So entwerfen Sie eine Schaltung neu, um einen stromsenkenden IC anstelle eines Stromquellen-IC zu verwenden

Ich baue einen seriellen Servocontroller , um im Rahmen meines Hexapod-Roboterprojekts etwas über Elektronik und Assemblersprache zu lernen . Schon früh entschied ich, dass ich mehr E / A-Kanäle als meinen ATTiny2313 benötigte, den ich zu der Zeit unterstützte, und untersuchte einige Demultiplexer-Chips mit 3-8 Leitungen ( CD74HCT238E ), mit denen ich ein 64-Kanal-PWM-Servo erstellen konnte Controller mit nur 8 E / A-Pins für die PWM-Kanäle und 3 Adressleitungen.

Wie auch immer. Ich habe auch einige CD74HCT138E gekauft , die eher aktiv niedrig als aktiv hoch CD74HCT238E sind. Ich verstehe im Prinzip die Unterschiede zwischen dem von mir verwendeten aktuellen Sourcing-Chip und den aktuell sinkenden Chips, aber ich weiß nicht wirklich, wie ich meine Schaltung so einstellen soll, dass die aktuell sinkenden Chips anstelle der aktuellen Sourcing-Chips verwendet werden.

Das Schema für die aktiven High-Chips ist hier: Alt-Text Was muss ich ändern, um die CD74HCT238E gegen CD74HCT138E auszutauschen?

Beachten Sie, dass der Grund für diese Frage darin besteht, dass ich versehentlich eine Röhre der aktiven Low-ICs gekauft habe und ich bin gespannt, wie viel komplexer das Schaltplan- und Schaltungsdesign sein muss, damit ich sie verwenden kann.

— Len Holgate
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Antworten:

Die '238 haben nur einen von acht Ausgängen mit logisch hohem Ausgangsstrom, der Rest der Pins ist logisch niedrig und sinkt. Der '138 ist genau das Gegenteil, einer von acht Pins kann niedrig sein, sinkender Strom, der Rest wird hoch sein, Strom beziehen.

Um die Funktion des '138 zu "invertieren", können Sie acht PNP-Transistoren verwenden, deren Basen jeweils mit einem Widerstand an einen Ausgang des' 138 gebunden sind, wobei die Emitter alle an +5 angeschlossen sind und die Kollektoren jeweils an einen Ihrer Servos angeschlossen sind Anschlüsse. Oder verwenden Sie eine Reihe von Wechselrichtern (74HCT04 oder oktal 74HCT240), um die Ausrichtung der Ausgänge zu ändern.

Die Auswahl von 1 von 8 Decodern schränkt die Möglichkeiten Ihrer Servos ein, da Ihre Schaltung jeweils nur einen Ausgang aktivieren kann. Die maximale Geschwindigkeit eines Servos wird durch die Anzahl der Servos begrenzt, die Sie aktivieren möchten. Wenn Sie beispielsweise alle 64 Kanäle einschalten möchten, laufen alle mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 1/64.

Der PCF8575C ist sehr praktisch, um digitale E / A mithilfe des seriellen I2C-Protokolls von Geräten wie Arduino zu erweitern. Sie können 64 Servos mit 2 Pins auf dem Arduino und 4 PCF8575Cs betreiben. Dies würde Ihnen mehr Flexibilität bei der Einstellung Ihrer PWM-Arbeitszyklen geben.

— SiliconFarmer
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Ich habe das Gefühl, wenn ich diese Chips aus einem anderen Grund als der Servosteuerung zum Erweitern der E / A verwenden würde, wäre es weniger problematisch, das aktive Hoch gegen das aktive Tief zu tauschen, da ich nur die Schaltung umkehren würde, die ich habe wurde mit dem Pin verbunden. Da ich jedoch die Servosteuerungsleitung mit + VE ansteuern muss, müssen mir die Wechselrichter das geben, da ich die Steuerleitung nicht von einem anderen Ort aus ansteuern und sie einfach in den IC versenken kann.

— Len Holgate

Abgesehen davon funktioniert die PWM-Servosteuerung mit den aktiven High-ICs einwandfrei. Ich starte 8 der 1 von 8 Decoderchips von meinem Mikroprozessor und durchlaufe dann die Adressleitungen (ändere sie alle 2,5 ms), damit ich auf allen 64 Kanälen die erforderliche 50-Hz-Aktualisierung erzeugen kann. Dadurch kann ich auf jedem Kanal die erforderlichen Impulse von 600us bis 2,4 ms erzeugen. Ich gehe davon aus, dass der PCF8575C einfacher zu bedienen ist, da Sie ihm einfach einen Befehl zum Ein- und Ausschalten des entsprechenden Pins senden und dies auch so bleibt, anstatt dass der 238 den entsprechenden Pin am Mikroprozessor für die Dauer hoch halten muss.

— Len Holgate

Es hängt wirklich von der Anwendung ab, ich bin froh zu hören, dass es funktioniert. In vielen Fällen ist der Chip, an den Sie angeschlossen sind, leicht zu handhaben, wenn Sie von aktiv hoch zu aktiv niedrig wechseln, aber Ihr Chip gehörte nicht dazu.

— Kortuk

Sie sind dasselbe ohne die Ausgabe. Das aktive Tief ist genau das gleiche wie das aktive Hoch mit einem invertierten Eingang an allen Pins.

Ich habe ein paar Apps mit Servos. Dazu müsste ich auf jeden Pfad einen Wechselrichter setzen oder meine Servos austauschen. Mit Informationen für Ihr Servo kann ich vielleicht mehr helfen, aber ich bezweifle, dass sich diese Änderung lohnt.

Ich habe Ihre Website durchgesehen, es hat mir beide Male gefallen, als ich sie besucht habe, aber ich habe keine weiteren Hardware-Informationen gefunden. Wenn ich etwas verpasst habe, entschuldige ich mich. -Max Murphy

— Kortuk
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Ja, mir ist klar, dass sie bis auf die Ausgabe gleich sind. Ich nahm an, dass es eine relativ einfache Möglichkeit gab, das Servo mit dem aktiven Low-IC zu verbinden. Die Servos sind einfache Hitec HS-422. Wenn ich einen Draht von VCC über einen Widerstand zum aktiven Low-Output-Pin verlegen würde, gehe ich davon aus, dass nichts fließen würde, wenn der Pin nicht nach unten gezogen würde.

— Len Holgate

Ich bin nicht ganz sicher, ob ich Ihre Frage verstehe. Sie haben Recht. Ihr Gerät zieht keinen Strom aus einem Pull-up-Widerstand, wenn dessen Ausgang hoch ist. Das Gate des Servos zieht Strom durch den Widerstand und / oder von Ihrem hohen Ausgang, wahrscheinlich beides. Es wird immer noch hoch sein für das genau entgegengesetzte Tastverhältnis. Früher, wenn Sie einen Arbeitszyklus von 5% und jetzt einen Arbeitszyklus von 95% hatten. Das Datenblatt unter robotshop.us/PDF/Servomanual.pdf , oder ich sollte sagen Produkthandbuch, bietet großartige Informationen. Ihre Pulszeit mit einer bestimmten Ausschaltzeit ist wichtig.

— Kortuk

Warum müssen Sie Chips auf Active Low ändern?

— Kortuk

Ich habe versehentlich eine Tube gekauft und möchte wissen, ob es möglich ist. Ich habe ein Design für ein ähnliches Design eines Servocontrollers gesehen, das (aus dem Datenblatt) scheinbar aktive Low-ICs verwendet, und ich war neugierig :)

— Len Holgate

Ahh, es tut mir leid, ich habe versucht dich davon abzuhalten, Designs zu ändern. Hast du das andere Design? Sie müssen wirklich nur Wechselrichter einsetzen, wenn Ihnen der Platz nichts ausmacht, können Sie dies mit einem Transistor und einem Widerstand tun.

— Kortuk