Sterownik silników krokowych

Zanim zabiorę się za kończenie pracy magisterskiej opiszę skonstruowane ostatnio sterowniki silników krokowych. W zasadzie sterownik ten jest złożeniem konwertera USB <-> RS485 mojej konstrukcji i trzech sterowników SMCI21 firmy Nanotec. Jak zwykle poniżej pamiątkowa fotografia.

Rys. 1 - Front panel

Rys. 2 - Wnętrze obudowy

Uchwyt do samochodowego CB radia

Dzisiaj wieczorem w ramach relaksu zrobiłem uchwyt do CB radia. Uchwyt wykonany jest z blachy nierdzewnej o grubości 1mm. Został zaprojektowany w programie InventorCAD. Blacha została wyfrezowana na frezarce numerycznej i wygięta ręcznie. Poniżej kilka zdjęć.

Rys. 1 - Projekt w InventorCAM

Rys. 2 - Tak uchwyt prezentuje się na radiu

Xilinx Spartan 6 na płytce prototypowej SP-605

Ostatnio poznałem środowisko programistyczne Xilinx ISE 12.1 i płytkę prototypową SP605. Uruchomiłem wbudowany procesor Microblaze, komunikację portem RS232, zbudowałem układ opóźniający o zmiennym opóźnieniu.

Rys. 1 - Płytka prototypowa Xilinx SP605

Na płytce znajduje się:

• Układ FPGA: XC6SLX45T FGG484-3C Spartan-6


• Programowany z:
  
  
  
  • 8MB Quad SPI Flash
  
  
  • 32MB Parallel (BPI) Flash
  
  
  • System ACE CF with 2GB CompactFlash (CF) Card
  
  
  • JTAG


• Pamięć:
  
  
  
  • 128MB DDR3 Component Memory
  
  
  • 32MB Parallel (BPI) Flash
  
  
  • 8Kb IIC EEPROM


• Komunikacja i Sieć:
  
  
  
  • 10/100/1000 Tri-Speed Ethernet
  
  
  • SFP transceiver connector
  
  
  • GTP port (TX, RX) with four SMA connectors
  
  
  • USB to UART Bridge
  
  
  • PCI Express x1 Edge Connector


• Złącza wejścia/wyjścia:
  
  
  
  • FMC-LPC connector
  
  
  • User GPIO with two SMA connectors
  
  
  • 4 User I/O (1x6 Header)


• Zegar:
  
  
  
  • 200 MHz Oscillator (Differential)
  
  
  • 27 MHz Socketed Oscillator (Single-Ended)
  
  
  • SMA Connectors for external clock (Differential)
  
  
  • GTP Reference Clock port with 2 SMA connectors
    


• Wyświetlanie:
  
  
  
  • Video - DVI / VGA
  
  
  • 4X LEDs


• Sterowanie:
  
  
  
  • 4X Push Buttons
  
  
  • 4X DIP Switches

Konwerter USB <-> RS232/485

Do sterowania prostymi urządzeniami za pomocą komputera osobistego często przydaje mi się konwerter USB-RS232. Taki konwerter był jednym z elementów prawie każdego urządzenia. W celu ułatwienia sobie pracy zaprojektowałem obwód drukowany uniwersalnego konwertera. Poniżej kilka zdjęć płytki z wlutowanymi elementami.

Rys. 1 - Konwerter (strona górna)

Rys. 2 - Konwerter (strona dolna)

Układ FPGA i procesor PowerPC

Dzisiaj zaprogramowałem strukturę FPGA z wbudowanym procesorem PowerPC. Jest to układ Virtex4 (XC4VFX12) firmy Xilinx. Projekt stworzyłem w środowisku ISE 10.1, na które składa się program Platform Studio, ISE oraz Plan Ahead. Praca polegała na wygenerowaniu plików konfiguracyjnych dla procesora i jego peryferiów wbudowanych w strukturę FPGA.
Pierwszym etapem było użycie programu Platform Studio do skonfigurowania procesora i peryferiów. Program ten służy również do kompilacji kodu programu w języku C, który będzie wykonywany przez procesor PPC.
Drugim etapem było zaimportowanie plików konfiguracyjnych wygenerowanych przez Platform Studio do programu ISE i stworzenie w nim dodatkowej funkcji logicznej w strukturze FPGA. Strukturę FPGA opisałem w programie ISE za pomocą języka VHDL.
Trzecim etapem było użycie programu Plan Ahead do zdefiniowania połączeń między sygnałami w opisie VHDL a fizycznymi portami wejścia/wyjścia układu scalonego.
Ostatnim krokiem było skompilowanie plików programujących układ. Do tego służy program ISE z modułem iMPACT.

Płytka prototypowa Xilinx ML-401

Sterownik modulatora amplitudy

Elektryczny modulator amplitudy jest urządzeniem wykorzystywanym w laboratorium dla którego czasami wykonuję prototypy. Modulator potrafi zmieniać natężenie światła przechodzącego przez niego. Jest to urządzenie wykorzystujące w swojej konstrukcji technikę światłowodową. Do poprawnego działania i łatwej obsługi modulator potrzebuje wzmacniacza sterującego i źródła napięcia przesunięcia. Projekt sterownika musiał zawierać dwa wymienione wcześniej elementy. W obudowie zamocowany został wzmacniacz wysokiej częstości, zasilacz wzmacniacza,źródło napięcia przesunięcia i woltomierz pokazujący wartość napięcia przesunięcia.

Rys. 1 - Modulator amplitudy wewnątrz obudowy sterownika

Rys. 2 - Wnętrze obudowy sterownika

Na panelu frontowym znajduje się od prawej włącznik główny, potencjometr ustawiający napięcie przesunięcia, ekran woltomierza, wejście wzmacniacza wysokiej częstości i dwa złącza światłowodowe wejściowe i wyjściowe.

Rys. 3 - Panel frontowy urządzenia

Płytka prototypowa ADuC7024

Płytka prototypowa powstała w celu ułatwienia konstrukcji urządzeń sterowanych mikrokontrolerem ADuC7024. W celu maksymalnego uproszczenia procedury uruchomienia na płytce znajduje się port USB pozwalający na komunikację komputera z mikrokontrolerem. Płytka znalazła dotychczas zastosowanie w kilku urządzeniach stworzonych przeze mnie i przez moich kolegów. Jest także wykorzystywana jako zestaw edukacyjny na wyższej uczelni. Dokładną specyfikację urządzenia można znaleźć pod adresem ADuC Variation datasheet. Projekt był również przygotowywany do komercjalizacji. Niestety przetrwał tylko w formie jednostkowej produkcji.

Rys. 1 - Płytka prototypowa z mikrokontrolerem ADuC7024