Паяльная станция: паяльник DSS-90 и фен DFS-90

[Леонид Иванович]

Ну а когда уже можно попробовать DFS-90 фен отдельно купленный уже залежался

Да вот текущие дела не отпускают никак

[Vga]

Что ж вы все так не любите исходниками делиться? В конце концов, это куда более существенная и интересная часть проекта, чем даже схема. Тащемта, для меня так и вовсе единственная интересная, за исключением технологии изготовления передней панели.

[VeryLazyCat]

P.S. Выложите пожалуйста платы для фена в таком же виде как для станции.

Имелись ввиду чертежи печатных плат для вывода на печать.
В файле DFS-90_pcb чертёж разводки есть,но не раздельный.

[Леонид Иванович]

Что ж вы все так не любите исходниками делиться?

Что там такого интересного? Главное - алгоритмы. А как их реализовать - дело пятое. Про все алгоритмы готов рассказать, спрашивайте.

Выложите пожалуйста платы для фена в таком же виде как для станции.

Добавил во второй пост архив DSF-90_LUT.zip.

[Vga]

Что там такого интересного? Главное - алгоритмы. А как их реализовать - дело пятое. Про все алгоритмы готов рассказать, спрашивайте.

Совершенно верно, именно алгоритмы и интересуют. Но их описание еще более редкая штука, чем исходные коды. Расскажите про них.
Хотя я бы все же хотел и исходники для их иллюстрации.
Ну и кроме того, исходники позволяют допилить проект под свои нужды с минимальными изменениями.

[Леонид Иванович]

Ну так спрашивайте, алгоритм для какой именно задачи интересует?

[Vga]

А какие есть?
В первую очередь интересен разумеется алгоритм термостабилизации. От ввода значения через АЦП и до вывода в ШИМ (или что там).
Но, возможно, у вас там еще какая-нибудь изюминка есть?

[sema]

когда-то, когда был студентом, работал в "связном" (мобильные телефоны, всякая электронная мелочевка) продавцом.
очень поначалу развлекал встречный вопрос "понтовым" покупателям:
покупатель: расскажите про этот телефон! какие в нем есть функции?!?
я: а какие функции Вам нужны в телефоне?
покупатель: ..... ну..... э..... смс......
я: есть! что еще?!?
покупатель: э..... ну...... э.......
это в порядке флуда

[Леонид Иванович]

А какие есть?

Вы прямо как на базаре. Не стыдно? Не получается тот или иной алгоритм - спросите помощи. А так Вы хотите всё и сразу, причем непонятно для чего.

В первую очередь интересен разумеется алгоритм термостабилизации. От ввода значения через АЦП и до вывода в ШИМ (или что там).

АЦП работает с периодом дискретизации T_SYS = 500 мкс. Поток данных с выхода АЦП поступает на цифровой FIR-фильтр с прямоугольным окном. Длительность окна TSAMPLE = 100 мс. Фильтр производит децимацию, период дискретизации на выходе фильтра 100 мс. С таким периодом работает PID-регулятор. Сначала производится преобразование кода измеренного значения AdcCode в микровольты Vtc с учетом коэффициента передачи усилителя термопары и опорного напряжения:

Vtc = (AdcCode * ADC_REF / ADC_RES) / (FIR_N * GAIN)

Далее производится проверка этого напряжения с целью определения обрыва термопары. Если оно выше V_BRK = 24000, то ошибка. Затем вычисляется эквивалентное напряжение холодного спая Vcj на основе показаний tcj термометра DS18B20. Так как диапазон температур холодного спая невелик, вычисление производится по линейному закону с коэффициентом TCJ_K = 40.0 мкВ/°C:

Vcj = tcj * TCJ_K

Затем вычислятся выходное напряжение термопары с компенсацией холодного спая:

Vhj = Vtc + Vcj

Затем производится табличная лианеризация показаний термопары. Элементы таблицы Lin[TC_POINTS] рассчитаны с шагом 1000 мкВ. Находится элемент таблицы, меньший или равный измеренному напряжению. Индекс таблицы дает температуру ttab. Затем между точками таблицы проводится линейная интерполяция:

thj = ttab + DeltaV * DeltaT / 1000

Далее полученная температура подвергается процедуре цифровой калибровки:

t = thj * Gain / GAIN_NOM + Shift

Полученное значение температуры t поступает на PID-регулятор. Регулятор реализован в дифференциальной форме, т.е. пропорциональная составляющая превращается в дифференциальную, интегральная - в пропорциональную, а дифференциальная - во вторую производную. На выходе получаем дифференциал воздействия. Такой подход позволяет избавится от интегральной составляющей вместе с проблемой ее ограничения:

dP = Kp * (t[i] - t[i - 1]) - Ki * (tset - t[i]) + Kd * (t[i] - 2 * t[i - 1] + t[i -2])

Из дифференциала мощности и предыдущего значения мощности получаем текущее значение мощности, которую нужно подать на нагреватель:

P[i] = P[i-1] - dP

Управление нагревателем может осуществляться в фазовом режиме или в режиме Delta-Sigma модулятора. В любом случае требуется привязка к сети по фазе. Она реализована с помощью цифровой петли PLL. Импульсы с детектора перехода через ноль (ZCD) поступают на вход захвата ICP таймера 1. Используется спад импульса, так как он имеет большую крутизну. Схема захвата имеет аппаратный подавитель шумов, который включен с помощью бита ICNC1. В прерывании по захвату вычисляется текущая ошибка фазы:

dPh = ICR1 + Delay

Она является входной величиной для PI-регулятора, который служит петлевым фильтром PLL:

Period[i] = Period[i-1] - Kp * (dPh[i - 1] - dPh[i]) + Ki * dPh[i]

Выходной сигнал PI-регулятора представляет собой текущий период таймера 1, который загружается в регистр OCR1A. Таймер работает в режиме очистки по сравнению (CTC), причем TOP = OCR1A. В результате работа таймера оказывается синхронизированной с сетью с точностью до фазы (если точнее, с удвоенной частотой сети). PLL позволяет получить постоянный сдвиг Delay относительно сигнала ZCD, который позволяет скомпенсировать конечную длительность импульса ZCD и задержку срабатывания ZCD.

При работе в режиме фазового управления для управления ключом служит канал B аппаратного PWM, значение которого загружается в регистр OCR1B, а выходная последовательность формируется на выводе OC1B. Загрузка регистра OCR1B должна осуществляться как при изменении желаемого угла открывания ключа, так и при подстройке периода таймера (в прерывании по захвату). Регистры OCR1A и OCR1B имеют double buffering, поэтому их перезагрузка не нарушает текущий цикл управления ключом.

Желаемая мощность P задается в процентах от максимальной с дискретностью 0.1%. Далее эта мощность должна быть преобразована в угол открытия ключа, который и представляет собой код регистра OCR1B с точностью до постоянного множителя. При фазовом управлении мощность зависит от угла нелинейно: для угла f нормализованная мощность равна интегралу от f до pi от sin^2(x)dx, деленному на pi/2. Или

Pnorm = 1 - f / pi + sin(2 * f) / (2 * pi)

Если угол A задается в градусах, то f = A * pi / 180

Аналитическое выражения для угла в зависимости от требуемой мощности я найти не смог. И это не arccos, как вычисляют в некоторых фазовых регуляторах. Поэтому численными методами была сгенерирована таблица с шагом по мощности 1%. Между точками таблицы производится линейная интерполяция:

angle = A[p] + DeltaP * DeltaA / 10

Найденный угол преобразуется в код для загрузки регистра OCR1B:

OCR1B = Half_Period * angle / MAX_ANGLE;

При работе в режиме Delta-Sigma модулятора мощность зависит от кода линейно, никакой специальной линеаризации не требуется. Частота дискретизации Delta-Sigma модулятора равна частоте сравнений COMPA таймера 1. Модулятор реализован следующим образом:

квантование:

if(Sigma > MAX_POW) { Delta = -MAX_POW; OutOn(); }
else { Delta = 0; OutOff(); }

суммирование:

Sigma = Sigma + Power + Delta;

Ну как-то так.

Но, возможно, у вас там еще какая-нибудь изюминка есть?

Нет.

[sema]

пять баллов!!! снимаю шляпу

[testerc]

По поводу данного метода PID можно почитать здесь http://www.vandelogt.nl/htm/regelen_pid_uk.htm ( там же есть реализация на с трех разновидностей, включая этот: http://www.vandelogt.nl/datasheets/pid_ ... s_v320.pdf )

[Леонид Иванович]

Этот метод много где есть. Только называется по-разному. Например, в известных статьях Денисенко этот метод называется "инкрементная форма ПИД-регулятора".

Да, еще. У меня уставка ПИД вынесена из-под всех составляющих, за исключением интегральной, так как только она обеспечивает статическую точность регулирования. Это улучшает переходной процесс при изменении уставки.

[Vga]

Вы прямо как на базаре. Не стыдно? Не получается тот или иной алгоритм - спросите помощи. А так Вы хотите всё и сразу, причем непонятно для чего.

Нет, не стыдно. Интересуюсь я всем этим в целях самообразования. Заранее достаточно сложно сказать, где именно в исходнике найдешь что-то интересное - красивое решение вполне может быть и в куске, непосредственно не относящемся к основной функции. Даже в описании алгоритма для меня интересней оказалась не PID-часть (где я отметил только дифференциальный подход и вынесенную уставку), а работа фазового регулятора.

А повторять конструкцию я в любом случае не собираюсь. Это неинтересно. Так можно пойти и просто купить. Я предпочитаю учиться, смотреть как сделано у других, подмечать интересные решения либо важные моменты и делать самостоятельно. И именно по этой причине я считаю статьи о микроконтроллерных конструкциях без исходного кода или рассмотрения алгоритма абсолютно бесполезными - они ничему не учат.

А за описание алгоритма спасибо. Хотя вы, судя по всему хороший специалист и потому на код было бы крайне интересно посмотреть.

Upd: Добавлю еще к первому абзацу, насчет вопроса "а что есть". Дело в том, что я все же не начинающий и особых проблем с реализацией алгоритмов у меня нет. Так что сейчас я уже выискиваю в решениях интересные мелочи, тонкости, неочевидные моменты и все такое.

[Леонид Иванович]

Так что сейчас я уже выискиваю в решениях интересные мелочи, тонкости, неочевидные моменты и все такое

Выискивайте на здоровье. Только по вашим сообщениям не видно, что Вы сами что-то делаете. Иначе вопрос бы ставился иначе: "Реализовал такой-то алгоритм, а он ведёт себя так. А нужно - так. Как этого добиться?" Вот такие вопросы являются абсолютно нормальными и на них всегда с радостью ответят.

на код было бы крайне интересно посмотреть

Насчет исходников: почему-то их обычно не дают. Я хотел сделать свой сайт, где собирался выложить исходники всех своих проектов для МК, ПЛИС и ПК. Но сайта пока нет (нет денег на домен и хостинг), да и один коллега отговорил всё выкладывать.

[sema]

к тому же исходник неплохо бы вежливо просить, а не предъявлять претензию
"Что ж вы все так не любите исходниками делиться?"
независимо от того начинающий ты или уже "с усами"

[Vga]

к тому же исходник неплохо бы вежливо просить, а не предъявлять претензию
"Что ж вы все так не любите исходниками делиться?"

Это, что называется, крик души. Почему я именно так отношусь к микроконтроллерным конструкциям без исходников - я написал в предыдущем сообщении. Да и, честно говоря, положительного ответа я практически не ожидал. Обычно те, кто не против выложить код, выкладывают его сразу вместе с прошивкой.

Иначе вопрос бы ставился иначе: "Реализовал такой-то алгоритм, а он ведёт себя так. А нужно - так. Как этого добиться?" Вот такие вопросы являются абсолютно нормальными и на них всегда с радостью ответят.

Вот только я их не задаю. С такими проблемами я разбираюсь сам. За все время, сколько сижу на форумах, тему с вопросом создавал пару раз. А сижу на форумах я не так уж мало.

Насчет исходников: почему-то их обычно не дают.

Вот-вот. Это-то и печально. Это практически все равно, что в статье про конструкцию без МК не выложить принципиальную схему, а только печатку и сборочный чертеж для повторения. Единственное что по печатке реверснуть конструкцию менее трудоемко, чем по скомпиленной прошивке.

Я хотел сделать свой сайт, где собирался выложить исходники всех своих проектов для МК, ПЛИС и ПК. Но сайта пока нет (нет денег на домен и хостинг),

Лично я выкладываю исходный код вместе с прошивкой. Применительно к вашему случаю, я бы выложил его архивом в первом посте (точнее, он был бы внутри архива DSS-90.zip).

[Леонид Иванович]

Лично я выкладываю исходный код вместе с прошивкой

Ссылку можно?

[Vga]

http://we.easyelectronics.ru/upgrade-re ... na-mk.html
http://we.easyelectronics.ru/pinboard2/ ... -4051.html
http://vgasoft.googlecode.com (здесь впрочем вообще практически исключительно исходники в SVN).

[Леонид Иванович]

Проекты на easyelectronics глянул. Для таких простых проектов в исходниках всё завёрнуто так, что понять ничего не смог. И комментариев нет. Короче говоря, для меня там толку ноль.

По ссылке http://vgasoft.googlecode.com вообще ничего не понял, что это. Никаких исходников там не нашел.

У меня достаточно опубликовано проектов с исходниками, вот в этом списке все с исходниками: http://leoniv.livejournal.com/46603.html А новых статей я сейчас не пишу, поэтому и исходники не выкладываю. То, что публикую на форуме - всё незаконченное. Появилось что-то законченное - выложил с исходниками: viewtopic.php?p=1089501#p1089501

[testerc]

на code.google.com svn репозитарии, можно или слить себе или просмотреть через веб http://code.google.com/p/vgasoft/source/browse/