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hardware: change IDC connector to RJ45 with shield, communicate with CAT6E network cable remove some unnecessary ports
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# 阀板硬件
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相对于以前v1.1版本,终于,**改成超六类屏蔽网线通信了**,这是为了改善通信质量,并没有用网络相关的协议
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这个文件夹下是丁坤画的48路阀板的原理图和PCB,用于烟梗分选机。整个机器用了六块48路阀板,驱动200路喷嘴,阀的型号是合肥旭伟电子气动有限公司的XW-F16,这个阀一个可以连接并控制16个喷嘴。
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**下面的说明仅针对丁坤画的阀板v1.2,丁坤的阀板简化了供电,添加了不同的接口,但总体思路是一样的**,此外丁坤和汪学良的阀板引脚分配并不相同,具体见阀板程序`../firmware`。
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## 概述
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**汪学良的板子供电数量和标号与下面所述的丁坤阀板v1.2稍有不同,非粗体字体是对丁坤板子的说明,请留意。**
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48个电磁阀连接在顶部的12个接口上,当接口上有电压时电流流过电磁阀,电磁阀打开。由于电磁阀工作需要大电流大电压且为感性器件,容易影响发出控制信号的CPLD芯片,因此需要独立且隔离的电源,这个电源标为`LOW`,参考为`PGND`。为加快电磁阀开启,在开启瞬间会输出一个高电压,这是另一个独立的电源,标为`HIGH`,参考也为`PGND`。这个高电压会在电磁阀开启后被断开,随后施加标号为`LOW`的保持电压,用来保持电磁阀的打开状态。需要电磁阀关闭则切断保持电压。
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上面的过程由光耦隔离驱动端MOS和控制芯片CPLD,提供给光耦输出端的电压标号为`+12V`,参考为`PGND`。
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上述提及的`LOW`、`HIGH`、`PGND`、`+12V`仅为板子的丝印上的称呼,都在右上角电源接口输入。
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CPLD为控制芯片,接收外部信号并将控制信号输出到板上的光耦,数字电路部分和光耦输入端的电源标号为`DGND`、`+12V`,仅为板子的丝印上的称呼,都在右下角电源接口输入,当然,输入的12V会转换为3.3V提供给数字电路。
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设计时是按照下表电压来做的
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| 丝印 | 电压 |
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| ---- | ------- |
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| LOW | 12~24V |
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| HIGH | 24~100V |
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| PGND | 0V |
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| +12V | 12V |
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| DGND | 0V |
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| +12V | 12V |
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**本次所用的阀板加速开启用的高电压为直流100V、保持用的低电压为直流12V,另有光耦、CPLD等的弱电供电。**
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下面是阀板正面视图。
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## 通信接口
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**下面非粗体字体是丁坤的阀板v1.2说明,请注意**
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`LVDS`的接口的信号是遵循通信协议的LVDS信号,注意虽然看起来像网口,实则为LVDS信号,具体引脚定义自行看原理图。
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## 版号
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**下面非粗体字体是丁坤的阀板v1.2说明,需要注意的是,版号没有意义,CPLD中程序目前不识别**
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## 调试
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**版号**
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在`MB VER.`丝印标志的区域有`S1`、`S2`、`S3`、`S4`标注的0欧电阻焊接位,按`0`、`1`标注焊接即可,注意0和1不能都焊。这个设置是为阀板级联做的冗余。
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**烧录**
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CPLD烧录口为简牛口,用USB Blaster烧录的,开发软件为Quartus。旁边的按键是复位信号按键,说白了就是复位按键。用`TTL`接口可以方便单端信号的调试
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**观察开关量**
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在正面那排光耦前有LED焊接位可以焊接上LED,打开的阀门那一路对应的LED亮,当然注意重新计算和焊接所需的串联限流电阻
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**电源**
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数字电源输入为12V,在板子上转换为3.3V,网络标号+3.3V,为防止电磁阀上电瞬间直接误动作,因此给光耦电源加入RC延时电路,输出标号为+3.3VGG,按设计延时约500ms,这个时间远大于CPLD初始化开始工作的时间,因此电磁阀上电瞬间不会误动作。
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数字电源输入附近`3.3V`的LED亮不代表真的就是3.3V,也许是12V直接短路到了网络上。右上角电源接口附近的灯指示输入的电压。另外板子上有大量保险丝,包括右上角附近的两个黑色壳子,里面打开也是保险丝。
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## 生产制造
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所需器件BOM里都有,板子开窗部分要加锡,钢网上已经体现了
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测试板子是嘉立创做的,SMT也是嘉立创,直插元件和芯片需手焊
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## 其他信息
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板子上标有CE、FC、WEEE等认证,这些都是随手放上去的,完全没有进行过这些认证。如果要了解板子工作原理,自行看原理图,原理图内的标号命名来自于老阀板,很让人不知所措,要有耐心才能看下去
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丁坤2019年9月入学、丁坤QQ1091546069、丁坤电话17761700156,他刚入学时就被师兄叫去焊接汪学良的阀板,后来接替师兄做了这个仓库里的阀板,无论有没有毕业,都很乐意解答关于板子的所有问题
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