Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

ATmega8 sterowanie wyświetlaczem elektromagnetycznym MOSFET

07 Mar 2017 23:40 1989 18
  • Poziom 8  
    Witam serdecznie.
    Postaram się krótko i rzeczowo opisać problem.

    Posiadam 16szt wyświetlaczy elektromagnetycznych z pylonów stacji benzynowych, postanowiłem z czterech zrobić zegar.
    ATmega8 sterowanie wyświetlaczem elektromagnetycznym MOSFET
    ATmega8 sterowanie wyświetlaczem elektromagnetycznym MOSFET
    Sterowanie chcę wykonać na ATmega8.

    Problem polega na skonstruowaniu układu wykonawczego.

    Każdy segment wyświetlacza posiada dwie cewki, do "gaszenia" i "zapalania", przedstawia to RYS.1
    ATmega8 sterowanie wyświetlaczem elektromagnetycznym MOSFET

    Bardzo uproszczony schemat tego co chcę wykonać umieściłem na RYS.2
    (nie rysowałem rezystorów np. do rozładowania bramek aby nie zaciemniać rysunku.Tranzystory typu Logic level.)
    ATmega8 sterowanie wyświetlaczem elektromagnetycznym MOSFET

    Problem polega na tym że w układzie z RYS.3 sterowanie przebiega sprawnie i szybko przy napięciu bramki 5V
    ale przy układach z RYS.4 i RYS.5 nie mogę uzyskać dostatecznego otwarcia (prądu) tranzystora, wystarczającego do "zapalenia" lub "gaszenia" wyświetlacza nawet po podaniu 12v na bramkę.
    ATmega8 sterowanie wyświetlaczem elektromagnetycznym MOSFET

    Nie mam już pomysłów jak to rozwiązać.
    Proszę o pomoc i przepraszam za jakość schematów.
    Darmowe szkolenie: Ethernet w przemyśle dziś i jutro. Zarejestruj się za darmo.
  • Poziom 21  
    Nie przeanalizowałem do końca rys.2, ale zauważyłem jeden problem. Mosfety są źle sterowane. Na rys.3 jest ok, bo tranzystor ma napięcie G-S od 0-5V co wystarcza do jego przełączania. Na rys.4 jest już lipa, bo jeśli podamy napięcie na bramkę 5V, to na źródle musi być niższe. Nie wiem jakie tranzystory kolega stosuje, ale załóżmy, że potrzebują 4V pomiędzy bramką a źródłem do otwarcia się. Wtedy na rys.4 kolega ma 5V na bramce i o 4V mniej na źródle, czyli 1V, a miało być 12V. Jeżeli kolega poda 12V na bramkę to będzie miał wtedy tylko 8V na obciążeniu. Rys.4 to prawidłowe rozwiązanie, ale trzeba sterować bramkę napięciem 0-12V, bo przy sterowaniu 0-5V tranzystor będzie przepuszczał prąd non-stop.
  • Poziom 8  
    Odnośnie rys.4 to przy Ug=5v tranzystor się w ogóle nie załącza, a przy podaniu 12v na bramkę prąd w obwodzie waha się w granicach 0.8A , a spadek napięcia na tranzystorze to ok.2V.
    Wygląda na to że po podłączeniu obciążenia jakim jest cewka segmentu wyśw. do źródła, 12v podane między bramkę a masę jest nadal niewystarczające żeby w pełni otworzyć tranzystor.
    Niech mnie kolega poprawi jeżeli się mylę.
  • Specjalista - Mikrokontrolery
    1. Nie wiemy nic o typach tranzystorów, a to ważne. Zgaduję, że użyłeś jakichś wielkich, drogich i archaicznych IRF940 zamiast malutkich współczesnych logic level, ale to nawet dobrze, bo biorąc pod uwagę punkt 2. poniżej inaczej już dawno wszystko byś spalił.
    2. Prawdopodobnie wszystkie PMOS są w tym układzie stale włączone, bo dostają na bramki albo -7 V, albo -12 - aż strach pomyśleć, jakie prądy zwarciowe tam płyną.
  • Poziom 8  
    Jak już pisałem wcześniej nie rysowałem wszystkiego.
    Do sterowania bramkami wykorzystuję napięcie 5v lub 12v z odpowiednim ograniczeniem prądowym plus rezystory podciągające do masy lub zasilania w celu rozładowania bramek.
    Na początku zacząłem od "archaicznych" tranzystorów BUZ11 , IRF630, IRF9610, PHP45N03LT

    Prąd płynący w obwodzie tranzystor-cewka nie przekracza 0,8A (do przełączenia segmentu potrzebny jest na poziomie 1.2A- taki pobór ma segment po zasileniu go bezpośrednio ze zasilacza 12v).

    Dodano po 6 [minuty]:

    Problem w tym że w układzie z RYS.4 i 5 nie mogę uzyskać odpowiednio dużego prądu aby załączyć/wyłączyć dany segment.
    Układ z RYS.3 działa prawidłowo,nawet przy Ug=5v

    Dodano po 14 [minuty]:

    Może ktoś mógłby podsunąć jakiś inny sposób na sterowanie takim wyświetlaczem,
    Zastanawiałem się również nad zasilaniem symetrycznym +-12v, rozwiązał by się wtedy problem przełączania środkowego "odczepu" między biegunem dodatnim a masą.
  • Poziom 21  
    Układ z rys.4 będzie działał prawidłowo tylko wtedy gdy napięcie sterujące bramkę będzie wyższe od napięcia zasilającego o przynajmniej te 5V, czyli 0-18V. W praktyce raczej się tego nie stosuje, więc raczej odpuść sobie te rozwiązanie. Za to rys.5 jest ok tylko zastosowałeś Mosfety IRF9610, które mają rezystancje kanału aż 3Ω, co wyjaśnia dlaczego prąd płynący w obwodzie wynosi tylko 0,8A.
    Możesz zrealizować sterowanie napięciem symetrycznym np. tak:
    ATmega8 sterowanie wyświetlaczem elektromagnetycznym MOSFET
    Tylko potrzebujesz 16 mosfetów do sterowania jednym wyświetlaczem. Proponuję zastosować pary mosfetów w jednej obudowie jak np irf7319.
  • Specjalista - Mikrokontrolery
    Bez prawdziwego schematu z wartościami i typami możemy tylko wróżyć. Rozwiązanie najprostsze - to mostek H i diody w szereg z uzwojeniami. Coś takiego prawdopodobnie chciałeś zrobić, ale nie wyszło, a tajemnica tkwi w schemacie i wartościach/typach elementów. Możesz użyć gotowych, niedrogich mostków H, np. DRV8811.
  • Poziom 8  
    BlueDraco napisał:
    Bez prawdziwego schematu z wartościami i typami możemy tylko wróżyć. Rozwiązanie najprostsze - to mostek H i diody w szereg z uzwojeniami. Coś takiego prawdopodobnie chciałeś zrobić, ale nie wyszło, a tajemnica tkwi w schemacie i wartościach/typach elementów. Możesz użyć gotowych, niedrogich mostków H, np. DRV8811.


    Chodzi o to że jeszcze nie ma "prawdziwego schematu"
    dopiero sprawdziłem co to za wyświetlacze, na jakie napięcia, i próbuje coś stworzyć.
    Sprawdzam jakie tranzystory w jakich warunkach zagwarantują poprawną prace wyświetlacza.
    Jak już będę miał układ wykonawczy to wtedy zajmę się resztą,(procesorem,programem,itp)

    Dla tego rzucam temat na forum bo może ktoś podpowie jakieś dobre rozwiązanie układu wykonawczego.

    Dodano po 22 [minuty]:

    Wertyuud napisał:
    Układ z rys.4 będzie działał prawidłowo tylko wtedy gdy napięcie sterujące bramkę będzie wyższe od napięcia zasilającego o przynajmniej te 5V, czyli 0-18V. W praktyce raczej się tego nie stosuje, więc raczej odpuść sobie te rozwiązanie. Za to rys.5 jest ok tylko zastosowałeś Mosfety IRF9610, które mają rezystancje kanału aż 3Ω, co wyjaśnia dlaczego prąd płynący w obwodzie wynosi tylko 0,8A.
    Możesz zrealizować sterowanie napięciem symetrycznym np. tak:
    ATmega8 sterowanie wyświetlaczem elektromagnetycznym MOSFET
    Tylko potrzebujesz 16 mosfetów do sterowania jednym wyświetlaczem. Proponuję zastosować pary mosfetów w jednej obudowie jak np irf7319.


    Masz rację, nie zwróciłem uwagi na rezystancje kanału tego MOSFETa .
    Rozwiązanie ciekawe, na pewno przetestuję.
    Zastanawiam się czy nie udało by się wykorzystać Twojego układu przy zasilaniu niesymetrycznym 12v, należało by tylko podać na środkowy "odczep" :
    -12v przy załączonym T2
    -MASĘ przy załączonym T1

    Jak myślicie?
  • Poziom 21  
    BlueDraco napisał:
    Możesz użyć gotowych, niedrogich mostków H, np. DRV8811

    Zakładając, że DRV8811 wysteruje dwa segmenty, to potrzebujesz siedem takich scalaków na wysterowanie dwóch wyświetlaczy. Do zrobienia zegarka potrzeba już 14. Wydaje mi się, że to nie będzie wcale takie tanie rozwiązanie. Już lepiej dać mosfety+HC595+zasilanie symetryczne. Dodatkowo trzeba wytrawić płytki do scalaków o małym rastrze pinów i je polutować.
    Mammon666 napisał:
    Masz rację, nie zwróciłem uwagi na rezystancje kanału tego MOSFETa .
    Rozwiązanie ciekawe, na pewno przetestuję.
    Zastanawiam się czy nie udało by się wykorzystać Twojego układu przy zasilaniu niesymetrycznym 12v, należało by tylko podać na środkowy "odczep" :
    -12v przy załączonym T2
    -MASĘ przy załączonym T1

    Właśnie od początku zastanawiało mnie czy nie możesz zmienić polaryzacji tych cewek, tak, żeby środkowy odczep podłączyć do 12V, a pozostałe dwa podciągać do masy na zmianę. To mogłoby znacznie uprościć układ. Widzę, że na płytce masz diody. Może dałoby się zmienić ich polaryzację. Tylko pozostaje problem, czy wewnątrz wyświetlaczy magnesy miałyby odpowiednie ustawienie.
  • Poziom 8  
    ATmega8 sterowanie wyświetlaczem elektromagnetycznym MOSFET ATmega8 sterowanie wyświetlaczem elektromagnetycznym MOSFET
    Niestety mimo że w danym segmencie są dwie cewki to są one połączone ze sobą wewnątrz.Do złączki wychodzą dwa a nie trzy przewody.
    Widocznie diody były potrzebne oryginalnemu sterownikowi.
    ATmega8 sterowanie wyświetlaczem elektromagnetycznym MOSFET
  • Poziom 21  
    Hmm...widzę, że kolega dodał drugi schemat z którego już w ogóle nie bardzo wiadomo o co chodzi, bo już na zdjęciu widzę, że diody są inaczej podłączone. Poszukałem więc na necie i znalazłem, że taki wyświetlacz nazywa się "vane display", oraz znalazłem taki projekt http://easternstargeek.blogspot.com/2011/08/nifty-electromechanical-vane-display.html. Jednak wydaje mi się, że są jakieś rozbieżności pomiędzy wyświetlaczami z tamtego projektu a tymi które są w tym temacie. Przydałoby się podać oznaczenia które są na wyświetlaczu, bo na zdjęciu nie da się nic odczytać. Może znajdzie się jakaś dokumentacja producenta.
  • Specjalista - Mikrokontrolery
    Jest całe mnóstwo tanich mostków H o odpowiednich parametrach, w cenach 0.7..2 USD, w postaci małych modułów. Dotychczas w tym wątku nie pojawił się żaden poprawny schemat - same knoty z grubymi błędami.
    Autorze: od schematu się zaczyna - najpierw schemat, potem montaż. A jeszcze przed montażem - konstruktywna krytyka na ty forum. ;)
  • Poziom 8  
    Wertyuud napisał:
    Hmm...widzę, że kolega dodał drugi schemat z którego już w ogóle nie bardzo wiadomo o co chodzi,

    Zbadałem dokładnie wyświetlacz wraz z układem połączeń poszczególnych cewek i we wcześniejszych rysunkach był błąd.
    Przepraszam za zamieszanie.
    Ten rysunek już na 100% przedstawia stan faktyczny.
    ATmega8 sterowanie wyświetlaczem elektromagnetycznym MOSFET
    Według mnie ewidentnie widać że oryginalnie był sterowany z zasilania symetrycznego +-12v.

    Jak w takiej sytuacji zastosować mostek H? raczej się nie da. W momencie zapalania np.segmentu A i jednoczesnego gaszenia segmentu B w punkcie COM
    pojawiły by się dwa przeciwne bieguny, (zwarcie jak się patrzy).

    Gdybym odseparował od siebie cewki poszczególnych segmentów dało by się wtedy zastosować mostek H, ale potrzebował bym mostek do każdego segmentu każdego wyświetlacza, czyli 28 mostków!

    BlueDraco napisał:
    Autorze: od schematu się zaczyna - najpierw schemat, potem montaż. A jeszcze przed montażem - konstruktywna krytyka na ty forum. ;)

    Schemat...powiem tak, gdybym wiedział jak go poprawnie zrobić to bym go zrobił, a jak bym go zrobił poprawie to pewnie nikomu bym du.. niepotrzebnie nie zawracał :)
  • Specjalista - Mikrokontrolery
    No to zapewne w opisie sposobu sterowania segmentów też jest błąd. Chyba te prądy ciut inaczej muszą płynąć, niż to podałeś.
  • Poziom 8  
    Zasada działania jest ta sama, załączanie/wyłączanie odbywa się po przez zmianę polaryzacji zasilania cewki.
    Pomijając wcześniejsze rysunki chcę zapytać,czy jest ktoś kto ma pomysł na sterowanie takim wyśw, sugerując się tylko tym ostatnim rysunkiem?
    Ps.
    Wertyuud, muszę jeszcze sprawdzić w praktyce Twój pomysł.
    Wertyuud napisał:
    Układ z rys.4 będzie działał prawidłowo tylko wtedy gdy napięcie sterujące bramkę będzie wyższe od napięcia zasilającego o przynajmniej te 5V, czyli 0-18V. W praktyce raczej się tego nie stosuje, więc raczej odpuść sobie te rozwiązanie. Za to rys.5 jest ok tylko zastosowałeś Mosfety IRF9610, które mają rezystancje kanału aż 3Ω, co wyjaśnia dlaczego prąd płynący w obwodzie wynosi tylko 0,8A.
    Możesz zrealizować sterowanie napięciem symetrycznym np. tak:
    ATmega8 sterowanie wyświetlaczem elektromagnetycznym MOSFET
  • Poziom 21  
    Mammon666 napisał:
    Jak w takiej sytuacji zastosować mostek H? raczej się nie da. W momencie zapalania np.segmentu A i jednoczesnego gaszenia segmentu B w punkcie COM
    pojawiły by się dwa przeciwne bieguny, (zwarcie jak się patrzy).

    A kto powiedział, że segmenty muszą być przełączane jednocześnie? Możesz podać 12V na wejście COM i zapalić odpowiednie segmenty, a następnie podać 0V i zgasić niepotrzebne segmenty(albo na odwrót). Zdaje się, że do zmiany stanu wystarczy krótki impuls, więc musisz zmierzyć doświadczalnie jaka jest minimalna długość takiego impulsu. Masz mikrokontroler, tylko trzeba odpowiednio wymyślić algorytm sterowania. Tutaj zgrubnie narysowałem jak to ma wyglądać. Po lewej masz przełącznik 0/12V dla wspólnego wejścia, a po prawej sterowanie poszczególnych segmentów. Oczywiście nie rysowałem wszystkich półmostków, ale chyba będziesz wiedział o co chodzi. Tranzystory npn ogólnego zastosowania. Tylko trzeba brać pod uwagę, że mosfety po lewej muszą być mocniejsze bo będzie przez nie mógł płynąć prąd wszystkich segmentów czyli 7x1,2A=8,4A. Musisz zapewnić że tranzystory sterujące poszczególne segmenty nie będą mogły się włączyć jednocześnie, bo nastąpi zwarcie. Ponadto muszą być odstępy czasowe pomiędzy przełączaniem tranzystorów w lewych półmostkach, bo może się zdarzyć na przykład tak że załączysz górny tranzystor, a dolny się jeszcze nie zdąży wyłączysz, więc trzeba najpierw wyłączyć dolny, odczekać np 10us, a potem załączyć górny. W drugą stronę tak samo.
    ATmega8 sterowanie wyświetlaczem elektromagnetycznym MOSFET
    BTW. Czy to odpowiedni dział na tą dyskusję?
  • Poziom 8  
    Chyba masz racje, nie ten dział, mój błąd.
    Jeżeli spojrzysz na mój pierwszy schemat to miałem podobny pomysł do Twojego,podanie odpowiedniego sygnału na segmenty później zwarcie COM na przemiennie do masy i do plusa, aby jedne segmenty mogły się zgasić a inne zapalić.
    Później tą samą czynność wykonać dla kolejnych wyświetlaczy.
    Tylko wtedy jeszcze sam się wprowadziłem w błąd odnośnie układu połączeń cewek.
    Zmontowałem prowizoryczny układ na płytce prototypowej i udało się jak na razie wysterować jeden wyświetlacz.
    Obecnie czekam na części bo robiłem na tym co akurat miałem w domu bo nie chciałem inwestować pochopnie.
    Jeżeli wszystko będzie działać to zamieszczę schemat i kod programu do skomentowania.
    Dzięki.
  • Poziom 1  
    Witam.
    Myślę że mogę coś wnieść do dyskusji, gdyż sam borykam się z takim wskaźnikiem.
    Mam płytkę (wykonawczą), niestety nie mam sterownika.
    U mnie jednak zastosowano myśl techniczną z nad Wisły.
    Do sterowania zastosowano triaki i dekoder MCY74028
    Jedna fotografia zastąpi tysiąc słów więc ją dołączam.

    ATmega8 sterowanie wyświetlaczem elektromagnetycznym MOSFET

    Wszystkie czerwone przewody są połączone razem, czarne do modułu.
    oznaczenie na płytce pod kondensatorem ( AC )
    ATmega8 sterowanie wyświetlaczem elektromagnetycznym MOSFET


    sugeruje coś co nie sprawdza się w praktyce.
    Podłączanie napięcia zmiennego 16V ~ skutkuje losowym włączaniem lub wyłączaniem segmentu.
    Moim zdaniem w sterowniku zastosowano kluczowanie całej cyfry, dodatnie (wyświetl), ujemne (wygaś), a dekoder wybiera sekwencyjnie jaki segment.
    To są moje domysły, nie miałem czasu się tym zająć
    Może post będzie przydatny, gdyż rzuca inne światło na ten temat.
    Pozdrawiam.
    Jacek K
  • Użytkownik usunął konto