एनालॉग क्लॉक मोटर ड्राइवर: 4 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

डिजिटल दुनिया में भी, क्लासिक एनालॉग घड़ियों की एक कालातीत शैली है जो यहां रहने के लिए है। हम मोटर ड्राइवर और क्रिस्टल ऑसिलेटर सहित एनालॉग घड़ी में आवश्यक सभी सक्रिय इलेक्ट्रॉनिक कार्यों को लागू करने के लिए एक दोहरे रेल ग्रीनपैक ™ सीएमआईसी का उपयोग कर सकते हैं। ग्रीनपाक कम लागत वाले, छोटे उपकरण हैं जो स्मार्ट घड़ियों के साथ ठीक से फिट होते हैं। एक आसान-से-निर्माण प्रदर्शन के रूप में, मैंने एक सस्ती दीवार घड़ी प्राप्त की, मौजूदा बोर्ड को हटा दिया, और सभी सक्रिय इलेक्ट्रॉनिक्स को एक ग्रीनपैक डिवाइस के साथ बदल दिया।

एनालॉग क्लॉक मोटर ड्राइवर को नियंत्रित करने के लिए ग्रीनपैक चिप को कैसे प्रोग्राम किया गया है, यह समझने के लिए आप सभी चरणों से गुजर सकते हैं। हालाँकि, यदि आप सभी आंतरिक सर्किटरी से गुजरे बिना आसानी से एनालॉग क्लॉक मोटर ड्राइवर बनाना चाहते हैं, तो पहले से पूर्ण एनालॉग क्लॉक मोटर ड्राइवर ग्रीनपैक डिज़ाइन फ़ाइल देखने के लिए ग्रीनपैक सॉफ़्टवेयर डाउनलोड करें। ग्रीनपैक डेवलपमेंट किट को अपने कंप्यूटर में प्लग करें और अपने एनालॉग क्लॉक मोटर ड्राइवर को नियंत्रित करने के लिए कस्टम आईसी बनाने के लिए "प्रोग्राम" को हिट करें। अगला चरण उन लोगों के लिए एनालॉग क्लॉक मोटर ड्राइवर ग्रीनपैक डिज़ाइन फ़ाइल के अंदर तर्क पर चर्चा करेगा जो यह समझने में रुचि रखते हैं कि सर्किट कैसे काम करता है।

चरण 1: पृष्ठभूमि: लैवेट टाइप स्टेपर मोटर्स

एक विशिष्ट एनालॉग घड़ी घड़ी तंत्र के पिनियन गियर को चालू करने के लिए एक लैवेट प्रकार की स्टेपर मोटर का उपयोग करती है। यह एक सिंगल-फेज मोटर है जिसमें एक फ्लैट स्टेटर (मोटर का स्थिर हिस्सा) होता है जिसमें एक बांह के चारों ओर लपेटा हुआ एक प्रेरक कुंडल होता है। स्टेटर की भुजाओं के बीच रोटर (मोटर का गतिमान भाग) होता है जिसमें एक गोलाकार स्थायी चुंबक होता है जिसके ऊपर एक पिनियन गियर लगा होता है। पिनियन गियर अन्य गियर के साथ मिलकर घड़ी की सुईयों को हिलाते हैं। मोटर स्टेटर कॉइल में करंट की ध्रुवता को बारी-बारी से ध्रुवीयता परिवर्तनों के बीच एक ठहराव के साथ काम करता है। वर्तमान दालों के दौरान, प्रेरित चुंबकत्व रोटर और स्टेटर के ध्रुवों को संरेखित करने के लिए मोटर को खींचता है। जबकि करंट बंद है, अनिच्छुक बल द्वारा मोटर को दो अन्य स्थितियों में से एक में खींच लिया जाता है। इन अनिच्छा आराम पदों को धातु मोटर आवास में गैर-एकरूपता (नोच) के डिजाइन द्वारा इंजीनियर किया जाता है ताकि मोटर एक दिशा में घूम सके (चित्र 1 देखें)।

चरण 2: मोटर चालक

संलग्न डिज़ाइन स्टेटर कॉइल के माध्यम से आवश्यक वर्तमान तरंगों का उत्पादन करने के लिए SLG46121V का उपयोग करता है। IC पर अलग-अलग 2x पुश-पुल आउटपुट (लेबल M1 और M2) कॉइल के प्रत्येक छोर से कनेक्ट होते हैं, और वैकल्पिक दालों को चलाते हैं। इस उपकरण को सही ढंग से संचालित करने के लिए पुश-पुल आउटपुट का उपयोग करना आवश्यक है। तरंग में प्रत्येक पल्स के साथ M1 और M2 के बीच बारी-बारी से प्रत्येक सेकंड में 10 ms पल्स होते हैं। दालों को एक साधारण 32.768 kHz क्रिस्टल ऑसिलेटर सर्किट से संचालित कुछ ही ब्लॉकों के साथ बनाया गया है। OSC ब्लॉक ने आसानी से 32.768 kHz घड़ी को विभाजित करने में मदद करने के लिए डिवाइडर में बनाया है। CNT1 हर सेकंड एक क्लॉक पल्स आउटपुट करता है। यह पल्स 10 एमएस वन-शॉट सर्किट को ट्रिगर करता है। दो LUTs (लेबल 1 और 2) आउटपुट पिन के लिए 10 ms पल्स को डिमल्टीप्लेक्स करते हैं। दालों को M1 में तब भेजा जाता है जब DFF5 आउटपुट अधिक होता है, M2 कम होने पर।

चरण 3: क्रिस्टल ऑसीलेटर

32.768 kHz क्रिस्टल ऑसिलेटर चिप पर सिर्फ दो पिन ब्लॉक का उपयोग करता है। PIN12 (OSC_IN) को लो-वोल्टेज डिजिटल इनपुट (LVDI) के रूप में सेट किया गया है, जिसमें अपेक्षाकृत कम स्विचिंग करंट होता है। PIN12 से संकेत PIN10 (FEEDBACK_OUT) के OE में फीड होता है। पिन10 को जमीन से जुड़े इनपुट के साथ 3-स्टेट आउटपुट के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया है, जिससे यह एक ओपन ड्रेन एनएमओएस आउटपुट की तरह काम करता है। यह सिग्नल पथ स्वाभाविक रूप से उलट जाता है, इसलिए किसी अन्य ब्लॉक की आवश्यकता नहीं है। बाह्य रूप से, पिन 10 आउटपुट को 1MΩ रोकनेवाला (R4) द्वारा VDD2 (पिन11) तक खींचा जाता है। PIN10 और PIN12 दोनों VDD2 रेल द्वारा संचालित हैं, जो वर्तमान में VDD के लिए सीमित 1 MΩ अवरोधक है। R1 इनवर्टिंग सर्किट को बायस करने के लिए एक फीडबैक रेसिस्टर है, और R2 आउटपुट ड्राइव को सीमित करता है। क्रिस्टल और कैपेसिटर को जोड़ने से पियर्स ऑसिलेटर सर्किट पूरा हो जाता है जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है।

चरण 4: परिणाम

VDD को CR2032 लिथियम कॉइन बैटरी द्वारा संचालित किया गया था जो आमतौर पर 3.0 V (ताजा होने पर 3.3 V) प्रदान करती है। आउटपुट तरंग में बारी-बारी से 10 एमएस दालें होती हैं जैसा कि चित्र 4 में नीचे दिखाया गया है। एक मिनट में औसतन, मापा गया वर्तमान ड्रा मोटर ड्राइव सहित लगभग 97 यूए था। मोटर के बिना, वर्तमान ड्रा २.२५ µA था।

निष्कर्ष

यह एप्लिकेशन नोट एनालॉग क्लॉक स्टेपर मोटर चलाने के लिए एक संपूर्ण समाधान का ग्रीनपैक प्रदर्शन प्रदान करता है और अन्य अधिक विशिष्ट समाधानों का आधार हो सकता है। यह समाधान केवल ग्रीनपाक संसाधनों के एक हिस्से का उपयोग करता है, जो आईसी को अतिरिक्त कार्यों के लिए खुला छोड़ देता है जो केवल आपकी कल्पना के लिए छोड़ दिया जाता है।