Stavový stroj a viac úloh naraz na Arduine s expandérmi SPI: 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Minulý týždeň som požiadal o vytvorenie systému na pilotovanie ohňostrojov s arduinom. Na ovládanie požiarov bolo potrebných asi 64 výstupov. Jedným zo spôsobov, ako to urobiť, je použiť expandéry IC. K dispozícii sú teda 2 riešenia:

- expandér I2C, ktorý však pri zapnutí IC potrebuje menič (pozri môj predchádzajúci návod na zariadení s konečným stavom), pretože všetky výstupy sa rýchlo zapínajú a vypínajú: problém s ohňostrojom.

-SPI sa tiež ľahko spúšťa a bez problémov pri zapnutí.

Preto som sa rozhodol študovať tento druh expandérov. Na ovládanie digitálnych 16 I/O a 2 analógových výstupov používam aj stavový automat s viacúlohovým spracovaním. Táto karta je navrhnutá na ovládanie automatizačných systémov ako PLC.

Tiež som študoval rozdiely a preklad medzi výkresmi stavového diagramu a iného silného grafu používaného v automatizácii: SFC (Sequential Function Chart) založený na bývalých Petriho sieťach.

en.wikipedia.org/wiki/Sequential_function_…

fr.wikipedia.org/wiki/Grafcet

Krok 1: Karty a obvody

Používam arduino uno a 2 druhy DIL čipov:

- expandér MCP23S17, 2 x 16 I/O, ovládaný pomocou SPI

-MCP4921, DAC 12 bitov, 0/5V

Tieto IC sú veľmi lacné a spoľahlivé a tiež sa dajú veľmi ľahko prepojiť a naprogramovať. Na schémach som použil niekoľko ďalších komponentov, ako sú oddeľovacie kondenzátory, výsuvné odpory pre vstupy.

Krok 2: Program na spustenie viacúlohového stavového stroja

Globálnou myšlienkou je ovládať digitálne I/O a medzitým spustiť efekty stlmenia ON/OFF na LED diódach pripojených k obom analógovým výstupom.

Ďalšia vec, účelovo robím oddelené pripojenie pinov CS (čipový výber), aby som mal viac možností viac IC na zbernici SPI. Použil som teda:

- špeciálna knižnica pre štátny automat

-špeciálna knižnica pre MCP23S17

-ŽIADNA špeciálna knižnica pre MCP4921, CS a SPI pripojenie soft nie je „po ruke“.

Na obrázkoch môžete vidieť preklad medzi očakávaným stavovým automatom a SFC (tiež nazývaný GRAFCET alebo gr7 vo francúzštine). Niektoré bežné pojmy: súbežné stavy, viacúlohové úlohy a zapuzdrenie.

Knižniciam a zdrojovému kódu poskytujem veľa komentárov. Aby ste to pochopili, musíte si súčasne prečítať stavový diagram alebo SFC.

Krok 3: Na záver

Funguje to!!

Keď zapnete systém, počkajte niekoľko sekúnd a potom použite expandér (čas na spustenie zbernice SPI).

Systém má veľmi rýchle reakcie a ak chcete ovládať akýkoľvek stroj, musíte si vytvoriť kartu napájacieho rozhrania. Pozrite si moje predchádzajúce pokyny, je to veľmi jednoduché !!

Ďakujem za veľmi zaujímavé a fungujúce návody po celom svete.

Manu4371.