ຄູ່ມືອ້າງອີງ PmodIA™
ແກ້ໄຂໃນວັນທີ 15 ເມສາ 2016
ຄູ່ມືນີ້ໃຊ້ກັບ PmodIA rev. ກ
ເກີນview
PmodIA ແມ່ນເຄື່ອງວິເຄາະ impedance ທີ່ສ້າງຂຶ້ນອ້ອມຮອບອຸປະກອນ Analog AD5933 12-bit Impedance Converter Network Analyzer.
ຄຸນນະສົມບັດປະກອບມີ:
- ເຄື່ອງວິເຄາະ impedance ກັບຕົວແປງ impedance 12-bit
- ວັດແທກຄ່າ impedance ຕັ້ງແຕ່ 100Ω ຫາ 10 MΩ.
- ການກວາດຄວາມຖີ່ຂອງໂປຣແກຣມໄດ້
- ໂປຣແກມເພີ່ມ ampມີຊີວິດຊີວາ
- ການຜະລິດໂມງພາຍນອກທາງເລືອກ
- ຂະຫນາດ PCB ຂະຫນາດນ້ອຍສໍາລັບການອອກແບບທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ 1.6 ໃນ × 0.8 ໃນ (4.1 cm × 2.0 cm)
- ພອດ 2×4-pin ທີ່ມີການໂຕ້ຕອບ I²C
- ປະຕິບັດຕາມຂໍ້ມູນສະເພາະຂອງ Digilent Interface
- ຫໍສະໝຸດ ແລະ ຕົວຢ່າງample ລະຫັດທີ່ມີຢູ່ໃນສູນຊັບພະຍາກອນ
PmodIA.
ຄໍາອະທິບາຍຫນ້າທີ່
PmodIA ນຳໃຊ້ອຸປະກອນອະນາລັອກ AD5933 ກັບເຄື່ອງກຳເນີດຄວາມຖີ່ຢູ່ເທິງເຮືອ ແລະເຄື່ອງແປງອະນາລັອກເປັນດິຈິຕອລ (ADC) ເພື່ອໃຫ້ສາມາດກະຕຸ້ນຄວາມດັນທີ່ບໍ່ຮູ້ຈັກພາຍນອກຢູ່ທີ່ຄວາມຖີ່ທີ່ຮູ້ຈັກ. ຄວາມຖີ່ທີ່ຮູ້ຈັກນີ້ຖືກສົ່ງອອກໂດຍຜ່ານຫນຶ່ງໃນຕົວເຊື່ອມຕໍ່ SMA. ການຕອບສະ ໜອງ ຄວາມຖີ່ແມ່ນຖືກຈັບໂດຍຕົວເຊື່ອມຕໍ່ SMA ອື່ນແລະຖືກສົ່ງໄປຫາ ADC ແລະການຫັນປ່ຽນ Fourier (DFT) ແຍກກັນແມ່ນປະຕິບັດໃນ s.ampຂໍ້ມູນນໍາພາ, ເກັບຮັກສາສ່ວນທີ່ແທ້ຈິງແລະຈິນຕະນາການຂອງການແກ້ໄຂໃນບັນທຶກຂໍ້ມູນໃນຊິບ. ຂະຫນາດຂອງ impedance ທີ່ບໍ່ຮູ້ຈັກເຊັ່ນດຽວກັນກັບໄລຍະທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຂອງ impedance ໃນແຕ່ລະຈຸດໃນການກວາດຄວາມຖີ່ທີ່ສ້າງຂຶ້ນສາມາດຄິດໄລ່ຈາກສອງຄໍາຂໍ້ມູນນີ້.
1.1 I² C ການໂຕ້ຕອບ
PmodIA ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນອຸປະກອນສໍາລອງໂດຍໃຊ້ I² C ອະນຸສັນຍາການສື່ສານ. ມາດຕະຖານການໂຕ້ຕອບ I² C ໃຊ້ສອງສາຍສັນຍານ. ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຂໍ້ມູນ I² C ແລະໂມງ I² C. ສັນຍານເຫຼົ່ານີ້ແຜນທີ່ກັບຂໍ້ມູນ serial (SDA) ແລະໂມງ serial (SCL) ຕາມລໍາດັບໃນ PmodIA. (ເບິ່ງຕາຕະລາງ 1.) ຄໍາແນະນໍາຕໍ່ໄປນີ້ອະທິບາຍວິທີການອ່ານແລະຂຽນໃສ່ອຸປະກອນ.
ທ່ານຕ້ອງພິຈາລະນາສອງໂປໂຕຄອນໃນເວລາຂຽນກັບ PmodIA: write byte/command byte ແລະ block write. ການຂຽນ byte ດຽວຈາກແມ່ແບບໄປຫາ slave ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ແມ່ບົດເລີ່ມຕົ້ນເງື່ອນໄຂເລີ່ມຕົ້ນແລະສົ່ງທີ່ຢູ່ slave 7bit. ທ່ານຕ້ອງຖືການອ່ານ/ຂຽນໜ້ອຍລົງເພື່ອຂຽນໃສ່ອຸປະກອນສໍາລອງຢ່າງສຳເລັດຜົນ. PmodIA ຄວນຕັ້ງທີ່ຢູ່ສໍາລອງເປັນ 0001101 (0x0D) ເມື່ອເລີ່ມຕົ້ນ. ຫຼັງຈາກຂ້າໃຊ້ໄດ້ຮັບຮູ້ທີ່ຢູ່ຂອງຕົນ, ນາຍຕ້ອງສົ່ງທີ່ຢູ່ຂອງທະບຽນທີ່ຕົນຕ້ອງການຂຽນໄປ. ເມື່ອສໍາລອງຮັບຮູ້ການໄດ້ຮັບທີ່ຢູ່ນີ້, ແມ່ບົດຈະສົ່ງຂໍ້ມູນດຽວ byte ທີ່ຂ້າໃຊ້ຄວນຈະຮັບຮູ້ກັບບິດກັບຄືນ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ແມ່ບົດຄວນອອກເງື່ອນໄຂການຢຸດເຊົາ.
ນອກນັ້ນທ່ານຍັງສາມາດໃຊ້ໂປໂຕຄອນນີ້ເພື່ອກໍານົດຕົວຊີ້ສໍາລັບທີ່ຢູ່ລົງທະບຽນ. ຫຼັງຈາກແມ່ບົດສົ່ງທີ່ຢູ່ slave ແລະຂຽນ bit, ແລະ slave ຕອບສະຫນອງກັບ bit ຮັບຮູ້, master ສົ່ງ pointer command byte (10110000, or, 0xB0). ທາດຈະຢືນຢັນການຮັບຮູ້ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນແມ່ບົດຈະສົ່ງທີ່ຢູ່ຂອງທະບຽນເພື່ອຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມຊົງຈໍາ. ໃນຄັ້ງຕໍ່ໄປທີ່ອຸປະກອນອ່ານຈາກຫຼືຂຽນຂໍ້ມູນໃສ່ທະບຽນ, ມັນຈະເກີດຂື້ນຢູ່ໃນທີ່ຢູ່ນີ້.
ໝາຍເຫດ: ຕົວຊີ້ຕ້ອງຖືກຕັ້ງກ່ອນທີ່ຈະໃຊ້ block write ຫຼື block read protocols.
ທ່ານສາມາດປະຕິບັດໂປໂຕຄອນການຂຽນບລັອກໃນຮູບແບບທີ່ຄ້າຍຄືກັນກັບການຕັ້ງຄ່າຕົວຊີ້. ສົ່ງຄໍາສັ່ງການຂຽນບລັອກ (10100000, ຫຼື, 0xA0) ແທນຄໍາສັ່ງ pointer, ແລະຈໍານວນຂອງ bytes ທີ່ຖືກສົ່ງ (ສະແດງເປັນ byte) ຈະເອົາສະຖານທີ່ຂອງທີ່ຢູ່ລົງທະບຽນກັບ bytes ຂໍ້ມູນຕໍ່ມາຈະຖືກດັດສະນີສູນ. ໃຊ້ໂປໂຕຄອນສອງອັນດຽວກັນເມື່ອອ່ານຂໍ້ມູນຈາກ PmodIA: ຮັບ byte ແລະ block read.
| ຕົວເຊື່ອມຕໍ່ J1 – I² C ການສື່ສານ | ||
| ປັກໝຸດ | ສັນຍານ | ລາຍລະອຽດ |
| 1, 2 | SCL | I² C ໂມງ |
| 3, 4 | SDA | ຂໍ້ມູນ I² C |
| 5, 6 | GND | ພື້ນທີ່ສະຫນອງພະລັງງານ |
| 7, 8 | VCC | ການສະຫນອງພະລັງງານ (3.3V / 5V) |
1.2 ທີ່ມາຂອງໂມງ
PmodIA ມີ oscillator ພາຍໃນທີ່ສ້າງໂມງ 16.776 MHz ເພື່ອແລ່ນອຸປະກອນ. ທ່ານສາມາດນໍາໃຊ້ໂມງພາຍນອກໂດຍການໂຫລດ IC4 ໃນ PmodIA ແລະຕັ້ງ bit 3 ໃນທະບຽນຄວບຄຸມ (ລົງທະບຽນທີ່ຢູ່ 0x80 ແລະ 0x81).
PmodIA schematic ສະຫນອງບັນຊີລາຍຊື່ຂອງ oscillators ແນະນໍາ. schematic ແມ່ນມີຢູ່ໃນຫນ້າຜະລິດຕະພັນ PmodIA ຢູ່ www.digilentinc.com.
1.3 ການຕັ້ງຄ່າການກວາດຄວາມຖີ່
ຄວາມຕ້ານທານໄຟຟ້າ, ?, ຂອງວົງຈອນສາມາດແຕກຕ່າງກັນໃນໄລຍະຄວາມຖີ່. PmodIA ຊ່ວຍໃຫ້ທ່ານສາມາດຕັ້ງຄ່າການກວາດຄວາມຖີ່ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍເພື່ອຊອກຫາຄຸນລັກສະນະ impedance ຂອງວົງຈອນ. ທໍາອິດ, ທ່ານຕ້ອງຕັ້ງຄ່າການໂຕ້ຕອບ I² C ລະຫວ່າງກະດານເຈົ້າພາບແລະ PmodIA. PmodIA ຕ້ອງການສາມຊິ້ນຂໍ້ມູນເພື່ອປະຕິບັດການກວາດຄວາມຖີ່: ຄວາມຖີ່ຂອງການເລີ່ມຕົ້ນ, ຈໍານວນຂັ້ນຕອນໃນການກວາດ, ແລະການເພີ່ມຄວາມຖີ່ຫຼັງຈາກແຕ່ລະຂັ້ນຕອນ. ຄວາມຖີ່ຂອງການເລີ່ມຕົ້ນແລະການເພີ່ມຂຶ້ນຕໍ່ຕົວກໍານົດການຂັ້ນຕອນແມ່ນເກັບໄວ້ເປັນຄໍາສັບ 24-bit. ຈໍານວນຕົວກໍານົດການຂັ້ນຕອນຖືກເກັບໄວ້ເປັນຄໍາ 9-bit.
ທ່ານສາມາດຂຽນໂປຣແກຣມ peak-to-peak voltage ຂອງຄວາມຖີ່ຜົນຜະລິດໃນການກວາດໂດຍກໍານົດ bits 10 ແລະ 9 ໃນທະບຽນຄວບຄຸມ. ສູງສຸດເຖິງສູງສຸດ voltage ຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ຖືກກໍານົດໃຫ້ເຫມາະສົມກັບການທົດສອບ impedance. ນີ້ແມ່ນເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການປະຕິບັດພາຍໃນamps ຈາກຄວາມພະຍາຍາມທີ່ຈະສົ່ງຜົນຜະລິດ voltage ຫຼືປະຈຸບັນເກີນຄວາມສາມາດສູງສຸດຂອງພວກເຂົາ. ຂໍແນະນໍາວ່າເມື່ອໃຊ້ຕົວຕ້ານທານຄໍາຄຶດຄໍາເຫັນ 20-ohm ເພື່ອກໍານົດຈຸດສູງສຸດເປັນຈຸດສູງສຸດtage ໄປທັງ 200mV ຫຼື 400mV ແລະເມື່ອໃຊ້ຕົວຕ້ານທານ 100K-ohm, ໃຫ້ຕັ້ງຈຸດສູງສຸດເປັນຈຸດສູງສຸດ.tage ຢູ່ 1V.
ເມື່ອວົງຈອນໄດ້ຮັບຄວາມຕື່ນເຕັ້ນ, ມັນໃຊ້ເວລາບາງເວລາເພື່ອບັນລຸສະພາບທີ່ຫມັ້ນຄົງຂອງມັນ. ທ່ານສາມາດຕັ້ງໂຄງການທີ່ໃຊ້ເວລາການຊໍາລະສໍາລັບແຕ່ລະຈຸດໃນການກວາດຄວາມຖີ່ໂດຍການຂຽນຄ່າທີ່ຈະລົງທະບຽນທີ່ຢູ່ 0x8A ແລະ 0x8B. ຄ່ານີ້ສະແດງເຖິງຈໍານວນໄລຍະເວລາຄວາມຖີ່ຂອງຜົນຜະລິດທີ່ຕົວແປງສັນຍານອະນາລັອກເປັນດິຈິຕອນຈະບໍ່ສົນໃຈກ່ອນທີ່ມັນຈະເລີ່ມ s.ampການຕອບສະ ໜອງ ຄວາມຖີ່. (ເບິ່ງຕາຕະລາງ 2 ສໍາລັບບັນຊີລາຍຊື່ຂອງທະບຽນແລະຕົວກໍານົດການທີ່ສອດຄ້ອງກັນຂອງເຂົາເຈົ້າ.)
| ທີ່ຢູ່ລົງທະບຽນ | ພາລາມິເຕີ |
| 0x80, 0x81 | ການລົງທະບຽນຄວບຄຸມ (Bit-10 ແລະ Bit-9 ກໍານົດ peak-to-peak voltage ສໍາລັບຄວາມຖີ່ຂອງຜົນຜະລິດ). |
| 0x82, 0x83, 0x84 | ຄວາມຖີ່ເລີ່ມຕົ້ນ (Hz) |
| 0x85, 0x86, 0x87 | ເພີ່ມຂຶ້ນຕໍ່ກ້າວ (Hz) |
| 0x88, 0x89 | ຈຳນວນຂັ້ນຕອນໃນການກວາດ |
| 0x8A, 0x8B | ເວລາການຕັ້ງຄ່າ (ຈໍານວນຂອງໄລຍະຄວາມຖີ່ຂອງການຜະລິດ) |
ທ່ານສາມາດຄິດໄລ່ຄໍາສັບ 24-bit ເພື່ອເກັບຮັກສາໄວ້ໃນທີ່ຢູ່ຈົດທະບຽນສໍາລັບຄວາມຖີ່ຂອງການເລີ່ມຕົ້ນແລະການເພີ່ມຂຶ້ນຕໍ່ຕົວກໍານົດການຂັ້ນຕອນການນໍາໃຊ້ລະຫັດຄວາມຖີ່ຂອງການເລີ່ມຕົ້ນແລະສົມຜົນລະຫັດການເພີ່ມຄວາມຖີ່ຂ້າງລຸ່ມນີ້. ທ່ານຍັງສາມາດຊອກຫາສົມຜົນເຫຼົ່ານີ້ແລະຂໍ້ມູນເພີ່ມເຕີມໃນເອກະສານຂໍ້ມູນ AD5933.
ເມື່ອທ່ານໄດ້ກໍານົດພາລາມິເຕີເຫຼົ່ານີ້, ດໍາເນີນຂັ້ນຕອນຕໍ່ໄປນີ້ເພື່ອເລີ່ມຕົ້ນການກວາດຄວາມຖີ່ (ຫຍໍ້ມາຈາກເອກະສານຂໍ້ມູນ AD5933):
- ເຂົ້າສູ່ໂຫມດສະແຕນບາຍໂດຍການສົ່ງຄໍາສັ່ງສະແຕນບາຍໄປຫາທະບຽນຄວບຄຸມ.
- ເຂົ້າສູ່ໂຫມດການເລີ່ມຕົ້ນໂດຍການສົ່ງການເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍຄໍາສັ່ງຄວາມຖີ່ເລີ່ມຕົ້ນໄປຫາທະບຽນຄວບຄຸມ.
ນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ວົງຈອນທີ່ກໍາລັງວັດແທກສາມາດບັນລຸສະພາບຄົງທີ່ຂອງມັນ. - ເລີ່ມການກວາດຄວາມຖີ່ໂດຍການສົ່ງຄໍາສັ່ງການກວາດຄວາມຖີ່ເລີ່ມຕົ້ນໄປຫາທະບຽນຄວບຄຸມ.
1.4 ການຄິດໄລ່ impedance
ຕົວແປງສັນຍານອະນາລັອກເປັນດິຈິຕອລ samples ການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ຈາກ impedances ທີ່ບໍ່ຮູ້ຈັກສູງເຖິງ 1MSPS ທີ່ມີຄວາມລະອຽດ 12-bit ສໍາລັບທຸກຈຸດໃນການກວາດຄວາມຖີ່. ກ່ອນທີ່ຈະເກັບຮັກສາການວັດແທກ, PmodIA ດໍາເນີນການ Discrete Fourier Transform (DFT) ໃນ s.ampຂໍ້ມູນນໍາພາ (1,024 ວິນາທີamples ສໍາລັບແຕ່ລະຂັ້ນຕອນຄວາມຖີ່). ສອງທະບຽນເກັບຮັກສາຜົນໄດ້ຮັບ DFT: ການລົງທະບຽນທີ່ແທ້ຈິງ, ແລະທະບຽນຈິນຕະນາການ.
impedance ໄຟຟ້າມີທັງຕົວເລກທີ່ແທ້ຈິງແລະສົມມຸດຕິຖານ. ໃນຮູບແບບ Cartesian, ທ່ານສາມາດສະແດງ impedance ກັບສົມຜົນ:
z = ຈິງ + j ∗ ຈິນຕະນາການ
ບ່ອນທີ່ Real ແມ່ນອົງປະກອບທີ່ແທ້ຈິງ, Imaginary ແມ່ນອົງປະກອບຂອງຈິນຕະນາການ, ແລະ ? ແມ່ນຕົວເລກຈິນຕະນາການ (ເທົ່າກັບ i = √−1, ໃນຄະນິດສາດ). ທ່ານຍັງສາມາດສະແດງ impedance ໃນຮູບແບບຂົ້ວ:
Impedance = |z|∠θ
ບ່ອນທີ່ |Z| ແມ່ນຂະຫນາດແລະ∠θແມ່ນມຸມໄລຍະ:
PmodIA ບໍ່ປະຕິບັດການຄິດໄລ່ໃດໆ. ຫຼັງຈາກແຕ່ລະ DFT, ອຸປະກອນແມ່ບົດຕ້ອງອ່ານຄ່າໃນທະບຽນຈິງ ແລະຈິນຕະນາການ.
ເພື່ອຄິດໄລ່ impedance ທີ່ແທ້ຈິງ, ທ່ານຕ້ອງຄໍານຶງເຖິງການໄດ້ຮັບ. ທ່ານສາມາດຊອກຫາ exampການຄິດໄລ່ປັດໄຈທີ່ໄດ້ຮັບໃນເອກະສານຂໍ້ມູນ AD9533.
1.5 ການອ່ານອຸນຫະພູມ
PmodIA ມີເຊັນເຊີອຸນຫະພູມ 13-bit ດ້ວຍຕົນເອງເພື່ອຕິດຕາມອຸນຫະພູມອຸປະກອນ. ກະລຸນາເບິ່ງເອກະສານຂໍ້ມູນ AD5933 ສໍາລັບຂໍ້ມູນເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບການຄວບຄຸມໂມດູນນີ້.
1.6 ທີ່ຢູ່ລົງທະບຽນ
ເອກະສານຂໍ້ມູນ AD5933 ມີຕາຕະລາງຄົບຖ້ວນສົມບູນຂອງທີ່ຢູ່ລົງທະບຽນ.
ຂະຫນາດທາງກາຍະພາບ
ປັກໝຸດຢູ່ຫົວເຂັມປັກໝຸດຢູ່ຫ່າງກັນ 100 ແມັດ. PCB ແມ່ນຍາວ 1.6 ນິ້ວຢູ່ດ້ານຂ້າງຂະຫນານກັບ pins ເທິງຫົວ pin ແລະ 0.8 ນິ້ວຍາວທັງສອງດ້ານ perpendicular ກັບ header pin.
ດາວໂຫຼດຈາກ Arrow.com.
ລິຂະສິດ Digilent, Inc. ສະຫງວນລິຂະສິດທັງໝົດ.
ຜະລິດຕະພັນແລະຊື່ບໍລິສັດອື່ນໆທີ່ໄດ້ກ່າວມາອາດຈະເປັນເຄື່ອງຫມາຍການຄ້າຂອງເຈົ້າຂອງຂອງພວກເຂົາ.
1300 Henley ສານ
Pullman, WA 99163
509.334.6306
www.digilentinc.com
ເອກະສານ / ຊັບພະຍາກອນ
 |
DIGILENT PmodIA ດ້ວຍກະດານຄວບຄຸມໄມໂຄຣຄວບຄຸມໂມງພາຍນອກ [pdf] ຄູ່ມືຜູ້ໃຊ້ PmodIA ກັບກະດານຄວບຄຸມໂມງນອກ, PmodIA, ມີກະດານຄວບຄຸມໂມງນອກ Microcontroller, ກະດານຄວບຄຸມໂມງພາຍນອກ, ກະດານຄວບຄຸມໂມງ, ກະດານໄມໂຄຄອນ, ກະດານ |