PmodIA™ tilvísunarhandbók
Endurskoðað 15. apríl 2016
Þessi handbók á við um PmodIA rev. A
Yfirview
PmodIA er viðnámsgreiningartæki byggður utan um Analog Devices AD5933 12-bita viðnámsbreytir netgreiningartæki.
Eiginleikar fela í sér:
- Viðnámsgreiningartæki með 12 bita viðnámsbreytir
- Mældu viðnámsgildi á bilinu 100Ω til 10 MΩ.
- Forritanlegt tíðnisvið
- Forritanleg hagnaður amplíflegri
- Valfrjáls ytri klukkumyndun
- Lítil PCB stærð fyrir sveigjanlega hönnun 1.6 tommur × 0.8 tommur (4.1 cm × 2.0 cm)
- 2×4-pinna tengi með I²C tengi
- Fylgir Digilent Interface Specification
- Bókasafn og fyrrvampkóðinn fáanlegur í auðlindamiðstöðinni
PmodIA.
Virkni lýsing
PmodIA notar Analog Devices AD5933 með innbyggðum tíðnigjafa og analog-to-digital breyti (ADC) til að geta örvað utanaðkomandi óþekkt viðnám á þekktri tíðni. Þessi þekkta tíðni er send út um eitt af SMA tengjunum. Tíðnisvörun er tekin af hinu SMA tenginu og send til ADC og stakur Fourier umbreyting (DFT) er framkvæmd á s.ampleiddi gögn, geymir raunverulegan og ímyndaðan hluta lausnarinnar í gagnaskrám á flís. Út frá þessum tveimur gagnaorðum er hægt að reikna út stærð óþekktu viðnámsins sem og hlutfallslegan fasa viðnámsins á hverjum stað í mynduðu tíðnissópinu.
1.1 I² C tengi
PmodIA virkar sem þrælbúnaður sem notar I² C samskiptareglur. I² C tengistaðallinn notar tvær merkjalínur. Þetta eru I² C gögn og I² C klukka. Þessi merki varpa til raðgagna (SDA) og raðklukku (SCL) í sömu röð á PmodIA. (Sjá töflu 1.) Eftirfarandi leiðbeiningar útskýra hvernig á að lesa og skrifa í tækið.
Þú verður að hafa í huga tvær samskiptareglur þegar þú skrifar í PmodIA: skrifbætið/skipunarbætið og blokkritunina. Að skrifa eitt bæti frá skipstjóranum yfir í þrælinn krefst þess að skipstjórinn setji upphafsskilyrði af stað og sendir 7bita þrælsfangið. Þú verður að halda lesa/skrifa bitanum lágt til að skrifa í þrælatækið með góðum árangri. PmodIA ætti að stilla þrælsfangið sem 0001101 (0x0D) við ræsingu. Eftir að þrællinn hefur staðfest heimilisfang sitt verður húsbóndinn að senda heimilisfang skrárinnar sem hann vill skrifa á. Þegar þrællinn hefur staðfest móttöku á þessu heimilisfangi mun skipstjórinn senda eitt gagnabæti sem þrællinn ætti að staðfesta með afturbita. Skipstjóri ætti þá að gefa út stöðvunarskilyrði.
Þú getur líka notað þessa samskiptareglu til að stilla bendil fyrir skrá heimilisfang. Eftir að skipstjórinn hefur sent þrælsfangið og skrifbitann, og þrællinn svarar með staðfestingarbita, sendir skipstjórinn bendiskipunarbæti (10110000, eða, 0xB0). Þrællinn mun fullyrða um staðfestingarbita og síðan mun húsbóndinn senda heimilisfang skrárinnar til að benda á í minni. Næst þegar tækið les úr eða skrifar gögn í skrá mun það gerast á þessu heimilisfangi.
Athugið: Bendilinn verður að vera stilltur áður en þú notar blokkritunar- eða blokkalestrarreglur.
Þú getur framkvæmt blokkritunarsamskiptareglur á svipaðan hátt og að setja bendil. Sendu blokkritunarskipunina (10100000, eða, 0xA0) í stað bendiskipunarinnar, og fjöldi bæta sem verið er að senda (táknuð sem bæti) mun koma í stað skráseturs með síðari gagnabætum sem eru núllverðtryggð. Notaðu sömu tvær samskiptareglur þegar þú lest gögn frá PmodIA: taka á móti bæti og læsa læsingu.
| Tengi J1 – I² C fjarskipti | ||
| Pinna | Merki | Lýsing |
| 1, 2 | SCL | I² C klukka |
| 3, 4 | SDA | I² C gögn |
| 5, 6 | GND | Aflgjafi Jörð |
| 7, 8 | VCC | Aflgjafi (3.3V/5V) |
1.2 Klukkuheimild
PmodIA er með innri sveiflu sem býr til 16.776 MHz klukku til að keyra tækið. Þú getur notað ytri klukku með því að hlaða IC4 á PmodIA og stilla bita 3 í stýriskránni (skrá heimilisfang 0x80 og 0x81).
PmodIA skýringarmyndin veitir lista yfir ráðlagða sveiflur. Skýringarmyndin er fáanleg á PmodIA vörusíðunni á www.digilentinc.com.
1.3 Uppsetning tíðnissópunar
Rafmagnsviðnám, ?, í hringrás getur verið mismunandi á tíðnisviði. PmodIA gerir þér kleift að setja upp tíðnissóp auðveldlega til að finna viðnámseiginleika hringrásar. Fyrst verður þú að setja upp I² C tengi á milli hýsilborðsins og PmodIA. PmodIA krefst þriggja upplýsinga til að framkvæma tíðnisvið: byrjunartíðni, fjölda skrefa í getrauninni og tíðnihækkun eftir hvert skref. Byrjunartíðnin og aukningin fyrir hvert skref eru geymd sem 24 bita orð. Fjöldi skrefa færibreytan er geymd sem 9 bita orð.
Þú getur forritað hámark til hámarks binditage af úttakstíðni í sópa með því að stilla bita 10 og 9 í stýriskránni. The peak to peak voltage þarf að stilla á viðeigandi hátt í tengslum við viðnámsprófið. Þetta er til að koma í veg fyrir innri rekstrar-amps frá því að reyna að skila framleiðslu voltage eða straumur umfram hámarksgetu þeirra. Mælt er með því að þegar þú notar 20 ohm endurgjöf viðnám til að stilla toppinn á hámarks voltage á annað hvort 200mV eða 400mV og þegar þú notar 100K-ohm endurgjöf viðnám, stilltu toppinn á hámarksstyrktage við 1V.
Þegar hringrásin hefur verið spennt tekur það nokkurn tíma að ná stöðugu ástandi. Þú getur forritað uppgjörstíma fyrir hvern punkt í tíðnissópinu með því að skrifa gildi til að skrá vistföng 0x8A og 0x8B. Þetta gildi táknar fjölda úttakstíðnitímabila sem hliðræni-í-stafrænn breytirinn mun hunsa áður en hann byrjar samplengja tíðni svörun. (Sjá töflu 2 fyrir lista yfir skrár og samsvarandi færibreytur þeirra.)
| Skrá heimilisfang | Parameter |
| 0x80, 0x81 | Stýriskrá (Bit-10 og Bit-9 stillt topp-til-topp voltage fyrir úttakstíðni). |
| 0x82, 0x83, 0x84 | Byrjunartíðni (Hz) |
| 0x85, 0x86, 0x87 | Aukning á hverju skrefi (Hz) |
| 0x88, 0x89 | Fjöldi skrefa í getraun |
| 0x8A, 0x8B | Uppgjörstími (Fjöldi úttakstíðnitímabila) |
Þú getur reiknað út 24-bita orðið sem á að geyma á netföngum skrárinnar fyrir upphafstíðni og færibreytur hækkunar á skrefi með því að nota upphafstíðnikóðann og tíðnihækkunarkóðajöfnurnar hér að neðan. Þú getur líka fundið þessar jöfnur og frekari upplýsingar í AD5933 gagnablaðinu.
Þegar þú hefur stillt þessar færibreytur skaltu framkvæma eftirfarandi skref til að hefja tíðnissópið (umorðað úr AD5933 gagnablaðinu):
- Farðu í biðham með því að senda biðskipunina til stjórnkerfisins.
- Farðu í frumstillingarstillingu með því að senda frumstillingu með byrjunartíðni skipun til stjórnkerfisins.
Þetta gerir hringrásinni sem verið er að mæla til að ná stöðugu ástandi. - Byrjaðu tíðnissópið með því að senda upphafstíðnissópskipunina til stjórnkerfisins.
1.4 Viðnámsútreikningar
Hliðrænn-í-stafrænn breytirinn sampsýnir tíðniviðbrögð frá óþekktum viðnámum við allt að 1MSPS með 12-bita upplausn fyrir hvern punkt í tíðnissópinu. Áður en mælingar eru geymdar framkvæmir PmodIA Discrete Fourier Transform (DFT) á sampleiddi gögn (1,024 samples fyrir hvert tíðniþrep). Tvær skrár geyma DFT niðurstöðuna: Raunskráin og Ímyndaskráin.
Rafmagnsviðnám inniheldur bæði rauntölur og ímyndaðar tölur. Á kartesísku formi geturðu tjáð viðnám með jöfnunni:
z = Raunverulegt + j ∗Ímyndað
Þar sem Raunverulegur er raunverulegi hluti, Ímyndaður er ímyndaði hluti og ? er ímynduð tala (jafngildir i = √−1, í stærðfræði). Þú getur líka táknað viðnám á skautformi:
Viðnám = |z|∠θ
Hvar |Z| er stærðin og ∠θ er fasahornið:
PmodIA framkvæmir enga útreikninga. Eftir hverja DFT verður aðaltækið að lesa gildin í raun- og ímyndaskránni.
Til þess að reikna út hið sanna viðnám verður þú að taka tillit til ávinningsins. Þú getur fundið fyrrverandiampútreikningur á ávinningsstuðli í AD9533 gagnablaðinu.
1.5 Hitamælingar
PmodIA er með sjálfstætt, 13 bita hitaskynjara til að fylgjast með hitastigi tækisins. Vinsamlegast skoðaðu AD5933 gagnablaðið fyrir frekari upplýsingar um að stjórna þessari einingu.
1.6 Skrá heimilisföng
AD5933 gagnablaðið hefur heildartöflu yfir heimilisföng.
Líkamlegar stærðir
Pinnar á pinnahausnum eru með 100 mil millibili. PCB er 1.6 tommur langt á hliðum samsíða pinnunum á pinnahausnum og 0.8 tommur langt á hliðunum sem eru hornrétt á pinnahausinn.
Sótt frá Arrow.com.
Höfundarréttur Digilent, Inc. Allur réttur áskilinn.
Önnur vöru- og fyrirtækjanöfn sem nefnd eru kunna að vera vörumerki viðkomandi eigenda.
1300 Henley dómstóll
Pullman, WA 99163
509.334.6306
www.digilentinc.com
Skjöl / auðlindir
 |
DIGILENT PmodIA með ytri klukku örstýringarborðum [pdfNotendahandbók PmodIA með ytri klukku örstýringarborðum, PmodIA, með ytri klukku örstýringarborðum, ytri klukku örstýringarborðum, klukkuörstýringarborðum, örstýringarborðum, töflum |