ลดความซับซ้อนของเครื่องมือเปรียบเทียบหน้าต่างจำนวนมาก

ฉันมีเทอร์มิสเตอร์ 8 ตัวและฉันต้องทำให้แน่ใจว่าแต่ละอันอยู่ภายในหน้าต่างอุณหภูมิ พวกเขาทั้งหมดมีหน้าต่างเดียวกันและฉันไม่สนใจว่าอยู่ในช่วงที่ถูกต้องหรือไม่ฉันต้องรู้ว่าพวกเขาทั้งหมดอยู่ในหน้าต่าง (เดียวกัน) หรือไม่ นี่เป็นวิธีแก้ปัญหาเฉพาะฮาร์ดแวร์ดังนั้นการเรียงลำดับซอฟต์แวร์ของ ADC ที่อ่านไม่เป็นไปตามคำถาม

ทางออกที่ดีที่สุดของฉันในปัจจุบันคือการใช้ไอซีตัวเปรียบเทียบและใช้ตัวเปรียบเทียบแบบแยกหน้าต่างสำหรับเทอร์มิสเตอร์แต่ละตัว ในการปรับแก้ปัญหาให้เหมาะสมฉันสามารถใช้ตัวเปรียบเทียบแบบ Quad จำนวนหนึ่งซึ่งแต่ละตัวมีเอาต์พุตแบบ open-drain เพื่อให้ฉันสามารถเชื่อมต่อได้ทั้งหมด อย่างไรก็ตามในสาระสำคัญมันเป็นวงจรเดียวกัน แรงดันไฟฟ้าอ้างอิง / ทริกเกอร์ที่ฉันสามารถสร้างได้หนึ่งครั้งบัฟเฟอร์แล้วจ่ายให้กับเครื่องมือเปรียบเทียบทั้งหมด

ฉันรู้สึกโง่เพียงแค่โยนเครือข่ายเปรียบเทียบปัญหา ฉันไม่แน่ใจว่าไม่มีวิธีที่ดีกว่านี้หรือไม่ฉันพยายามปรับพื้นที่ของบอร์ดให้เหมาะสม คุณมีความคิดสร้างสรรค์บ้างไหม? ตัวอย่างเช่นเลือกแรงดันไฟฟ้าต่ำสุด / สูงสุดของเทอร์มิสเตอร์ทั้งหมดและใช้ตัวเปรียบเทียบแบบหน้าต่างเดียว (EDIT: two comparators ofc) ซึ่ง IMHO จะนำไปสู่การแก้ปัญหาที่ใหญ่กว่าและไม่ใช่คำตอบที่ดีฉันแค่พูดถึงแรงบันดาลใจ

แก้ไข: ฉันรู้ว่าโซลูชันที่ใช้ซอฟต์แวร์จะดีที่สุด นั่นคือเหตุผลที่ฉันพูดถึงถูกต้องตั้งแต่เริ่มต้นและล่วงหน้าเพื่อป้องกันไม่ให้ทุกคนแนะนำมัน เหตุผลที่มีการกำหนดปัญหาด้วยวิธีนี้เป็นเพราะนี่คือวงจรความปลอดภัยและข้อมูลจำเพาะต้องการให้ฉันใช้วิธีการแก้ปัญหาเฉพาะฮาร์ดแวร์เพิ่มเติมจากซอฟต์แวร์ตรวจสอบ ดังนั้นโซลูชันซอฟต์แวร์ที่มีอยู่แล้วฉัน "เพียงแค่" จำเป็นต้องค้นหาวิธีที่ดีที่สุดในการใช้ฮาร์ดแวร์ที่ใช้

เครื่องมือเปรียบเทียบหน้าต่างหนึ่งตัวนับบิต 3 บิตและอะนาล็อก mux 8: 1 เพื่อเชื่อมต่อเทอร์มิสเตอร์หนึ่งตัวกับตัวเปรียบเทียบ

หากสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้คือพวกเขาทั้งหมดดี; นั่นคือ 3 ชิปทำงานเสร็จแล้ว (74HC163, 74HC4051, ตัวเปรียบเทียบและบางอย่างเช่น 555 เพื่อตอกบัตร)

ดังที่แอนดี้กล่าวว่า MUX (เช่น 74HC4051) มีความต้านทานค่อนข้างต่ำดังนั้นเทอร์มิสเตอร์แต่ละตัวจะเชื่อมต่อกับอินพุตอะนาล็อกหนึ่งตัวและตัวต้านทานแบบโลนในอีกด้านหนึ่งจะให้ตัวแบ่งแรงดัน ถ้าเทอร์มิสเตอร์ทั้งหมดเชื่อมต่อกับ GND แล้วตัวต้านทานจะไปที่ 5V

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

หากคุณต้องการบันทึก / แสดงสิ่งที่ไม่ตรงตามข้อกำหนดคุณจะเริ่มเพิ่มวงจรเช่นตัวถอดรหัส 3-8 บรรทัด (อีกหนึ่ง IC, 74HC138) เพื่อขับแปด LEDs; ฝ่ายผิดจะเปลี่ยนเป็นกระพริบ

หากคุณต้องการมากกว่านั้นให้ไปที่ MCU และซอฟต์แวร์

ฉันคิดว่าคำตอบที่ไม่ใช่ SW ของไบรอันนั้นดีที่สุด แต่นี่เป็นวิธีการแก้ปัญหาแบบอะนาล็อกล้วนๆ ใช้วงจรที่เลือกแรงดันไฟฟ้าเข้าสูงสุด (จากหลาย ๆ ) และนำไปที่เอาต์พุต ทำเช่นเดียวกันกับวงจรสำหรับแรงดันไฟฟ้าต่ำสุด

พิจารณาตัวปรับความแม่นยำ: -

มันสร้างแรงดันเอาต์พุตที่ตามแรงดันอินพุตตลอดช่วงบวก พิจารณาสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อคุณมีสองอินพุตดังนี้: -

แล้วแต่จำนวนใดก็ตามของ V1 และ V2 ที่สูงที่สุดจะเป็นผู้ชนะในการต่อสู้เพื่อขับดันเอาท์พุท ขั้นตอนและทำซ้ำสำหรับ 8 อินพุตจากนั้นทำเช่นเดียวกันกับไดโอดที่เชื่อมต่อย้อนกลับและคุณมีวิธีแก้ปัญหาที่สร้างแรงดันเอาต์พุตสองตัวที่แสดงระดับสูงสุดและระดับต่ำสุดจากแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน

ฉันไม่ใช่ 100% แต่ฉันคิดว่าคุณสามารถนำ op-amps กลับมาใช้ใหม่สำหรับแรงดันไฟฟ้าต่ำสุด บางทีฉันอาจผิด

จากนั้นใช้ตัวเปรียบเทียบทั้งสองบรรทัดเพื่อพิจารณาว่าหนึ่งในแปดอาจอยู่นอกระยะ

คำแนะนำในการปรับปรุงวิธีแก้ปัญหามัลติเพล็กซ์สำหรับใช้เป็นวงจรความปลอดภัย: มีอินพุตมัลติเพล็กเซอร์ตัวใดตัวหนึ่งเป็นค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าสำหรับอินพุตที่รู้จักนอกหน้าต่างเซฟ (หรือแม้กระทั่งสองอินพุต ตรวจสอบว่ามีการตอบสนอง "นอกหน้าต่าง" จากตัวเปรียบเทียบเมื่อเลือกอินพุทที่เกี่ยวข้องบนมัลติเพล็กเซอร์

ดีที่สุดขับมัลติเพล็กเซอร์ที่มีตัวนับ (ซิงโครนัสดีที่สุด) ที่มีความละเอียดมากกว่าที่คุณต้องการ (และได้รับการตอกบัตรสองครั้งอย่างรวดเร็ว): ตัวนับบิตที่สำคัญอย่างน้อยทำให้สัญญาณทริกเกอร์ที่ยอดเยี่ยมเพื่อให้คุณโหลดสถานะของตัวเปรียบเทียบ ขอบทริกเกอร์ D flipflop หลังจากมีเวลาเหลือเฟือในการชำระ - และสัญญาณทริกเกอร์นี้ยังสามารถรั้วรอบขอบชิดได้อย่างปลอดภัยโดยตรรกะขึ้นอยู่กับสถานะเคาน์เตอร์เพื่อพลิก D D ต่าง ๆ (เช่นหนึ่งสำหรับแต่ละเทอร์มิสเตอร์หรือหนึ่งสำหรับเทอร์มิสเตอร์ - ช่องทดสอบที่ฉันแนะนำด้านบน)

เพื่อความปลอดภัยยิ่งขึ้นให้ทำซ้ำวงจรทั้งหมด ในขณะที่เทอร์มิสเตอร์และอินพุตที่เกี่ยวข้องยังคงเป็นจุดล้มเหลวในทางทฤษฎีข้อเท็จจริงที่ว่าคุณกำลังใช้ตัวเปรียบเทียบหน้าต่างควรป้องกันการลัดวงจรหรือเปิดบนเทอร์โมคัปเปิลอย่างสมบูรณ์ไม่ให้เข้าใจผิดว่าผิดพลาด

นี่คือ6 x หน้าต่างเปรียบเทียบ ICและนี่คือการเปรียบเทียบหน้าต่าง Quad IC
ไม่มี 8, อนิจจา

คุณสามารถตอบสนองความต้องการด้วย 4 x เจ้า olde LM339 quad ท่อระบายน้ำเปิดเปรียบเทียบ
สิ่งเหล่านี้สามารถมีได้ใน
1.7 มม. x 1.7 มม. (3 มม. x 3 มม. รวมแผ่นอิเล็กโทรด) QFN
หรือ TSSOP 6.4 x 5 มม

เอกสารข้อมูลที่นี่

คุณต้องการแรงดันอ้างอิงหน้าต่างด้านบนและด้านล่าง (3 ตัวต้านทาน) และดึงออกเอาต์พุตเดียว

U2 + จะเป็น max (อินพุต) - diode drop

U1- จะเป็น min (อินพุต) + diode drop

R3,4,5 กำหนดเกณฑ์ ถ้าต่ำเกินไปสำหรับอินพุตใด ๆ U1- ต่ำกว่าขีด จำกัด บน U1 +, U1out จะสูง หากสูงเกินไปสำหรับอินพุตใด ๆ U2 + จะสูงกว่าขีด จำกัด U2out สูงขึ้น

ไม่แน่ใจว่าสิ่งที่คุณต้องการทำจริงเมื่อเกิดเงื่อนไขอย่างใดอย่างหนึ่ง แต่ไดรฟ์ทรานซิสเตอร์ / FET / SCR มาถึงใจ

คุณสามารถซื้อไอซีตัวเปรียบเทียบหน้าต่างเพื่อประหยัดพื้นที่ของบอร์ด ตัวอย่างเช่นTPS3700 , LTC1042 , LMV7231 (ฐานสิบหก) หรือMAX969 (รูปสี่เหลี่ยม)

ฉันส่วนใหญ่พยายามเพิ่มประสิทธิภาพพื้นที่บอร์ด

ฉันรู้สึกโง่เพียงแค่โยนเครือข่ายเปรียบเทียบปัญหา

ทางออกที่ชัดเจนคือการใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีอย่างน้อย 8 A / D อินพุต ส่วนที่เหลือเป็นเฟิร์มแวร์

แม้แต่ไมโครช้าก็สามารถติดตามเทอร์มิสเตอร์ 8 ตัวได้ คุณสามารถสร้างระบบที่ตอบสนองได้ภายในเสี้ยววินาที นั่นควรจะเร็วกว่าเวลาตอบสนองของเทอร์มิสเตอร์มากเท่าที่ควร

คุณบอกว่าการเรียงลำดับ A / D อ่านเป็น "หมดคำถาม" แต่ไม่ได้ให้เหตุผลสำหรับความต้องการโดยพลการนี้ ไมโครคอนโทรลเลอร์ขนาดเล็กจะใช้พื้นที่ในบอร์ดน้อยกว่าเครื่องเปรียบเทียบ เนื่องจากการเพิ่มประสิทธิภาพพื้นที่บอร์ดส่วนใหญ่เป็นสิ่งที่คุณตั้งเป้าหมายนี่คือสิ่งที่คุณต้องสำรวจอย่างจริงจัง