الكيفية: جهاز تشفير دوار لا تلامس: 3 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

تصف مذكرة التطبيق هذه كيفية تصميم مفتاح دوار أو مشفر عالي الموثوقية باستخدام Dialog GreenPAK ™. تصميم المفتاح هذا لا يلامس ، وبالتالي يتجاهل أكسدة التلامس والتآكل. إنه مثالي للاستخدام في الهواء الطلق حيث توجد رطوبة طويلة الأمد ، وغبار ، ودرجات حرارة متطرفة ، وما إلى ذلك. Dialog GreenPAK SLG46537: يوفر GreenPAK CMIC جميع وظائف الدائرة لهذا التصميم. يولد إشارة (EVAL) لتحسين إشارة الضوضاء ، ويستقبل المدخلات من كل لوحة قطاعية للمفتاح الدوار ، ويفسر كل لوحة قطاع باستخدام آلة الحالة غير المتزامنة (ASM) لضمان اختيار مفتاح واحد فقط.

فيما يلي وصفنا الخطوات اللازمة لفهم كيفية برمجة الحل لإنشاء جهاز تشفير دوار بدون تلامس. ومع ذلك ، إذا كنت ترغب فقط في الحصول على نتيجة البرمجة ، فقم بتنزيل برنامج GreenPAK لعرض ملف تصميم GreenPAK المكتمل بالفعل. قم بتوصيل GreenPAK Development Kit بجهاز الكمبيوتر الخاص بك واضغط على البرنامج لإنشاء المحول 8Ch PWM لتعديل موضع النبض.

الخطوة 1: مفهوم التصميم

هذا التصميم يعمل بالتوقيت. يولد إشارة على مدار الساعة (EVAL) لسحب كل لوحة قطاعية ببطء من خلال مقاومات خارجية 100 kohm (الشكل 1). تقترن إشارة EVAL بسعة بـ "الممسحة" المركزية التي تدفع الحافة الصاعدة للوحة القطاع المحددة بشكل أسرع من جميع الإشارات الأخرى (سريعًا في الشكل 1). تقوم آلة GreenPAK Asynchronous State (ASM) بتقييم الحافة الصاعدة التي وصلت أولاً ويتم إغلاق النتيجة. تتمثل ميزة تصميم أداة التوصيل السعوية في الموثوقية. سواء تم بناء المشفر بالسعة ثم تبلى للاتصال المباشر ، أو تم إنشاء اتصال مباشر ثم يتحلل (يتأكسد) إلى سعوي ، فإنه لا يزال يعمل. يُظهر تخطيط المستوى الأعلى في الشكل 1 النواتج المتصلة بمصابيح LED الخارجية للتوضيح.

الشكل 2 عبارة عن التقاط منظار الذبذبات يُظهر الاختلاف في وقت الارتفاع للوحة القطاع التي تحتوي على ممسحة محددة محاذاة معها ، مقابل وقت الارتفاع للوسادات غير المحددة الأخرى. دلتا T هي 248 nS ، وهو أكثر من هامش كافٍ لحل GreenPAK Asynchronous State Machine (ASM).

يمكن حل ASM في أقل من نانوثانية ، وتضمن دائرة التحكيم الداخلية الخاصة به أن دولة واحدة فقط هي الصالحة. وبالتالي ، سيتم تسجيل ناتج واحد فقط في أي وقت.

الخطوة 2: تنفيذ تصميم GreenPAK

يظهر التخطيطي المبرمج في GreenPAK CMIC في الشكل 3.

لتوفير الطاقة ، يتم إنشاء إشارة EVAL بمعدل مناسب لوقت استجابة التطبيق. يتم استخدام مذبذب التردد المنخفض ومقسمة إلى أسفل مع CNT2. في هذا المثال ، تبلغ حوالي 16 هرتز. انظر إعدادات التكوين في الشكل 4.

يظهر الرسم التوضيحي للتحولات المحتملة في الحالة في مخطط حالة ASM (الشكل 5).

يتم استخدام نسخة متأخرة قليلاً من EVAL كإعادة ضبط ASM مع كل دورة. هذا يضمن أن تبدأ wealways من STATE0. بعد حالة إعادة تعيين ASM ، تتم مراقبة إشارة EVAL بواسطة ASM في كل من الوسادات. فقط الحافة الصاعدة الأولى هي التي ستسبب انتقال الحالة خارج STATE0. سيتم تجاهل أي حواف صاعدة لاحقة من وسادات أخرى نظرًا لأن انتقال حالة واحد فقط ممكن. هذا أيضًا بسبب الطريقة التي قمنا بها بتكوين ASM كما هو موضح في الشكل 6. تتوافق كل حالة من حالات الإخراج الست ASM مع واحدة فقط من منصات القطاع. تحافظ مزلاج DFF على نتيجة ASM ثابتة بحيث لا يكون هناك تبديل للإخراج النهائي أثناء إعادة تعيين ASM. تتطلب القطبية المرغوبة لقيادة دبابيس إخراج NMOS ذات التصريف المفتوح أن نقوم بتكوين DFF بمخرجات مقلوبة.

الخطوة 3: نتائج الاختبار

تظهر الصور أدناه نموذجًا أوليًا بدائيًا يعمل بكامل طاقته. كما أنها منخفضة الطاقة ، حيث يبلغ قياسها 5 uA فقط لـ GreenPAK. تم تكبير تصميم الوسادات والمساحات للحصول على أقوى إشارة. تم العثور على النموذج الأولي ليكون محصنًا ضد تداخل RF القوي مثل المصابيح الفلورية الكبيرة ، وراديو 5 W 145 MHz. هذا على الأرجح لأن جميع الفوط تتلقى التداخل في الوضع الشائع.

من الممكن وضع أبعاد الوسادات والمساحات بحيث لا يكون هناك تداخل بين وسادتين في نفس الوقت للمسحة في أي موضع. قد لا يكون هذا ضروريًا حقًا لأن دائرة التحكيم ASM ستسمح فقط لواحدة من الدول بأن تكون صالحة ، حتى في حالة وجود حافتين متزامنتين متزامنتين. وهذا سبب آخر لكون هذا التصميم قويًا. يتم تحقيق حساسية جيدة من خلال تصميم اللوحة الذي يحتوي على آثار ربط متصلة بالوسادات ضيقة جدًا ، ومتساوية الطول مع بعضها البعض بحيث تتوافق السعة الإجمالية لكل لوحة قطاعية مع الأخرى. يمكن أن يشتمل المنتج النهائي على حواجز ميكانيكية للممسحة بحيث "تنقر" عند التمركز في كل موضع ، وتوفر أيضًا إحساسًا لطيفًا باللمس.

الاستنتاج يقدم GreenPAK CMIC من Dialog حلاً منخفض الطاقة وقويًا وكاملاً لهذا المفتاح الدوار عالي الموثوقية. إنه مثالي لتطبيقات مثل أجهزة ضبط الوقت الخارجية وأدوات التحكم التي تتطلب تشغيلًا مستقرًا وطويل الأمد.