0-10V 10 каналов

[xoxa]

Надо сгородить схему

10 выходов 0-10V для управления заслонками. Нагрузка 10 ma на выход.

Места в корпусе мало. 10 PWM выходов нет.

Есть I2C, SPI и тп. Процессор STM32.

Какие компоненты можно применить под задачу ? Весь gaw.ru уже излазил.

[NewWriter]

Софтовый PWM, ЦАП 10-12-канальный типа http://www.analog.com/en/parametrics...7=8&p4656=8|40 или подобные.
Да и сам STM32, если покопаться, с большим числом DAC-ов...

[Easyrider83]

Какой софтовый PWM? Зачем DAC? Там куча таймеров с PWM. На них и делать. С фильтрами и усилителями.

[Alex9797]

Надо сгородить схему

Для этой задачи схема не потребуется. Только процессор, и простейшие RC фильтры, в количестве 10 штук. В остальном же все решение задачи чисто программное. И совсем несложное.
Фактически это будет многоканальный программный ШИМ.

Выделяем в памяти 11 однобайтовых регистров под счетчики. 10 счетчиков будут формировать длительность рабочего импульса по каждому выходу, а 11-й счетчик будет задавать период ШИМ.
Еще 10 байт - для хранения чисел, пропорциональных заданному выходному напряжению по каждому каналу.
Настраиваем какой-нибудь таймер на генерацию прерываний, с некоторым периодом, о котором позже.

В основной программе после начальной инициализации обнуляем счетчик периода ШИМ, устанавливаем значения регистров-задатчиков (кнопками, или из ЕЕПРОМ), после чего переписываем значения задатчиков в соответствующие счетчики ШИМ. Затем устанавливаем в единицу те выходы ШИМ, чьи счетчики имеют ненулевое значение. После этого разрешаем прерывания таймера.

Обработка прерывания от этого таймера:
1. декремент счетчика периода ШИМ.
2. если получился ноль - переход на 9.
3. если не ноль, поочередно обрабатываем каждый из остальных 10 счетчиков:
4. если счетчик равен нулю - установить ноль на этом выходе ШИМ (даже если он уже в нуле, это не помешает), и перейти к следующему счетчику
5. если не равен нулю - декремент
6. если после этого счетчик не равен нулю - перейти к следующему счетчику
7. если получился ноль - установить ноль на этом выходе, и перейти к следующему счетчику
8. обработан последний счетчик - выход из прерывания
9. переписываем значения задатчиков в соответствующие счетчики ШИМ
10. устанавливаем в единицу те выходы ШИМ, чьи счетчики имеют ненулевое значение.
11. Выходим из прерывания.

Таким образом длительность единицы на каждом выходе будет пропорциональна числовому значению начальной установки своего счетчика. Остается только интегрировать эти импульсы, и масштабировать результат, чтобы вписаться в диапазон 0...10 вольт.

Теперь по поводу периода прерываний. Его выбирают из такого расчета, чтобы 256 таких периодов соответствовали желаемому периоду ШИМ.

Вроде все самое главное описал.

[alex_markin]

Сделать DAC из ШИМ - дело конечно самое экономичное. Но такие DAC как раз отличаются тем что они относительно медленно устанавливаются. Заслонка - звучит как штука небыстрая, но черт его знает. Перед тем как давать советы пусть лучше топикстартер прояснит про тайминг требования.

[Alex9797]

Заслонка - звучит как штука небыстрая, но черт его знает.

Вот именно. Даже очень небыстрая, сравнивая со скоростью установки выходного напряжения ШИМ. А если в аварийных случаях надо максимально быстро - так можно напрямую, минуя фильтры, подать на вход привода заслонки ноль или 10 вольт, смотря в какую сторону ее надо крутить.

А для 10 каналов софтового ШИМ, 32-й СТМ может запросто, не напрягаясь, обеспечить частоту ШИМ пару десятков килогерц, чего с запасом хватит для любой задвижки.

[Easyrider83]

Еще раз спрошу - зачем нужен софтовый шим в десяток килогерц, если есть хардварный в сотню?

[Alex9797]

если есть хардварный в сотню?

Ну, и куда эту сотню засунуть? Не в коня корм. Из пушки по воробьям. При той скорости задвижки даже килогерца хватит.
Кроме того, сколько бы ни было

Там куча таймеров с PWM.

, нечего ими разбрасываться почем зря. Тем более, что требуемое количество ШИМ довольно большое - 10 штук. А таймеры могут пригодиться и еще куда-нибудь.

Да и чем еще заняться этому процу? Гонять по кругу, в ожидании нажатия какой-нить кнопки?

[Easyrider83]

Чем выше частота шим, тем проще нужен фильтр. Так что да, чем выше - тем лучше.
Использовать такой камень без операционки - довольно глупо. Так что таймеры не нужны, все возьмет на себя ось.

[Alex9797]

Чем выше частота шим, тем проще нужен фильтр. Так что да, чем выше - тем лучше.

И с этим не соглашусь. Вернее, не на все 100%. Да, фильтр проще. Но требования к ключам повышаются с ростом частоты. Ненулевая длительность фронтов при переключении при росте частоты все более ухудшает точностные параметры ШИМ. Особенно на краях диапазона, когда ширина импульсов становится соизмеримой с длительностью фронтов.
Так что рост улучшения имеет свой максимум, на некоторой частоте. И она далеко не сотня килогерц, а на порядок меньше.

Но, я соглашусь с полезностью высоких частот ШИМ, только в том случае, когда у нас есть цепь обратной связи с выхода. Это касается в первую очередь импульсных источников питания. Да, там увеличение частоты позволяет резко уменьшить габариты, за счет уменьшения сердечников дросселей и трансов. Да и фильтрующие емкости тоже уменьшаются. А точность обеспечивается обратной связью.

В нашем же случае обратной связи с выхода нет, и быть не может. Мы задаем коэффициент заполнения ШИМ 20% - и на выходе напряжение должно быть равно 20% от максимального. Задаем 1% - и надеемся, что на выходе тоже будет 1%.