Die System-Pin Theremino
Heißen “POLIG” Input-Output-Steckverbinder auf Master und Slaves.
Pin Out In der Version des Master-Modul 4.0 ab
In dieser Version sind die IN-OUT pins 12 und mit Kreisen und Zahlen markiert sind.
Die alten Meister hatte 6 oder 10 POLIG, wie folgt angeordnet:
Der erste Meister hatte nur 6 Ein-/ Ausgabe-Pin OUT PINS markiert – 1 2 3 4 5 6
–
Der Meister mit Firmware-version 3.0 und die nachfolgenden, Sie hatten 4 zusätzliche Pin:
Die POLIG 7 auf dem Connector CN2 (AUX), markiert SDA
Die POLIG 8 auf dem Connector CN2 (AUX), markiert SCL
Die POLIG 9 auf dem Connector CN2 (AUX), markiert In
Die POLIG 10 auf dem Connector CN3 (Serielle), markiert Dir.
Pin aus Slave-Module
Die Module “Sklave” haben 10 POLIG. Die pins 1 in 8 sind universell, die 9 und 10 sind nur Digital.
AUFMERKSAMKEIT: auch die serielle Schnittstelle verwendet drei-Wege-Anschlüsse ähnlich dem Stifte, aber nicht mit ihnen verwechselt werden sollte. Die serielle Schnittstelle dient nur für die Verbindung der Module eins mit ’ mehr. Sie müssen nicht zu Sensoren und Aktoren an die serielle Schnittstelle anschließen.
Die Signale der pins
Das Garn “GND” Null Spannung-Referenz-port Es ist verbunden mit dem entsprechenden GND-Sensor oder Aktor.
Das Garn “+5V” bringt die Versorgungsspannung von denen holen Sie ein paar hundert Milliampere.
Das Garn “Signal” empfängt ein analoges Von 0 in 3.3 Volt, kommend von Sensoren oder ausgehend an die Aktoren.
Das Garn “3.3” die stabilisierte Spannung zu bringen von 3.3 Volt, aus denen können Sie bis zu hundert Milliampere abheben..
Maximaler Strom und Spannung am Pin-Draht-SIGNAL
Für Pin als Ausgang konfiguriert ( DIGOUT, Pwm8, Pwm16, Servo8 und Servo16 ) der Maximalstrom beträgt +/-15mA (beide in Richtung in Richtung der positiven Masse)
Für Pin als Eingang konfiguriert ( Triggerfähiger, DigInPu, ADC, PLZ, RES, Zähler, FastCounter ) die folgenden Überlegungen gelten:
- Die Spannung an der input-Pins muss im Bereich von VSS begrenzt werden-0.3 VDD + 0.3
- Sie können nicht die Spannung mit P-N-Dioden einschränken.. Schottky-Dioden verwendet werden sollte. aber sie haben eine parasitäre Kapazität zu hoch. Dann muß die Begrenzung nur für die internen Dioden übertragen werden.
- Die Maximalstrom anwendbar interne Schutzdiode ist +/-100UA (*)
(*) Dies ist die maximale Stromstärke zu vermeiden Bedienfehler. Bei ESD-Ereignissen kann die maximale Stromstärke wesentlich höher sein als, ohne Risiko.
Nur die spezielle Pin 7, 8 und 9 Eingangssignale von akzeptieren 5 Volt. Für die Richtigkeit von -0.3 5,3 Volt und Volt.
Sensor mit vorhandenen auf spezielle slave, wie CapSensor, Ich bin nicht real “POLIG” und Sie können es standard-Sensoren und Aktoren.
Vorübergehende Fehler verursacht durch Überspannungen auf Input-pins
Manchmal, die Pins mit den Fingern berühren, Das HAL-Programm nicht mehr Kommunikation mit hardware, schreibt einer rote Leitung mit der Meldung "getrennt" und Sie müssen drücken "Erkennen".
Dies tritt auf, wenn der Körper ist mit statischer Elektrizität und einen kleinen elektrischen Schlag strahlt. Die Komponenten des Systems Theremino brechen nie, Aber selbst wenn Sie nicht der Funke sehen, Es ist immer von vielen tausend Volt Spannung. Diese Einleitungen können senden drunter und drüber ist die serielle Kommunikation, die die USB-Kommunikation.
Während der Tests Sorgfalt wir besondere verarbeiten Formen nur von off oder berühren vor der Messe (zum Beispiel den USB-Anschluss) Das fertige Projekt sollte immer einen isolierten Container bereitstellen, der verhindert, dass Benutzer berühren Metallteile unter Spannung.
Schutz gegen Verbindungsfehler und Überspannung
Die Pins sind geschützt gegen Verbindungsfehler, Beispielsweise können Sie ein serielles Kabel mit einer Pin jeglicher Art oder eine Pin zum anderen verbinden, und vielleicht die Verbindungen umkehren, so dass das Signal Masse zu beenden oder umgekehrt und das einzige Ergebnis ist eine vorübergehende nicht funktionieren.
AUFMERKSAMKEIT: 
Die Pins sind gegen Überspannungen geschützt und Sie können berühren mit den Händen ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen aber es gibt keine Garantie dafür, dass sie etwas standhalten kann. Wenn Sie die Verbindung Ihrer 220 Volt auf jede In-Out-Pin, oder die serielle Übertragung-Linie erhalten Sie eine Katastrophe Sie und wahrscheinlich zerstört auch halbe PC
Und’ gut achten Links, da einige Auflösungen führen können, zu kurz die 5 Volt USB Linie und dann intervenieren in Schutz für Ihren PC. In anderen Fällen können Sie verbinden Ihre 5 Volt, Sensoren, die nicht tragen. Auch in diesem Fall bricht nicht es ist alles andere als besser zu vermeiden.
Die Module des Systems Theremino es sind keine Sicherungen oder Schutzkomponenten, die die Leistung beeinträchtigt haben würde. Das Prinzip gefolgt war, die anstelle der Komponenten wie Sicherungen und stellen Sie sicher, die wenig Kosten und sind einfach austauschbar.
Die numerischen Werte der Pin
Sensoren und Aktoren Produktion und Anwendung von numerischen Werten “Rau” sehr verschieden von einander. In einigen Fällen diese Werte 0 in 255 (8 bisschen), in anderen aus 0 in 65535 (16 bisschen) oder sehr kleine (Von 0 in 1), im Falle der Digitaleingänge, oder sehr groß (Von 0 in 16777215), für “Capsensorhq”. und bis zu über 4 Milliarden in einigen Fällen, wie die “Periode”.
Zur Erleichterung der verwandeln Verbindungen und Modularität des Systems Theremino alle Rohwerte, in einem “Bereich” Standard 0 in 1000
Verwenden Sie Werte aus 0 in 1000 Es wird nicht nur die Auflösung begrenzt. 1000 Werte, denn diese Zahlen vom Typ “Schwimmen” (mit dem Komma), Sie haben eine viel höhere Auflösung, als der beste vorhandenen Sensoren.
Ausgabe numerischer Werte wie behandelt
Dig_Out
Der Wert aus dem Steckplatz gelesen bezieht sich entsprechend auf “Min-Wert” und “Max-Wert” und verwandelt sich in einen Wert zwischen null und eins. Dieser Wert wird mit einem FIR-Filter gefiltert. (lineares Wachstum oder), mit einstellbarer “Reaktionsgeschwindigkeit”. Der Ausgabewert des Filters wird aufgerufen. “Normalisiert” (Wert zwischen null und eins, und gefiltert).
Übersteigt der normalisierte Wert 0.5, sendet eine PIN-Hardware, Das heißt (3.3 Volt).
Wenn der normalisierte Wert ist kleiner als 0.5, eine NULL wird an PIN Hardware gesendet., Das bedeutet SWITCHED OFF (0 (null) Volt).
Werte austauschen “Min-Wert” und “Max-Wert” (Werte austauschen 1000 / Max-Wert = 0) Werte austauschen. Werte austauschen, Werte austauschen 500, Werte austauschen.
Pwm_8 und Pwm_16, Servo_8 und Servo_16
Der Wert aus dem Steckplatz gelesen bezieht sich entsprechend auf “Min-Wert” und “Max-Wert” und verwandelt sich in einen Wert zwischen null und eins. Dieser Wert wird mit einem FIR-Filter gefiltert. (lineares Wachstum oder) mit einstellbarer “Reaktionsgeschwindigkeit”. Der Ausgabewert des Filters wird aufgerufen. “Normalisiert” (Wert zwischen null und eins, und gefiltert).
Der normalisierte Wert wird dann verglichen, laut “Min-Zeit (uns)” und “Max. Zeit (uns)” und sich in eine Zahl zwischen “0” und “64000”. L ’ Hardware behandelt diese Nummer als Sechzehntel der Mikrosekunde, dann 64000 Es bedeutet 4 Milli-Sekunden.
Der PIN-Typ “PWM” Hülsenfrüchte mit Variable Zeit zwischen ausgeben 0 MS und 4 MS und mit festen Wiederholung Zeit 4 MS.
Der PIN-Typ “Knecht” Hülsenfrüchte mit Variable Zeit zwischen ausgeben 0.5 MS und 2.5 MS (Wenn nicht anders geregelt) und mit festen Wiederholung Zeit 16 MS.
Schrittmotoren
Den Wert zu lesen, aus dem Steckplatz, bezieht sich (mit “1000 Mittel-mm” und “0 Mittel-mm”) und verwandelt sich in einen Wert zwischen null und eins. Wenn Sie festlegen “1000 Mittel-mm” = 1000 und “0 Mittel-mm” = 0, dann führen Sie keine Konvertierungen des Umfangs und der Wert, der aus dem Steckplatz kommt gilt als “mm”.
Ab hier ist der Wert immer in Millimetern. “0 (null)” gibt NULL Millimeter und “eine” angibt 1000 mm. Dieser Wert ist nicht beschränkt auf zwischen null und eins, aber zwischen 2 Milliarden positiver Schritt, und 2 Milliarden negative Schritt. Bei Verwendung von “Schritte zum mm = 200” die Grenzen sind: +10 Km und -10 Km.
Der Wert wird dann mit einem IIR-Filter gefiltert. (lineares Wachstum oder), mit einstellbarer “Reaktionsgeschwindigkeit”. Der Ausgabewert des Filters wird aufgerufen. “Gefiltert”
Der endgültige Wert, die an ’ Hardware ist ein Schritt-Nummer (vorab multipliziert mit dem Wert “Schritte für mm”) und vertritt die “Ziel”.
Der besondere Wert NAN_Reset, hat die besondere Bedeutung der Ausblendung der ’ Achse. Beim Schreiben von eines Reset, ein Pin-Stepper-Slot, der Motor stoppt sofort. Anschließend, der erste Wert, der in den Steckplatz geschrieben wird, der Wert ist “NULL-Verweis”. Die NAN_Reset steht in Theremino Automation als “Zurücksetzen”, oder in der neuen Klasse “ThereminoSlots”, mit der Source-Code der Theremino Automation verfügbar.
Pwm_Fast
Wenn Sie die Schaltfläche Aktivieren “Häufigkeit von slot” der gefilterte Wert legt die Häufigkeit fest.. Die eingehenden Werte aus den Slots sind in der Regel zwischen 0 und 1000, aber in ein Frequenzwert umgewandelt werden, zwischen “Min-Wert” und “Max-Wert”.
Wenn Sie die Schaltfläche Aktivieren “Dury Zyklus aus Steckplatz”, der gefilterte Wert legt den Bericht Zeit, zwischen niedrigen und hohen signal. Die eingehenden Werte aus den slots, gelten in der Regel zwischen 0 und 1000, aber multipliziert oder geteilt werden, durch eine Änderung “Min-Wert” und “Max-Wert”. Normalerweise legen Sie Min = 0 / Max = 1000 und die Einschaltdauer einstellen, Werte zu 0 in 1000.
Die Mindestfrequenz wird generiert 245 Hz und maximum 5.3 MHz herum. Das Tastverhältnis geht von 0 (null) (Das Ausgangssignal immer niedrig) bis 100% (ein hohes Ausgangssignal).
Die Granularität der Verordnungen hängt von der Frequenz-Satz:
- In 1000 Hz-Genauigkeit von den Arbeitszyklus ist 16 Bit (Störungen: 0.0015%) und die Frequenz 14 bisschen (Störungen: 0.006%)
- In 16 KHz-Präzision der Einschaltdauer ist 12 Bit (Störungen: 0.024%) und die Frequenz 10 bisschen (Störungen: 0.1%)
- In 1 MHz die Genauigkeit der Duty Cycle sinkt auf nur 6 Bit (Störungen: 1.5%) und nur die Frequenz 4 bisschen (Störungen: 6%)
Aufgrund der Granularität sind die höheren Frequenzen: 5.333 MHz / 4 MHz / 3.2 MHz / 2.666 MHz / 2.286 MHz / 2 MHz / 1.777 MHz / 1.6 MHz / 1.454 MHz / 1.333 MHz / 1.231 MHz / 1.066 MHz / 1 MHz
Eingabe der Zahlenwerte werden behandelt.
Digital_ln, Digital_In_Pu
Die digitalen Eingänge sind Schmitt-Trigger, also darf die Spannung 2 Volt, um auf “Auf” und muss nach 1 Volt, um auf “AUS”. Die Wert ON wird vererbt “1” und den Wert “AUS” als “0”. Diese beiden Werte werden mit einem FIR-Filter gefiltert (lineares Wachstum oder) mit einstellbarer “Reaktionsgeschwindigkeit”. Der Filter kann verwendet werden, zu dem Durchschnitt viele Impulse oder ähnliche mechanische Berührung Entprellen. Schließlich hat einen Vergleich. Übersteigt der gefilterte Wert 0.5 dann wird es auf den Wert gesendet. “Max-Wert”, Andernfalls wird der Wert gesendet “Min-Wert”.
Adc_8, Adc_16, Cap_8, Cap_16, Res_8, Res_16
Diese Eingänge sind verschiedene Größen messen. (Spannung, Kapazität und Widerstand) und machen sie zu einer Zahl zwischen 0 und 65535 (16 dynamische bit). Diese Werte sind standardisiert zwischen Nullen und Einsen und mithilfe eines FIR-Filters gefiltert (lineares Wachstum oder), mit einstellbarer “Reaktionsgeschwindigkeit”. Der Filter lässt sich die durchschnittliche Zeit, und verbessern die Stabilität der Maßnahmen. Schließlich wird der normalisierte Wert zwischen erweitert. “Min-Wert” und “Max-Wert” und an den Steckplatz.
Capsensor
Die CapSensor sehr kleinen Kapazität zu messen und zu einer Zahl zu 32 bisschen, eine Schaukel-Zeit darstellt, in Sechzehntel der Mikrosekunde. Die HAL-Anwendung berechnet die Frequenz der Schwingung, und dies geht zurück auf die fixe und Variable Kapazität, und schließlich eine gerechte Angleichung, der Abstand in Millimetern. Dieser Abstand ist zwischen null und eins normalisiert., Verwendung von Parametern DistMin und DistMax und gefilterten einen FIR-filter (lineares Wachstum oder), mit einstellbarer “Reaktionsgeschwindigkeit”. Der Filter kann verwendet werden, machen den Medien Sturm und Stabilität zu verbessern. Schließlich wird der normalisierte Wert zwischen erweitert. “Min-Wert” und “Max-Wert” und an den Steckplatz.
Zähler, Counter_Pu, FastCounter, FastCounter_Pu
Alle Marken generieren ein Graf von 0 in 65535 (16 bisschen). Überschreitet die Anzahl die 65535 die beginnt von vorne. Dieses System ermöglicht es viele Anwendungen, die Seriennummer ohne Gefahr des Verlierens zählt lesen.
Periode, Period_Pu, SlowPeriod
Diese digitale Eingabe Eingangszeit liest zwischen zwei aufeinander folgenden steigend. Die Zeit wird gemessen in Sechzehntel der Mikrosekunde. Der Betrieb der diese Pins wurde nicht überprüft., und kann Fehler enthalten.
Usound_Sensor
Diese Eingabe ist für das Lesen von Ultraschallsensoren spezialisiert. Die Behandlung der Werte ist ähnlich wie von der ADC.
Der Pintyp Zähler, FastCounter und Zeitraum umfassen einen Konverter, berechnet, die die Frequenz. Der Vorgang dieses Konverters wurde nicht durchgeführt, und kann Fehler enthalten.
Stepper_Dir
Diese Eingabe ist immer verbunden mit einem Pintyp Stepper. Der Rohwert, die von der Hardware gelesen wird ’, ist die Anzahl der Schritte (positiv oder negativ), fehlt zum Erreichen der “Ziel” angegeben. Die Anwendung berechnet HAL mm (und Fraktionen), durch Division des Rohwerts, für den Wert “Schritte für mm” die jeweiligen Motor. Schließlich ist dieser Wert in Millimetern, wird in den Steckplatz geschrieben., und von der CNC-Anwendung gelesen werden kann. Die CNC-Anwendung, wissen, die verbleibende Entfernung und das Ziel (von ihr selbst angegebenen), kann berechnen, mit einem einfachen Subtraktion, die tatsächliche Position des Motors. Wissen, die Position jedes Modul, in jedem Augenblick, Regelalgorithmen werden vereinfacht und deren Betrieb ist genauer.
Encoder_A, Encoder_B, Encoder_A_Pu, Encoder_B_Pu
Dieses Paar der Eingänge der beiden Stufen des Gesetzes Kodierer “Quadratur”. Die Anzahl der ’ Kodierer ist geschrieben in den Schlitz der Pin zugeordnet “Encoder_A”.
Der Encoder erzeugt ein Graf von 0 in 65535 (16 bisschen). Überschreitet die Anzahl die 65535 die beginnt von vorne. Dieses System ermöglicht es viele Anwendungen, die Seriennummer zu lesen, ohne zu verlieren zählt.
Polig Ausgabetypen
Dig_Out
Digital-Ausgang, der direkt an die macht eine geführte oder mit mehr oder weniger komplexen Adaptern für Lasten von großer Kraft verwendet werden können, möglicherweise Opto-isoliert.
Derzeit jeden Pin des Typs “DIGOUT” VEREINIGTE STAATEN 8 Bits für Datenübertragung, aber in Zukunft Versionen wird erwartet, dass bis zu 8 Pins DigOut in einem Byte-Paket
Pwm_8 und Pwm_16
PWM-Signal-Ausgang (Pulsweitenmodulation) ist ein Typ von digitale modulation, Das macht es möglich, eine Medium-Voltage-Variablen zu erhalten, abhängig von dem Verhältnis der Dauer der’ positive und negative Impuls. Mit ’ Hinzufügen eines Widerstandes und eines Kondensators, Erhalten Sie einen DC Spannung einstellbar von 0 und 3.3 Volt. Eine geführte kann direkt angeschlossen werden und sein Licht kann von NULL auf Maximum eingestellt werden. Theremino System-Module erzeugen Pwm Signale aus 0 in 4 MS. Die Wiederholung-Zeit ist 4 MS.
Viele Geräte angeschlossen werden, um PWM Ausgänge, als die LEDs und Glühlampen werden verwendet, um von lebenden Wesen gesehen werden. Da die Augen eine logarithmische Stimulus-Antwort haben, die obere erscheint die Hälfte der Verstellbereich komprimierte. Zur Behebung dieses Fehlers PWM Pins haben l ’ Möglichkeit “Logarithmischen Antwort”
Die Pwm8 hat eine niedrigere Auflösung (nur 256 verschiedenen Ebenen), Obwohl die Gradualität reicht, Sie sollten diese Art von Pin anstelle von Pwm16 verwenden, um nur acht Bits zu besetzen (ein byte) Bei der Kommunikation.
Servo8 und Servo16
Signalausgang, die spezifisch für die Servo-Steuerelemente. Servo-Befehle haben in der Regel eine Wanderung von ca. 180 Grad, praktisch alle sind darüber hinaus die 150 Grad und jemand kommt bis zu 210 Grad.
Die normalen Servo-Steuerelemente erzeugen vollen Federweg mit Zeiten aus 0.5 MS eine 2.5 MS (Von 500 uns zu 2500 uns). Dann die Systemmodule Theremino Signale erzeugen “Knecht” Von 0.5 in 2.5 MS. Die Wiederholung Zeit wird wie folgt festgesetzt: 16 MS.
Die Fähigkeit, die minimale und maximale Zeit anzupassen, auch außerhalb der normalen Strecke Servomotoren (bis zu 0 MS und bis zu 4 MS) können Sie mit der Diener aller Art, digitale und analoge, und jeder Builder. Obwohl sich von den normalen Standards der Radio-Steuerelemente.
Verbindung von Servos, die starke Einschaltstrom haben, besonders große und digital, dann ist es gut, die Linie der Kommunikation mit einem externen Netzteil und Netzteil von Haltestelle 5 Volt 1A bis 5A je nachdem, wie viele und welche Servo-Verknüpfung.
Die Servo8 hat eine niedrigere Auflösung (nur 256 verschiedenen Ebenen), Obwohl die Gradualität reicht, Sie sollten diese Art von Pin anstelle von Servo16 verwenden, um nur zu besetzen 8 bisschen (ein byte) Bei der Kommunikation.
Schrittmotoren
Diese Art von Pin dient zur Kontrolle der Schrittmotoren. Jedem Impuls Strahlungsbelastung Pin, Fortschritte der Schrittmotor. Jeder Pintyp Stepper, zwangsläufig folgt eine Pin, StepperDir Typ (Das ist in einigen Teilen dieser Seite erklärt.). Das Ausgangssignal des der StepperDir gibt die Richtung der Bewegung des Motors. Die Schrittmotoren schließen nicht direkt, aber brauchen einen Treiber und ein Netzteil. Weitere Informationen finden Sie unter Diese Seite.
Funktionen für alle Arten von Ausgabepin Low-voltage: 0 Volt Hochspannung: 3.3 V-Max-Stromsenke: 18 aber maximale Stromquelle: 18 aber
Eingabe Pin-Typen
Triggerfähiger und DigInPu
Digitaler Eingang mit oder ohne PullUp.
Derzeit jeden Pin des Typs “Triggerfähiger” oder “DigInPu” VEREINIGTE STAATEN 8 Bits für Datenübertragung, sondern in Zukunft Versionen der Geräte des Systems, die Theremino wird voraussichtlich bis zu 8-Pin triggerfähiger in einem Byte-Paket
Adc8 und Adc16
Mit diesem Typ des Pin aktivieren eine analoge Eingangsspannung von 0V bis 3,3 V in einen numerischen Wert von 0 in 65535.
Der Adc8-Typ hat eine kleinere Auflösung (nur 256 verschiedenen Ebenen) Obwohl der Gradualität ausreichend ist, ist es gut, diesen Pin statt Adc16 verwenden nur acht Bits zu besetzen (ein byte) Bei der Kommunikation.
Der Adc16-Typ hat eine effektive Auflösung von etwa 12..14 bisschen (siehe Hinweise am Ende dieses Dokuments)
Cap8 und Cap16
Verwendung dieser Art von Pin zum Messen von kleinen Kapazität, in ’ Reihenfolge der Pikofarad. Die Hauptanwendung ist kapazitive Tastaturen und kapazitive Steuerelemente des Typs lesen “Schieberegler” aber Sie können auch einfache Näherungsschalter erstellen, ohne Verwendung von teuren kommerziellen Näherungssensoren.
Für die meisten Tastaturen und Näherungssensoren “schwierig” (mit Steuerelementen “Schieberegler” oder mit sehr oft) Verwenden Sie die Stifte mit geringen parasitären Kapazität (Siehe die Hinweise am Ende dieses Dokuments)
Die Cap8 hat eine niedrigere Auflösung (nur 256 verschiedenen Ebenen) Obwohl der Gradualität ausreichend ist, ist es gut, diesen Pin statt Cap16 verwenden nur acht Bits zu besetzen (ein byte) Bei der Kommunikation.
Der Cap16-Typ hat eine effektive Auflösung von etwa 12..14 bisschen ( siehe Hinweise am Ende dieses Dokuments )
Res8 und Res16
Diese Art der Pin wird verwendet, um der Widerstandswert eines Sensors Messen. Die hauptsächliche Verwendung ist, die Position der Regelwiderstand und Schieberegler zu lesen.
Sie erhalten das gleiche Ergebnis wie ein Potentiometer an einen ADC Pin angeschlossen aber es nur zwei Drähte dauert und Sie nicht einmal eine stabilisierte Spannung von brauchen 3.3 Volt für das dritte Kabel das potentiometer.
Die messbaren Widerstand reichen von 0 in 50 KOhm. Die Messung erfolgt mit einem Strom von 66 UA (+/- 20 %) Das multipliziert mit 50 KOhm generiert das volle Ausmaß der Spannung 3.3 Volt.
Res8 hat eine niedrigere Auflösung (nur 256 verschiedenen Ebenen) Obwohl der Gradualität ausreichend ist, ist es gut, diesen Pin statt Res16 verwenden nur acht Bits zu besetzen (ein byte) Bei der Kommunikation.
Der Res16-Typ hat eine effektive Auflösung von etwa 12..14 bisschen (siehe Hinweise am Ende dieses Dokuments)
Zähler und CounterPu
Jeder Pin vom Typ “Zähler” oder “Counter_Pu” VEREINIGTE STAATEN 16 Bits für Datenübertragung.
Alle Pins können als gegen- oder CounterPu programmiert werden. aber die maximale Zählrate ist sehr begrenzt, um einige KHz, Lastabhängige auf den Mikrocontroller und das Tastverhältnis des Signals. Wenn Sie eine höhere Geschwindigkeit benötigen, müssen Sie die FastCounter verwenden.
FastCounter und FastCounterPu
Jeder Pin vom Typ “FastCounter” oder “FastCounter_Pu” VEREINIGTE STAATEN 16 Bits für Datenübertragung.
Die Anzahl der schnellen (FastCounter) können Sie zu sehr hohen Frequenzen zählen (bis zu 50 MHz) aber es kann nur auf Pin aktiviert werden 8.
Um die maximale Frequenz der Zählung zu erhalten erfordert, dass das Tastverhältnis ist 50% mit einem Minimum an Niederspannung und Hochspannung 10nS 10nS.
Zeitraum und PeriodPu, SlowPeriod
Jeder Pin vom Typ “Periode” VEREINIGTE STAATEN 32 bisschen (4 Byte) für die Datenübertragung.
Diese Art von Pin misst die Länge einer Form d ’ wiederholten Welle, von Hügel zu Hügel, bis zu einer Höchstdauer von ca. 260 Sekunden.
Die Auflösung beträgt eine sechzehntel Mikrosekunde.
Die Genauigkeit ist +/- 1% in einer Umgebungstemperatur von 0C bis 50 c
Die Zykluszeit kann vom Programm konvertiert werden “HAL” in einer Frequenz. Diese Technik erlaubt es, sehr niedrigen Frequenzen zu messen (bis zu etwa einem Zehntel der Hertz) mit hoher Auflösung.
Usound_Sensor
Jeder Pin vom Typ “Usound_sensor” VEREINIGTE STAATEN 16 bisschen ( 2 Byte ) für die Datenübertragung.
Abstand viele Ultraschall Sensoren zum Beispiel das Modell SRF05, können mit dieser Art von Pin gelesen werden.
Diese Pintyp erzeugt einen Impuls von “Start” positiven jeden 33 MS ( über ) und misst die Zeit der ’ Impuls von zurückgeben 0 in 32000 Mikrosekunden.
Die Zeit wird dann vom Programm konvertiert. “HAL” in einer Entfernung unter Berücksichtigung der Schallgeschwindigkeit in Luft ’.
Encoder_A, Encoder_B, Encoder_A_Pu, Encoder_B_Pu
Jeder Pin vom Typ “Kodierer” oder “Encoder_Pu” VEREINIGTE STAATEN 16 Bits für Datenübertragung.
Alle Pins können als Encoder oder EncoderPu programmiert werden. Die maximale Zählrate ist begrenzt, rund um 10 KHz, Lastabhängige auf dem Mikrocontroller.
Funktionen für die input-Pin Low-voltage: Von 0 in 1 Volt Hochspannung: Von 2.3 in 3.3 Niedrige minimale Spannung Volt: -0.3 Volt mit max. 100uA (Hinweis 1) Maximale Hochspannung: +3.6 Volt mit max. 100uA (Hinweis 1) (Hinweis 2) Pull-up Strom: Von 50 in 400 UA (Typische = 250)
(Hinweis 1) Wenn das Signal unter fällt eine -0.3 Volt oder höher 3.6 Sie den Strom auf +/-100uA begrenzen müssen Volt. In der Regel begrenzt den Strom über einen 100 k Widerstand, in Serie mit dem Signal-Kabel. Der Widerstand sollte aufgestellt werden, in der Nähe der input-Pins, Lärm, zusammengestellt von der Lektüre Draht zu minimieren. Der Wert des Widerstandes hängt von den erwarteten Extras-Signalspannung. Da in der Regel werden berechnet 10 kOhm für jeden Extra-Spannung Volt.
(Hinweis 2) Spezielle pins 7, 8 und 9 Signale mit einer Obergrenze von akzeptieren 5.3 Volt. Alle anderen Funktionen sind identisch mit den anderen pins.
Spezielle Filtereingang
Capsensor
Jeder Pin vom Typ “Capsensor” VEREINIGTE STAATEN 24 bisschen (3 Byte) für die Datenübertragung.
Dieser Pin ist besondere, So sind die oben aufgeführten Spannung-Merkmale nicht gültig.
StepperDir
Der Pin-Typ “Stepper_Dir” Verwenden Sie 32 bisschen (4 Byte) für die Datenübertragung.
Dieser Pin dient zur Schrittmotoren und es ist eine spezielle Pin, aus verschiedenen Gründen:
1) Kann nicht allein bestehen, muss immer einen Pintyp Stepper vorangestellt werden.
2) Trotz des Seins eine Eingabe Pin für die software, die entsprechende Hardware ist ein digitales Ausgangssignal (Das gibt die Richtung für motor).
3) Der Wert, der von der Software gelesen wird, kommt nicht aus körperlichen Pin, aber durch eine Intensivierung der Motorsteuerung Firmware. Dies ist die Entfernung von Ihrem Ziel in Millimetern. Die Details werden erläutert., Alle ’ oben auf dieser Seite.
Hinweise für alle digitalen Filtereingang
Triggerfähiger, DigInPu, Zähler, CounterPu, FastCounter, FastCounterPu, Periode, PeriodPu, UsoundSensor, Encoder_A, Encoder_B, Encoder_A_Pu und Encoder_B_Pu
Die digitalen Eingänge sind vom Typ SchmittTrigger mit:
– Niedrige Trigger-Spannung = 1 Volt
– Auslösen von hoher Spannung = 2 Volt.
Problembehandlung bei Notizen Adc16, Cap16 und Res16
Die Auflösung der 16 bisschen ist innerhalb des Microcontrollers ADC nicht erreicht, aber mit oversampling-Techniken, die in der Firmware geschrieben, die Sie kommen, um 14 bisschen. Das Theremino-System implementiert auch Fehlerkorrektur und digitale Filter zur Rauschunterdrückung. Diese kombinierten Techniken, eine effektive Auflösung von zu erreichen 16 Bit mit einer Ermäßigung akzeptable Antwort.
Um die höchste Auflösung zu erhalten sollten Sie auch den Umgang mit der Dispositions der Masseverbindungen Lärm minimieren., keine Verwendung von Sensoren mit Impedanz zu hoch (Max 10..50 KOhm), Herstellen von Verbindungen nicht zu lang und die kapazitiven Kupplungen mit angrenzenden Signale zu vermeiden.
Hinweise für Schalter und Drehgeber
Mehrere Programme gleichzeitig auf dieselben Daten verwenden können, die Leistungsindikatoren werden in jeder Lesung nicht zurückgesetzt., aber sie weiterhin bis zu wachsen 65535 und dann wieder von vorne anfangen.
Programme, die sie verwenden, erhalten den neuen Tick Graf Unterschied zwischen den neuen Wert und die vorher. Und’ müssen auch prüfen, ob der neue Wert größer oder gleich dem vorherigen ist und, Ansonsten, muss durch Hinzufügen von korrigiert werden 65536.
Zwischen einer Lesung und die folgenden Programme haben nicht zu viel Zeit zu verbringen, So lesen Sie den Zähler rechtzeitig bevor Sie zweimal zurücksetzen.
Den ungefähren Zeitpunkt der Wiederholung, Abhängig von der Signalfrequenz gezählt, ist in der folgenden Tabelle dargestellt.:
Signal-Probenahme-Zeit-Wiederholung ---------------------------------------- 50 MHz 1 MS 5 MHz 10 MS 500 KHz 100 MS 50 KHz 1 SEC 5 KHz 10 SEC
Hinweise für PullUp
Arten von Pins mit PullUp fügt einen schwach positiven aktuellen Konsum, Schaltflächen oder Open-Collector-Vorrichtungen zu verknüpfen, ohne einen Widerstand zwischen Taste und die positive Spannung hinzuzufügen.
Die aktuellen typischen Pull-up ist 250 UA (niedrig: 50 UA, maximale 500 UA).
Hinweise für den ADC, die Mütze und Res
ADC-Eingänge stehen nicht auf allen pins, die folgende Tabelle.
|
Form |
Pins sind gültig |
Pins sind nicht gültig |
|
Master |
1, 2, 3, 4, 5, 6 |
7, 8, 9, 10, 11, 12 |
|
Knecht |
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 |
9, 10 |
Ableitströme und polig Kapazität
Für Sensoren, die einen sehr niedrigen Strom bereitstellen (Die Lichtsensoren wie) und für die kapazitiven Tasten verwenden Sie die Stifte mit weniger Leckage-aktuelle und niedrigere Kapazität.
Modul Pins Leckage aktuelle parasitären Kapazität
(Max) (ca.)
-----------------------------------------------------------------
Master 1, 2 +/- 500 NA 30 PF-Diener 1, 2 +/- 500 NA 30 PF-Generic 1, 2 +/- 500 NA 30 PF-Diener 7, 8 +/- 200 NA 20 PF-Master 3,4,5,6 +/- 100 NA 10 PF-Diener 3,4,5,6 +/- 100 NA 10 PF-Generic 3,4,5,9,10 +/- 100 NA 10 PF
Genauigkeit der Signale "Diener", "Pwm" und “PwmFast”
Bolzen Typ Servo
|
Effektive Auflösung |
Genauigkeit |
Anzahl der Entwürfe in 1 MS |
Wiederholung-Zeit |
Freq. der Wiederholung |
|
|
Knecht 8 bisschen |
8 bisschen |
3.90 uns |
256 |
16 MS |
60 Hz |
|
Knecht 16 bisschen |
14 bisschen |
0.06 uns |
16384 |
16 MS |
60 Hz |
Servo-Signalen variieren von über 0.5 MS (mindestens) über 2.5 MS (maximale) und die Wiederholung ist ca. 16 MS. Servo Signal Genauigkeit sinkt, wenn das gleiche Modul auch verwendet Pin-Typ "Pwm" oder “Schrittmotoren”.
Wiederholung-Zeit
Die Wiederholung erhöht bis zu 24 MS in der alten analogen radio Futaba-Produkte, Da das komplette Signal ein Zug von Impulsen war, enthält alle Servo-Signale, eine nach der anderen. Dann mit 12 Knecht erstreckte sich bis 24 MS "durchschnittlich" 24 MS = 10 Grundlegende Ms + 1 MS * 12 Knecht. Aus diesen Gründen akzeptieren alle Diener eine Wiederholung, die von 5 gehen können…8 MS-bis zu 25…30 MS. Wir haben uns daher entschieden 16 MS-Of-Wiederholung.
Mal Minimum Maximum
Das Signal wurde ursprünglich durch 1 MS eine 2 MS (Jahre 80 der 1900) aber sie hat im Laufe der Jahre erweitert 0.5 MS pro Stück. Der aktuelle Diener Abstammung zu machen (Was ist in der Regel 180 Grad) brauchen Sie ein Signal von rund 0.5 MS über 2.5 MS. Und sogar die Diener Multiturn müssen jedes Paar geben. Wir haben dann einstellbare minimale und maximale Zeit von 0 in 4 MS, zur Anpassung an jede servo.
PWM-polig
|
Effektive Auflösung |
Genauigkeit |
NUM. Schritte im 4mS |
Wiederholung-Zeit |
Freq. der Wiederholung |
|
|
PWM |
8 bisschen |
16 uns |
256 |
4 MS |
250 Hz |
|
PWM_ 16 bisschen |
16 bisschen |
0.06 uns |
65536 |
4 MS |
250 Hz |
Unabhängig von der Anzahl der Pins, die als "Pwm", die Wiederholung wird immer 250 Hz. Die maximale Genauigkeit der 16 Bit ergibt sich aus der Konfiguration nur eine Pin "PWM" und keine "Diener". Erhöhung der Zahl der PWM-Signale und Diener (oder stepper) das gleiche Modul, die maximale Genauigkeit der Signale senkt sich allmählich zu "PWM" 8 bisschen.
Pin-Typ PwmFast
Die Frequenz und das Tastverhältnis, generiert durch Pin-Typ PwmFast, Sie haben eine sehr hohe Stabilität und unabhängig von der Konfiguration der anderen pins.
Die Mindestfrequenz wird generiert 245 Hz und maximum 5.3 MHz herum. Das Tastverhältnis geht von 0 (null) (Das Ausgangssignal immer niedrig) bis 100% (ein hohes Ausgangssignal).
Die Granularität der Verordnungen hängt von der Frequenz-Satz:
- In 1000 Hz-Genauigkeit von den Arbeitszyklus ist 16 Bit (Störungen: 0.0015%) und die Frequenz 14 bisschen (Störungen: 0.006%)
- In 16 KHz-Präzision der Einschaltdauer ist 12 Bit (Störungen: 0.024%) und die Frequenz 10 bisschen (Störungen: 0.1%)
- In 1 MHz die Genauigkeit der Duty Cycle sinkt auf nur 6 Bit (Störungen: 1.5%) und nur die Frequenz 4 bisschen (Störungen: 6%)
Aufgrund der Granularität sind die höheren Frequenzen: 5.333 MHz / 4 MHz / 3.2 MHz / 2.666 MHz / 2.286 MHz / 2 MHz / 1.777 MHz / 1.6 MHz / 1.454 MHz / 1.333 MHz / 1.231 MHz / 1.066 MHz / 1 MHz
I2C_SDA und I2C_SCL
Die ThereminoMaster konnte I2C Kommunikation (über den AUX-Anschluss), aber enthält nicht die notwendige firmware. Wer sich die I2C verwenden ’ sollte die Firmware zu schreiben und auch die HAL-Anwendung bearbeiten, Diese Daten über USB empfangen. Es ist daher ratsam Verwenden Sie keine Geräte, die Kommunikation mit diesem Protokoll.
Alle I2C Sensoren verfügen über eine entsprechende analoge, angeschlossen an unsere ADC, bietet die besten Eigenschaften. Analoge Sensoren sind auch billiger und mit sehr langen Leitungen angeschlossen werden (hundert Meter), ohne Verlust von Präzision.
Wir dachten zunächst, dieses Protokoll zu implementieren, aber später fanden wir heraus, dass die I2C-Geräte keinen gemeinsamen Standard folgen. Warum sollten Benutzer eine andere Firmware für jeden Sensor programmieren.. I2C-Kommunikation ist langsam und ADCs Sensoren integriert sind niedrige Merkmale, oft nur eine 8 Bit und oversampling. Und schließlich können nicht die I2C Sensoren angeschlossen werden, großem Abstand, Da die Kabel-Kapazität digital Gesichter erniedrigt und Übertragungsfehler produziert.
I2C ist ein Zweidraht-serielle Kommunikationssystem für die Kommunikation zwischen integrierten Schaltkreisen, in der Nähe, in der Regel auf der gleichen Platte oder elektronisches Gerät (langsame Kommunikationen im TV). I2C kann mit einer Kette von Geräten kommunizieren. (bis zu 128). Beträgt die Anzahl der Drähte für Verbindung benötigt vier weil Sie auch die Masse und macht führen müssen. Die Kommunikationsgeschwindigkeit ist bescheiden und fällt deutlich erhöht die Anzahl der angeschlossenen Geräte.
Mca_8, Mca_16 und Mca_32
Die Dokumentation über diese Art der Pin wird überschritten – bleibt als Referenz und für mögliche zukünftige Entwicklungen.
Wir dachten zunächst der Implementierung von schnellen ADC mit Spektrometrie PIC. Aber weiterer Forschung hat gezeigt, dass die meisten der Geschwindigkeit des Signal-Rausch-Verhältnisses ADC und ’ diese Soundkarten sind schwer zu schlagen. So werden Sie wahrscheinlich diese Pintyp nie verwendet.
Weitere Informationen über Massenspektrometrie, lesen Sie hier:– Schaltplan und Montage-Pläne: www.theremino.com/Technical/Schematics
– Software: www.theremino.com/Technical/Schematics
– Gammaspektrometrie: www.theremino.com/Blog/Geigers-and-ionchambers
– Hardware, Basteln und kits: www.theremino.com/contacts/Producers
– Bilder und videos: www.theremino.com/Video-and-Images
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Diese Typen von Pins implementieren Hardware von einem Mehrkanal-Analysator, mit denen Sie ein Gerät für Gammaspektrometrie nukleare Strahlung entwickeln können.
Massenspektrometrie, zwischen verschiedenen Substanzen zu unterscheiden, die Strahlung aussenden, die häufigsten sind Uran, Thorium, Kalium, Americium, Radio, Cäsium und Kobalt.
Das suffix 8, 16 und 32 Diese Typen gibt nicht an, die Bits aber die Bytes für die Arten von Bandbreite in Mca serielle Schnittstelle verwenden.
Der Typ Mca_32 verwendet gut 32 Byte jede Erfrischung, als 32 Bolzen Typ Adc_8, und die Anzahl der anderen Geräte auf der gleichen Linie halbiert (ADC, Triggerfähiger, DIGOUT, PWM-etc.…)
Der Typ Mca_32 ermöglicht die Aktualisierung der schnellste Anzeige MCA, d. h. 1024 Kanäle bis zu 15 Mal pro Sekunde.
