Problem med rotationsenkoder

[Softest]

Hej,

Jag är ny på forumet. Mina kunskaper inom elektronik är relativt begränsade och består i grunden av en gymnasieutbildning inom elektronik och datakommunikation samt några kurser när jag studerade till dataingengör. Jag har dock på senare år börjat bejaka mitt intresse och har därför bestämt mig för ett projekt bestående av en skördardator till en traktorprocessor (den används för att kvista och kapa stockar i rätt längder).

Jag har lyckats få till allt utom rotationsenkoderna som är tänkta att mäta diameter och längd på stockarna. Jag har kommit så långt att jag har signaler, men signalerna är inte riktigt så "rena" som jag önskar. Jag tror inte att det är fel på komponenterna utan felet ligger säkert i designen men vad har jag inte lyckats komma på ännu. Gällande värdena på R3-R6 så kommer dessa att justeras så att jag får ut en signal på ca 4,5 volt när designen är klar, dessa värden är bara för att jag hade dessa resistorer nära till hands.

Nedan finns dels ett kopplingsschema och dels hur signalen ser ut på oscilloskopet. Den är väldigt vågig ungefär under halva pulsen. Vad är det jag har gjort för fel?

Mvh
Softest

[Klas-Kenny]

Steg 1: Avkopplingskondensatorer.

Först och främst vid spänningsregulatorerna. Kolla i databladet för dina 78xx så ser du att det behövs en kondensator på in- och utgång.
Detta för att motverka självsvängning, vilket jag gissar är vad du upplever här.

Sen är det inte fel med 10-100nF avkoppling på matningen till 7404'an också.

Sen känns motstånden R3-R6 väldigt låga. Borde nog vara i storleksordningen 1-10k för att inte enkodrarna ska behöva driva väldigt mycket ström.

[Softest]

Tack för tipsen. Jag ska testa det

Två dumma följdfrågor.

1. Om jag höjer värdet på R3-R6 är det inte mer ström som går genom enkodern eftersom det då är den "enklare" vägen? Är det inte R1 och R2 jag bör öka istället? Jag hittade inga värden i databladet för 7404 som jag kunde härleda till vilken ström som krävs för att den ska registerar en 1:a, eller är det kanske enbart spänningen som är intressant?

2. Och är det då samma sak med rotationsenkodern? Jag tänker att det krävs en viss ström för att få lysdioden i den att lysa? Jag hittar ingen information på sidan där jag köpte den.

/Softest

[Klas-Kenny]

Överlag är din koppling med de där motstånden lite underlig i mina ögon.
Ett datablad eller åtminstone en länk till din enkoder hade varit bra för att kunna tipsa om hur du bäst kopplar.

[HUGGBÄVERN]

1. Om jag höjer värdet på R3-R6 är det inte mer ström som går genom enkodern eftersom det då är den "enklare" vägen? Är det inte R1 och R2 jag bör öka istället? Jag hittade inga värden i databladet för 7404 som jag kunde härleda till vilken ström som krävs för att den ska registerar en 1:a, eller är det kanske enbart spänningen som är intressant?

Är det din koppling, eller är det något färdigt du ska fixa? Är det en ny konstruktion, titta på något annat än 7404. CMOS CD40106 är en schmittrigger som ger säkrare omslagsnivåer = ingen risk för fladder vid omslagsögonblicken. En analog komparator också fungera sketabra men med lite hysteres.

[Icecap]

Det är definitivt mycket ström att dra i den stackers encoder!

Huggbävern har helt rätt - och frågan är varför den ska drivas med 8V?

Mer info tack!

[Softest]

Hej igen,

Tack för era synpunkter. Jag ska försöka förklara så gott jag kan, troligen är designen bara ett resultat av min okunskap och jag tar tacksamt emot tips på hur den borde vara istället.

Rotationsenkodern heter LPD3806-600BM-G5-24C

Det är lite sparsamt med information om enkodern där jag köpte den, men som jag förstår det är samma som denna, bara annat antal pulser per varv: https://datasheetspdf.com/pdf-file/1422 ... M-G5-24C/1

Kopplingen är min egen. Som jag har har läst på följande sida https://www.codrey.com/electronic-circu ... y-encoder/ ska den kräva minst 7 volt även om det står 5 i specifikationerna (förutsatt att det är samma innanmäte i min) och jag har valt 8 volt för att ha lite marginal. Då allt kommer att drivas av 12v är det inget bekymmer att köra på 8v men jag vill ha en regulerad spänning istället för den som kommer från batteriet/generatorn.

Vad gäller valet av 74HC04 beror det enbart på att jag är van vid 74-serien från gymnasiet och på grund av schmittriggern. Jag ska försöka få tag i en CD40106 och testa med istället.

Vad gäller resistorerna är tanken att få till en spänningsdelare som ger en lagom inspänning till IC:n, men det har ni såklart listat ut och värdena är som sagt bara valda utefter vad som låg överst i lådan istället för att se till att få exempelvis 4,5 volt. Som jag förstår det klarar rotationsenkodern 40mA och jag utgick ifrån att den behövde en viss mängd för att driva LED-dioden som jag utgick ifrån var den tekniken den använde.

/Softest

[HUGGBÄVERN]

Vad gäller valet av 74HC04 beror det enbart på att jag är van vid 74-serien från gymnasiet och på grund av schmittriggern. Jag ska försöka få tag i en CD40106 och testa med istället.

Det där missade jag. Kör med 74HC04 om den funkar . Jag tror det stod 7404 i ditt första inlägg och jag tänkte TTL.

[Synesthesia]

Det blir ju först en spänningsdelare med 1kΩ och 200Ω (de båda motstånden på 100Ω i serie) som delar inspänningen på 8V med 6, sedan blir det ytterligare en spänningsdelare av dessa två motstånden på 100Ω som delar det i sin tur med 2, eller man kan räkna det som en spänningsdelare med 1,1kΩ (1kΩ+100Ω) och 100Ω = delar med 12, det blir inte många volt kvar då....
Utgångarna är enligt datablad NPN vilket enklast skulle kunnat beskrivas som en brytare mellan GND och ut (för varje utgång). Det allra enklaste är pull up på några kΩ till +5V på de båda utgångarna.

[Icecap]

Aha - nu lättar dimmorna.

Utgångarna är NPN open collector vilket betyder att de kan dra ner till GND men de kan dra ner eller låta bli.

Behöver du då 5V signaler monterar du ett motstånd från var av de två signaler till 5V. Motståndsvärde typ. 4,7k - 10k.

Presto har du 5V signaler utan tjafs.

[Softest]

Hej igen,

Tack för mycket bra feedback.

Gällande att jag skrev 7404 så utgick jag ifrån att det var så man vanligen förkortade det efter att ha läst inlägg nummer två. Men jag ska vara tydligare framöver

Vad gäller era förslag på förändringar med att koppla ett motstånd till +5 v så gjorde det susen (8,2k motstånd). Bifogat finns en bild på hur signalen ser ut nu. En bra mycket finare signal än tidigare (och då har jag ännu inte lagt till kondensator på 74HC04:n, vilket kommer).

Jag hade fått för mig att jag behövde ha samma inspänning på ingångarna som matningen till rotationsenkodern. Ett stort tack för all hjälp!

[HUGGBÄVERN]

Du vet att du har sålt din själ till forumet är är tvungen att skriva minst 10 inlägg varje månad. DEt är många projekt du måste dra igång nu ...

Du ska inte känna att du tillhandahöll undermålig information, tvärtom. Och det var himla roligt att dina problem löstes och ännu roligare att du redovisade resultaten så bra!

[Icecap]

Håller med Huggis.

ATT du ger feedback gör att andra i samma sits kan lära av det - o det ser jag som det viktigaste i detta forum.

Att DU sedan fick löst ditt problem är bara grädden på moset

[prototypen]

Jo det är en väldig skillnad när man skriver 7404 och menar 74HC04, men varför inte byta till 74HC14 som är pinkompatibel med 04 men har schmittrigger på ingången.

Protte

[Softest]

Jag ska försöka att skriva lite fler inlägg när tid finns. Är lättare att bidra när/om man blir lite vassare så att man kan hjälpa andra. Sedan är det problemet med att när man är småbarnsförälder ska tiden räcka till mycket

Gällande 74HC04 så ser jag nu att jag har lyckats skriva fel. Har lyckats blanda ihop 04 och 14 så det är faktiskt en 74HC14 som sitter på mitt breadboard och det är just schmittriggern jag ville åt. Ber om ursäkt för vilseledandet.

Jag har nu haft tid att granska kurvan lite mer noggrant och när jag nu kikar så ser jag att när den ena ingången på rotationsenkodern drar ström så blir det en "spike" på båda kurvorna (jag har bara en av kurvorna avbildad här nedan men resultatet är det samma, bara förskjutet i tid). Jag "zoomade in" lite på där vågen går upp (vilket borde innebära att det är när respektive ingång på rotationsenkodern drar ström då den är inverterad?). Jag försökte lösa det genom att sätta kondensatorer mellan +5v och jord, men oavsett storlek (från 10pF till 1000uF) så såg jag ingen förbättring jag har också testat att sätta en kondensator på 220pF mellan ingången på rotationsenkodern och jord utan nämnvärt bättre resultat. Resultatet som det är nu innebär att jag vad jag kan se har för hög spänning på topparna sett till specifikationen för Atmel 1284p som jag tänkt att läsa av förändringarna med. Vad jag förstår det som är det Vcc +0,5V och då jag matar den med +5V borde det vara 5,5V den ska klara av och det ser nu ut att vara minst 5,7V? (http://ww1.microchip.com/downloads/en/d ... oc8059.pdf sidan 329).

Gällande valen av kondensatorer har det fallit på vad jag har haft tillgängligt. Elektrolyt är det jag har över 4,7uF.

Tack för era vänliga ord om redovisningen av resultaten. Man gör så gott man kan

Jag bifogar också en ny skiss uppdaterad med förändringarna som har skett sedan ursprungsskissen. Så kan ni också se om jag har missat något.

/Softest