SALA MULTIPLEXER: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

(Actualitzat el 24 de maig de 2019, les futures actualitzacions seguiran)

Hola Vaig llegir en un altre fòrum, (no recordo quin?), D'aquest noi que buscava una manera intel·ligent de mesurar el nivell d'alguns "líquids" en un tanc gran (profund)? El problema per a ell era el de la necessitat de fins a 40 unitats. de sensors, i de quins tipus? Va preguntar sobre l'ús dels sensors "d'efecte HALL". Per tant, el problema era el cablejat. Hi hauria més de 40 contactes. Bé, això em va despertar per pensar en això. Només per curiositat, vaig començar a examinar el comportament dels Halls, (no hi ha cap necessitat directa d’això, però … quan un nerd com jo ensopega amb una cosa així, no es pot deixar). Vaig arribar a la solució òbvia de tenir un escàner multiplexat.

Per tant, SEMPRE, comenceu amb una cerca de solucions ja existents. N’hi ha +++, tant de tipus Hall com de multiplexació. Per combinar aquests dos. En vaig fer dues versions.

El primer que anomeno: "Estar sol", El segon que anomeno: "Controlat pel processador"

NO he fet un PCB de cap dels dos (Llegeix més endavant al text, per què no), només esquemes per a tots dos i disseny de PCB per al "Stand Alone". No obstant això, he provat la funció del "Stand Alone" en una unitat de ruptura.

Pas 1: multiplexor autònom

Estar sol.

Aquí els faig servir el famós comptador de dècades 4017 i el 555 com a oscil·lador. Vaig començar amb una unitat HALL amb el sensor SS49S, (un breakout) i el 2N7000 de Mosfet.

Els he adjuntat tecnologia. informació d’aquests com a fitxers PDF i BMP al final, a més dels dissenys de PCB

La meva "IDEA" consistia a connectar la "Font" del FET al sensor HALL GND per energitzar-lo. I ara obtenim la lectura del HALL quan un imant l’activa.

Connectant la sortida 555 3 al pin CLK 14 de 4017 i el pin Q9 (número de compte 10) 11 al pin RESET 15 del 4017 per obtenir un bucle continu del 4017. Connecteu el pin 3 de Q0 (número 1) del 4017 per al sensor 1 a les FET GATE de T1 i T1.1 mitjançant una resistència (potser no cal una resistència, però poseu-la de totes maneres), El primer FET T1 DRAIN es connecta a la TERRA del sensor HALL, activant-lo així. A continuació, el "senyal" del HALL dóna "0V" si s'acosta un imant al sensor. El senyal HALL es connecta a la segona font FET T1.1.

El DRAIN del FET T1.1 es connecta a LED1 Kathod. Els ànodes de tots els LED estan lligats entre si i es connecten a + 5V mitjançant una resistència (només s’encendrà un LED alhora, de manera que només es necessita una resistència)

Tinc també un BUZZER connectat paral·lel al LED # 8, donant alarma al nivell més baix.

I voi'la. El LED s’encendrà quan un imant estigui prou a prop del sensor (però NO de la manera que m’agradaria)

El mateix passa amb tots els sensors respectivament T2 i T2.1, T3 i T3.1 … etc.

Feu que l'oscil·lador 555 funcioni amb uns 10 KHz i no es noti "parpellejar".

* Més endavant, actualitzaré els valors dels RES i del CAP per a l'oscilador 555. *

Jo no aconsegueixo que es calculi, PER QUÈ ?? Va funcionar, però després d’una iteració (amb alguns canvis), de dotzenes de vegades, vaig parar, vaig prendre un cafè, un cig. (Ho sé, no) i una pluja d'idees pròpia.

Vaja … jo, que els llegeixo tech.specs, (com llegir la bíblia, amb molt respecte), Els resultats em van quedar clars acceptant els "fets". La tecnologia. especificacions. d'aquests components són absolutament "correctes", les meves connexions estan bé, així que …

CULPA MEVA! (Sé que ho sabies.)

El sensor HALL SS48E és un sensor ANALOGGIC.

Amb un Vcc + 5V i sense flux magnètic, la sortida és exactament ½ del voltatge 2, 5V. Depenent de la polaritat de l'imant en apropar-se al sensor, la sortida es dirigeix cap a + 5V o cap a GND.

Aquest era el meu dilema. Simplement no podia obtenir un "clar" + V o 0V. He demanat un altre sensor "3144" que és de tipus "LATCHING" amb sortida de col·lector obert. Aquest sensor té una tensió de funcionament de 4, 5 a 24V. Encara no els tinc, per això tampoc no els he demanat PCB, heu de provar-los primer.

Estic bastant segur que algú comentarà com: "Per què multiplexar això? No podeu anar directament a encendre els LED de les entrades del sensor?".

Prou just. En realitat, tal com es va descriure, vaig començar aquesta cosa per baixar el recompte dels "clients potencials" per als sensors, i amb aquesta solució no ho fa tant. De fet, vaig començar amb el "Control del processador", però quan vaig executar aquest camí em vaig ensopegar amb aquesta solució (tingueu en compte que mai no vaig intentar construir-ho per al meu propi ús, sinó només per a les coses més interessants). Per tant, aquest "Stand Alone" és només una "cosa", però pot donar algunes idees per a algú a les seves pròpies construccions.

Llavors vaig començar a pensar si hi havia "ALGUN" avantatge d'utilitzar aquest tipus de solució?

Vaig pensar alguna cosa: "Si els sensors es troben a una distància molt gran de la unitat de control, pot haver-hi problemes amb les impedàncies. Els sensors són de tipus" Open Collector "i amb una resistència de tracció adequada podeu obtenir nivells més definitius. Actualment he creat aquest Ible per als sensors HALL, però es pot utilitzar qualsevol tipus de sensor / commutador.

ACTUALITZACIÓ: 24 de maig

Vaig fer servir resistències de 47 K i un límit de 0,1 uF (100 nF) al 555. No he comprovat amb l'oscil·lació. la freqüència, però per la vista dels ulls sembla que està bé. No hi ha cap "parpelleig" notable. *

Els he rebut sales "Latching". Els he lligat "senyals" (sortides) dels sensors que hi ha a la línia. Tots ells estan lligats junts a la placa PCB. Podeu fer-ho perquè són sortides Open Collector i només s'activa una d'elles alhora.

Funciona perfectament. El vaig provar amb un imant Neodyme, de 20x10x3mm de mida i sense obstacles. A l'aire lliure funcionava així, així … des d'una distància de ~ 30 mm. Certament, funcionava absolutament bé amb una distància <25 mm.

Ara necessiteu un cable 10P (10P = 10 cables, 1 cable per a cada sensor al Latch, +1 cable per al Vc + 5V (comú) i 1 cable per al senyal de retorn (comú). Podeu utilitzar un 10P "flat -cable "també conegut com a" cable de cinta "amb connectors IDC coincidents amb el cablejat de les unitats.

Necessitareu un petit PCB per a cada unitat de "sensor" que inclogui: el mateix "sensor" i el conector IDC. Més endavant en faré un disseny i l’actualitzaré.

COMENTI, perquè no trobo cap interès en continuar això si no interessa ningú.

Pas 2: control del processador

La unitat "Prosessor controlat". Encara no s’ha fet cap prova. Podeu trucar a aquest tipus de línia I2C. Aquí faig servir un processador "Attiny 84" (qualsevol controlador ho farà). juntament amb el 74HC595. La "idea principal" aquí és que només necessito 4 cables, (+ dues línies elèctriques que es poden saltar per aquí).

Els 4 cables són: DADES, RELLOTGE, STROBE (LATCH), RETORN. Podeu lligar la STROBE (LATCH) juntament amb la línia CLOCK a l’extrem receptor, tenint així una línia menys per dibuixar, però aquesta solució us faria participar en el programa per considerar algunes, perquè ara les “sortides” de la unitat receptora seguirà el RELLOTGE. Això NO es recomana perquè si "marxeu" més unitats receptores, perdeu fàcilment el control del programa de "cap a on anem?"

Pas 3: el camí de TORNADA

El camí RETURN. Com que el sensor "Latching" 3144 té una sortida "open collector", tots es poden "lligar" junts, necessitant només una línia.

La "unitat remota" d'Ewery busca 8 senors HALL. Podeu utilitzar diverses unitats remotes en una configuració de "cadena de margarida".

Es recomana posar una "càrrega fictícia" a les darreres unitats del darrer (el vuitè) sensor.

Fent això, al vostre programa podeu confirmar que les DADES han passat per totes les unitats.

NOTA: si la unitat de control principal està lluny, necessiteu controladors de línia per als senyals (no en tinc informació?).

El camí RETURN pot necessitar una resistència "pull-up" externa, per exemple, uns ~ 10's de Kohms, (la resistència Pull-Up incorporada del processador té una impedància bastant "HIGH" i potser no sigui prou bona aquí).

Tornaré més endavant quan els tingui "Latching Halls" i els hagi provat.

Després de provar-los, els convertiré en dissenys finals de PCB i actualitzaré aquesta versió. Després faré una comanda (per rebre-les triga un parell de setmanes) i, després d’això, ho tornaré a actualitzar. També faré un programa per a això

Pas 4: el maquinari

Vaja. Sempre he oblidat la solució de la part mecànica de l’ús. Honestament, només la tinc al cap. Va com una cosa així (no tinc cap foto ni cap mena d’això):

Teniu un flotador, una bola, un cilindre (per preferir) o ….. A aquest flotador hi poseu un imant o imants (amb un flotador cilíndric podeu fixar diversos imants, aconseguint així una funció "superposada").

El millor és tenir el flotador en un "tub" o en un rail per aconseguir una distància constant dels sensors.

Feu un altre "tub", (aïllats del líquid), i allà poseu-los sensors a distància l'un de l'altre.

1. Si col·loqueu-los a una distància determinada, podeu obtenir els imants per activar dos (o més) sensors alhora. D'aquesta manera, obtindreu una doble "sensibilitat".

2. Si teniu imants (diversos) que superen la distància entre dos sensors, podeu fer una distància força llarga. Faré una foto del meu suggeriment i l’actualitzaré més endavant. Adjunto aquí els dissenys que tinc ara per ara, no els segueixo a cegues (com he dit, encara no en tinc) i els faig servir de tecnologia. dades dels components. No tinc cap llista de material, perquè ja tenia totes aquestes coses, però tots els components són molt comuns i fàcils d’obtenir a qualsevol lloc: e-bay, Bangood, Ali, etc.

Si us plau, comenteu aquest My ible per rebre informació sobre si estic seguint alguna cosa?

No dubteu a enviar-me preguntes mitjançant aquest fòrum o directament per a mi: [email protected]