В первой части мы под общим ракурсом рассмотрели, что такое коллекторные двигатели постоянного тока, и как ими управляют с помощью модулированных по широте сигналов. Теперь самое время рассмотреть на довольно простом примере, как все это работает на практике.
Как-то понадобилось мне запустить движок Д21 У3. Это ДПТ средней мощности с независимым возбуждением. Вот его основные электрические параметры:
В первой половине 60-х годов прошлого столетия электронные устройства разрабатывались на основе дискретных компонентов. Цифровые системы были похожи на лабиринты из лапши проводов, соединяющих компоненты. Однажды собрав схему, было сложно ее переделать. Иногда разработчики забывали о том, для чего вообще они проектировали свое устройство! Изготовление таких систем было очень затруднено, а при их починки или переделке у инженеров просто закрывались глаза от ужаса. Производители микросхем решили этот вопрос путем интеграции на одном кристалле не соединенных между собой вентилей ИЛИ-И, что в итоге назвали программируемым логическим устройством (programmable logic device или PLD).
PLD содержит в себе массив соединителей (предохранителей), которые могут быть разомкнуты (разорваны) или замкнуты для подключения к вентилям различных выводов. Мы можем запрограммировать PLD с помощью булевых выражений в виде суммы произведений, и тогда микросхема будет выполнять требуемую функцию.
Электродвигатели это очень распространенный объект управления в различных устройствах и технических комплексах. Без них наша современная жизнь была бы не такой уж и современной. Они используются во многих сферах потребительской техники и промышленной автоматизации, начиная от небольших двигателей, вращающих барабан стиральной машинки, и заканчивая огромными махинами, приводящими в движение заводские конвейеры и шахтные подъемники.
Традиционно электродвигатели делят на двигатели постоянного тока и двигатели переменного тока. Последние в силу бурного развития научно-технической мысли, которая предлагает более совершенные алгоритмы векторного управления и довольно дешевые и удобные в использовании частотники, приобретают все большую популярность. Но двигатели постоянного тока (ДПТ) тоже имеют свои преимущества, и они еще долгое время будут крутить свои валы в режиме нещадной эксплуатации в различных технических областях, поэтому сегодня речь пойдет именно о ДПТ, точнее об управлении коллекторными электродвигателями постоянного тока.
MPLAB X имеет мощный парсер, позволяющий устранять синтаксические ошибки при написании кода.
Говоря простым языком, прерывание это какое-либо внешнее или внутреннее событие, требующее от процессора немедленной реакции на него. При этом выполнение текущей программы на время завершается, процессор сохраняет значения служебных регистров, входит в обработчик прерывания, обрабатывает это прерывание, по выходу восстанавливает служебные регистры и вновь возвращается к месту выполнения основной программы, на котором его прервали. Вообще, в ядре MIPS (а в PIC32 используется именно оно) все прерывания попадают в категорию исключений. К исключениям здесь относится все, что «мешает» нормальной работе основной программы. Например, выполнение процедуры сброса – исключение, ошибка при делении – исключение, и, конечно же, различные прерывания, как внутренние, так и внешние, тоже исключения.
В PIC32 имеются 96 источников прерывания и 64 векторов прерывания. Это значит, что несколько источников могут быть «приписаны» к одному вектору, то есть указателю к функции обработчика прерывания. Нужно учитывать, что механизм прерываний поддерживает одновекторный и мультивекторный режимы. При одновекторном режиме в таблице исключений будет представлен один вектор для прерываний, и, следовательно, будет лишь один обработчик прерываний. Многовекторный режим предоставляет возможность работать с прерываниями в собственных обработчиках, тем самым повышая гибкость и читабельность программы. Давайте начнем разбирать это на примерах и потихоньку вникать во все тонкости прерываний.
MPLAB X с помощью гиперссылок позволяет находить места объявлений переменных и функций как внутри, так и вне одного файла
В этой статье пойдет речь о таймерах – очень важном элементе в любой микроконтроллерной системе. С помощью них можно реализовать отсчет времени, организовывать прерывания, формировать сигналы с широтно-импульсной модуляцией и т.д.
В PIC32 имеется два типа таймеров – таймеры A (по сути, он один – TMR1) и таймеры B (TMR2, TMR3, TMR4, TMR5). Все они 16-разрядные, могут тактироваться от внешнего или внутреннего источника и вызывать прерывания. Но таймер A может работать в качестве асинхронного таймера/счетчика, тактируемого от отдельного осциллятора, функционировать в спящем режиме микроконтроллера и иметь предделитель со значениями 1:1, 1:8, 1:64, 1:256. Таймеры B могут формировать в паре один 32-разрядный таймер, иметь предделитель со значениями 1:1, 1:2, 1:4, 1:8, 1:16, 1:32, 1:64, 1:256, влиять на срабатывание триггера события.
MPLAB X может автоматически продолжить строку или даже вставить целый фрагмент кода в зависимости от введенных первых символов
Компания Microchip давно и широко известна отечественным радиолюбителям благодаря линейке дешевых 8-битных микроконтроллеров, которые успели найти себе применение в различных приложениях, вроде терморегуляторов, сенсорных устройств, приборов малой автоматизации и т.д. и т.п. Там российский разработчик не брал МК компании Atmel (прямой конкурент Microchip), он пользовался именно PIC’ами. Выбирать особо не приходилось. STM, NXP, TexasInstruments и уж тем более Renesas лет 10-15 назад были не так широко представлены на отечественном рынке по сравнению с сегодняшним днем. Да и PIC’и и AVR’ки были просты в освоении, в первую очередь благодаря немалому количеству русскоязычной документации. Но потом эти компании начали массово выпускать 32-разрядные микроконтроллеры (преимущественно с ядром ARMCortex) и заполнять ими мировые рынки. Чтобы не увидеть себя в хвосте этой гонки и не прослыть компанией, выпускающей «DIP’овых тараканов для самопайщиков», Microchip в 2007 году вывела на рынок свои 32-битные микроконтроллеры семейства PIC32.
