សៀវភៅណែនាំយោង PmodIA™
កែប្រែ ថ្ងៃទី 15 ខែ មេសា ឆ្នាំ 2016
សៀវភៅណែនាំនេះអនុវត្តចំពោះ PmodIA rev ។ ក

ជាងview

PmodIA គឺជាឧបករណ៍វិភាគ impedance ដែលបង្កើតឡើងជុំវិញឧបករណ៍ Analog Devices AD5933 12-bit Impedance Converter Network Analyzer។លក្ខណៈពិសេសរួមមាន:

• ឧបករណ៍បំប្លែង impedance 12 ប៊ីត
• វាស់តម្លៃ impedance ចាប់ពី 100Ω ដល់ 10 MΩ។
• ការបោសសំអាតប្រេកង់កម្មវិធី
• ចំណេញតាមកម្មវិធី ampកាន់តែចាស់
• ជម្រើសនៃការបង្កើតនាឡិកាខាងក្រៅ
• ទំហំ PCB តូចសម្រាប់ការរចនាដែលអាចបត់បែនបាន 1.6 ក្នុង × 0.8 in (4.1 សង់ទីម៉ែត្រ × 2.0 សង់ទីម៉ែត្រ)
• ច្រក 2 × 4-pin ជាមួយចំណុចប្រទាក់ I²C
• អនុវត្តតាមការកំណត់ចំណុចប្រទាក់ Digilent
• បណ្ណាល័យ និង ឧample កូដមាននៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលធនធាន

PmodIA ។

ការពិពណ៌នាមុខងារ

PmodIA ប្រើប្រាស់ឧបករណ៍អាណាឡូក AD5933 ជាមួយនឹងម៉ាស៊ីនបង្កើតប្រេកង់នៅលើយន្តហោះ និងឧបករណ៍បំប្លែងអាណាឡូកទៅឌីជីថល (ADC) ដើម្បីអាចរំជើបរំជួលនូវឧបសគ្គមិនស្គាល់ខាងក្រៅនៅប្រេកង់ដែលគេស្គាល់។ ប្រេកង់ដែលគេស្គាល់នេះត្រូវបានបញ្ជូនចេញតាមរយៈឧបករណ៍ភ្ជាប់ SMA មួយ។ ការឆ្លើយតបប្រេកង់ត្រូវបានចាប់យកដោយឧបករណ៍ភ្ជាប់ SMA ផ្សេងទៀត ហើយបញ្ជូនទៅ ADC ហើយការបំប្លែង Fourier ដាច់ដោយឡែក (DFT) ត្រូវបានអនុវត្តនៅលើ sampដឹកនាំទិន្នន័យ រក្សាទុកផ្នែកពិត និងស្រមើស្រមៃនៃដំណោះស្រាយនៅក្នុងការចុះឈ្មោះទិន្នន័យនៅលើបន្ទះឈីប។ ទំហំនៃ impedance ដែលមិនស្គាល់ ក៏ដូចជាដំណាក់កាលដែលទាក់ទងនៃ impedance នៅចំណុចនីមួយៗក្នុងប្រេកង់ដែលបានបង្កើតអាចត្រូវបានគណនាពីពាក្យទិន្នន័យទាំងពីរនេះ។
1.1 I² C ចំណុចប្រទាក់
PmodIA ដើរតួជាឧបករណ៍ទាសករដោយប្រើពិធីការទំនាក់ទំនង I² C ។ ស្តង់ដារចំណុចប្រទាក់ I² C ប្រើបន្ទាត់សញ្ញាពីរ។ ទាំងនេះគឺជាទិន្នន័យ I² C និង I² C នាឡិកា។ សញ្ញាទាំងនេះផែនទីទៅនឹងទិន្នន័យសៀរៀល (SDA) និងនាឡិកាសៀរៀល (SCL) រៀងគ្នានៅលើ PmodIA ។ (សូមមើលតារាងទី 1) ការណែនាំខាងក្រោមពន្យល់ពីរបៀបអាន និងសរសេរទៅកាន់ឧបករណ៍។
អ្នកត្រូវតែពិចារណាពិធីការពីរនៅពេលសរសេរទៅ PmodIA: សរសេរបៃ / បញ្ជាបៃនិងប្លុកសរសេរ។ ការសរសេរមួយបៃពីមេទៅ slave តម្រូវឱ្យមេចាប់ផ្តើមលក្ខខណ្ឌចាប់ផ្តើម ហើយផ្ញើអាសយដ្ឋាន slave 7 ប៊ីត។ អ្នក​ត្រូវ​សង្កត់​កម្រិត​អាន/សរសេរ​កម្រិត​ទាប​ដើម្បី​សរសេរ​ទៅ​ឧបករណ៍​បម្រើ​ដោយ​ជោគជ័យ។ PmodIA គួរកំណត់អាសយដ្ឋានទាសករជា 0001101 (0x0D) នៅពេលចាប់ផ្តើម។ បន្ទាប់​ពី​ទាសករ​ទទួល​ស្គាល់​អាសយដ្ឋាន​របស់​ខ្លួន មេ​ត្រូវ​ផ្ញើ​អាសយដ្ឋាន​នៃ​បញ្ជី​ឈ្មោះ​ដែល​ខ្លួន​ចង់​សរសេរ​ទៅ។ នៅពេលដែលទាសករទទួលស្គាល់ការទទួលអាសយដ្ឋាននេះ មេនឹងផ្ញើទិន្នន័យតែមួយបៃដែលទាសករគួរតែទទួលស្គាល់ជាមួយនឹងប៊ីតត្រឡប់មកវិញ។ បន្ទាប់មកមេគួរតែចេញលក្ខខណ្ឌបញ្ឈប់។
អ្នកក៏អាចប្រើពិធីការនេះដើម្បីកំណត់ទ្រនិចសម្រាប់អាសយដ្ឋានចុះឈ្មោះ។ បន្ទាប់ពីមេផ្ញើអាស័យដ្ឋាន slave និងសរសេរប៊ីត ហើយ slave ឆ្លើយតបដោយ acknowledge bit នោះ master ផ្ញើ pointer command byte (10110000, or, 0xB0)។ ទាសករនឹងអះអាងការទទួលស្គាល់បន្តិច ហើយបន្ទាប់មកមេនឹងផ្ញើអាសយដ្ឋាននៃការចុះឈ្មោះដើម្បីចង្អុលទៅអង្គចងចាំ។ នៅពេលបន្ទាប់ឧបករណ៍អានពី ឬសរសេរទិន្នន័យទៅការចុះឈ្មោះ វានឹងកើតឡើងនៅអាសយដ្ឋាននេះ។
ចំណាំ៖ ទ្រនិចត្រូវតែកំណត់មុនពេលប្រើ block write ឬ block read protocols។
អ្នកអាចអនុវត្តពិធីការសរសេរប្លុកតាមរបៀបស្រដៀងគ្នាទៅនឹងការកំណត់ទ្រនិច។ ផ្ញើពាក្យបញ្ជាសរសេរប្លុក (10100000 ឬ 0xA0) ជំនួសពាក្យបញ្ជាទ្រនិច ហើយចំនួនបៃដែលត្រូវបានផ្ញើ (តំណាងថាជាបៃ) នឹងជំនួសអាសយដ្ឋានចុះឈ្មោះជាមួយនឹងបៃទិន្នន័យជាបន្តបន្ទាប់ដែលត្រូវបានធ្វើលិបិក្រមសូន្យ។ ប្រើពិធីការទាំងពីរដូចគ្នានៅពេលអានទិន្នន័យពី PmodIA៖ ទទួលបៃ និងទប់ស្កាត់ការអាន។

ឧបករណ៍ភ្ជាប់ J1 - I² C ទំនាក់ទំនង
ម្ជុល	សញ្ញា	ការពិពណ៌នា
1, 2	SCL	នាឡិកា I² C
3, 4	អេសឌីអេ	ទិន្នន័យ I² C
5, 6	GND	ដីផ្គត់ផ្គង់ថាមពល
7, 8	វី.ស៊ី.ស៊ី	ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល (3.3V / 5V)

1.2 ប្រភពនាឡិកា
PmodIA មានលំយោលខាងក្នុងដែលបង្កើតនាឡិកា 16.776 MHz ដើម្បីដំណើរការឧបករណ៍។ អ្នកអាចប្រើនាឡិកាខាងក្រៅដោយផ្ទុក IC4 នៅលើ PmodIA ហើយកំណត់ប៊ីត 3 នៅក្នុងបញ្ជីត្រួតពិនិត្យ (ចុះឈ្មោះអាសយដ្ឋាន 0x80 និង 0x81) ។
គ្រោងការណ៍ PmodIA ផ្តល់នូវបញ្ជីនៃលំយោលដែលបានណែនាំ។ គ្រោងការណ៍គឺអាចរកបានពីទំព័រផលិតផល PmodIA នៅ www.digiletinc.com.
1.3 ការដំឡើងប្រេកង់ Sweep
ឧបសគ្គអគ្គិសនី, ?, នៃសៀគ្វីអាចប្រែប្រួលតាមជួរនៃប្រេកង់។ PmodIA អនុញ្ញាតឱ្យអ្នករៀបចំការបោសសំអាតប្រេកង់យ៉ាងងាយស្រួលដើម្បីស្វែងរកលក្ខណៈ impedance នៃសៀគ្វី។ ដំបូងអ្នកត្រូវរៀបចំចំណុចប្រទាក់ I² C រវាងក្រុមប្រឹក្សាភិបាល និង PmodIA ។ PmodIA ទាមទារព័ត៌មានចំនួនបីដើម្បីធ្វើការបោសសំអាតប្រេកង់៖ ប្រេកង់ចាប់ផ្តើម ចំនួនជំហានក្នុងការបោសសម្អាត និងការបង្កើនប្រេកង់បន្ទាប់ពីជំហាននីមួយៗ។ ប្រេកង់ចាប់ផ្តើម និងការកើនឡើងក្នុងមួយជំហានប៉ារ៉ាម៉ែត្រត្រូវបានរក្សាទុកជាពាក្យ 24 ប៊ីត។ ចំនួននៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រជំហានត្រូវបានរក្សាទុកជាពាក្យ 9 ប៊ីត។
អ្នកអាចរៀបចំកម្មវិធី peak-to-peak voltage នៃប្រេកង់លទ្ធផលនៅក្នុងការបោសសំអាតដោយកំណត់ប៊ីត 10 និង 9 នៅក្នុងបញ្ជីត្រួតពិនិត្យ។ វ៉ុលកំពូលដល់កំពូលtage ចាំបាច់ត្រូវកំណត់ឱ្យបានត្រឹមត្រូវទាក់ទងនឹងការធ្វើតេស្ត impedance ។ នេះគឺដើម្បីជៀសវាងការប្រឆាំងផ្ទៃក្នុងamps ពីការព្យាយាមផ្តល់ទិន្នផលវ៉ុលtage ឬបច្ចុប្បន្នលើសពីសមត្ថភាពអតិបរមារបស់ពួកគេ។ វាត្រូវបានណែនាំថានៅពេលប្រើ 20-ohm feedback resistor ដើម្បីកំណត់ peak ទៅ peak voltage ទៅទាំង 200mV ឬ 400mV ហើយនៅពេលប្រើ resistor មតិត្រឡប់ 100K-ohm សូមកំណត់ peak ទៅ peak voltage នៅ 1V ។
នៅពេលដែលសៀគ្វីត្រូវបានរំភើបវាត្រូវការពេលវេលាខ្លះដើម្បីឈានដល់ស្ថានភាពស្ថិរភាពរបស់វា។ អ្នក​អាច​រៀបចំ​ពេលវេលា​ដោះស្រាយ​សម្រាប់​ចំណុច​នីមួយៗ​ក្នុង​ប្រេកង់​ដោយ​សរសេរ​តម្លៃ​ដើម្បី​ចុះឈ្មោះ​អាសយដ្ឋាន 0x8A និង 0x8B។ តម្លៃនេះតំណាងឱ្យចំនួននៃរយៈពេលប្រេកង់លទ្ធផលដែលឧបករណ៍បំប្លែងអាណាឡូកទៅឌីជីថលនឹងមិនអើពើមុនពេលវាចាប់ផ្តើម sampកំណត់ការឆ្លើយតបប្រេកង់។ (សូមមើលតារាងទី 2 សម្រាប់បញ្ជីចុះឈ្មោះ និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលត្រូវគ្នារបស់ពួកគេ។ )

ចុះឈ្មោះអាសយដ្ឋាន	ប៉ារ៉ាម៉ែត្រ
0x80, 0x81	ការចុះឈ្មោះត្រួតពិនិត្យ (Bit-10 និង Bit-9 កំណត់ពីកំពូលទៅកំពូលវ៉ុលtage សម្រាប់ប្រេកង់លទ្ធផល) ។
0x82, 0x83, 0x84	ប្រេកង់ចាប់ផ្តើម (Hz)
0x85, 0x86, 0x87	ការកើនឡើងក្នុងមួយជំហាន (Hz)
0x88, 0x89	ចំនួនជំហានក្នុងការបោសសំអាត
0x8A, 0x8B	ពេលវេលាទូទាត់ (ចំនួននៃរយៈពេលប្រេកង់លទ្ធផល)

អ្នកអាចគណនាពាក្យ 24 ប៊ីត ដើម្បីរក្សាទុកនៅអាសយដ្ឋានចុះឈ្មោះសម្រាប់ប្រេកង់ចាប់ផ្តើម និងការកើនឡើងក្នុងមួយជំហានប៉ារ៉ាម៉ែត្រដោយប្រើកូដប្រេកង់ចាប់ផ្តើម និងសមីការកូដបង្កើនប្រេកង់ខាងក្រោម។ អ្នកក៏អាចស្វែងរកសមីការទាំងនេះ និងព័ត៌មានបន្ថែមនៅក្នុងតារាងទិន្នន័យ AD5933 ផងដែរ។

នៅពេលដែលអ្នកបានកំណត់ប៉ារ៉ាម៉ែត្រទាំងនេះ សូមអនុវត្តជំហានខាងក្រោមដើម្បីចាប់ផ្តើមការបោសសំអាតប្រេកង់ (ដកស្រង់ចេញពីសន្លឹកទិន្នន័យ AD5933)៖

1. បញ្ចូលរបៀបរង់ចាំដោយផ្ញើពាក្យបញ្ជារង់ចាំទៅបញ្ជីបញ្ជា។
2. បញ្ចូលរបៀបចាប់ផ្តើមដោយផ្ញើការចាប់ផ្តើមជាមួយពាក្យបញ្ជាប្រេកង់ចាប់ផ្តើមទៅបញ្ជីបញ្ជា។
   នេះអនុញ្ញាតឱ្យសៀគ្វីដែលកំពុងវាស់វែងឈានដល់ស្ថានភាពស្ថិរភាពរបស់វា។
3. ចាប់ផ្តើមការបោសសំអាតប្រេកង់ដោយផ្ញើពាក្យបញ្ជាចាប់ផ្តើមបោសសំអាតប្រេកង់ទៅបញ្ជីត្រួតពិនិត្យ។

1.4 ការគណនា Impedance
កម្មវិធីបម្លែងអាណាឡូកទៅឌីជីថល samples ការឆ្លើយតបប្រេកង់ពី impedances មិនស្គាល់រហូតដល់ 1MSPS ជាមួយនឹងគុណភាពបង្ហាញ 12 ប៊ីតសម្រាប់រាល់ចំណុចនៅក្នុងការបោសសំអាតប្រេកង់។ មុនពេលរក្សាទុករង្វាស់ PmodIA អនុវត្ត Discrete Fourier Transform (DFT) នៅលើ sampទិន្នន័យនាំមុខ (1,024 samples សម្រាប់ជំហានប្រេកង់នីមួយៗ) ។ ការចុះឈ្មោះចំនួនពីររក្សាទុកលទ្ធផល DFT: ការចុះឈ្មោះពិតប្រាកដ និងការចុះឈ្មោះស្រមៃ។
ឧបសគ្គ​អគ្គិសនី​មាន​ទាំង​លេខ​ពិត និង​លេខ​ស្រមើស្រមៃ។ នៅក្នុងទម្រង់ Cartesian អ្នកអាចបង្ហាញ impedance ជាមួយសមីការ៖

z = ពិត + j ∗ ការស្រមើលស្រមៃ

តើ Real គឺជាសមាសធាតុពិត ឯណាជាធាតុផ្សំនៃការស្រមើលស្រមៃ និង ? គឺជាចំនួនស្រមើស្រមៃ (ស្មើនឹង i = √−1 ក្នុងគណិតវិទ្យា)។ អ្នកក៏អាចតំណាងឱ្យ impedance ក្នុងទម្រង់ប៉ូល៖

Impedance = |z|∠θ

កន្លែងណា |Z| គឺជារ៉ិចទ័រ ហើយ ∠θ គឺជាមុំដំណាក់កាល៖

PmodIA មិនធ្វើការគណនាណាមួយទេ។ បន្ទាប់ពី DFT នីមួយៗ ឧបករណ៍មេត្រូវតែអានតម្លៃនៅក្នុងការចុះឈ្មោះពិត និងស្រមៃ។
ដើម្បីគណនា impedance ពិតប្រាកដ អ្នកត្រូវតែគិតគូរពីផលចំណេញ។ អ្នកអាចស្វែងរកអតីតampការគណនាកត្តាទទួលបាននៅក្នុងសន្លឹកទិន្នន័យ AD9533 ។
1.5 ការអានសីតុណ្ហភាព
PmodIA មានឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាសីតុណ្ហភាព 13 ប៊ីតដែលផ្ទុកដោយខ្លួនឯង ដើម្បីត្រួតពិនិត្យសីតុណ្ហភាពឧបករណ៍។ សូមមើលតារាងទិន្នន័យ AD5933 សម្រាប់ព័ត៌មានបន្ថែមស្តីពីការគ្រប់គ្រងម៉ូឌុលនេះ។
1.6 ចុះឈ្មោះអាសយដ្ឋាន
សន្លឹកទិន្នន័យ AD5933 មានតារាងអាសយដ្ឋានចុះឈ្មោះពេញលេញ។

វិមាត្ររូបវិទ្យា

ម្ជុលនៅលើក្បាលម្ជុលត្រូវបានដាក់ចម្ងាយ 100 មីលពីគ្នា។ PCB មានប្រវែង 1.6 អ៊ីងនៅសងខាងស្របទៅនឹងម្ជុលនៅលើក្បាលម្ជុល និង 0.8 អ៊ីងនៅសងខាងកាត់កែងទៅនឹងក្បាលម្ជុល។

ទាញយកពី Arrow.com.
រក្សាសិទ្ធិគ្រប់យ៉ាងដោយ Digilent, Inc.
ឈ្មោះផលិតផល និងក្រុមហ៊ុនផ្សេងទៀតដែលបានលើកឡើងអាចជាពាណិជ្ជសញ្ញារបស់ម្ចាស់រៀងៗខ្លួន។
1300 តុលាការ Henley
Pullman, WA 99163
509.334.6306
www.digiletinc.com

ឯកសារ/ធនធាន

DIGILENT PmodIA ជាមួយនឹងបន្ទះ Microcontroller នាឡិកាខាងក្រៅ [pdf] សៀវភៅណែនាំអ្នកប្រើប្រាស់ PmodIA ជាមួយនឹងបន្ទះមីក្រូត្រួតពិនិត្យនាឡិកាខាងក្រៅ, PmodIA, ជាមួយនឹងបន្ទះមីក្រូត្រួតពិនិត្យនាឡិកាខាងក្រៅ, ក្រុមប្រឹក្សាមីក្រូត្រួតពិនិត្យនាឡិកាខាងក្រៅ, ក្រុមប្រឹក្សាមីក្រូត្រួតពិនិត្យនាឡិកា, ក្រុមប្រឹក្សាមីក្រូត្រួតពិនិត្យ, ក្រុមប្រឹក្សា

ឯកសារយោង

• សៀវភៅណែនាំអ្នកប្រើប្រាស់