用Dialog GreenPAK CMIC疾速完成智能自动垃圾桶设想_前景分析

96人参与 |分类: 智能家居|时间:2019年04月10日 08:53
米家压力IH电饭煲1S:让每粒米都饱满

家居生活中的险些每一种装备都在阅历自动化和智能化的立异。适应这一趋向,本文将引见怎样建立一个智能渣滓桶设想,当有人接近渣滓桶时会自动翻开,并在人脱离时自动封闭。这个设想不需要用户触碰渣滓桶。该体系还装备了特别的按钮来校准间隔:用户可以或许挑选渣滓桶感到的间隔为20厘米、40厘米或60厘米。该设想经由过程运用一颗Dialog SLG46140V CMIC、一个伺服机电和一个超声波传感器完成。

我们为这个项目挑选了SLG46140,因为它包罗了有用实行一切体系功用的适宜元素。该IC以脉冲的情势吸收来自超声波传感器的旌旗灯号,个中触发器和吸收旌旗灯号之间的耽误时刻透露表现声响旌旗灯号挪动和从劈面物体回弹所需的时刻。然后,该IC将时刻耽误与间隔举行联系关系;然后,相对所挑选的间隔阈值丈量该间隔。若是知足阈值,则天生适宜的PWM旌旗灯号并发送到伺服机电,使其扭转90?从而翻开渣滓桶盖。当用户脱离渣滓桶时,该IC从超声波传感器吸收新值,天生新的PWM旌旗灯号,使机电反向扭转90°,从而封闭桶盖。

用Dialog GreenPAK CMIC疾速完成智能自动垃圾桶设想_前景分析

1: 电路框图

SLG46140 GreenPAK是一款小型IC,包罗许多分歧的可设置装备摆设组件。可以或许在几分钟内对该IC完成设置装备摆设完成这个运用,它将能实行一切体系功用,而无需运用微掌握器或相似的处置惩罚器件。另外,GreenPAK的低功耗机能可以或许节约电池运用,这使自动渣滓桶传感器对客户更具吸引力。

我们用了一个小型伺服机电(SG90)来建立项目原型设想,这对小型渣滓桶很轻易。在挑选伺服机电的时刻,应搜检其扭矩并确保可以或许准确翻开渣滓捅盖。该项目已经由过程现实原型举行测试和完成。

GreenPAK设想

该设想包孕两个基础局部:第一局部用于吸收来自超声波传感器的旌旗灯号,并将其与间隔举行联系关系。 第二局部卖力天生PWM旌旗灯号以扭转伺服机电。

超声波传感器掌握设想

我们在这个项目中运用的传感器是HC-SR04超声波传感器模块。该传感器有四个引脚。GND和VCC引脚为传感器供应电源,TRIG和ECHO引脚掌握滤波后的超声波旌旗灯号。若是我们在TRIG引脚上施加高旌旗灯号最少10 us(微秒),传感器将发送频次为40 kHz的8周期超声波发射脉冲串。若是有物体面向传感器,超声波将反弹并被传感器吸收。然后,传感器将在ECHO引脚上输出一个高旌旗灯号,其周期即是脉冲发送和吸收之间的耽误。

依据传感器的数据表,间隔可以或许经由过程以下公式盘算:

时刻回波脉冲宽度(微秒)

间隔(以cm为单元)时刻 / 58

或许你可以或许应用声速(340米/秒)并运用等式:

间隔=速率x时刻

请注意,我们从传感器吸收的时刻是声响旌旗灯号吸收和反弹所需的时刻。因而间隔值更加,我们需要将时刻除以2能力获得准确的间隔。

GreenPAK中的Pin3已设置装备摆设为输出,衔接到HC-SRO4的TRIG引脚。CNT2和CNT3每20ms天生一个10us脉冲,发送到Pin3。

CNT2已设置装备摆设为“耽误”,计数器数据即是270。耽误在来自P DLY的下落沿触发。CNT3卖力每10ms天生一个脉冲,其计数器数据为249。

CNT3输出衔接到DFF0,已与P DLY一同用作分频器,每20ms触发一次CNT2。

Pin4设置装备摆设为输入,衔接到超声波传感器的ECHO引脚。Pin4的输入旌旗灯号通报至2-bit LUT0和CNT0;两者都用于盘算脉冲宽度,来与所选阈值举行对照。

增值税下调对家电行业影响有哪些? 更对智能生活信息,如智能家居新闻,智能家居前景分析,智能家居行业动态,都能让我们的生活提升到更高的档次,

CNT0被设置装备摆设为上升沿耽误,计数器数据即是26。该耽误时刻即是1.14ms,对应于20cm的间隔。 因而,CNT0将为每一个20cm间隔增量输出一个脉冲,依据来自传感器的ECHO脉冲持续时刻盘算。

管道耽误块用于盘算来自CNT0的一个、两个或三个脉冲。“1 Pipe Out”与20cm间隔符号相联系关系,“Out1”与40cm间隔符号相联系关系,“Out0”与60cm间隔符号相联系关系。

来自管道耽误块的旌旗灯号通报至4-bit LUT0和3-bit LUT0,以与DFF1、DFF2和DFF5输出举行对照。 若是管道耽误的有用输出与用户挑选的值婚配,则高旌旗灯号发生并存储在DFF3中。

Pin5衔接到一个按钮,该按钮经由过程为由DFF1、DFF2和DFF5构成的3-bit移位寄存器供应时钟,来轮回装备的间隔灵敏度。DFF输出衔接到Pin9、Pin10和Pin11,这几个引脚都设置装备摆设为输出。这些DFF卖力生存用户挑选的选项,输出可以或许发送到LED以表示以后设置。

Pin6将切换反相DFF4,它卖力激活或停用体系。DFF4的输出通报至2-L2和2-L3。

Pin5和Pin6均接纳外部滤波器去抖,因为我们的设想运用了SLG46140中的一切CNT / DLY模块。

3-L1设置装备摆设为反相器,转换来自Pin4的旌旗灯号。反相器的输出衔接到DFF3的CK输入。当传感器最先新的运转周期时,此衔接使DFF3可以或许连结位于“D”输入的值。

伺服机电掌握设想       

在这局部设想中,将天生适宜的PWM旌旗灯号以扭转伺服机电臂,从而依据间隔盘算翻开和封闭渣滓桶盖。

伺服机电的扭转角度由PWM旌旗灯号决议。在本项目中,我们将运用Tower Pro SG90,它可以或许扭转到险些180°(每侧90°)。 扭转角度经由过程供应给机电掌握输入的PWM旌旗灯号来延展。若是每一个PWM脉冲宽度为1.5ms,则机电位于中心(角度0°);若是脉冲宽度即是2ms,则机电位于90°;若是脉冲宽度即是1ms,则机电位于-90°。在这个项目中,当传感器未在指定范围内监测到物体时,机电应定位在0°;当物体接近渣滓桶时,机电将扭转至约90°角。

当体系检测到渣滓桶左近有物体时,DFF3输出从低切换到高;命名为“检测到物体”的旌旗灯号通报至CNT1的“DLY IN”输入。CNT1设置装备摆设为双边耽误,用于防备噪音或传感器火线任何疾速挪动致使翻开渣滓桶。 如许的话,除非物体在渣滓桶前停止半秒以上,不然渣滓桶盖不会翻开。

CNT1的计数器数据为193,即是500ms。CNT1的输出衔接到PWM0的“MTRX sel#1”和“MTRX sel#0”输入。PWM0卖力天生伺服机电的终究PWM旌旗灯号;因为我们从“IN +”列表中挑选了“经由过程矩阵挑选的寄存器”,因而天生的脉冲的宽度将对应于先前存储在该块的内部寄存器中的值。我们在寄存器1中存储了值24,在寄存器2中存储了值52。

用Dialog GreenPAK CMIC疾速完成智能自动垃圾桶设想_前景分析

图2: GreenPAK设想

用Dialog GreenPAK CMIC疾速完成智能自动垃圾桶设想_前景分析

图3: 顶层电路图

用Dialog GreenPAK CMIC疾速完成智能自动垃圾桶设想_前景分析

图4: 自动渣滓桶原型

总结       

在本项目中我们建立了一个智能渣滓桶,当有人接近它时自动翻开,并在人脱离时自动封闭。

体系的一切掌握功用,包孕从超声波传感器吸收旌旗灯号,和为伺服机电天生适宜的旌旗灯号,都是经由过程单个小型Dialog GreenPAK CMIC完成,它能有用地实行各项功用。

对话专家:蓝牙5.1和智能家居的未来

来源:翔翔逗客(微信/QQ号:3307620036),转载请保留出处和链接!

地址:

必填

选填

选填

◎已有 0 人评论,请发表您的观点。

  
    
{if $type=='article'}