dsPIC30F2020 Psikedelik Işıklar TC4427A MCP608 MCP6022 MCP6S26

Proje gereklilikleri benimsenen teknolojilerle ilgilidir: yüksek güçlü LED’lerin sabit bir akımla çalıştırılması gerekir; dijital filtrelerin uygulanabilmesi için hızlı bir DSP motoruna ihtiyacı vardır ve bir ses sinyalini sayısal bir gösterime dönüştürmek için bir A/D dönüştürücü gereklidir. Merkezi işlem birimi ile harici analog bileşenler arasındaki kontrol veri iletişimleri, yerleşik bir SPI’ye sahip olmayı gerektirir ve son olarak, sistemi bir PC’ye bağlama yeteneği, ürün yazılımı hata ayıklaması ve bazı parametreleri gerçek zamanlı olarak ayarlamak için çok yararlı olabilir. pahalı geliştirme araçlarına ihtiyaç duyar.

dsPIC30F2020, iki MOSFET sürücüsü TC4427A, dahili 2Msps A/D dönüştürücü ve 17 özellikli bir DSP çekirdeği aracılığıyla bir buck booster konfigürasyonunda 3 LED’i sürmek için uygun akım hatası algılamalı çok güçlü 4 kanallı bağımsız bir PWM jeneratörüne sahip olarak tüm bu ihtiyaçları mükemmel bir şekilde karşılar. Filtre uygulaması için ×17 bit çarpma; sistem içi iletişim için bir SPI donanımı; harici bir PC ile iletişim için kullanışlı bir RS232 uyumlu blok.

Kenar yumuşatma filtresi, sabit faktörlü amplifikatör ve voltaj referansları gibi analog ön uç, MCP608 ve MCP6022 gibi raydan raya işlemsel amplifikatörlerle verimli bir şekilde gerçekleştirilebilir. Otomatik kazanç kontrolü, A/D dönüştürücü bloğunun önüne bir MCP6S26 yerleştirilerek ve DSP tarafından hesaplanan giriş sinyali ortalama kare ortalama değerine bağlı olarak kazancını değiştirerek uygulanabilir.

Ses sinyali akışını takiben elektret mikrofondan sistemi analiz etmeye başlayabiliriz. Tutulan sinyal, bir MCP608 ve bir MCP6022 ile gerçekleştirilen 5. dereceden bir alçak geçiren filtre ile yükseltilecek ve filtrelenecektir (pasif bileşen seçimi ve filtre analizi, FilterLab© yazılımı ile yapılmıştır). Ortaya çıkan sinyal, MCP6S26 değişken kazanç amplifikatörüne ve ardından dsPIC30F2020 içindeki A/D dönüştürücüye uygulanacaktır.

Bu noktadan itibaren takip eden tüm aşamalar dijital ortamda hayata geçirilir. DC kalıntısını (dönüştürülen sinyalde mevcut olabilecek) ortadan kaldırmak için bir birinci yüksek geçiş filtresi gerekir, ardından sesi üç bileşene bölmek için üç filtre gerekir: düşük, orta ve yüksek bantlar. Tüm dijital filtreler, dsPIC FD Lite© yazılımı ile IIR filtresi olarak uygulanmıştır.

Filtrelenmiş ve filtrelenmemiş tampon sinyalleri, dört orantılı değeri hesaplayan bir Sinyal Gücü Tahmini rutini tarafından değerlendirilir (üçü LED’lerin yanması için ve dördüncüsü harici PGA’nın kazancını değiştirmek için kullanılır).

Ağaç filtreli bantlarla ilişkili üç orantılı değer, yazılımda üç adet 125Hz 16 seviyeli PWM oluşturmak için kullanılır. Bu aşamanın çıkışı, 150KHz’de çalışan, buck anahtarlama devrelerini uygulayan harici MOSFET’leri sürmek için uygun olan, mevcut dört donanım PWM kanalından üçünü modüle eder.

Analog ön uç alt sistemi: Zemin seviyesine atıfta bulunan tek bir güç kaynağı sistemine sahip olmak istiyoruz: bu, kullanılacak elektronik bileşenlerin sayısını azaltmak ve sonuç olarak kartın boyutunu ve maliyetini azaltmak için yararlı olmalıdır. . Aynı zamanda, bir kondansatörle AC’ye bağlanan mikrofon tarafından yakalanan analiz edilecek ses sinyali, toprak referans voltajı etrafında yüzer.

Bu, dsPIC20F2020’de bulunan A/D dönüştürücü için bir sorundur ve sinyalleri toprak referansı üzerinden kolayca işleyebilir ancak bunun altında işlemez. Normalde bu sorunun üstesinden gelmek için kullanılan elektriksel çözüm, sinyali VDD/2’de bulunan bir “sanal toprağa” yönlendirmektir. Sanal zemin, voltaj izleyici konfigürasyonunda çalışan bir devre ile uygulanır. Genel analog ön uç çalışma noktası, bu sanal zemine atıfta bulunur. Yazar: Marco Signorini