많은 창 비교기 단순화

8 개의 서미스터가 있으며 각 서미스터가 온도 창 안에 있는지 확인해야합니다. 그들은 모두 같은 창을 가지고 있으며 유효한 범위 내에 어느 또는 몇 개가 있는지 상관하지 않습니다. 모두 (동일한) 창 안에 있는지 여부 만 알면됩니다. 이것은 하드웨어 전용 솔루션이므로 ADC 읽기의 소프트웨어 시퀀싱은 문제가되지 않습니다.

내 최선의 해결책은 현재 많은 비교기 IC를 사용하고 각 서미스터마다 별도의 창 비교기를 구현하는 것입니다. 솔루션을 최적화하기 위해 각각 오픈 드레인 출력이있는 여러 개의 쿼드 비교기를 사용하여 모두 연결할 수 있습니다. 여전히 본질적으로 동일한 회로입니다. 기준 / 트리거 전압은 한 번만 만들고 버퍼링 한 다음 모든 비교기에 공급할 수 있습니다.

나는 단순히 문제에 대해 많은 비교기를 던지는 것에 대해 바보처럼 느낍니다. 더 좋은 방법이 없는지 잘 모르겠습니다. 주로 보드 공간을 최적화하려고합니다. 당신이 아는 창의적인 방법이 있습니까? 예를 들어, 모든 서미스터의 최소 / 최대 전압을 선택하고 단일 윈도우 비교기 (EDIT : 2 개의 비교기 ofc)를 사용하십시오. IMHO는 더 큰 솔루션으로 이어 지므로 좋은 대답은 아닙니다.

편집 : 소프트웨어 기반 솔루션이 최고라는 것을 알고 있습니다. 그렇기 때문에 모든 사람들이 제안하는 것을 막기 위해 처음부터 미리 언급했습니다. 문제가 이런 식으로 정의되는 이유는 이것이 안전 회로이기 때문이며 사양 에 따라 소프트웨어 모니터 외에 하드웨어 전용 솔루션을 구현해야합니다 . 따라서 소프트웨어 기반 솔루션이 이미 존재하기 때문에 하드웨어 기반 솔루션을 구현하는 가장 좋은 방법을 찾아야합니다.

하나의 서미스터를 비교기에 연결하기위한 하나의 윈도우 비교기, 3 비트 카운터 및 8 : 1 아날로그 멀티플렉서.

당신이 알아야 할 모든 것이 다 괜찮다는 것입니다. 3 개의 칩입니다. (74HC163, 74HC4051, 비교기 및 555와 같은 시계).

Andy가 말했듯이 MUX (예 : 74HC4051)는 ON 저항이 상당히 낮으므로 각 서미스터는 하나의 아날로그 입력에 연결되고 다른 쪽의 고독 저항은 전압 분배기를 제공합니다. 서미스터가 모두 GND에 연결된 경우 저항은 5V가됩니다.

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

WHICH가 사양을 벗어난 것을 기록 / 표시해야하는 경우, 8 개의 LED를 구동하기 위해 3-8 라인 디코더 (하나 이상의 IC, 74HC138)와 같은 회로를 추가하기 시작합니다. 유죄 당사자는 교대로 깜박입니다.

그 이상이 필요한 경우 MCU 및 소프트웨어로 이동하십시오.

나는 브라이언의 비 SW 답변이 최고라고 생각하지만 여기에는 순수한 아날로그 솔루션이 있습니다. 본질적으로 가장 높은 전압 입력 (여러 개 중)을 선택하고이를 출력에 넣는 회로를 사용하십시오. 최저 전압을 위해 회로를 분리하십시오.

정밀 정류기를 고려하십시오.-

포지티브 범위 전체에서 입력 전압을 따르는 출력 전압을 생성합니다. 다음과 같이 두 개의 입력이있을 때 발생하는 상황을 고려하십시오.-

V1과 V2 중 가장 높은 것이 출력 라인을 구동하는 전투에서 승리합니다. 8 개의 입력에 대해 단계 및 반복을 수행하면 역방향 연결된 다이오드와 동일하게 작동하며 여러 다른 전압 소스에서 최고 및 최저 레벨을 나타내는 두 개의 출력 전압을 생성하는 솔루션이 있습니다.

100 %는 아니지만 가장 낮은 전압에서 op-amp를 재사용 할 수 있다고 생각합니다. 어쩌면 내가 틀렸어?

그런 다음 두 줄에서 비교기를 사용하여 8 개 중 하나가 범위를 벗어날 수 있는지 확인하십시오.

안전 회로로 사용하기 위해 멀티플렉싱 솔루션을 개선하기위한 제안 : 멀티플렉서 입력 중 하나를 안전 윈도우 외부에 알려진 입력 (또는 하나의 위 아래에있는 두 개의 입력)으로 사전 설정하십시오. 멀티플렉서에서 관련 입력을 선택할 때 비교기에서 "외부 창"응답이 있는지 확인하십시오.

필요한 것보다 1 비트 더 높은 분해능을 갖고 (두 배 빠른 속도로 클럭되는) (동기 성 최고) 카운터를 사용하여 멀티플렉서를 최상으로 구동하십시오. 최소 중요 비트는 큰 트리거 신호를 만들어 비교기의 상태를 엣지 트리거 된 충분한 시간이 지난 후 D 플립 플롭이 트리거 됨-이 트리거 신호는 카운터 상태에 따라 다른 D 플립 플롭 (예 : 각 서미스터 또는 서미스터 및 자기 서플라이 각각에 대해)에 따라 논리에 의해 안전하게 게이트 될 수 있습니다. -위에서 제안한 테스트 채널).

더 안전하려면 전체 회로를 복제하십시오. 서미스터 및 관련 입력은 여전히 ​​이론적으로 단일 장애 지점이지만, 윈도우 비교기를 사용한다는 사실은 열전대의 완전 단락 또는 개방이 잘못된 오용으로 잘못 읽히지 않도록해야합니다 (그에 따라 바이어스).

여기 6 x 윈도우 비교기 IC 가 있고 쿼드 윈도우 비교기 IC가 있습니다.
아뇨, 아뇨.

4 x ye olde LM339 쿼드 오픈 드레인 비교기로 필요를 충족시킬 수 있습니다.
여기에서 가지게 될 수있다
각각 1.7mm X 각각 1.7mm (3mm X 3mm 패드 포함) QFN,
6.4 X 5mm TSSOP

여기에 데이터 시트

또한 상단 및 하단 윈도우 기준 전압 (3 개의 저항)과 단일 출력 풀업이 필요합니다.

U2 +는 최대 (입력)-다이오드 드롭입니다.

U1-는 최소 (입력) + 다이오드 드롭입니다.

R3,4,5는 임계 값을 설정합니다. 입력에서 너무 낮 으면 U1이 U1 +의 임계 값 아래로 떨어지면 U1out이 높아집니다. 입력에서 너무 높으면 U2 +가 임계 값보다 높아집니다. U2out이 높아집니다.

확실하지 당신이 실제로 원하는 것을 할 조건 중 하나가 발생하면,하지만 트랜지스터를 구동 / FET / SCR 마음에 와서.

보드 공간을 절약하기 위해 윈도우 비교기 IC를 구입할 수 있습니다. 예를 들어, TPS3700 , LTC1042 , LMV7231 (16 진수) 또는 MAX969 (쿼드)입니다.

주로 보드 공간을 최적화하려고합니다.

나는 단순히 문제에 대해 많은 비교기를 던지는 것에 대해 바보처럼 느낍니다.

확실한 해결책은 8 개 이상의 A / D 입력이있는 마이크로 컨트롤러를 사용하는 것입니다. 나머지는 펌웨어입니다.

느린 마이크로조차도 8 개의 서미스터를 따라갈 수 있습니다. 예를 들어 밀리 초 이내에 응답하는 시스템을 간단하게 만들 수 있습니다. 서미스터의 응답 시간보다 훨씬 빠르므로 효과적으로 즉각적으로 처리 할 수 ​​있습니다.

A / D 읽기 시퀀싱은 "의문의 여지가 없다"고 말하지만이 임의의 요구 사항에 대한 근거는 없습니다. 소형 마이크로 컨트롤러는 많은 비교기보다 적은 보드 공간을 차지합니다. 보드 공간 최적화는 주로 목표로하는 것이기 때문에, 진지하게 탐색해야합니다.