State Machine a multitasking na Arduinu s rozšiřovači SPI: 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Minulý týden jsem žádal o vytvoření systému pro pilotování ohňostrojů s arduino. K ovládání požárů bylo potřeba asi 64 výstupů. Jedním ze způsobů, jak to udělat, je použít expandéry IC. K dispozici jsou tedy 2 řešení:

- expandér I2C, který ale potřebuje střídač, když zapnete IC (viz můj předchozí návod na stroji s konečným stavem), protože všechny výstupy se rychle zapínají a vypínají: problém s ohňostrojem.

-SPI také snadno běží a bez problémů při zapnutí.

Rozhodl jsem se tedy studovat tento druh expandérů. K ovládání digitálních 16 I/O a 2 analogových výstupů používám také stavový automat s multitaskingem. Tato karta je určena k řízení automatizačních systémů, jako je PLC.

Také jsem studoval rozdíly a překlad mezi výkresy stavového diagramu a dalšího grafu používaného v automatizaci: SFC (Sequential Function Chart) na základě dřívějších Petriho sítí.

en.wikipedia.org/wiki/Sequential_function_…

fr.wikipedia.org/wiki/Grafcet

Krok 1: Karty a obvody

Používám arduino uno a 2 typy DIL čipů:

- expandér MCP23S17, 2 x 16 I/O ovládaný SPI

-MCP4921, DAC 12 bitů, 0/5V

Tyto IC jsou velmi levné a spolehlivé a také velmi snadno propojitelné a programovatelné. Na schématech jsem použil některé další komponenty, jako jsou oddělovací kondenzátory, stahovací rezistory pro vstupy.

Krok 2: Program pro spuštění víceúlohového stavového stroje

Globální myšlenkou je ovládat digitální I/O a mezitím spustit efekty FAD ON/OFF na LED diodách připojených k oběma analogovým výstupům.

Další věc, účelově dělám oddělené připojení CS pinů (chip select), abych měl více možností více IC na sběrnici SPI. Použil jsem tedy:

- speciální knihovna pro stavový stroj

-speciální knihovna pro MCP23S17

-Žádná speciální knihovna pro MCP4921, CS a SPI připojení soft není hotová.

Na obrázcích můžete vidět překlad mezi očekávaným stavovým automatem a SFC (také francouzsky GRAFCET nebo gr7). Některé běžné termíny: souběžné stavy, multitasking a zapouzdření.

Poskytuji knihovnám a zdrojovému kódu spoustu komentářů. Chcete -li jej přečíst a porozumět mu, musíte si zároveň přečíst stavový diagram nebo SFC.

Krok 3: Na závěr

Funguje to!!

Když zapnete systém, počkejte několik sekund a poté použijte expandér (čas pro spuštění sběrnice SPI).

Systém má velmi rychlé reakce a pokud chcete ovládat jakýkoli stroj, musíte si vytvořit kartu napájecího rozhraní. Viz moje předchozí instrukce, je to velmi snadné !!

Díky velmi zajímavým a fungujícím tutoriálům po celém světě.

Manu4371.