Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- users:prommisse [2017/04/05 20:45] – [Zařízení 1-Wire] prommisse
+++ users:prommisse [2017/04/21 20:57] (current) – [Analog] prommisse
@@ Line 1: / Line 1: @@
+~~DISCUSSION:off~~
+====== PELTIER ======
+{{ :škola:předměty:mi-aak:final.jpg?nolink&300|}}Přípravek MI-PVS-PELT představuje jednoduchý regulační obvod pro regulaci teploty kapaliny. Tato kapalina je umístěna uvnitř v hliníkové nádobě a její teplota je ovlivňována pomocí peltiérova článku. Po přípravku jsou rozmístěny tři druhy teplotních senzorů, které pomáhají kontrolovat teplotu článku a samotné kapaliny.
+Pro ovládání je možné použít sériové rozhraní RS232 a mechanického rotačního enkodéru.
+===== Literatura =====
+  *[[https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS18B20.pdf|DS18B20 - Programmable Resolution 1-Wire Digital Thermometer]]
+  * [[http://www.nxp.com/documents/data_sheet/LM75A.pdf|LM75A - Digital temperature sensor and thermal watchdog]]
+  * [[https://www.gme.cz/data/attachments/dsh.530-109.1.pdf|PT100 - Specification of PT Thermal Sensor]]
+  * NORDIC nRF51822 mkit
+===== Zapojení a ovládání HW =====
+==== 1-Wire ====
+Zapojení 1 - Wire
+^ Pin              ^ Funkce ^ Poznámka                                       ^
+| P0_29   (IN/OUT) | DATA   | Žádné zařízení není napájené z datového vodiče |
+- Wire teploměry
+Zapojení 1 - Wire
+^ Adresa                                         ^ Zařízení ^ Specifikace ^ Umístění                      ^
+| 0x28,0xee,0x63, 0x73, 0x1f,0x16, 0x02, 0xb4    | DS18B20  | spec        | Peltiérův článek, uvnitř boxu |
+| 0x28, 0xFF, 0x15, 0xe6, 0x64, 0x15, 0x03, 0x6c | DS18B20  | spec        | Uvnitř kapaliny               |
+==== I2C ====
+Zapojení I2C
+^ Pin            ^ Funkce                                                 ^
+| P0_22 (IN/OUT) | SDA                                                    |
+| P0_20 (IN/OUT) | SCL                                                    |
+| P0_12 (IN/OUT) | Výstup teplotního hlídače LM75A umístěného na chladiči |
+^ Adresa ^ Zařízení ^ Specifikace ^ Umístění          ^
+| 0x48   | LM75A    | spec        | Chladič           |
+| 0x49   | LM75A    | spec        | DPS (není osazen) |
+==== Analog ====
+Zapojení analogových zařízení
+^ Pin              ^ Zařízení ^ Specifikace ^ Umístění                  ^
+| P0_1 (ANALOG IN) | PT100    | spec        | Peltérův článek, vně boxu |
+| P0_3 (ANALOG IN) | PT100    | spec        | Chladič                   |
+Hodnoty nutné k výpočtu elektrického odporu teplotního senzoru:
+^ Název                          ^ Značení              ^ Hodnota ^
+| Vstupní napětí                 | <math>U_{VCC}</math> | 2,9 V   |
+| Hodnota měřícího resistoru     | <math>R_m</math>     | 4600 Ω  |
+| Zesílení operačního zesilovače | <math>A</math>       | 23      |
+<WRAP center round info 60%>
+Pro korekci případného offsetu operačního zesilovače byly na DPS umístěny dva trimry. Měřící piny offsetu jsou umístěny pod mini usb konektorem. Pro správnou funkčnost by napětí na pinech PT1 a PT1- (PT2 a PT2-) mělo být stejné.
+</WRAP>
+Výpočet napětí na teplotním senzoru <math>U_{PT}</math> provedeme následujícím vztahem
+<math>
+U_{PT} = \frac{V_{adc} \cdot U_{VCC}}{A}
+</math>
+kde <math>V_{adc}</math> je hodnota z AD převodníku mezi 0 a 1.
+Výpočet elektrického odporu teplotního senzoru <math>R_T</math>:
+<math>
+R_{T} = \frac{U_{PT} \cdot R_m }{U_{VCC} - U_{PT}}
+</math>
+==== Ovládací prvky ====
+^ Pin   ^             Funkce              ^^
+| P0_9  | TX      | Sériové rozhraní RS232 |
+| P0_11 | RX      | :::                    |
+| P0_21 | Kanál A | Kvadraturní dekodér    |
+| P0_23 | Kanál B | :::                    |
+==== Řízení Peltiérova článku ====
+<WRAP center round important 60%>
+**Pozor na přehřívání článku!**
+V módu chlazení dojde k přehřátí článku přibližně za 10 minut, pokud není zapnutý ventilátor. Při módu ohřevu může dojít k přehřátí už po několika sekundách, pokud nebude uvnitř vložená hliníková nádoba na vodu.
+</WRAP>
+<WRAP center round alert 60%>
+**Nikdy nezapínejte ohřev na 100 % výkon.** Dojde k přehřátí článku, které by mohlo vést k jeho zničení. Bezpečný výkon v režimu ohřevu je pro ladění 40%.
+</WRAP>
+^ Pin         ^              Funkce               ^      Ovládání      ^^
+| P0_24 (OUT) | Ovládání výkonu článku pomocí PWM | Žádný výkon     | 0 |
+| :::         | :::                               | Maximální výkon | 1 |
+| P0_29 (OUT) | Přepínání polarity proudu         | Chlazení        | 0 |
+| :::         | :::                               | Ohřev           | 1 |
+| P0_30 (OUT) | Ovládání ventilátoru              | Zapnuto         | 0 |
+| :::         | :::                               | Vypnuto         | 1 |
+===== API =====
+==== Čtení senzorů ====
+Pro ovládání senzorů byla vytvořen abstraktní třída CSensor a třídy reprezentující teplotní senzory z této třídy dědí.
+Jedná se o:
+  * CDS18B20
+  * CLM75A
+  * CPT100
+Ukázka použití API pro čtení ze senzorů.
+<code cpp>
+Serial s(p9, p11);
+CSENSOR * sensor = new CDS18B20(p29, "DS18B20", & s);
+float temperature = sensor -> Read();
+</code>
+==== Kvadraturní Dekodér ====
+Kvadraturní dekodér je reprezentován třídou CQdec. Tato třída je vytořena pomocí návrhového vzoru singleton. Tím je zajištěno, že nedojde k výskytu dvou instancí této třídy v jednom kódu. Její inicializace probíhá pomocí metody CQdec * Get_Instance( PinName channel_A, PinName channel_B, uint32_t prescaler, void (* callback)( int ) = NULL)); Jedná se o tzv. singleton konstruktor. Při druhém zavolání této funkce v jednom programu bude vrácen nulový ukazatel.
+Dekodér je reprezentován pomocí vnitřního čítače. Při otáčení napravo hodnota v čítači roste, nalevo zase klesá. Jelikož enkodér vygeneruje při otočení o jednu pozici více pulsů, je třeba v singleton konstruktoru předat také hodnotu předděličky pulsů.
+V signleton konstruktoru je předáván také ukazatel na callback funkci, která se zavolá v přerušovací rutině od dekodéru při otočení.
+Jako parametr je této funkci předána změněná hodnota vnitřního čítače.
+<code cpp>
+//callback pro udalost na kvadraturnim dekoderu.
+Serial s(p9, p11);
+void event( int counter_value );
+{
+  s.printf("Hodnota citace dekoderu je: %d\r\n", counter_value);
+}
+int main( void )
+{
+  CQdec * QDec1 = Get_Instance(p21, p23, 2, event);
+  while(1);
+}
+</code>