIN0…DIN6 к соответствующим приводным контроллерам.

1ая степень – DIN5

2ая степень – DIN4

3ья степень – DIN1

4ая степень – DIN2

5ая степень – DIN3

дополнительная степень – DIN6


Описание приводного контроллера блока управления

Электрические принципиальные схемы приводного контроллера для версий 1.0 и 1.1 представлены в папке «Схемы». Схема приводного контроллера версии 1.1 отличаются от версии 1.0 следующим:

1) В версии 1.0 допущена ошибка, в следствии чего контакты 1 и 2 микросхемы D4 перепутаны местами, что не позволяет работать с одним из двух концевых датчиков. В версии 1.1 эта ошибка исправлена.

Центральным элементом приводного контроллера является микроконтроллер D4 типа Atmega8. Питание контроллера +5В обеспечивается с материнской платы блока управления через разъём DIN1 (VCC – контакты 20,21). D2 – микросхема драйвера L297, отвечающая за формирование временных последовательностей. От микроконтроллера D4 на D2 подаются следующие управляющие сигналы: CLK - частота повторения шагов; CW/CCW – направление вращения двигателя; HALF/FULL – полушаговый/полношаговый режим; RST – устанавливает фазы в исходное состояние (ABCD = 0101); EN – разрешение работы микросхемы; CTRL - задает режим работы ШИМ-регулятора.

C помощью резистора R7 регулируется V ref – опорное напряжение, подаваемое на микросхему D2, которое задает пиковую величину тока при ШИМ-регулировании.

D3 – микросхема питания обмоток L298. С D2 на D3 подаются управляющие сигналы управления переключением обмоток. Так же на D3 подаётся напряжение питания двигателя +24В с разъёма DIN1 (контакты 17,18,19). Выходы на обмотки двигателя также выведены на разъём DIN1 (A – контакты 6,22; B – 7,23; C – 8,24; D – 9,25). Сигналы связи центрального контроллера с приводным RXDBUS и TXDBUS выведены на контакты DIN1: 31, 32 соответственно.

Сигналы с концевых датчиков KEY0, KEY1 с разъёма DIN1 (контакты 10-26 и 11-27) поступают на микросхему D1, а с неё на входы внешних прерываний микросхемы D4: INT0 – ножка 32, INT1 – ножка 1. С D4 на DIN1 (контакт 30) передаётся сигнал прерывания на центральный контроллер IRQSL.

В состав приводного контроллера входит разъем XT1, служащий для подключения программатора AVR910.

Сигнал сброса RESET выведен на контакт 14 разъёма DIN1. Так же на DIN1 выведен и ряд других служебных сигналов.


Случайные файлы

Файл
63374.rtf
26938.rtf
32154.rtf
161613.rtf
175869.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.