Generando 8 señales analógicas desde el microcontrolador [cerrado]

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Quiero generar 8 señales analógicas independientes desde un microcontrolador, como un BeagleBone o STM32. En mi investigación, descubrí que puedo usar un DAC multicanal externo y conectarlo con el microcontrolador a través de SPI.

Sin embargo, siempre encontré que las señales de salida o una parte de ellas están conectadas entre sí. Me darán la misma señal que no es lo que quiero. Quiero 8 señales completamente independientes. En otras palabras, quiero poder generar 1, o 2, o cualquier número de líneas analógicas, cada una con su propio nivel de voltaje independiente. Si alguien tiene una idea de cómo hacerlo, le estaré agradecido si me ayuda. Gracias.

    
pregunta oussama

2 respuestas

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Aquí hay algunas formas para que un microcontrolador produzca señales analógicas:

  1. Construido en D / A. Algunos tienen estos, aunque no son comunes.

  2. PWM filtrado. Si sus requisitos de resolución de ancho de banda * son lo suficientemente bajos, esta es una manera fácil de obtener señales analógicas. Muchos microcontroladores tienen hardware de generación PWM integrado, y puede cambiar la resolución con el período PWM. Un par de polos de filtrado pasivo de paso bajo de R-C después de la PWM suele ser lo suficientemente bueno como para atenuar la frecuencia de PWM por debajo del nivel que le interesa.

    Las ventajas de PWM son que es de bajo costo, en gran parte integrado en el micro, lineal, sin "energía de falla", y no sufre de pasos desiguales en las principales potencias de 2.

  3. D / As externo. Hay chips que hacen esto en varios buses digitales, como SPI, IIC, IIS y otras interfaces. Esto le dará un producto de resolución de ancho de banda * más alto que el PWM filtrado.

    Hay muchos chips por ahí. Cuál es el adecuado para usted depende de la resolución, el ancho de banda y la precisión que necesita, y del dinero que está dispuesto a gastar.

Cada uno de estos esquemas produce señales analógicas independientes por canal. Un chip D / A de 8 canales, por ejemplo, podrá conducir cada canal con una señal independiente.

Sin embargo , debe retroceder y examinar si realmente necesita señales analógicas. ¿Para qué serán usados? Muchas cosas se hacen más fácil y eficientemente con pulsos discretos. Si desea controlar un motor, LED de ajuste brillante, etc., lo más probable es que sea mejor conducirlos con pulsos. Incluso el audio se maneja comúnmente con pulsos hasta el altavoz, que es de lo que tratan los amplificadores de clase D.

    
respondido por el Olin Lathrop
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El TI DAC088S085 es uno de los muchos DAC controlables de forma independiente. enlace

Hay bastantes DAC listados en sitios como Digikey, Mouser, etc. Aprender a manejar los motores de búsqueda en esos sitios puede ser un poco complicado, especialmente cuando no tienes una buena idea de exactamente lo que necesitas.

    
respondido por el CHendrix

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Cómo hacer un circuito reductor sin transformador de 240v ca a 12v d 2amp dc [cerrado] ___ serie qstnhdr ___ leds alimentados con una batería de 6v 4.5ah [cerrado] ______ qstntxt ___

Estoy ejecutando 48 leds con una batería de plomo de 6v 4.5AH, hay 24 leds conectados en paralelo, cada línea de parelelo tiene 2 leds, lo que los hace 48 leds. Los leds son leds blancos estándar de 5mm 25cd con 3.2Vf. Por favor, necesito saber la corriente total y el vatio de los leds y cuánto tiempo durará la batería. ignore el color del led verde en el esquema del proteus adjunto, la ilustración muestra cómo están organizados los leds.

    
______answer225864___

En términos generales, ejecutar dos cargas idénticas en paralelo duplica la corriente, mientras se mantiene el mismo voltaje. Ejecutar esas cargas en serie duplica el voltaje, pero manteniendo la misma corriente. Entonces, lo que está viendo aquí es, basado en el comentario que proporcionó:

  1. Cada "subcadena" en serie de dos LED se activará a plena potencia cuando se proporcionen con 6.4V y 20mA, o 128mW.

  2. Debido a que tiene 24 subcadenas, su consumo de energía es simplemente $$ N \ cdot P_ {d (string)} $$, así que 24 * 128mW = 3.072W. Dicho en términos de voltaje y corriente, esto da 6.4V a 480mA.

Puede obtener el tiempo de funcionamiento (ideal / naïve) de la batería de varias maneras. La primera es redondear el voltaje de cadena de 6.4V a 6.0V, el voltaje de su batería (¿ácido de plomo sellado?), Y luego dividir 4,500mA por el consumo de corriente . Esto daría 9.3 horas .

El segundo es multiplicar el voltaje y la corriente de la batería para obtener la capacidad de energía en vatios-hora (Wh), y luego dividir eso por el consumo de potencia para extraer el tiempo de funcionamiento. Esto le da a 8.8 horas , porque usa un número basado en la Vf completa del LED, no en el voltaje máximo que la batería puede suministrar.

Hay dos grandes problemas con estos métodos, por lo tanto, las solicitudes de acceso a las hojas de datos en sus comentarios. La primera es que el consumo de corriente, llámelo If, de un LED depende de la Vf. Obviamente, su batería no puede suministrar más voltaje del que está calificado (o, al menos, debería estar diseñando con esa restricción), por lo que su If @ 6.0V será menor que lo que sería a 6.4V. La hoja de datos es necesaria porque mantiene un gráfico de voltaje directo y corriente directa a medida que uno (generalmente voltaje) cambia.

El segundo gran problema es que una batería no es una fuente de voltaje ideal ; a medida que se agota, el voltaje del riel (y la disponibilidad de corriente) de su circuito también disminuirá, afectando el consumo de corriente (y por lo tanto el consumo de energía) de los LED. Debido a esto, el tiempo de ejecución real puede ser significativamente diferente de los cálculos del "globo ocular" que se mencionan anteriormente.

    
______ answer225867 ___

Su batería no proporciona suficiente voltaje para cumplir con sus requisitos de LED blanco. Dos LED blancos en serie tienen un Vf de 6.4V, mientras que su batería es de solo 6.0V, y eso no incluye la caída en la resistencia limitadora de corriente.

Si se accionan a 3,2 V cada uno y permiten 20 mA cada uno, según la clasificación, entonces cada LED disipará 64 mW, cada rama 128 mW, y la matriz de 48x LED disipará 3.072 W.

Su batería, a 6.0 V con 4.5 Ah, puede proporcionar 27 vatios-hora de energía. Su matriz de LED "ideal" duraría aproximadamente 8 horas y 47 minutos. Este cálculo "ideal" no calcula una resistencia limitadora de corriente (o 24 de ellos, si cada par de LED tiene uno) y supone que los LED pueden ser controlados por la batería y no tiene en cuenta la caída de voltaje de la batería con el tiempo.

    
______ answer225863 ___

Si su batería está conectada directamente al puente 'LED' a la derecha, la corriente total será muy difícil de predecir.

La corriente está, en este caso, determinada por la resistencia interna de la batería y el voltaje directo de la serie en cada punto de trabajo (varía enormemente durante la descarga de la batería, pero no es menos importante tener en cuenta la temperatura).

Para hacer cualquier tipo de predicción, necesita al menos medir la corriente total una vez, tal vez con la carga completa de la batería. En esta condición, puede obtener la duración ideal de la batería simplemente dividiendo su capacidad por la corriente total:

\ $ T_ {ON} = \ frac {C_ {bat}} {I_ {tot}} \ $

Recuerda que en este caso estás usando

\ $ [T_ {ON}] = \ $ horas

\ $ [C_ {bat}] = \ $ horas \ $ \ cdot \ $ A

Por ejemplo, al medir una corriente total de 0.5 A obtendrá

\ $ T_ {ON} = \ frac {4.5 Ah} {0.5 A} = 9 \ $ horas

La duración de la batería real será algo más debido al colapso de la corriente durante el proceso de descarga. La duración nominal de la batería se ve afectada por la incertidumbre, así que tome este resultado como indicativo.

Me imagino que el circuito funciona de alguna manera, variando su luminosidad con el tiempo, pero considera que solo se basa en la resistencia interna de la batería y con un pequeño sobre voltaje (diferente tipo de batería) podría destruir la mitad de los leds a la vez .

Lo que puedes hacer es limitar el valor actual con una resistencia para cada serie.

    
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