PmodIA™ erreferentzia eskuliburua
15ko apirilaren 2016ean berrikusia
Eskuliburu hau PmodIA rev. A
Amaituview
PmodIA Analog Devices AD5933 12 biteko Inpedantzia Bihurgailuaren Sare Analizatzailearen inguruan eraikitako inpedantzia-analisia da.
Ezaugarriak hauek dira:
- Inpedantzia analizatzailea 12 biteko inpedantzia bihurgailuarekin
- Neurtu inpedantzia-balioak 100Ω-tik 10 MΩ bitartekoak.
- Maiztasun-ekorketa programagarria
- Irabazpide programagarria ampbiziagoa
- Kanpoko erlojuaren sorkuntza aukerakoa
- PCB tamaina txikia diseinu malguetarako 1.6 in × 0.8 in (4.1 cm × 2.0 cm)
- 2 × 4 pin ataka I²C interfazearekin
- Digilent Interfazearen zehaztapena jarraitzen du
- Liburutegia eta example kodea baliabide-zentroan eskuragarri
PmodIA.
Deskribapen funtzionala
PmodIAk AD5933 Analog Devices erabiltzen du bere barneko maiztasun-sorgailuarekin eta analogiko-digital bihurgailuarekin (ADC) kanpoko inpedantzia ezezagun bat maiztasun ezagun batean kitzikatu ahal izateko. Maiztasun ezagun hori SMA konektoreetako baten bidez bidaltzen da. Maiztasun-erantzuna beste SMA konektoreak hartzen du eta ADCra bidaltzen du eta Fourier transformazio diskretua (DFT) egiten da.ampled datuak, soluzioaren zati errealak eta imajinarioak txip-eko datu-erregistroetan gordez. Inpedantzia ezezagunaren magnitudea, baita inpedantziaren fase erlatiboa ere, sortutako maiztasun-ekorketaren puntu bakoitzean kalkula daitezke bi datu-hitz hauetatik.
1.1 I² C Interfazea
PmodIA gailu esklabo gisa jokatzen du I² C komunikazio protokoloa erabiliz. I² C interfaze estandarrak bi seinale-lerro erabiltzen ditu. Hauek I² C datuak eta I² C erlojua dira. Seinale hauek serieko datuekin (SDA) eta serieko erlojuarekin (SCL) esleitzen dira, hurrenez hurren, PmodIAn. (Ikus 1. taula.) Ondorengo argibideek gailuan nola irakurri eta nola idatzi azaltzen dute.
Bi protokolo kontuan hartu behar dituzu PmodIAra idaztean: idazteko byte/komando byte eta bloke idazteko. Maisutik esklaboari byte bakarra idazteko, maisuak hasierako baldintza bat abiarazi eta 7 biteko esklabo helbidea bidaltzea eskatzen du. Irakurtzeko/idazteko bit-a baxu eduki behar duzu gailu esklaboan behar bezala idazteko. PmodIAk esklabo-helbidea 0001101 (0x0D) gisa ezarri beharko luke abiaraztean. Esklaboak bere helbidea aitortu ondoren, maisuak idatzi nahi duen erregistroaren helbidea bidali behar du. Esklaboak helbide hau jaso duela aitortzen duenean, maisuak datu-byte bakarra bidaliko du, esklaboak itzulera bit batekin aitortu behar duena. Maisuak geldialdi baldintza bat eman beharko luke.
Erregistro-helbide baterako erakuslea ezartzeko ere erabil dezakezu protokolo hau. Maisuak esklabo-helbidea eta idazketa-bita bidali eta esklaboak aitorpen-bit batekin erantzun ondoren, maisuak erakusle-komando-byte bat bidaltzen du (10110000 edo, 0xB0). Esklaboak onarpen-bit bat baieztatuko du eta ondoren maisuak erregistroaren helbidea bidaliko du memorian apuntatzeko. Gailuak erregistro batetik datuak irakurtzen edo idazten dituen hurrengo aldian, helbide honetan gertatuko da.
Oharra: Erakuslea ezarri behar da bloke-idazketa edo bloke-irakurketa protokoloak erabili aurretik.
Blokeen idazketa-protokolo bat egin dezakezu erakuslea ezartzearen antzera. Bidali bloke-idazteko komandoa (10100000, edo, 0xA0) erakusle-komandoaren ordez, eta bidaltzen den byte kopuruak (byte gisa irudikatuta) erregistro-helbidearen lekua hartuko du ondorengo datu-byteak zero indexatuta. Erabili bi protokolo berdinak PmodIAko datuak irakurtzerakoan: byte jaso eta irakurketa blokeatu.
| J1 konektorea – I² C komunikazioak | ||
| Pin | Seinalea | Deskribapena |
| 1, 2 | SCL | I² C erlojua |
| 3, 4 | SDA | I² C datuak |
| 5, 6 | GND | Energia hornidura Lurra |
| 7, 8 | VCC | Elikatze-hornidura (3.3V/5V) |
1.2 Erlojuaren iturria
PmodIAk 16.776 MHz-ko erlojua sortzen duen barne osziladore bat du gailua martxan jartzeko. Kanpoko erloju bat erabil dezakezu IC4 PmodIAn kargatuz eta kontrol erregistroan 3. bit ezarriz (erregistro helbidea 0x80 eta 0x81).
PmodIA eskemak gomendatutako osziladoreen zerrenda eskaintzen du. Eskema eskuragarri dago PmodIA produktuaren orrialdean www.digilentinc.com.
1.3 Maiztasun-ekorketa bat konfiguratzea
Zirkuitu baten inpedantzia elektrikoa, ?, maiztasun tarte batean alda daiteke. PmodIAk maiztasun-ekorketa erraz konfiguratzeko aukera ematen du zirkuitu baten inpedantzia-ezaugarriak aurkitzeko. Lehenik eta behin, I² C interfaze bat konfiguratu behar duzu ostalariaren plakaren eta PmodIAren artean. PmodIAk hiru informazio behar ditu maiztasun-miaketa bat egiteko: hasierako maiztasuna, miaketa-kopurua eta pauso bakoitzaren ondoren maiztasun-gehikuntza. Hasierako maiztasuna eta urrats bakoitzeko gehikuntza parametroak 24 biteko hitz gisa gordetzen dira. Urrats kopurua parametroa 9 biteko hitz gisa gordetzen da.
Peak-to-peak voltagMiaketan irteerako maiztasunaren e kontrol-erregistroan 10 eta 9 bitak ezarriz. Gailurra tontorra voltage egoki ezarri behar da inpedantzia-probari dagokionez. Hau barneko aukera saihesteko daamps irteera bolumen bat entregatu nahiantage edo korrontea beren gaitasun maximotik haratago. Gomendagarria da 20 ohm-ko feedback-erresistentzia erabiltzean bolumen gailurra ezartzekotage 200mV edo 400mV-ra eta 100K-ohm-ko feedback-erresistentzia erabiltzean, ezarri gailurra bol.tage 1V-tan.
Zirkuitua kitzikatu ondoren, denbora pixka bat behar da egoera egonkorrean iristeko. Maiztasun-miaketan puntu bakoitzerako finkatze-denbora bat programa dezakezu balio bat idatziz 0x8A eta 0x8B helbideak erregistratzeko. Balio honek analogiko-digital bihurgailuak s hasi aurretik baztertuko dituen irteerako maiztasun-aldi kopurua adierazten du.ampling maiztasun erantzuna. (Ikusi 2. taula erregistroen zerrenda eta dagozkien parametroak ikusteko.)
| Erregistratu Helbidea | Parametroa |
| 0x80, 0x81 | Kontrol-erregistroa (Bit-10 eta Bit-9 multzoa gailurtik gailur boltage irteerako maiztasunerako). |
| 0x82, 0x83, 0x84 | Hasierako maiztasuna (Hz) |
| 0x85, 0x86, 0x87 | Urrats bakoitzeko gehikuntza (Hz) |
| 0x88, 0x89 | Miaketan urrats kopurua |
| 0x8A, 0x8B | Ezarpen-denbora (irteerako maiztasun-aldi kopurua) |
Hasierako maiztasunaren eta urratseko parametroen gehikuntzaren erregistro-helbideetan gordetzeko 24 biteko hitza kalkula dezakezu beheko hasierako maiztasun-kodea eta maiztasun-gehikuntza-kodearen ekuazioak erabiliz. Ekuazio hauek eta informazio gehiago AD5933 fitxan ere aurki ditzakezu.
Parametro hauek ezarri ondoren, egin urrats hauek maiztasun-ekorketa hasteko (AD5933 datu-orritik parafraseatua):
- Sartu egonean moduan kontrol-erregistrora bidalita egonean komandoa.
- Sartu abiarazte-moduan hasierako maiztasun-komandoarekin hasierako kontrol-erregistrora bidaliz.
Horri esker, neurtzen ari den zirkuitua egoera egonkorrean iristea ahalbidetzen du. - Hasi maiztasun-ekorketa hasteko maiztasun-ekorketa komandoa kontrol-erregistrora bidaliz.
1.4 Inpedantzia-kalkuluak
Bihurgailu analogiko-digital sampinpedantzia ezezagunen maiztasun-erantzuna 1MSPSra arte, 12 biteko bereizmenarekin, maiztasun-ekorketaren puntu bakoitzeko. Neurketak gorde aurretik, PmodIAk Fourier Transformazio Diskretua (DFT) egiten duampled datuak (1,024 sampmaiztasun-urrats bakoitzeko lek). Bi erregistro gordetzen dira DFT emaitza: Erregistro Erreala eta Erregistro Imaginarioa.
Inpedantzia elektrikoak zenbaki errealak eta irudizkoak ditu. Forma kartesiarran, inpedantzia adieraz dezakezu ekuazioarekin:
z = Erreala + j ∗Irudizkoa
Non Erreala osagai erreala den, Imaginarioa osagai imajinarioa da, eta? irudizko zenbaki bat da (i = √−1-ren baliokidea, matematikan). Inpedantzia forma polarrean ere irudika dezakezu:
Inpedantzia = |z|∠θ
Non |Z| magnitudea da eta ∠θ fase-angelua da:
PmodIAk ez du kalkulurik egiten. DFT bakoitzaren ondoren, gailu maisuak balioak irakurri behar ditu Real eta Imaginario erregistroetan.
Benetako inpedantzia kalkulatzeko, irabazia kontuan hartu behar duzu. Adib bat aurki dezakezuampirabazteko faktorearen kalkulua AD9533 datu-orrian.
1.5 Tenperaturaren irakurketak
PmodIAk 13 biteko tenperatura sentsore autonomoa du gailuaren tenperatura kontrolatzeko. Mesedez, ikusi AD5933 fitxa teknikoa modulu hau kontrolatzeari buruzko informazio gehiago lortzeko.
1.6 Erregistratu helbideak
AD5933 datu-orriak erregistroko helbideen taula osoa du.
Dimentsio fisikoak
Pinen goiburuko pinak 100 mil-ko distantziara daude. PCBak 1.6 hazbeteko luzera du pin goiburuko pinekiko paraleloetan eta 0.8 hazbeteko luzera du pin goiburuarekiko perpendikularretan.
Hemendik deskargatu da Arrow.com.
Copyright Digilent, Inc. Eskubide guztiak erreserbatuta.
Aipatutako beste produktu eta enpresa-izenak dagozkien jabeen marka komertzialak izan daitezke.
1300 Henley Court
Pullman, WA 99163
509.334.6306
www.digilentinc.com
Dokumentuak / Baliabideak
 |
DIGILENT PmodIA Kanpoko Erloju Mikrokontrolagailu Plakekin [pdfErabiltzailearen eskuliburua PmodIA Kanpoko Erloju Mikrokontrolagailu Taulekin, PmodIA, Kanpoko Erloju Mikrokontrolagailu Taulekin, Kanpoko Erloju Mikrokontrolagailu Taulekin, Erloju Mikrokontrolagailu Taulekin, Mikrokontrolagailu Taulekin, Plakak |