Разработка Электронной Нагрузки С Цифровым Управлением

[ass20]

а 10 разрядов цап/ацп точно хватит?

АЦП будет внешний.

У семейства STM8L ацп 12бит и есть цап

Я еще рассматривал вариант ставить stm32f103c8 (китайцы продают мини платки за 2$) но в нем нету ЦАП и eeprom ...

С ЦАП тоже засада ...не все модели поддерживают Vref от 0 до Vcc , а обычно от 2в до Vcc, либо надо ставить с токовым выходом с опцией умножения..

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[mail_robot]

пока вы тут трындели я уже все собрал

Изменено 21 мая, 2016 пользователем mail_robot

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Liv]

Рассеяние тепла? Или Вы о чем?

Что именно считаете важным, неотъемлимым, способным изменить работу системы в конструктивах, приведенных ранее?

В электронной нагрузке есть сильноточные цепи, длина которых и площадь контура должны быть минимизированы. Есть нагревающиеся элементы. Есть чувствительные к температуре элементы. Компоновка здесь очень важна. К тому же, по схемотехнике есть намного больше литературы, чем по компоновке. Поэтому наглядные примеры - на вес золота.

Лично меня интересуют схемные решения коллег.

...

а, извините, каркас для этой ху@ни я как-нидь сам соберу.

С таким подходом ничего путного Вы никогда не сделаете.

Если будет еще хотябы одно замечание мне по поводу того что я заполняю тему лишним материалом, я готов устраниться

Да не слушайте Вы всяких пустозвонов. Результаты Вашей работы, которыми Вы делитесь, очень интересны.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[mail_robot]

Леонид Иванович вернулся... наконец то.

Я ваши наставления целый год переваривал и кое как смастерил новую железяку с надеждой что хоть в этот раз выйдет что-то путное. Конечно кое где есть сомнения, но дилетанту без опыта и собственных ошибок наверное никак

Первым делом поубирал все ненужное в виде ключей и шунтов. Жду манганин, чтобы заменить резисторы на нечто более серьезное. Пока с резисторами будет для опытов

Убрал все цифровое регулирование и заменил аналоговым. Все таки так лучше

Контроль температуры сделал более понятным.

Сделал диапазоны сильноточных и слаботочных нагрузок. Даже на глупых экспериментах стало ясно зачем это нужно и какие будут бонусы. Ну и по мелочам доработал

Изменено 21 мая, 2016 пользователем mail_robot

[mail_robot]

Liv

в общем ваши советы оказались наиболее ценными и правильными и мнение тоже важно

[Liv]

смастерил новую железяку

Это замечательно. У меня работы над электронной нагрузкой остановились, так как сейчас нет никаких задач, где бы она пригодилась. Последнее, что я сделал, это развел плату передней панели. А в аналоговой части остановился на выборе наиболее удобных диапазонов R для режимов CR и CG. Эти режимы я планировал делать на основе умножающего ЦАП.

[mail_robot]

У меня как раз на повестке осталась передняя панель.

Красиво у вас выходит. Мне приходится подстраиваться под технологические нормы домашнего платоизготовления, поэтому выходит не так шикарно.

И как то кнопочек многовато. У меня пока всего 5 вырисовывается + кнопка энкодера. И того 6. Причем управление опробовал и все удобно. По крайней мере руками по кнопкам бегаешь не напрягаясь

На умножающий ЦАП я посмотрел внимательно. Приятная штукенция, но наличие цап на борту контроллера все таки склоняет к его использованию. Пусть он не 16 разрядов и умножать не умеет, но зато он есть и бесплатный. И в принципе разрядность его вполне приемлемая. Порешав так и сяк все же решил оставить именно это решение - ЦАП + умножитель. Посмотрим что получится. Если будет совсем плохо, переделаю модуль. Благо конструкция позволяет отрабатывать разные варианты. Оставил запас на доработку в случае чего

После долгих колебаний все таки решил отказаться от дисплея 1602. Он конечно всем хорош - и не дорого и просто в управлении. Но все перевешивает небольшая инфоемкость. После некоторого времени проведенного на тестах понимаешь что нужно постоянно контролировать немного больше параметров. В итоге пришел к TFT 320х240. Бегло накидав эскиз понял что другие варианты все сплошной компромисс. До этого пробовал еще сочинить менюшку под 204-ый текстовый дисплей. Вроде строчек много, но информации вывести на него можно не так уж чтобы и шикарно.

Вот набросок в реальном разрешении. Скорее всего I= и U= с экрана уберу. И так понятно что к чему. Лишняя информация

чую прошивка в части интерфейса управления будет самым трудоемким делом. А так то я за год освоил STM-ку весьма неплохо. Я бы даже сказал вошел в режим god mode. Планирую все уже по взрослому - операционка, логгинг, связь с PC. Времени только маловато... но эт как обычно. Пока есть хоть минутка работаю пожарным темпом. Хорошо хоть есть наработки с прошлого раза, много чего не придется изобретать заново

Изменено 21 мая, 2016 пользователем mail_robot

[kotosob]

А вам самому не видно? Затянут фронт, тока управления не обеспечивает ваш драйвер,то бишь тока заряда емкости затвора на этой частоте, даже подъем от миллеровского горбочка затянут..Поставьте R7 20-30ом и микросхему с выходом хотя бы 50-100 ма,а частота смешная и быстродействие LM-ки красоты не добавит.

Изменено 21 мая, 2016 пользователем kotosob

[Liv]

У меня как раз на повестке осталась передняя панель.

Красиво у вас выходит. Мне приходится подстраиваться под технологические нормы домашнего платоизготовления, поэтому выходит не так шикарно.

Моя плата как раз спроектирована для ЛУТ. Односторонняя, ширина дорожек 0.5 мм, нигде нет малых зазоров.

И как то кнопочек многовато. У меня пока всего 5 вырисовывается + кнопка энкодера. И того 6. Причем управление опробовал и все удобно. По крайней мере руками по кнопкам бегаешь не напрягаясь

По опыту предыдущих приборов - самые большие проблемы в эргономике случаются от недостатка кнопок. Если глянуть на промышленные приборы, то там почти каждой функции выделена отдельная кнопка. И это правильно. Но корпус получается большой, что для домашнего использования нежелательно. Поэтому приходится искать компромисс. Но сильно уменьшать количество кнопок нельзя. Самый недавний пример - БП PSL-3604 очень удобен в управлении, а его младшая модель PSL-2402 - крайне неудобна из-за меньшего количества кнопок. На сегодняшний день на передней панели нагрузки у меня запланировано 9 кнопок + кнопка энкодера. На картинке информация на дисплее показана для примера, она будет представлена по-другому.

На умножающий ЦАП я посмотрел внимательно. Приятная штукенция, но наличие цап на борту контроллера все таки склоняет к его использованию. Пусть он не 16 разрядов и умножать не умеет, но зато он есть и бесплатный. И в принципе разрядность его вполне приемлемая. Порешав так и сяк все же решил оставить именно это решение - ЦАП + умножитель.

Тоже вполне нормальное решение. В нагрузке Agilent 6060 применяется умножающий ЦАП, а в более новой модели N3304 перемножитель AD734. Но это связано с появлением новых возможностей - регулировки скорости нарастания сопротивления.

После долгих колебаний все таки решил отказаться от дисплея 1602. Он конечно всем хорош - и не дорого и просто в управлении. Но все перевешивает небольшая инфоемкость.

Да, он по-своему хорош, если нужно экономить. Есть примеры довольно красивых интерфейсов электронных нагрузок на двух строках. Но если не экономить на спичках, то однозначно нужно ставить графический дисплей.

После некоторого времени проведенного на тестах понимаешь что нужно постоянно контролировать немного больше параметров. В итоге пришел к TFT 320х240.

У меня плата пока рассчитана на монохромный TIC154A, но прошло много времени, у меня появились 2.2 дюйма TFT 320х240. Не знаю, может перейду на него, если работа над нагрузкой возобновится.

чую прошивка в части интерфейса управления будет самым трудоемким делом.

Да. Особенно при использовании цветного дисплея. Это немного пугает - прибор ведь не приобретает никаких дополнительных качеств. Наоборот, имея в распоряжении цвет, можно легко скатиться к дурному стилю в дизайне.

[_vintik]

Особенно при использовании цветного дисплея. Это немного пугает - прибор ведь не приобретает никаких дополнительных качеств. Наоборот, имея в распоряжении цвет, можно легко скатиться к дурному стилю в дизайне.

Почему, вот ведь нормально выглядит, по сравнению с ручкой для транспортировки

Изменено 21 мая, 2016 пользователем _vintik

[ass20]

У меня как раз на повестке осталась передняя панель.

чую прошивка в части интерфейса управления будет самым трудоемким делом.

недавно наткнулся на такой дисплейчик, статейка про него тут http://robotclass.ru...no-nextion-tjc/

в кратце, дисплей управляется командами по usart, обработка интерфеса заливается в мк что на борту, есть версии с тач скрином...

Из недостатков цена, дешевле 10$ найти не смог(((

надеюсь данная инфа будет кому то полезна

[kotosob]

Цена-то как раз не большая,было бы за что.Мелкие, эти все предлагаемые такого плана,удивительно.Прибор должен читатся без труда пользователем с средним зрением без очков..Даже когда об очках еще и не задумывался, раздражали мелкие надписи и мелкие дисплеи,а в прошлых мобилках мелочь--постоянное неудобство было..А запихивать одновременно столько данных,как эл.нагрузке в такую игрушку вообще не серьезно,...а?

Изменено 21 мая, 2016 пользователем kotosob

[mail_robot]

Да, такая штука судя по всему серьезно облегчает жизнь программисту... и всего 850 рублей

ИМХО - девайс того стоит, если делает все как написано

http://ru.aliexpress.com/item/Nextion-2-4-UART-HMI-Smart-LCD-Module-Display-for-Arduino-Raspberry-Pi-ESP8266/32538941328.html?spm=2114.30010708.3.1.Rh22Mu&ws_ab_test=searchweb201556_7,searchweb201602_5_10039_10037_507_10032_10020_10017_10021_10022_10009_10008_10018_101_10019,searchweb201603_6&btsid=078bd649-e715-4634-bf55-142aab23ec1b

[mail_robot]

думал думал, плюнул и сделал. Все равно переделывать. За пару часиков вышла вот такая вот мастырка морды

Изменено 22 мая, 2016 пользователем mail_robot

[kotosob]

Во,дык, уже приличные размеры экранчега..а то..Это с Али? Или я ссыль прозевал?

[mail_robot]

да хрен его знает, приличные или нет. 2,2 дюйма вроде. 6 см по нашенски. 320х240 TFT. Марка контроллера ILI9341. Сама панелька имени не имеет

такое добро http://ru.aliexpress...eb-4c285a483f6a

ток я помоему дешевле брал. баксов за 5 чтоли

вообще панелька смотрится достаточно крупно. Я когда в паинте на это разрешение накидал текстовых полей, сам удивился сколько можно поместить. А если еще оптимизировать, то вообще красота будет.

Моего замечания достаточно?

Иль???

да я бы рад уважить, но люди говорят надо. А семеро одного как грится...

Изменено 22 мая, 2016 пользователем mail_robot

[mail_robot]

сокро постов станет заметно меньше кстати. Это тем кого я нервирую. Осталось то по сути монтаж доделать, проводки накинуть и все. Дальше только проша и отладка интерфейса. А это дело не быстрое и нудноватое по части подробного описания. Хотя в прошлый раз я с прошей гдето за месяц управился, но там я еще параллельно осваивал сам контроллер. С ходу въехать в STM32 без посторонней помощи было не так уж и просто. Много метаний было по поводу осознания философии его работы, поиска оптимального инструментария и самой железяки. Сейчас уже все просто и понятно. Сиди только и пиши. Проще и мощнее железяки в жизни еще не видел. Оптимальный инструментарий Keil + CubeMX + FreeRTOS + HAL. Железяки потребные - минимальная системная плата (core board) и STLink. Это чтобы мелкое совсем не паять и не разводить. Воткнул и готово. У меня вон синенькая посередке стоит, так там сразу и EEPROM и RTC и MicroSD и все питание и разъемы под отладчик и UART и даже USB и диодик сигнализирующий о том что проц запущен и работает. Сказка. Втыкай в любую самоделку и все проблемы с процыком долой. Просто подай 5 вольт

А дальше все просто - в кубе сочиняем конфиг побыстрому, накидываем операционку (тот самый RTOS) перерисовываем конфиг в схему. Дальше экспорт проекта в кеил. Все драйвера и настройки там сразу оформляются в готовую отлично написанную инитку. Остается только дописать свой рабочий код и все. Все что я тут расписал длинно на самом деле занимает не более часа. Весь софт официальный и совершенно бесплатный

Кодинг и отладка под пик у меня занимало гораздо больше времени, даже с учетом наработок.

Причем тут совершенно не приходится заботиться о производительности кода (72 мегагерца 1,13 мипс) или вопросе недостатка ног (100 лап, 83 из которых Free IO) или памяти (320К флеша и 64К оперативки) или еще чего нибудь (20 с лишним АЦП, 2 цапа, 5 уартов, 14 таймеров 3 SPI и прочего хлама завались). Все есть в избытке. Все просто и понятно. А при наличии HAL даташит можно даже и не читать. Я чесгря заглядывал в него раз 10 наверное за год. Что тоже массу времени экономит. И все это за смешные 5 баксов

Главное тут перебороть бестолковый страх перед новой железякой и все получится само

Надеюсь все получится шустрее. Потому как времени уже совсем в обрез

Изменено 22 мая, 2016 пользователем mail_robot

[ass20]

Причем тут совершенно не приходится заботиться о производительности кода (72 мегагерца 1,13 мипс) или вопросе недостатка ног (100 лап, 83 из которых Free IO) или памяти

Вы используете такую платку? http://www.ebay.com/itm/NEW-STM32F103VET6-ARM-STM32-Minimum-System-Development-Board-Cortex-m3-/272041591079?hash=item3f56f14127:g:VpwAAOSwYmZXIXGH

Хорошая лицевая панель получилась получилась))

желаю вам успехов

[kotosob]

Вот,там же дешевле: http://ru.aliexpress...f3cfd35d6&tpp=0

чем здесь: http://ru.aliexpress...01169-eub6yrrBy

Но *схитрю*,все равно пару надо,возьму и там и здесь..Только чур,не смеятся,когда будет--*....из-за тучи выглянул бородатый дед...*

Изменено 22 мая, 2016 пользователем kotosob

[mail_robot]

Вы используете такую платку?

почти. Ее вариант исполнения mini, там где концы разьемов загнуты внутрь. Но начинка одна и та же. И плата как на вашей картинке наверное даже удобнее по разводке

Вот,там же дешевле:

Эта как моя один в один. Отличаются они наличием посадочного места под микросхему flash на тыльной стороне. И сигнал CS там дополнительной ножкой выведен. Так что смело можно брать за 4 бакса, она даже лучше чем за 7. Парадокс

Разьем под флэш-карту совершенно не удобен, так как смотрит хрен пойми куда и карта из него торчит как флаг из партизанского окопа. Вместо этого хлама лучше бы микросдишку поставили. Было бы и дешевле и компактнее и хоть польза бы какая то была

вот кстати по компоновке почти то что нужно. Жаль только интерфейс параллельный и заточка под ардуину. Но для STM-щиков это сугубо по барабану по моему

http://ru.aliexpress...109ae7ad9&tpp=0

почему почти? Дырочки по углам монтажные забыли просверлить. Хотя возможность такая явно есть

Изменено 23 мая, 2016 пользователем mail_robot

[kotosob]

Занятно....Вообще не куда спешить,к зимнему паянию точно определюсь...лето,шмето и цветочки,огурцы и чьи-то дочки,панмаешьь..

[mail_robot]

да такая ж фигня, только с дополнительными бонусами в виде стройки дома

И да, забываю все время сказать - схему математики с коммутатором я чуть доделал уже в процессе работы, поэтому прошлая не совсем актуальная. Это на всякий пожарный. Платка под нее в чистовике разведена, собрана и проверена. Там пришлось пару дорог порезать, изменения потом уже внес

вот все материалы актуальные на сегодняшний день по данной работе. Схемы, платы, документы, эскизы. Просто пачкой как сейчас в папке лежит

нагрузка.zip

Изменено 22 мая, 2016 пользователем mail_robot

[mail_robot]

Ну что... собрал все. Настроил. Кой чего перепаял. В сумматоре резюки обратной связи и от суммирующих на землю надо поменять на 3,6К и желательно поточнее. 1%-ники как минимум или подбором вручную. Тогда суммирует правильно. Если балластники по 0,025 и их 3 штуки то на выходе сумматора будет ровно 3 вольта на 40А тока.

Еще цепочку режима CV надо как то переделать, чтобы повысить входное сопротивление. Подсаживает уставку операционник почему то. Это решу.

Переделал разводку земли вентилятора. Разделил земли и поставил между ними резистор в 10 Ом. Иначе при запуске вертушки земля на операционниках подпрыгивала на 0,2 мВ. При цене деления 0,75 мВ можно конечно было бы и забить, но я чет не поленился. Проблема исчезла

На ходу корректирую схемки и номиналы, потом выложу финишные как все отладится.

Схемка судя по замерам работает отлично. Все стабильно, ничего не уплывает. Шумы на выходах ОУ на порядок меньше цены деления.

Завтра начну потихоньку прошу. Сегодня ужо сил нет

Вот фото смонтированного девайса

Контроллер пока имитируют перемычки логики и резистор задатчик уставки тока, чтобы при наладке не спалить и все уровни напряжений на входах проверить

Еще есть один моментик, который я упустил к сожалению и наверстывать его уже поздновато. Дело в том, что в приборе 3 цепочки деления напряжения на входе, для умножителя, АЦП, регулятора режима CV. Если их ток суммировать, то получается величина около 2 мА, плюс они имеют конечное выходное сопротивление, которое тоже заметно. Желательно бы это дело было заделать иначе. Подать один общий сигнал на вход повторителя на ОУ, а от него разделить на 3 независимых одной этажеркой и опять же повторителями буферизировать. Тогда и точность повысится и выходное сопротивление для измерительных цепей будет гораздо ниже. Но это так, если кто захочет заморочиться. В принципе и так работает, если на эти 2 мА внимания не обращать и забить на мелкие ошибки в измерителях

Можно было бы конечно задрать номиналы сопротивлений в делителях, но тогда появятся еще более неприятные эффекты связанные с токами утечки ОУ ну и тепловыми шумами резюков. Короч нужна схема прецизионного формирователя напряжений для математики.

Еще один момент - несмотря на то, что в схеме примененя прецизионные ОУ с регулировкой напряжения смещения и прочими хоряжками, схема так или иначе будет нуждаться в самокалибровке. Дело в том, что местами все равно наблюдаются небольшие ступеньки и отклонения расчетных углов наклона характеристик, плюс есть некоторые расхождения в номиналах балластных резисторов ну и самих микрух. Короче самокалибровка должна как то решать вопрос подстройки цифровых измерительных цепей и ЦАП под реальные номиналы схемы. Можно конечно подогнать все вручную, но это адская по трудоемкости работа. Проще посчитать калибровочные таблицы один раз и сохранить их в EEPROM. По времени даже с учетом кодинга будет намного экономнее. Только надо методику самокалибровки продумать. Местами я уже придумал, а местами надо еще сочинять. Например - как откалибровать канал измерения напряжений. Пока это вопрос

Изменено 24 мая, 2016 пользователем mail_robot

[ass20]

Еще есть один моментик, который я упустил к сожалению и наверстывать его уже поздновато.

У предпоследнего HP вместо делителя применен диф. усилитель, вырезку из схемы прилагаю, В последней версии тоже он есть, только уже более навороченный вариант.

А при прогреве, показания не плывут ?

Как то давно, делал мостовой измеритель сопротивления 500 омного датчика температуры, изначально уже зависимость сопротивления от температуры была не линейна( мост все таки), так вот я снимал зависимость вых. значения АЦП от вх. значения сопротивления эдак точек 20-30 затем все это вогнал в матлаб а там уже, расчитал коэф. апроксимирующего полинома N-го порядка(благо там это все встроенные функции) ну и поиграл степенью полинома, из чего сделал вывод какую его степень выгоднее взять ... как ни странно, но увеличение стпени полинома более 4 не давала улучшение точности ....

В итоге делали калибровку 3 или 4 точках...

Изменено 24 мая, 2016 пользователем ass20

[Liv]

вместо делителя применен диф. усилитель

Дифф. усилитель позволяет реализовать remote sense, что для нагрузки с высоким током очень актуально.

Изменено 24 мая, 2016 пользователем Liv