dacs · d/a specifications resolution ดูได้จากจ...
TRANSCRIPT
![Page 1: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/1.jpg)
1
![Page 2: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/2.jpg)
DACsIC DAC มีทั้งแบบที่รับส่งข้อมูลแบบขนานและอนุกรม Weighted-resistor
2
R-2R network
Nreff Val
VR
RV
out 2
122
110
2222
NNNNref
f DDDDV
R
RV
out
![Page 3: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/3.jpg)
D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตทีเ่ป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน 8 บิต
สามารถสร้างระดับแรงดัน Output ได้ 28 หรือ 256 ระดับ, Resolution = 1/256 Full-scale Output Voltage บอกถึงค่าแรงดัน Output มากที่สุด หรือเมื่อป้อนข้อมูลที่เป็น
“1” ทุกบิตให้กับ D/A ซึ่งจะน้อยกว่าคา่ที่ระบุมา อยู่ 1 LSB เสมอ Input Code สามารถมีได้หลายชนิดเช่น Binary, BCD, Offset Binary ซึ่งในการใช้งาน
ต้องส่งข้อมูลไปให้กับ D/A ให้ถูกต้อง Accuracy คือค่าความถูกต้องของแรงดัน Output ที่ได้ออกมาจริง เปรียบเทียบกับค่าแรงดัน
Output ที่ควรจะไดต้ามทฤษฎี โดยทั่วไปแล้ว ค่าความผิดพลาดของ D/A ก็จะมีค่าไม่เกิน +/- ½ LSB
Linearity หมายถึงค่าความผิดพลาดของ Output Voltage ที่วัดได้เทียบกับแนวเส้นตรงที่ได้ เมื่อแปรค่าของข้อมูลจากน้อยไปมาก มีค่าประมาณ +/- ½ LSB
Settling Time คือระยะเวลาที่ D/A ใช้ในการท าให้ Output Voltage มีค่าเท่ากบัข้อมูลที่ป้อนเข้าไป
![Page 4: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/4.jpg)
DC Motor Brushed DC motor Brushless DC motorBrushed DC motor แบ่งตามลักษณะการวางต าแหน่งของขดลวดกับ แกนของแม่เหล็ก 1. แบบ Shunt Motor เป็นแบบการวางต าแหน่งของขดลวดขนานกับแกนแม่เหล็ก เป็นแบบที่สามารถปรับเส้นแรงได้อย่างอิสระ นิยมใช้กับระบบควบคุมการเคลื่อนที่ต้องการแรงบิตสูง2. แบบ Series Motor เป็นแบบการวางต าแหน่งของขดลวดอนุกรมกับแกนแม่เหล็กเป็นแบบเส้นแรงแม่เหล็กเป็นสัดส่วนกับกระแส เหมาะน าไปใช้ในสภาวะเฉพาะคือ เม่ือต้องการแรงบิตสูงที่ความเร็วต่ า
3. Compound
4
![Page 5: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/5.jpg)
DC motor speed and direction control
PWM (Pulse Width Modulation)ที่ความถี่ 20 kHz หรือต่ ากว่า เป็นความถี่ที่มนุษย์สามารถได้ยินเสียงมอเตอร์ท างานได้ ถ้าความถี่สูงเกินไป ค่าImpedance ของขดลวดในมอเตอรจ์ะมีค่าสูงท าให้เกิดความรอ้นและการสูญเสียพลังงาน
5
![Page 6: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/6.jpg)
IC ขับ DC motorเช่น L293D Supply-Voltage Range: 4.5 V to 36 V Output Current 600 mA Per Channel Peak Output Current 1.2 A Per Channel Output Clamp Diodes for Inductive Transient Suppression (L293D)
6
PWM signal
![Page 7: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/7.jpg)
Brushless DC motorStepper Motors
1. Permanent-magnet: a rotor withalternating north and south poles
2. Variable-reluctance: a soft iron rotor with teeth and a wounded stator.
7
![Page 8: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/8.jpg)
3. Hybrid: adds teeth to a permanent Magnet motor, resulting in better coupling of the magnetic field into the rotor and more precise movement.
มุม stepมอเตอร์จะหมุนไปทีละหนึ่ง step ถ้ามอเตอร์ 4 เฟส มีขดลวดชุดเดียว มอเตอร์จะมีมุม step เท่ากับ 90 องศา ถ้ามีขดลวดหลายชุดก็จะยิ่งมีมุม step น้อยลง โดยจ านวน stepต่อรอบคือ 4 คูณจ านวนชุดขดลวด
8
![Page 9: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/9.jpg)
วงจรขับ Stepping Motor
9
การขับ Stepping motor แบบ 1 phaseวงจรขับ Stepping motor อย่างง่าย
![Page 10: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/10.jpg)
การขับ Stepping motor
1. การขับแบบ 1 เฟส
2. การขับแบบ 2 เฟส
3. การขับแบบ คร่ึงสเต็ป
4. การขับแบบ Microstepping
Step Phase 1 Phase 2 Phase 3 Phase 4
1 ON OFF OFF OFF
2 OFF ON OFF OFF
3 OFF OFF ON OFF
4 OFF OFF OFF ON
1 ON ON OFF OFF
2 OFF ON ON OFF
3 OFF OFF ON ON
4 ON OFF OFF ON
1 ON OFF OFF OFF
2 ON ON OFF OFF
3 OFF ON OFF OFF
4 OFF ON ON OFF
10
![Page 11: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/11.jpg)
Optical Shaft Encoder
Absolute Encoder จานตัดแสงจะเป็นช่องอยู่หลายชั้น เป็น
ข้อมูลของเลขฐาน 2 แบบ GRAY ซึ่งหมายความว่า เมื่อจานหมุนมาตรงกับตัวตรวจจับ ก็จะทราบมุม นั้นๆ ได้ทันทีข้อจ ากัดของ Absolute Encoder นี้ก็คือมันจะต้องมีตัวตรวจจับหลายชุด และไม่สามารถ ท าให้มีความละเอียดมากๆ ได้
11
![Page 12: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/12.jpg)
Optical Shaft Encoder Incremental Encoder ส่วนของจานตดัแสงนั้น มีช่องให้แสง
ผ่านได้อยู่ 2 ชั้น และตัวจับ 2 ตัว โดยช่องจะเยื้องกันดังรูป เมื่อมันหมุนผ่านตัว ตรวจจับ ก็จะได้สัญญาณ ของ Phase A และ Phase B ซึ่งจากสัญญาณนี้ ท าให้เราทราบได้ว่า มีการหมุนเกิดขึ้น และหมุนไปในทิศทางใด ส่วนระยะทางที่หมุนไปนั้น ต้องใช้ Software ในการนับจ านวนของ Pulse ที่เกิดขึ้น
12
![Page 13: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/13.jpg)
Driving BJT
Driving MOSFET
13
![Page 14: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/14.jpg)
Solenoid and RelaysSolenoid อุปกรณ์อะไรก็แล้วแต่ที่มีลักษณะเป็นขดลวด (solenoid) และใช้หลักการelectromagnetic ในการควบคุมการท างานทางกล (mechanical function) Continuous-duty solenoids ออกแบบเพื่อให้ถูกกระตุ้นอยูต่ลอดเวลาขณะท างาน Pulse-duty solenoids ออกแบบเพือ่ให้ไม่จ าเป็นต้องมีการกระตุ้นตลอดเวลาขณะ
ท างาน Pulse-duty solenoid ออกแบบให้สามารถสร้างแรงแม่เหลก็ได้มากโดยไม่ต้องใช้กระแสไฟฟ้าสูง.
Relay เป็น solenoid ที่ควบคุมหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าส่วนใหญ่การควบคุม solenoid จาก Microcontroller จะควบคุมผ่าน opto-isolator
14
![Page 15: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/15.jpg)
Solenoid Valvesเมื่อขดลวดไดร้ับการกระตุ้นแกนจะถกูดึงเข้าไปในขดลวด Solenoid ท าให้ Valves เปิด ใช้ควบคุมการไหล Directional Valves กระตุ้นเพื่อหยุดและควบคุมทิศทางการไหล
15
![Page 16: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Relay control and clamping.
![Page 17: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/17.jpg)
A method that can be used to speed up the relay release by using a zener diode.
Sidactor (24 V to lighting), transient voltage suppression (TVS) diode (Tranzorbs) and PTC or Smart fuse
17
![Page 18: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/18.jpg)
18
Pick/hold
![Page 19: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/19.jpg)
Analog switches (Solid-state Relay)
มีความเร็วสูงกว่า ขนาดเล็กกว่า Relay ไม่มกีาร bounce
ของหน้าสัมผัส และใช้กระแสต่่ากว่า ทั้งสองด้านของสวิทช์
ไม่ได้แยกออกจากกันอย่างแท้จริงแต่อยู่บนสารกึ่งตัวน่าชิ้น
เดียวกนั แบ่งเปน็
BJT output
Power MOSFET output
Thyristor or Triac output
19
![Page 20: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/20.jpg)
AC control
20
![Page 21: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/21.jpg)
Heatersส่วนใหญ่มีค่า inductance ที่น้อยมาก ดังนั้นจึงไม่จ่าเป็นต้องมี clamping diodes และ
heaters จะถูกควบคุมด้วย feedback loop โดยใช้ temperature sensor วัดอุณหภูมิดังรูป
21
![Page 22: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/22.jpg)
CoolersSolid-state (Peltier) cooler ประกอบด้วยรอยต่อ PN หลายๆอัน
ส่วนใหญ่สร้างจาก bismuth telluride ซึ่งจะดึงความร้อนจากด้าน
หนึ่งและปล่อยออกไปอีกด้านหนึ่ง การควบคุม Peltier cooler คล้ายๆ
กับการควบคุม heater การปรับอุณหภูมิสามารถท่าได้โดยควบคุมการ
จ่ายไฟด้วยวงจร pulse width modulation แต่การท่าเช่นนั้น
ควรใช้ความถี่ของ PWM สูงกว่าความถี่ต่่าสุดท่ีแนะน่าเพื่อลดผลของ
thermal stress ซึ่งโดยท่ัวไปมีค่าประมาณ 2 kHz.
Peltier cooler และ waterblockที่ถูกออกแบบมาให้ใช้กับ Peltierโดยเฉพาะ
22
![Page 23: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/23.jpg)
Fansการใช้ Cooling fans ควรจะมีการควบคุมความเร็วพัดลม
เพื่อจ่ากัด noise ท่ีจะเกิดขึ้นในระบบ การวัดความเร็วพัดลม
อาจใช้ optical sensor กับ disc encoder
.
LEDs Opto-isolator
Optoisolators สามารถน่ามาใช้เพื่อแยกส่วนวงจรไมโครโปรเซสเซอร์ออกจากวงจร
ภายนอก การขับส่วน LED ของ optoisolator สามรถขับด้วยวีธีเดียวกันกับ LED ท่ัวไป
23
![Page 24: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/24.jpg)
LEDs
24
LED constant-current drive with
microprocessor control.
Multiple LEDs in parallel. Multiple independent LEDs Multiple LEDs constant current drive
![Page 25: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/25.jpg)
LCDs
RS (Register Select) ใน LCD Module มี Register เก็บค าสั่ง Register เก็บข้อมูล “0” แสดงว่าเป็นค าสั่ง, “1” เป็นข้อมูลR/W “0” write, “1” readE (Enable) ท าให้ LCD ท างานD0-D7 ใช้รับส่งข้อมูล
25
![Page 26: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/26.jpg)
ต าแหน่ง address0400H (xxxxx100xxxxxxxx) เขียนค าสั่ง0500H (xxxxx101xxxxxxxx) อ่านค าสั่ง0600H (xxxxx110xxxxxxxx) เขียนข้อมลู0700H (xxxxx111xxxxxxxx) อ่านข้อมลูขั้นตอนการเขยีนโปรแกรมควบคมุ LCD1. อ่านค่าและรอจน busy flag หรือ bit D7 จาก
register ค าส่ังเปลี่ยนเป็น 02. หน่วงเวลาประมาณ 15 ms3. เขียนค าสั่ง (ดูจากตาราง)4. เขียนข้อมูล
26
![Page 27: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/27.jpg)
OLED (Organic Light Emitting Diode) คือ อุปกรณ์เปล่งแสงอินทรีย์ประกอบไปด้วยสารโพลิเมอร์ที่ให้สีต่าง ๆ คือ โพลิธิโอฟิน (Polythiophene) ให้แสงสีแดง , โพลีฟลูออรีน (PolyFluorene) ให้แสงสีฟ้า และโพลีนิลเอนนวีิไนลนี (polyphenylenevinylene)ให้แสงสีเขยีวเมื่อน ามาประกอบกัน และให้พลังงานในจุดที่ต้องการ ก็เปล่งแสงประกอบกันเป็นภาพและสตีามต้องการ กินพลังงานน้อย เพียง 3 ถึง 5 โวลต์ เมื่อน าสารโพลิเมอร์ไปเคลือบบนพื้นผิวต่าง ๆ เช่น โลหะ หรือแก้ว ก็จะท าให้พื้นผิวนั้นแสดงภาพออกมาได้ เราจึงได้จอภาพที่บาง แบน เบา ให้สีคมชัดและยึดหยุ่นได้
168x128 pixels OLED
27
![Page 28: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/28.jpg)
Digital Potentiometers (a variable resistance) ex. a volume or tone control in a stereo or gain control in an Op-amp circuit.
28Analog Device AD5220
![Page 29: DACs · D/A Specifications Resolution ดูได้จากจ านวนของบิตที่เป็น Input ของ D/A เช่น D/A มี Input จ านวน](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041806/5e54e5ecf4d6160be01e9b06/html5/thumbnails/29.jpg)
29