ООО «СЕНСЕ Инжиниринг»: Плата управления пропорциональным гидравлическим затворным клапаном

Цель:

Создание макета устройства управления пропорциональным гидравлическим затворным клапаном на базе оценочной платы с микроконтроллером К1921ВГ015 для тестирования возможностей микроконтроллера и освоения базовых принципов разработки программного обеспечения для микроконтроллера с архитектурой RISC-V.

Описание задачи:

  • Подключение средней точки переменного резистора к АЦП (ADC0 – 8 пин на разъеме Х21 оценочной платы) микроконтроллера для формирования управляющего сигнала;
  • Генерация ШИМ с частотой 200 Гц (TMR0_OUT0 – 20 пин разъема X17 оценочной платы) для управления силовым транзистором, который коммутирует ток на катушку пропорционального затворного клапана. Скважность ШИМ зависит от величины управляющего сигнала;
  • Питание силовой части +24В;

Ключевые особенности реализации:

  1. Используемый микроконтроллер:
    • К1921ВГ015.
  2. Алгоритмы/программное обеспечение:
    • Общий алгоритм работы программы: Получение значения аналогового сигнала ADC0, пересчет этого значения в значение регистра CAPCOM[1].VAL таймера TMR0 для изменения скважности ШИМ.
    • Среда разработки: Syntacore IDE;
    • Набор инструментов: RISC-V toolchain;
  3. Аппаратная часть:
    • Переменный резистор СП4-2М, 10 кОм, 1Вт
    • В качестве силовой части схемы, использовалась готовая плата управления пропорциональным клапаном, со снятым микроконтроллером и отключенной низковольтной частью. Оценочная плата микроконтроллера К1921ВГ015 подключена в цепь управления силовой частью на базе транзистора IRF9317 для коммутации тока на катушку пропорционального клапана.
  4. Образовательный или промышленный контекст:
    • Проект был осуществлен для тестирования возможностей микроконтроллера К1921ВГ015 и освоения базовых принципов разработки программного обеспечения для микроконтроллера с архитектурой RISC-V.

Результаты:

  • Удалось получить рабочий макет платы управления пропорциональным затворным клапаном, на базе оценочной платы микроконтроллера К1921ВГ015.
  • Получен базовый опыт разработки программного обеспечения для микроконтроллеров К1921ВГ015.

Выводы:

  • Микроконтроллер справился с поставленной задачей, но  является избыточным для данного проекта;
  • Полученный опыт разработки, дает практическое понимание микроконтроллера К1921ВГ015 и позволит, в дальнейшем, лучше оценить возможность использования микроконтроллера в более сложных проектах.

Перспективы:

  • Проект имеет большие перспективы, так как плата управления пропорциональным клапаном является неотъемлемой частью большого количества спецтехники.
  • Рынку нужны российские микроконтроллеры для реализации огромного количества проектов.

Схема силовой части готовой платы управления пропорциональным клапаном. ШИМ сигнал от оценочной платы (TMR0_OUT0 – 20 пин разъема X17 оценочной платы) был подключен в точке PWM на схеме.