Como converter 8Ch PWM em modulação de posição de pulso: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Analisaremos 2 formatos de sinal de saída de receptores de rádio para modelos controlados por rádio (ou modelos RC). O tipo tradicional e mais comum de sinal do receptor é o PWM e, geralmente, o PWM requer apenas um fio por canal. A sinalização PPM está se tornando cada vez mais popular porque pode lidar com todos os canais em um único fio. Portanto, às vezes é necessário converter a sinalização PWM em PPM. O objetivo deste Instructable é projetar um circuito que pode converter sinais PWM de 8Ch em PPM.

Abaixo descrevemos as etapas necessárias para entender como a solução foi programada para criar o conversor 8Ch PWM para modulação por posição de pulso. No entanto, se você deseja apenas obter o resultado da programação, baixe o software GreenPAK para visualizar o arquivo de design GreenPAK já concluído. Conecte o GreenPAK Development Kit ao seu computador e acesse o programa para criar o conversor 8Ch PWM para modulação de posição de pulso.

Etapa 1: Sinais de entrada e saída

A Figura 1 mostra os sinais de entrada e saída usados neste Instructable. Os sinais PWM (um para cada canal) são emitidos um por um pelo receptor e as informações do ciclo de trabalho representam a posição desejada do usuário pelo transmissor. Em contraste, o sinal PPM contém as informações do ciclo de serviço de todos os canais PWM. Em ambos os casos, o valor de cada canal é representado de forma padronizada. A largura interpretada de um pulso positivo de 1 mS representa a posição 0% e 2 mS representa 100%.

Na sinalização PPM, os valores de cada canal são representados pelo atraso entre as bordas crescentes de pulsos positivos, cada um com largura fixa de 400 uS.

Etapa 2: Projeto GreenPAK

A abordagem do projeto é detectar as bordas ascendentes e decrescentes de cada canal PWM, gerar pulsos PPM de cada borda e, em seguida, combiná-los em um canal PPM. Para isso, o projeto GreenPAK usa DLY3 detector de borda, P DLY detector de borda e LUTs, estrutura de detector de borda com buffer e XOR LUT, conforme mostrado na Figura 2. Além disso, os pulsos de ambas as bordas vão para uma estrutura OR de 8 bits que consiste de LUTs de 3 bits 7, 5 e LUT0 de 4 bits configurados como portas OR. Na saída LUT0 de 4 bits, todos os pulsos de borda são combinados e, em seguida, enviados para uma estrutura de disparo único disparada por borda ascendente que consiste em um atraso de tubo e 400 us DLY0 para gerar o sinal PPM. Além disso, cada PIN de entrada tem um resistor interno de pull down de 100k Ohm para estabilidade de ruído se algumas entradas não forem usadas.

A seqüência dessas operações é claramente apresentada na Figura 3. Ela representa a conversão de 8 canais PWM para 1 PPM.

Etapa 3: Design de PCB

O protótipo funcional deste projeto com transmissor e receptor RC é mostrado na Figura 4.

Etapa 4: Resultados

Nas formas de onda da Figura 5, a legenda de sinais / canais é: D1 = CH1,…. D8 = СH8 em conformidade, e Canal 1 (azul) = saída do conversor PPM. A Figura 5 mostra 8 canais de sinais PWM convertidos em um canal de sinal PPM.

Além disso, este conversor PPM pode processar menos de 8 canais de sinais PWM. Por exemplo, a Figura 6 mostra 4 canais de sinais PWM convertidos em um canal de sinal PPM.

Conclusões

Neste Instructable, projetamos, construímos e verificamos um circuito para converter sinais PWM em sinais de modulação por posição de pulso (PPM) usando apenas um único GreenPAK CMIC. Ele pode processar de um a oito canais PWM. As principais vantagens de usar o GreenPAK são a disponibilidade de blocos de circuito no chip, área física muito pequena, baixo consumo de energia e baixo custo. Outra funcionalidade ou integração pode ser configurada no mesmo CMIC usando os blocos de circuitos disponíveis, reduzindo ainda mais o tamanho e o custo do produto.

Este manual de instruções mostra como criar um sinal PWM de 8 canais para conversor de sinal PPM usando apenas um GreenPAK CMIC. A detecção de bordas ascendentes e decrescentes de cada sinal de canal PWM e sua "fusão" permitida para obter o sinal PPM. Um único conversor GreenPAK CMIC pode processar de um a oito canais PWM.